Материал: Проектирование газонефтепроводов, Методичка УГТУ

где z разность отметок высот, м;

1,01 – коэффициент, учитывающий местное сопротивление на трубопроводе;

Lр – расчётная длина, м;

Определяем напор, развиваемый одной насосной станцией Нст, м,

где Р – рабочее давление в трубопроводе, Па. Находим число насосных станций nСТ

Капитальные затраты в железнодорожный транспорт Кжд, тыс. руб.

где G грузопоток, млн т/год;

q вместимость одной цистерны, т;

ρt плотность при расчётной температуре, кг/м3;

Lжд расстояние транспортировки по железной дороге, км; lжд среднесуточный пробег цистерны, км/сут.;

ПВ время погрузки и выгрузки ж/д состава, сут.;жд коэффициент неравномерности работы ЖД транспорта; жд= 1,1; Сz стоимость одного локомотива, тыс. руб.;

Сц стоимость одной цистерны 50 т, тыс. руб.; Цм – число цистерн.

Капитальные затраты в водный транспорт КВ , тыс. руб.

26

4.3 Расчёт нефтепровода на прочность

Провести механический и расчёт магистрального нефтепровода при следующих условиях:

–длина трубопровода – L, км;

–расход – G, млн. т/год;

–плотность при 20 С – 20, кг/м3;

–кинематическая вязкость при 20 С – 20, м2/с;

–кинематическая вязкость при 10 С – 10, м2/с;

–температура окружающей среды – tокр. ср, С;

–максимальная температура грунта – tгр. max, С;

27

–минимальная температура грунта – tгр. min, С;

–разность отметок конца и начала трубопровода – Z, м.

Выберем марку стали материала трубопровода для определения прочностных характеристик: предела прочности и предела текучести в соответствии с Приложением 2.

Определим расчётную толщину стенки трубопровода δ, мм,

где Р – рабочее давление в трубопроводе , МПа ; n – коэффициент перегрузки;

Dн – наружный диаметр, мм;

R1 – расчётное сопротивление, МПа.

Расчётное сопротивление можно найти по следующей формуле R1, МПа,

где R1н – минимальноезначениевременногосопротивленияметаллатруб, МПа; m – коэффициент условия работы трубопровода;

к1 – коэффициент надёжности по материалу; кн – коэффициент надёжности по назначению.

Полученное значение δ округляют до большего стандартного значения. Далеепроверяют, нет ли продольныхосевых сжимающих напряжений σпр.N, МПа,

где α – коэффициент линейного расширения металла труб, град-1; Е – модуль упругости металла, МПа;

t – расчётный температурный перепад, С

Далее проверяется прочность подземного трубопровода по условию

где ψ2 – коэффициент, учитывающий двухосное напряжённое состояние

металла труб;

R1 – расчётное сопротивление, МПа.

28

4.4 Технологический расчёт

Провести технологический расчёт магистрального нефтепровода при следующих условиях:

–длина трубопровода – L, км;

–расход – G, млн т/год;

–плотность при 20 С – 20, кг/м3;

–кинематическая вязкость при 20 С – 20, м2/с;

–кинематическая вязкость при 10 С – 10, м2/с;

–температура окружающей среды – tокр. ср, С;

–максимальная температура грунта – tгр. max, С;

–минимальная температура грунта – tгр. min, С;

–разность отметок конца и начала трубопровода – Z, м.

Для определения режима потока находим число Рейнольдса (Re) по следующей формуле:

где g – ускорение свободного падения, м2/с;

λ – коэффициент гидравлического сопротивления (определяется в зависимости от режима потока)

4.5 Расчёт сложного нефтепровода

Обосновать строительство лупинга на магистральном нефтепроводе при следующих условиях:

29

–длина трубопровода – L, км;

–расход – G, млн т/год;

–плотность при 20 С – 20, кг/м3;

–кинематическая вязкость при 20 С – 20, м2/с;

–кинематическая вязкость при 10 С – 10, м2/с;

–температура окружающей среды – tокр. ср, С;

–максимальная температура грунта – tгр. max, С;

–минимальная температура грунта – tгр. min, С;

–разность отметок конца и начала трубопровода – Z, м. Объёмный фактический расход Qф, м3/с

0,56

Qф = Qc n*ст , (113)

n ст

где Qс – объёмный секундный расход, м3/с; nст – целое число насосных станций, шт; n*ст – фактическое число станций, шт.

Для того, чтобы не сооружать третью насосную станцию, необходимо построить лупинг, длину которого Хл, м, можно определить из следующего выражения

где n/ст – количество насосных станций с учётом лупинга, шт.;

iл – гидравлический уклон с учётом лупинга, м/м, определяющийся по формуле:

где Сл – удельныекапитальныевложенияна1 кмтрубопровода, тыс. руб./км; Слуп – удельные капитальные вложения на 1 км лупинга, тыс. руб./км; Lтр – расстояние транспортировки по трубопроводу, км;

l – длина эксплуатационного участка трубопровода, км; Хл – длина лупинга, км;

Сгс, Спс – капитальные вложения соответственно в одну головную станцию (ГС) и промежуточную насосную станцию (ПНС) без резервуарного парка, тыс. руб.;

30