Мұнай құбыры бөлігінің атауы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

Ақмола облысы Білім басқармасының Қосшы қаласы бойынша
білім бөлімі Қосшы қаласының Рақымжан Қошқарбаев атындағы
№1 Жалпы орта білім беретін мектебі КММ

Жакенова Индира, Қайырбекова Ақмаржан
10 сынып

Жобаның тақырыбы: Мұнайды құбыр арқылы тасымалдау кезіндегі насостардың тиімді жұмыс режимін есептейтін компьютерлік бағдарлама

Жұмыстың бағыты:
6 cекция- Математика, Информатика
Ғылыми жетекшісі- Нурпеисова Асель Рыспаевна
Информатика пәнінің мұғалімі

Қосшы қаласы, 2023
Мазмұны
Кіріспе 5
1. Құмкөл-Джумагалиева бағытында орналасқан құбырлар мен сорғылар туралы берілген бастапқы мәліметтер 9
2 Мұнай базаларын жобалау мен мұнайды тасымалдауға қажетті негізгі мәліметтер 12
2.1 Мұнай өнімдерінің жылу-гидравликалық қасиетін сипаттайтын теңдеулер 12
2.3 НМ типті секциялық магистралді мұнай сорғылары 15
3 Сорғылардың жұмысын сипаттайтын негізгі параметрлерін есептеу 16
4 Құбырдың технологиялық жұмысын есептеу 19
6 Сорғы жұмысын есептейтін компьютерлік бағдарлама 22
Қорытынды 24
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 25
Қосымша 26

Аңдатпа
Бұл мақалада құбыр арқылы мұнайды тасымалдау шарттарына байланысты әртүрлі режимде істейтін насостар жұмысының бағдарламасы ұсынылып отыр. Жұмыста реологиялық қасиеті жағынан күрделі мұнайды тасымалдау тиімділігін арттыру көзделген. Қазіргі кезде құбырлар циклдік режимде жұмыс істейді, сондықтан мұнайды құбырға насос арқылы жібергенде бастапқы қысым құбырға тиесілі максималды қысымнан артып кетпеуі тиіс. Осыдан, экономикалық тұрғыдан мұнайды тасымалдауға оптималды технологияны таңдау өзекті мәселе болып табылады.
Жұмыстың мақсаты - тасымалданатын мұнайдың көлемі мен құбырдың өнімділігін арттыру мақсатында әр станциядағы насосқа сәйкес тасымалдау технологиясын таңдау болып табылады. Осы мақсатта келесі тапсырмалар жоспарланып іске асырылуы қажет:
Мұнайдың тұтқырлығын ескере отырып әртүрлі типті насостардың жұмыс істеуін матеметикалық модельдеу;
Насостардың жұмыс істеу режимін ескере отырып программа құру;
Өнімділікті арттыру мақсатында қолайлы жұмыс режимін құру;
Жасалған жұмыстың нәтижесінде насостың өнімділігін арттыру, энергоресурстардың қолданылуын азайту, құбырлардың сенімділігі мен қауіпсіздігін арттыру жөнінде нұсқаулар көрсетіледі.

Кілттік сөздер: {Насос, құбыр, мұнай, тұтқырлық, кернеу, қысым}.

Abstract
The article offers pumps, which operate in different modes depending on the conditions of pumping oil for each pipeline, as well as optimization of the cost of its use, so that the total cost of transport rheological complex oil were minimal. Currently, pipelines often work in cyclic modes associated with frequent stops. For this purpose it is necessary to ensure that the work of the pipeline, when it is run after stopping starting pressure has not exceeded the maximum allowable. Thus, the problem of choosing the optimal from economic point of view technologies for pumping rheological complex of oils is important.
Purpose of the work is to select the transportation technology in accordance with the pump at each station in order to increase the volume of transported oil and pipeline performance. To this end, the following tasks should be planned and implemented:
1) mathematical modeling of the functioning of pumps of various types, taking into account the viscosity of oil;
2) creation of a program taking into account the operating mode of pumps;
3) Creating a favorable operating mode in order to increase productivity;
As a result of the work done, instructions are given to increase the pump performance, reduce the use of energy resources, increase the reliability and safety of pipelines.

Key words: {pump, pipeline, oil, viscosity, pressure, pressure}.

Кіріспе
Қазақстан, Ресей және басқа да елдерде мұнай өзінің жоғарғы тұтқырлығы сияқты күрделі физикалық-химиялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Құбыр арқылы тасымалдаудағы ең негізгі мәселелердің бірі құбырдың тоқтау уақытын болжау болып табылады. Себебі сұйықтықтың құбырдың қандай да бір бөлігінде қатып қалуын болдырмау қажет. Ол үшін сұйықтыққа қосымша жылу энергия қосып немесе химиялық жолмен әсеру ету керек. Бұл арнайы технологияларды қолдануды қажет етеді, мысалы, мұнайды пеш арқылы қыздыру, мұнайдың физика-химиялық қасиетін арттыратын депрессорлық присадкаларды енгізу және т.б.
Қазіргі кезде құбырлар циклдік режимде жұмыс істейді, сондықтан мұнайды құбырға насос арқылы жібергенде бастапқы қысым құбырға тиесілі максималды қысымнан артып кетпеуі тиіс. Осыдан экономикалық тұрғыдан мұнайды тасымалдауға оптималды технологияны таңдау өзекті мәселе болып табылады.
Жұмыстың мақсаты - тасымалданатын мұнайдың көлемі мен құбырдың өнімділігін арттыру мақсатында әр станциядағы насосқа сәйкес тасымалдау технологиясын таңдау болып табылады. Осы мақсатта келесі тапсырмалар жоспарланып іске асырылуы қажет:
Мұнайдың тұтқырлығын ескере отырып әртүрлі типті насостардың жұмысының матеметикалық моделін құру;
Насостардың жұмыс істеу режимін ескере отырып программасын құру;
Өнімділікті арттыру мақсатында қолайлы жұмыс режимін таңдау;
Жасалған жұмыстың нәтижесінде насостың өнімділігін арттыру, энергоресурстардың қолданылуын азайту, құбырлардың сенімділігі мен қауіпсіздігін арттыру жөнінде нұсқаулықтар жасалынады.
Мұнайды ұтымды пайдалану - Қазақстан Республикасының негізгі активтерінің бірі - шығыс материалдары мен энергияны тұтыну құнының төмендеуіне жетекші қазіргі заманғы ресурс үнемдеу мен тасымалдаудың әдістері мен тәсілдерін пайдаланбау мүмкін емес.
Жалпы мұнай үлесін құбыр желісі арқылы тасымалдау тиімділігін және қауіпсіздігін арттыру Қазақстан үшін өте маңызды және өзекті мәселе.
Мұнай және технологиялық параметрлерді оңтайлы пайдалануды қамтамасыз ету және электр шығындарын қысқартудың бір жолы, сорғының бірлік айналу жиілігін реттеу болып табылады.
Электр энергияны тұтынудың үлкен үлес салмағы құбырлардағы гидравликалық кедергі күшін жеңуге жұмсалады. Сондықтан, құбырлардағы гидравликалық кедергі коэффициентін азайту құбыр тасымалдауда өзекті мәселе болып табылады.
Осы жұмыстың міндеттерінің бірі, берілген өнімділік стационарлық сорғы режимі үшін сорғы жабдықтарын пайдалануға болатындығын анықтау болып табылады, яғни рұқсат етілген жұмыс қысымын магистральды газ құбырының мұнай қоспасы ағынын айдау көлемін анықтау үшін қажет. Магистралды және тірек сорғыларды реттеу арқылы осы мәселені шешу үшін сорғылар және осы саладағы мұнай қоспасы ағынын айдау шекті рұқсат етілген параметрлерге сәйкес, жылу-гидравликалық есептеулер жүргізілді. Джумагалиева станциясында түрлі сипаттамалары бар магистралды сорғылар орнатылған. Сондықтан, рұқсат етілген жұмыс қысымының максималды көлемін болжау үшін сорғы жабдықтарын таңдау үшін есептеу алгоритмі құрылған.
Тағы бір проблема сорғы жабдықтарды пайдалану, энергия үнемдеу режимдерін анықтау үшін оңтайландыру есептеулерді жүргізуге арналған. Мұнда да магистралды және тірек сорғыларды іріктеу есептеу алгоритмі арқылы мұнай қоспасы ағынын айдаудың стационарлық режимін анықталады.
Жұмыста екі проблемаларды зерттеулердің нәтижелері ұсынылған. Есептеу алгоритмі рұқсат етілген қысымды қамтамасыз ететін сорғы жабдықтарын таңдау үшін қолданылады. Рұқсат етілген жұмыс қысымы қауіпсіз пайдалану ережелеріне сәйкес магистральдық құбыр жабдықтарын іріктеу алгоритмі үшін маңызды болып табылады.
Бұл мәселеде,қарастырылып отырған станциядағы құбыр арқылы мұнайды тасымалдау үшін сорғының энергетикалық шығындарын азайту болып табылады. Есептелген нәтижені өндірістік деректермен салыстыру мақсатты қуат үнемдеу функциясына сәйкес сорғы жабдықтарын іріктеу алгоритмінің сенімділігін көрсетеді.
Технологиялық операциялар кезінде қоршаған ортамен жылу алмасу жағдайы өзгереді. Сонымен, құбырды қоршаған ортаның (топырақ, ауа) температурасы жыл бойы өзгереді. Осыдан, айдалатын мұнай өнімінің жылу физикалық сипаттамасы өзгереді, бұл құбыр жұмысының технологиялық режимдеріне әсер етеді. Технологиялық жобалау нормаларына сәйкес құбырдың алдын ала дайындалған сорғыш қабілеті ең қолайсыз жағдайда қамтамасыз етілуі керек, яғни қоршаған ортаның ең төменгі температурасында. Құбырдың гидравликалық және жылу есептерінде топырақ пен ауаның температуралары бойынша орташа айлық көп жылғы деректер пайдаланылады. Бұл деректер климатологиялық анықтамалықтар немесе құбыр өтетін трассаның аумағындағы өңірлердің метеостацияларының сұранымы бойынша қабылданады. Көбінесе бұрынғы КСРО аудандарында топырақтың ең төменгі температурасы наурыз-сәуір, ал ең жоғары - тамыз-қыркүйек айларында болады. Құбырларды жобалау және пайдалану тәжірибесі жоғары құрылатын құбырға дейін тереңдігі 0,8 м болса, жыл бойы айдау режимінің тұрақтылығын қамтамасыз ететінін көрсетеді және құбырдың механикалық мықтылығы және тұрақтылығы жеткілікті.
Құбырды жер астына салу кезінде есепте ең төменгі ауа температурасы есепке алынады.
Диаметрді таңдау кезінде бастапқы көлем айдаудың жылдық жоспары болып табылады. Жіберу қасиетінің жоғары шегі төмен кинематикалық тұтқырлыққа сәйкес келеді, ал жұмыс қысымы сорғылардың сипаттамасына, олардың санына және қосылу тәсіліне байланысты анықталады. Тұтқырлығы жоғары мұнай өнімдерін айдау алдында алдын ала жылыту қажет. Бұл жағдайда техникалық-экономикалық есеп міндетті болып табылады. Ол әртүрлі нұсқамен (әртүрлі диаметрлер, жылыту температурасы, жұмыс қысымы) жасалады.

1. Құмкөл-Джумагалиева бағытында орналасқан құбырлар мен сорғылар туралы берілген бастапқы мәліметтер
Сорғы жабдығы және Құмкөл - Б.Джумагалиева негізгі мұнай құбырының технологиялық режимдері туралы мәлімет АҚ ҚазТрансОйл Шығыс филиалынан алынған.
Бұл жұмыстың міндеттерінің бірі - Құмкөл - Б.Джумагалиева маршруты бойынша сорғының берілген стационарлық режимдерін орындау үшін сорғының мүмкін болатын өнімділігін анықтау, яғни магистралды мұнай құбырының рұқсат етілген жұмыс қысымында мұнай қоспасы ағынының көлемін барынша ұлғайту.
Екінші мәселені шешу үшін, магистралды және тірек сорғыларды таңдау арқылы мұнай қоспасы ағынының шекті рұқсат етілген параметрлерге сәйкес жылу-гидравликалық есептеулері жүргізіледі.
Тағы бір мәселе, сорғы жабдықтарды пайдалану үшін энергия үнемдеу режимдерін анықтауға арналған. Мұнда да жылу-гидравликалық есептеулер арқылы магистралды және тірек сорғылардың мұнайды стационарлы айдау режимдерін қамтамасыз ететін қысым - көлем сипаттамасы анықталады.
Жылугидравликалық есептеулер сорғының типіне, ауа райына, мұнайдың реологиялық қасиетіне, айдалатын сұйықтық көлеміне тәуелді мұнайды қауіпсіз тасымалдауды болжауға мүмкіндік береді. Құбырдағы қысымды үлестіру, негізінен, мұнай ағынының гидродинамикалық кедергісімен анықталады, және ол Рейнольдс санына тәуелді. Рейнольдс санының мәні ағынның жылдамдығы мен қысымынан, құбырдың ішкі диаметрі және мұнай тұтқырлығымен анықталатыны белгілі. Мұнай қоспасының тығыздығы құбыр бойымен аз өзгереді, стационарлық режимде ағынның жылдамдығы өзгермейді, және мұнай тұтқырлығы температураға тәуелді болмайды. Сондықтан, температураны магистралды құбыр арқылы мұнайды айдау процесінің басқарушы тобына жатқызуға болады.
Құбырдың жұмысын басқару және оның қауіпсіз жұмыс істеуі құбырдағы тасымалданатын өнімнің жағдайын сипаттайтын негізгі параметрлерге байланысты: мұнай ағыны, температура мен мұнай көлемі. Магистралды құбырдың қысым - көлемдік сипаттамасы келесі ретте анықталады: айдалатын мұнай көлемі берілген режимдік параметрлерге байланысты қысымды және температураны үлестіру қамтамасыз етілу керек.
кестеде АҚ ҚазТрансОйл Шығыс филиалынан алынған мұнай құбырының техникалық параметрлері көрсетілген.

Мұнай құбыры бөлігінің атауы
Ұзындығы, км
Ішкі диаметрі, м
Сыртқы диаметрі, м
Орналасу
тереңдігі, м
Құмкөл-Б.Джумагалиева
198,9
0,7
0,72
0,8
Б.Джумагалиева-Барсенгір
175,8
0,8
0,82
0,8
Барсенгір-Атасу
251,6
0,8
0,82
0,8
1.1 кесте - Мұнай құбырының техникалық парамерлері
1.1 суретте Құмкөл-Б.Джумагалиева трассасының профилі көрсетілген.

1.1 сурет - Құмкөл-Б.Джумагалиева трассасының профилі

1.1 суретте көрсетілгендей Құмкөл - Б.Джумагалиева бөлігінде магистралды құбырдың орналасу биіктігінің өзгеруі 180 м-ге жетеді. Магистралды құбырдың биіктігінің шамадан тыс ауытқуы құбырда гидростатикалық қысымның пайда болуына алып келеді және сорғы жабдығының қосымша қуатын пайдалану қажеттілігін тудырады.
1.2 суретте динамикалық тұтқырлық пен шекті ығысу кернеуінің температурадан тәуелділігі көрсетілген. Қоспаның ағыс шығының температурасы Тпт= -3 0С [3]. Графикалық тәуелділіктер эксперименттік деректермен келісімде.

1.2 сурет - Құмкөл (ДМН 2005) және Ақтөбе (50:50) мұнайының динамикалық тұтқырлығының температурадан тәуелділігі

2 Мұнай базаларын жобалау мен мұнайды тасымалдауға қажетті негізгі мәліметтер
2.1 Мұнай өнімдерінің жылу-гидравликалық қасиетін сипаттайтын теңдеулер
Гидравликалық және жылыту есептері үшін мұнай өнімдерінің жылу-физикалық, оның ішінде тұтқырлық, тығыздық, жылу өткізгіштік, жылу сыйымдылық және басқалар секілді сипаттамаларын білу керек.
r мұнай өнімдерінің тығыздығы 700-1100 кгм³ шегінде. Т температурасы өзгеру салдарынан тығыздықтың өзгеруі Менделеев формуласы бойынша анықталады.

ρT=ρ2931+βp(T-293) (2.1)

бұнда, ρT, ρ293 - Т және 293 К температураларында мұнай өнімінің тығыздығы; βp - көлемді кеңейтілген коэффициент.
Мұнай өнімінің тұтқырлығы - маңызды сипаттамалардың бірі болып табылады, өйткені ол құбырдың гидравликалық кедергісіне әсер етеді. Тұтқырлық температураның өзгеруіне байланысты айтарлықтай өзгереді. Техникалық есептерде жиі жағдайда v кинематикалық тұтқырлықты пайдаланады.
Негізінде мұнайды және мұнай өнімдерін құбырмен айдау үшін сыртқа тебуші насостар пайдаланылады. Олардың сипаттамалары арнайы каталогтарда беріледі. Олар бір-біріне тәуелді қысым (Н), қуат (N), ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.