Автоматты технологиялық және химиялық реакторлы процесс
Кіріспе
1 Жалпы тарау. Магистралдіқ құбырлардың автоматтандыру мәселесін анализдеу және зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1 Мәселенің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Зерттеу объектінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Арнайы тарау (құру). Магистралдіқ сорғыштарды автоматизациялау үшін ТҚК таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Мұнайдың физика.техникалық және реологиялық қасиеттері
2.1.1Мұнайдың физика.техникалык қасиеттері ... ... ... ... ... ... ...
2.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
2.2.1 Мұнай айдаудың технологиялық схемасы
2.2.2 Құбырдың сипаттамалары
2.2.3 Құбырдың есептік ұзындыгын анықтау. Ауытқу нүктелері
2.2.4 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
2.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
2.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
2.5 Аса жоғары қысымдардан мұнай өткізгіштерді сақтау
2.6 Басқару обьектісінің қысқаша сипаттамасы
2.7 Іс жүзіндегі басқару және бақылау практикасы
2.8 ЛПДС Кенкияк басқару объектісі ретінде
2.8.1 Мұнай айдау агрегаттарын басқару
2.8.2 Мұнай айдау агрегаты мен сорап станция жұмысының автоматикалық бақылауы
2.9 Магистралды сораптарды манометрлік режиммен тиімді басқарудың математикалық моделденуі
2.10 Сораптық станциялардың имитациялық моделденуі
2.11 Магистралды сорап агрегаттарының автоматикалық қорғауы
2.12 Магистралды сораптарда қысымды тиімді таратудың имитациялық моделденуі
2.13 Автоматандыру схемасын бейнелеу
2.14 Жүйені ақпаратпен қамтамасыз ету
2.15 Жүйені техникамен қамтамасыз ету
2.15.1 КТС автоматикасының микропроцессорлық техникалық таңдауы
2.15.2 Оператор.технологтың пультін таңдау
2.16 Бағдарламамен қамтамасыз ету жүйесі
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1 Жалпы тарау. Магистралдіқ құбырлардың автоматтандыру мәселесін анализдеу және зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1 Мәселенің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Зерттеу объектінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Арнайы тарау (құру). Магистралдіқ сорғыштарды автоматизациялау үшін ТҚК таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Мұнайдың физика.техникалық және реологиялық қасиеттері
2.1.1Мұнайдың физика.техникалык қасиеттері ... ... ... ... ... ... ...
2.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
2.2.1 Мұнай айдаудың технологиялық схемасы
2.2.2 Құбырдың сипаттамалары
2.2.3 Құбырдың есептік ұзындыгын анықтау. Ауытқу нүктелері
2.2.4 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
2.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
2.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
2.5 Аса жоғары қысымдардан мұнай өткізгіштерді сақтау
2.6 Басқару обьектісінің қысқаша сипаттамасы
2.7 Іс жүзіндегі басқару және бақылау практикасы
2.8 ЛПДС Кенкияк басқару объектісі ретінде
2.8.1 Мұнай айдау агрегаттарын басқару
2.8.2 Мұнай айдау агрегаты мен сорап станция жұмысының автоматикалық бақылауы
2.9 Магистралды сораптарды манометрлік режиммен тиімді басқарудың математикалық моделденуі
2.10 Сораптық станциялардың имитациялық моделденуі
2.11 Магистралды сорап агрегаттарының автоматикалық қорғауы
2.12 Магистралды сораптарда қысымды тиімді таратудың имитациялық моделденуі
2.13 Автоматандыру схемасын бейнелеу
2.14 Жүйені ақпаратпен қамтамасыз ету
2.15 Жүйені техникамен қамтамасыз ету
2.15.1 КТС автоматикасының микропроцессорлық техникалық таңдауы
2.15.2 Оператор.технологтың пультін таңдау
2.16 Бағдарламамен қамтамасыз ету жүйесі
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Автоматизация автоматтандырылған баскару жүйесінің электронды есептегіш машинасымен пайдаланып қолдануды ұсынады.
Автоматизация жоғары өнімділікті алуға, экономикалық және социалдық тиімділік жеңісін көтеруге мүмкіндік береді.
Негізгі талаптар, яғни мұнайгазбен қамтамасыз ету жүйесімен көрсетілген сенімділікпен және тоқтамастан мұнайды тұтынушыға барлық технологиялық кешендерде қауіпсіздік және үнемді жұмыста жеткізуді талап етеді. Автоматизация жоғарғы деңгейде болғанда осы талаптар орындалуы мүмкін. Өндірістік объектісінің мұнай көлігі үлкен әртүрлілікпен және үлкен ара қашықтықта сипатталады. Сонымен қатар олар бір-бірімен технологиялық байланыста және пайдалану үрдісінде бір-біріне әсер етеді. Мұндай құрылымдар күрделі және біруақытта бір-бірімен байланысты, жұмыс жүйесінде оларға операциялык басқару сенімділігін және жетілдірілген автоматика құрылғысын және есептегіш техникасын талап етеді.
Айдау станциясы - бұл күрделі инженерлік жасақтар кешені, айдайтын өнімі магистралдық кұбырға жіктеледі. Жалпы осы тапсырмаларды магистралды сорап агрегаты, көмекші жасақтар кешенімен және автоматизация аспаптар көмегімен орындайды.
Жабдық құрамы, сондай-ақ автоматизация көлемі құбыр арқылы мұнай айдау тәсіліне байланысты. Мұнай айдау тәсілін 3 түрге ажыратамыз: тізбекті, сорап станциясының бір резервуарынан кейінгісі, сораптан сорапқа қосылған резервуар. Барлық айдаудың үш тәсілі дипломдық жобаның технологиялық бөлімінде қарастырылған.
Магистралды мұнай құбырларында сораптық станция ортадан тепкіш сораптарымен жабдықталады. Айдаудың қайталанатын құбылысы әдетте 3-4 тізбектей қосылған сораппен қондырылады, ондағы біреуі сақталған қор.
Берілген дипломдық жобада тіректі сораптың автоматизация үлгісінің жұмысы игерілген, автоматизация кұрылғысының спецификациясы ұсынылған.
Сонымен қатар VISSIM қолданбалы бағдарламаның пакетінде динамикалык; бағдарламалау есебінің көмегімен сораптарга тиімді қысымның таратылуы өңделген және есептелінген.
Автоматизация автоматтандырылған баскару жүйесінің электронды есептегіш машинасымен пайдаланып қолдануды ұсынады.
Автоматизация жоғары өнімділікті алуға, экономикалық және социалдық тиімділік жеңісін көтеруге мүмкіндік береді.
Негізгі талаптар, яғни мұнайгазбен қамтамасыз ету жүйесімен көрсетілген сенімділікпен және тоқтамастан мұнайды тұтынушыға барлық технологиялық кешендерде қауіпсіздік және үнемді жұмыста жеткізуді талап етеді. Автоматизация жоғарғы деңгейде болғанда осы талаптар орындалуы мүмкін. Өндірістік объектісінің мұнай көлігі үлкен әртүрлілікпен және үлкен ара қашықтықта сипатталады. Сонымен қатар олар бір-бірімен технологиялық байланыста және пайдалану үрдісінде бір-біріне әсер етеді. Мұндай құрылымдар күрделі және біруақытта бір-бірімен байланысты, жұмыс жүйесінде оларға операциялык басқару сенімділігін және жетілдірілген автоматика құрылғысын және есептегіш техникасын талап етеді.
Айдау станциясы - бұл күрделі инженерлік жасақтар кешені, айдайтын өнімі магистралдық кұбырға жіктеледі. Жалпы осы тапсырмаларды магистралды сорап агрегаты, көмекші жасақтар кешенімен және автоматизация аспаптар көмегімен орындайды.
Жабдық құрамы, сондай-ақ автоматизация көлемі құбыр арқылы мұнай айдау тәсіліне байланысты. Мұнай айдау тәсілін 3 түрге ажыратамыз: тізбекті, сорап станциясының бір резервуарынан кейінгісі, сораптан сорапқа қосылған резервуар. Барлық айдаудың үш тәсілі дипломдық жобаның технологиялық бөлімінде қарастырылған.
Магистралды мұнай құбырларында сораптық станция ортадан тепкіш сораптарымен жабдықталады. Айдаудың қайталанатын құбылысы әдетте 3-4 тізбектей қосылған сораппен қондырылады, ондағы біреуі сақталған қор.
Берілген дипломдық жобада тіректі сораптың автоматизация үлгісінің жұмысы игерілген, автоматизация кұрылғысының спецификациясы ұсынылған.
Сонымен қатар VISSIM қолданбалы бағдарламаның пакетінде динамикалык; бағдарламалау есебінің көмегімен сораптарга тиімді қысымның таратылуы өңделген және есептелінген.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1. В.А. Бунчук «Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа», Изд.: «Недра» Москва 1977г.
2. А.М. Лобков «Сбор и транспорт нефти на промыслах», Государственное научнотехническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, «Москва»1955г.
3. В.Ф. Новоселова «Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа», Изд., «Недра» Москва 1992г.
4. Журнал «Системная интеграция, нефтегазовая промышленность»
5. Г.С. Лутошкин «Сбор и подготовка нефти, газа и воды к транспорту», Изд., «Недра» Москва 1972г.
6. В.Б. Галлеев «Магистральные нефте-продуктопроводы», Изд. «Недра» Москва 1976г.
7. «Автоматизация и телемеханизация магистральных нефте-проводов» Изд., «Недра» Москва 1976г.
1. В.А. Бунчук «Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа», Изд.: «Недра» Москва 1977г.
2. А.М. Лобков «Сбор и транспорт нефти на промыслах», Государственное научнотехническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, «Москва»1955г.
3. В.Ф. Новоселова «Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа», Изд., «Недра» Москва 1992г.
4. Журнал «Системная интеграция, нефтегазовая промышленность»
5. Г.С. Лутошкин «Сбор и подготовка нефти, газа и воды к транспорту», Изд., «Недра» Москва 1972г.
6. В.Б. Галлеев «Магистральные нефте-продуктопроводы», Изд. «Недра» Москва 1976г.
7. «Автоматизация и телемеханизация магистральных нефте-проводов» Изд., «Недра» Москва 1976г.
Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:
АННОТАЦИЯ
В данном дипломном проекте разработана система автоматизации магистральных насосов в условиях ЛПДС. Выполнены специальный, экономический и раздел охраны труда и экологии. В специальном разделе проекта рассмотрен технологический процесс нефтеперекачивающей станции и вспомогательного оборудования, а также процесс управления ими. Составлена имитационная модель насосной станции и математическая модель оптимального манометрического режима магистральных насосов, разработана схема автоматизации магистральных насосов.
Выполнены расчеты по экономическому разделу и рассмотрены вопросы по охране труда и экологии.
АНДАТПА
Берілген дипломдық жобада ЛПДС жағдайындағы тіректі сорап агрегаттарын автоматты басқару сұақтары қарастырылады
Тіректі сораптарға қысымның ең тиімді есебі мен жазбасын тарату көрсетілген.
Технологиялық бөлімде мұнай айдау станциясының, көмекші автоматты құрылғылардың жұмыс тәртібтерінің барлық түрі қарастылған және бұрын елеулі станцияны басқару және бақылау практикасы қарастырылған.
Арнайы бөлім келесі тараулардан тұрады: тіректі сорап агрегаттары басқару обьектісі ретінде, станция мен тіректі сорап агреттарын басқару ерекшеліктері көрсетілген; басқару есебін құрастыру, динамикалық бағдарламалау әдісі көмегімен қысымды ең тиімді есеппен тарату, VISSIM қолд
THE SUMMARY
In the given degree project the system of automation of main pumps in conditions ЛПДС is developed. Are executed special, economic both section of protection of work and ecology. In special section of the project technological process of station and auxiliaries, and also process of management by them. The imitating model of pump station and mathematical model optimum of a mode of main pumps is made, the circuit of automation of main pumps is developed.
The accounts on economic section are executed and the questions on protection of work and ecology are considered.
КІРІСПЕ
Автоматизация автоматтандырылған баскару жүйесінің электронды есептегіш машинасымен пайдаланып қолдануды ұсынады.
Автоматизация жоғары өнімділікті алуға, экономикалық және социалдық тиімділік жеңісін көтеруге мүмкіндік береді.
Негізгі талаптар, яғни мұнайгазбен қамтамасыз ету жүйесімен көрсетілген сенімділікпен және тоқтамастан мұнайды тұтынушыға барлық технологиялық кешендерде қауіпсіздік және үнемді жұмыста жеткізуді талап етеді. Автоматизация жоғарғы деңгейде болғанда осы талаптар орындалуы мүмкін. Өндірістік объектісінің мұнай көлігі үлкен әртүрлілікпен және үлкен ара қашықтықта сипатталады. Сонымен қатар олар бір-бірімен технологиялық байланыста және пайдалану үрдісінде бір-біріне әсер етеді. Мұндай құрылымдар күрделі және біруақытта бір-бірімен байланысты, жұмыс жүйесінде оларға операциялык басқару сенімділігін және жетілдірілген автоматика құрылғысын және есептегіш техникасын талап етеді.
Айдау станциясы - бұл күрделі инженерлік жасақтар кешені, айдайтын өнімі магистралдық кұбырға жіктеледі. Жалпы осы тапсырмаларды магистралды сорап агрегаты, көмекші жасақтар кешенімен және автоматизация аспаптар көмегімен орындайды.
Жабдық құрамы, сондай-ақ автоматизация көлемі құбыр арқылы мұнай айдау тәсіліне байланысты. Мұнай айдау тәсілін 3 түрге ажыратамыз: тізбекті, сорап станциясының бір резервуарынан кейінгісі, сораптан сорапқа қосылған резервуар. Барлық айдаудың үш тәсілі дипломдық жобаның технологиялық бөлімінде қарастырылған.
Магистралды мұнай құбырларында сораптық станция ортадан тепкіш сораптарымен жабдықталады. Айдаудың қайталанатын құбылысы әдетте 3-4 тізбектей қосылған сораппен қондырылады, ондағы біреуі сақталған қор.
Берілген дипломдық жобада тіректі сораптың автоматизация үлгісінің жұмысы игерілген, автоматизация кұрылғысының спецификациясы ұсынылған.
Сонымен қатар VISSIM қолданбалы бағдарламаның пакетінде динамикалык; бағдарламалау есебінің көмегімен сораптарга тиімді қысымның таратылуы өңделген және есептелінген.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
1 Жалпы тарау. Магистралдіқ құбырлардың автоматтандыру мәселесін анализдеу және зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1 Мәселенің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Зерттеу объектінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Арнайы тарау (құру). Магистралдіқ сорғыштарды автоматизациялау үшін ТҚК таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.1 Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
2.1.1Мұнайдың физика-техникалык қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ...
2.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
2.2.1 Мұнай айдаудың технологиялық схемасы
2.2.2 Құбырдың сипаттамалары
2.2.3 Құбырдың есептік ұзындыгын анықтау. Ауытқу нүктелері
2.2.4 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
2.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
2.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
2.5 Аса жоғары қысымдардан мұнай өткізгіштерді сақтау
2.6 Басқару обьектісінің қысқаша сипаттамасы
2.7 Іс жүзіндегі басқару және бақылау практикасы
2.8 ЛПДС Кенкияк басқару объектісі ретінде
2.8.1 Мұнай айдау агрегаттарын басқару
2.8.2 Мұнай айдау агрегаты мен сорап станция жұмысының автоматикалық бақылауы
2.9 Магистралды сораптарды манометрлік режиммен тиімді басқарудың математикалық моделденуі
2.10 Сораптық станциялардың имитациялық моделденуі
2.11 Магистралды сорап агрегаттарының автоматикалық қорғауы
2.12 Магистралды сораптарда қысымды тиімді таратудың имитациялық моделденуі
2.13 Автоматандыру схемасын бейнелеу
2.14 Жүйені ақпаратпен қамтамасыз ету
2.15 Жүйені техникамен қамтамасыз ету
2.15.1 КТС автоматикасының микропроцессорлық техникалық таңдауы
2.15.2 Оператор-технологтың пультін таңдау
2.16 Бағдарламамен қамтамасыз ету жүйесі
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1 МАГИСТРАЛДЫҚ ҚҰБЫРЛАРДЫҢ АВТОМАТТАНДЫРУ МӘСЕЛЕСІН АНАЛИЗДЕУ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ
1.1 Мәселенің қойылымы
Жобаның мақсаты. Берілген дипломдық жобаның мақсаты магистралдық қубырларды баскару үшін техникалык автоматтандыру қурылғыларын және микропроцессор техникасын таңдау.
Қойылған жобалау мақсаты бойынша келесі тапсырмаларды орындау қажет
Магистралдық құбыр кешендерінің сипаттамасын беру;
Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттерін сипаттау
Мұнайды құбыр арқылы тасымалдау процесінің жолдары
Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жоюдың тәселдері
Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
КТС автоматикасының микропроцессорлық техникалық таңдауы
Оператор-технологтың пультін таңдау
Жүйені техникамен қамтамасыз ету
Бағдарламамен қамтамасыз ету жүйесін сипаттау
Экономикалық тарау бойынша берілген тапсырмаларды орындау
1.2 Зерттеу объектінің сипаттамасы
Магистралдік құбыр келесі жасақ кешендерінен турады:
oo -Kipic құбырлары, бастапқы құбыр құрлысымен мұнай көзін байланыстырады. Осы құбырлар арқылы мұнай кәсіпшілігінен зауытынан бастапқы станцияның резервуарына мұнай айдалынады.
oo -Бастапқы айдау станциясы. Магистралді құбыр арқылы айдалынатын мұнай, жинайды, және оларды сорттан, есепке салып келесі станцияға айдайды.
oo -Аралық айдау станциясы, алдыңғы станциядан келген мұнайды ары қарай айдайды.
Мұнай айдау станциялары- мұнай құбырының ең күрделі кешендік жасақтары болып келеді. Бастапқы айдау станциясы мұнайды қабылдау үшін және оны ыдыстан магистральдық құбырға айдайды. Бастапқы айдау станциясының технологиялық жасақтауының құрамына: резервуарлық парк, тіректі насос, мұнай торабын есепке алу, магистральдік насос, қысым ретеуіш торабы, ылай аулау фильтрі, торабтар корғаныс құрлысы және де технологиялық құбырлар кіреді. Аралық айдау станциясын жол құбырларына гидравикалық есепке сәйкес орналастырады. Айдау станция арасындағы бipiншi кезек үшін - 200 км, ал екінші кезек үшін 50 - 100 км аралықта орналастырылады. Аралық айдау станциясының құрамына: резервуар паркі, тіректі насос және мұнай торап есепке алу кірмейді.
Магистралдік мұнай құбырының 400 ден 600 км дейін үлкен аралық участігінде эксплуатация ұйымдастырады. Бастапқы эксплуатациялық участкілерінде мұнай айдайтын станциялар орналасқан бірак, олардың резервуарлык паркінің сиымдылығы аз болып келеді. Айдау станцияларында технологиялык жасақтаудан басқа механикалық ұстахана, төмендету подтанциясы, котельный, кешенді сумен қамтамасыз етуде, әкімшілік және көмекші жасақтаулар, тұрғын үйлер мен мәдени-тұрмыс жасақтары кіреді.
Сорапты станциялар сорап жабдықтарымен және қуаты бойынша мың киловатт жететін энергетикалық шаруашылықпен жабдықтанады. Мұнай құбырында көбінесе автоматика және телемеханиканы қолдануда. Трасса бойынша тізбекті орналасқан айдау станцияларының мұнай өнімдері мұнай құбырының соңғы пунктінде тоқтайды. Айдаудың соңғы пункті болып мұнай өңдейтін завод немесе мұнай базасы.
2 МАГИСТРАЛДІК СОРҒЫШТАРДЫ АВТОМАТИЗАЦИЯЛАУ ҮШІН ТҚК ТАҢДАУ
2.1 Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
2.1.1 Мұнайдың физика-техникалык қасиеттері
Мұнай-сұйық каустобиолиттер қатарына жататын табиғи шикізат. Мұнай сарғылт, жасыл жене коңыр қышқыл, кейде қара түсті болып келетін, өзіне тән иісі бар, ультракүлгін сәуле жарығын шығаратын сұйықтық.
Мұнайды айдау мен сақтау техникасы,оның физика-техникалық қасиетіне байланысты болады, және мұнай мен байланысты жұмыстар.
Мұнай айдағанда жэне сақтағанда абсолютті және салыстырмалы Т өлшем бірліктер қолданады. Мұнайдың салыстырмалы тығыздығы 0,7 мен 1,07 аралықта болады.
Салыстырмалы тығыздық дегеніміз бірдей жағдайда мұнайдың тығыздығының су тығыздығына қатынасы.
Т - температурада абсолютік бірлікпен берілген абсолюттік тығыздыкты мына формуламен анықтауға болады:
= (1.1)
бұл жерде және 293К- температурасында сұйықдың тығыздығы;
-тығыздыққа қосылатын температуралык түзеу ;
Мұнайдың тұтқырлығы температураға тәуелді болады. Есептеу жағдайларда лабораториялық зерттеулердің нәтежесінде алынған тұтқырлық температура қисығын пайдалану қажет. Тұтқырлы-температура графигі болмаса, онда тұткырлыкты керекті температурада мына эмпирикалык өрнектер арқылы анықтауға болады:
(1.2)
ν
B
T
Сурет 1 - Мұнай тұтқырлығының ν температураға Т тәуелділігі
Рейнольдс - Филонов
ν ₌ νe , (1.3)
Фогель-Фульчер-Тамман
ν ₌ ν1 exp ( 1,4)
Фролов
, (1,5)
мұнда ν- Т температурада берілген кинематикалык тұтқырлық коэффиценті;
v- температурасында берілген кинематикалық тұтқырлық коэффиценті;
Егер екі берілген температура нүктелерінде тұтқырлығы анықталған болса мәндерін келтірілген өрнектер арқылы анықтауға болады. Бұл жерде Вальтер (ASTM) ең, нақты өpнeгі болып табылады, бірақта ол өте күрделі келеді. Сондықтан барлық аналитикалық шешімдерді қабылдауға 1, 2 -ші формулаларды қолданады. Сырткы ауа температурасында кейбір мұнайлардың тұтқырлығы өте жоғары болады, сондыктан өндірісте қолдану үшін оны қыздыру керек. Кыздыру процесске байланысты жылу есептеулерін өткізу үшін λ жылуөткізгіштікпен меншікті жылу сыйымдылық коэффиценттерін білу қажет.
- жылуөткізгіштік коэффицентін (вт(мК)) мына өрнекпен анықтайды:
(1.6)
мұндағы -293К температурасындағы мұнай тығыздығы;
Т-мұнай температурасы бұл аналитикалык өрнек 10% дәлдікпен 273-475 К температура аралығында әділетті болады.Мұнайдың меншікті жылу сыйымдылығын барлык процесстерді айдау мен сақтау кездерінде тұрақты қысымда алынады. Ол мына аралықта 1,16 : 2,5 өзгереді. Сондықтан оны есептеулер жүргізгенде 2кДж(кг К) тең деп аламыз. Нақты есептеулер жүргізгенде Крег формуласын қолдануға болады:
(1-7)
Мұнаймен жұмыс істегенде қиындататын спецификалық қасиеттер бар. Ең басты қасиеттерге өртке қауіптілік , электірлену, булану касиеттері және қоршаған ортаға зияндылығымен.
Өртке қауіптілігі. Мұнай жанар заттарға жатады, ауаның қалыпты құрамында өзінен-өзі жануы мүмкін. Өрт көзі оңай жанатын сұйықтарға тез әсер етеді. Оның көрсеткіштері будың тез және өзінен өзі жану болып табылады.
Газдың жану температурасы - өте төмен (зерттеу жағдайында) жанатын заттың үстінгі қабатында газ немесе бу қалыптасады, будың жану температурасы өте төмен, сондықтан өрт көзі кауіпті, бірақта жануға оның қалыпты температурасы қалыптасқан жоқ. Жану температурасы қалыптасқан жағдайда жану процессі қалыпты болады. Қызып өзінен өзі жанғанда от және от ұшқыны болмағанмен экзотермиялық реакция жылдамдыгы өседі де жанупрцессі от жалынымен аякталады.
Электірлену. Статикалык электрлену деп - катты, сұйық немесе газ тәріздес біртекті емес заттардың бір - бірімен үйкеліс кезінде пайда болатын электрлік зарядтар.
Мұнай, бензин, керосин, мұнай газдарының құбыр арқылы тасымалдағанда және сақтағанда, темір жол цистернасына, резервуарға, танкерлерге құйғанда статикалық электрөлшену кездеседі. Мұнай өнімдері жақсы ди-электрик болганмен, олар электр зарядтарын кеп уакытта сақтап калады.
Мұнай егер оңашаланған металл құбыр немесе құйылатын ыдыс үлкен потенциал алса жерлестіру заттары арасында ұшқын разряды болса, онда жану мүмкін.
Құбыр мен объектінің түрлерінің статикалық электрленуді жинамау үшін оларды жақсылап жерлестіру керек.
Булануы: Ашық ортада жеіл мұнайды қалыпты жағдайда газтеріздес түрге айналып қоршаған ортаға тарайды. Мұндай жағдайда мұнайдың сапасы төмендейді жалпы көлемі азаяды. Мұнай өнімдерінің булануы құрамындағы қаныққан будың қысымына байланысты.Қаныққан будың қысымы үлкен болса, онда мұнай өнімінің булануының, ықтималдығы көп. Қаныққан будың қысымы мұнай өнімінің үстінгі қабатындағы температураға тәуелді болады.
Температураның өсуіне байланысты қаныққан будың қысымы өседі.
Қаныққан будың қысымын экспериментальді түрде анықтайтын аспаптардың түрі көп.
Мұнай қысымын анықтағанда бастапқы қайнау температурасы немесе бершген температурадағы графигі немесе жартылай эмпирикалык формуласындағы тәуелділігі арқылы анықтауға болады.
2.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
Сұйыктың қасиеттеріне байланысты ағыстардың сипаттамасын реологиялық деп атайды. Құбырдағы ағыстың бағалық сипаттамасы үшін ең маңызды реологиялық қасиеттері, градиент жылдамдығынан құбырдың радиусымен сұйықтың қатпарлы бетіндегі кернеудің үйкеліс күші тәуелділігі болып табылады.
Төмен дәрежедегі парафин және парафинистік мұнай үшін жоғарғы температурадағы Ньютонның эксперименталды жүзінде алынған судағы тәуелділікті колданамыз:
(1.8)
мұндағы
- динамикалық тұткырлық коэффициенті.
1
1
τ
2
2
3
3
τ0
4
4
Dvdr
Dvdr
Сурет 2 - Әр түрлі сұйықтар үшін кернеу жылуының жылдамдық жылжуына тәуелділігі
Көптеген сұйықтарда көрсетілген τ тәуелділік dv dr жылжымалы жылдамдықтан μ тұрактысында Ньютондық деп аталады және олар үшін графикалық көрсеткіш осы тәуелдлікте бастапқы координаталар аркылы өтетін түзуді (3) көрсетеді.
Жүргізілген көптеген сұйықтардың соның ішінде жогаргы парафинистік мұнайларында, салыстырмалы түрде жоғары емес температуралар Ньютон заңына сүйенбейді. Бұндай сұйықтарды Ньютондык емес деп атайды.
Парафинистік мұнай тәртібін қисык сызықты (2) деп бейнелеуге болады. Кең диапазонда псевдопластик үшін техникалық есептерден, кернеу дәреже теуелділік ретінде жылжымалы жылдамдык. мына түрде қолданылады:
(1.9)
мұндағы k,n-берілген сұйықтық үшін тұрақты коеффициентер,
жылжымалы жылдамдықтың өлшеусіз модулі.
N коэффициентін ағыс индексі деп , ал k- сипаттамасы деп атайды. Ньютондык сұйықтық үшін n=1, k= және (1.9) өрнектен (1.8) өрнекті аламыз.
шамасы кейде тиімділік тұтқырлығы деп аталады.
Псевдопластик сұйықтық үшін n1. Релогиялык, сипаттамаларыда уақыт бойынша өзгеретін сұйықтар кездеседі. Тұрақты жылжымалы жылдамдықта жылжымалы кернеудің уақыт бойынша өзгеруі, сұйвқтың құрылымының бұзылуын түсіндіретін,- тиксотропия, ал осы қасиеттерді қабылдайтын сұйықтар тиксотроптылық деп аталады.
2.2 Мұнайды құбыр арқылы тасымалдау
2.2.1 Мұнай құбырларының жіктелуі
Мұнай құбыры деп - мұнай құбыр арқылы айдауды айтады. Егер құбыр арқылы мұнай өнімдерін айдағанда көбінесе оны - өнім құбыры деп атайды. Егер құбыр арқылы мұнай өніиінің бip түрі айдалынса, онда айдалынатын өнім бойынша бензиндік, керосиндік немесе мазут құбыры деп аталынады. Өзінің арнауы бойынша мұнай құбырлары үш түрге бөлінеді:
1. Ішкі құбырлар: Мұнай база және мұнай өңдейтін зауыттарында турлі объектілер және қондырғыларды байланыстрады.
2. Жергілікті: Ішкі құбырларға Қарағанда бірнеше километр аралықта орналасады. Мұнай өңдейтін зауыттарының темір жолына немесе кемеге құйылатын пункттерін немесе мұнай құбырының магистралдік бастапкы станциясымен кәсіпшілік пен байланыстрады.
3. Магистральдік.Үлкен аралықты байланыстырады. Трассаның қасында орналасқан станциялар арасында мұнай айдалынады. Магистралді құбыр тәулік бойы жыл ішінде жұмыс істейді. Ремонт немесе кездейсоқ жағдай кезінде қысқа мерізімдік уақытқа ғана істемейді. Магистралдік мұнай құбырының әр түрлі салыстырмалы диаметрі және ұзындығы болады. Мұнай 5-6,5 МПа қысымда айдалынады. Жыл бойынша мұнай мен мұнай өнімдерінің миллион тоннасына дейін айдалынады. Товарлық мұнайларды мұнай өндірілетін немесе сақтайтын жерден пайдаланаушыға дейін (ВНТП 2-86 бойынша) магистралдік мұнай құбыры диаметрі 219 дан 1220мм - ге дейін, ұзындығы 50 км ден астам созылады. СниП 2.05.06 - 85 бойынша магистралдік мұнай құбырлары диаметрі бойынша төрт класқа бөлінеді.
Бірінші класс - шартты диаметрі 1000 - нан 1200 мм дейін;
Екінші класс - 500 ден 1000мм - ге дейш;
Үшінші класс - 300 ден 500мм- ге дейін
Төртінші класс - 300мм және одан да кем.
2.2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
2.2.3 Мұнай айдаудың технологиялық схемасы
Айдау станциясы - бүл күрделі инженерлік жасақтар кешені айдайтын өнімі магистралдік қүбырға жібереді. Технологиялық схема деп - коммуникациялық принципиалдық схемасының айдау бойынша өткізілетін амалды қамтамасыз ететіндігін айтады.
Технологиялық схема бойынша койылатын негізгі талап ол олардың қарапайымдылығы, жоба бойынша қарастырылған технологиялық операцияларын тиек және реттеу арматурасын минималды саны бойынша жасау және бөлшектерді біріктіру, және де технологиялық кұбыр жолын минималды тартуын қамтамасыз ету.
Мұнай құбырмен айдау жүйесі сораптың косқышы және резервуардың аралық станциясының тәелділігіне қарай мұнай айдау жүйесі келесі түрлерін ажыратамыз: тізбекті, сорап станциясының бір резервуарынан кейінгісі, сораптан сорапқа қосылған резервуар арқылы.
Постанциялық айдау жүйесінде мұнайды резевуардың кезегі бойынша қабылдайды, ал келесі станцияға басқа резервуардан беріледі. Резервуардың кезекті толтыруы айдалған мұнайдың көлемін дәл анықтауға мүмкіндік береді, алдынғы станциядан айдалынған және де келесі станцияға айдалынатын мұнай көлемі де анықталынады. Осы айдау жүйесінде мұнайдың "үлкен тынысы" арқылы буланады, сондықтан өнделмеген мұнай мен мұнай өнімдері үшін орынды емес.
Сорап станциясында бір резервуардан кейін айдағанда: алдынғы станциядан келген мұнай буферлік ретінде қолданатын резервуарға келеді де содан қайтадан айдалынады. Бұл жүйеде мұнай айдалынғанда постанциялық есептеу жүргізілмейді. Мұнай шығыны бұл жерде де болады, өйткені резервуарда қозғалыс болғандықтан мұнай буланады. Сондықтан бұл жерде де постанциялық мұнайды айдау үшін ұсынылмайды.
Айдаудың қосылған резервуарымен жұмыс істеу түрі: мұнайдың резервуардағы деңгейі бір деңгейде тұрмайды ол мұнайдың айдалған және құйылған мұнайдың көлеміне тәуелді болады. Егер косылған сыймдылықтың жұмысы синхронды істегенде, онда мұнай көлемі бір деңгейде тұрады. Бұл жерде мұнай шығыны "кіші тыныс алудан" анықталады.
Алдыңғы атап кеткен үш жүйе поршендік насос арқылы жұмыс істейді, ол құбырға гидравликалық әсерін азайтады. Ал резервуарлар буферлік сыймдылық ретінде қолданады. Егер мұнай сораптан сорапқа айдалынса, онда аралық станциялардағы резервуарлар магистралға қосылмайды. Оларды тек қана құбырда авариялық және ремонт жағдайында мұнай қабылдағыш ретінде қолданады.
Тоқтатылған резервуар кезінде буланудан мұнай шығынына келтірмейді және де алдыңғы станциялардың қысымы қолданылады.
Бұл жүйе толық синхрондықты қарастырады және ортадан тепкіш сораппен жабдықталынған станциялар қолданылады.
Технологиялық тізбектей қосылған сорап станцияларын келесі негізгі объектілерге бөлуге болады: резервуарлық паркі, бірнеше қабылдайтын және жіберілетін құбырлары бар бірнеше резервуардан, сорапты цехтан, манифольд - ашық алаң немесе жабық алаңда, бұнда ысырма, кері клапан, фильтрлер және де т.б.; қүбыр тазартқыш жіберу және қабылдау камерасы.
Негізгі айдау станциясының құрамына резервуарлық парк кіреді, оның сыйымдылығы мағыналы түрде құбырдың үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ететіндей болып келеді, ал тізбекті айдау да мұнай өнімінің нақты көлемін жинау үшін. Әдетте негізгі станцияның резервуарларының сйымдылығы екі немесе үш тәулік айдаудың көлеміне тең болып келеді. Тізбектей айдау кезінде негізгі станцияның резервуар көлемі циклдың санына байланысты есептелінеді.
Аралық станцияның резервуарлық паркінің сыйымдылығы өте аз болып келеді (көбісінде кездеспейді). Резервуар паркін екі түр мен"байланыстыруға болады (сурет):
Қазіргі магистралды құбырдың айдау станцияларында ортадан тепкіш сорап қолданады, көбінесе тізбектей қосылады. Кез келген агрегатты сақталған қорға ауыстырғанда сорап байланыстары жұмысты қамтамасыз ету керек.
Сурет 3 - Насостарды біріктіру схемасы:
О - басты насостар, П - тіректі насостар.
2.2.4 Құбырдың сипаттамалары
Құбырдың сипаттамасы деп-Н күшінің жоғалтулары мен Q шығыны арасындағы тэуелділігін айтады, яғни Н=f(Q)
(14) тендеуінен Н күші жалпы шығындары Һt үйкелісіне жоғалтулар мен ∆Z нивелирлі белгілер айырымынан өтуінен құралады және ол сораптың стансаларын өтуі керек, яғни
L D (15)
немесе
(16)
мұндағы
бірлік шығын болғандағы гидравликалық бұрылу.
Егер құбырда лупингтері бар бөлімдері болса, онда
тендеудің негізінде
сонда формулалар
немесе
(17)
мұндағы
х-лупингті бөлімдердің қосылған үзындығы. Күш жоғалтуының U = f (Q) шығынына тәуелді графигі құбыр сипаттамасы деп аталады.
(15)-(17) тендеулері күбыр сипаттамасыньщ аналитикалық өрнектері болып табылады.
Ламинарлық ағындар бөлігінде кішкене шығындар
болғанда Н-тың Q-дан тәуелділігі сызықты болады
(2- m = 1) Q14DvR1кр болғанда, ол (2 - m=1,75; 2 - m=2)
параболамен өрнектелуі. Сипаттаманың бастапқы нүктесі болып ∆Z
кесіндісінің соңы болып табылады, және егер Z2 Z 1 болса, Н осі бойынша жоғары қойылады (егер Q=0 Н = 2), немесе Z2 ZІ болса, төмен.
Егер құбыр соңында р2 қарсы қысым болса, онда ∆Z мәніне р2pq қосылады.
V,L жөне D шамалары мінездеменің құлама тіктігін
анықтайды: неғұрлым мұнайдың v тұтқырлығы L құбырының ұзындығы үлкен немесе неғүрлым оның Д диаметрі кіші болса, соғұрлым мінездеме құламалы.
Егер графикке (Q-Н) nНст(Q)сораптарының (сораптық стансаларының) қосылған мінездемесін және
Н(Q) құбырының мінездемесін қойсақ, қос трафик қосарланған мінездеме деп аталады. Құбыр мінездемесінің сораптық стансаларының қосылған мінездемесімен қиылысуы мұнай құбырының жұмыс нүктесін анықтайды. а(Н1менQ1) жұмыс нүктесінің көрсеткіштері мұнай құбырындағы күштер жоғалтуларын және оның айдаудың берілген шарттарындағы өткізгіштік қасиетін сипатайды.
Құбырдағы күштер балансы мен шығынға сараптардың беру тендігі (айдаудың материалдық балансы) келесі маңызды қырытпаға негіз береді: құбыр оның трассасындағы орналасқан сораптық стансалары біріккен гидравликалық жүйені құрайды.(мүнай өнімдерін) айдаудың кез-келген сұрақтарын шешкен.
Бұл жағдай магистралды құбырлар бойынша мұнайды да бастапқы болып табылады. Сораптық стансаларының (мысалы, сораптар бөліктерін өшіру) кайсы-бірінің жұмыс режимінің өзгеруі қалған стансаларының режимін бұзады және сонымен қатар құбырдағы жұмыс режимінің толығымен өзгеруіне әкеліп соғады және керісінше қайсыбір айдаудың кедергісінің өзгеруі құбырдың барлық сораптық стансаларының жұмыс режимдеріне әсер тигізеді.
2.2.5 Құбырдың есептік ұзындыгын анықтау. Ауытқу нүктелері
Гидравликалық есеп кезінде аналитикалық есептерді графикалық тұрғызуларымен келістіреді. Сорап стансаларсанын есептеу алдында бірлік құбырындағы мен лупингіндегі гидравликалық ауытқуын анықтайды.
Содан кейін ауытқу нүкте мен құбырдың есептік ұзындығын табу үшін трассаның профилін зерттейді. Ол үшін қысылған профильде қабылданған ұзындықтарымен биіктіктер масштабтарымен сәйкесінше мысалы,ұзындығы 100 км. құбырының бөлігіне күштің құлауын бейнелейтін) тікбұрышты үшбұрыштар салады. Тігінен қандайда-бір с нүктесінен жоғары(профильдің шетінде немесе оыың үстінде) биіктік масштабында кесіндісін кесіп алады және ол кесінді ұзындығы 100 км. құбырдағы кедергіні жеңуге кететін үйкелістегі күшпен мәні бойынша тең; көлденеңінен с нүктесінен оңға ұзындық масштабында са кесіндісін кесіп алады және ол шама бойынша 100 км. тең;
а және Ь нүктелерін қосып, гидравликалық ауытқуын сипаттайтын Ьас үшбұрышын алады. Содан кейін осы үшбұрыштың гипотенузасына параллель етіп профиль сызығының төбелеріне i0 жанамасы жүргізіледі. Егер жанамалардың кезкелген біреуі профильдің басқа жерінің еш жағын қимаса, сәйкес келетін төбе (мысалы, PI нүктесі) ауытқу нүктесі болады, трассаның міндетті түрде ең биік нүктесі болмайды.Құбырдың ауытқу нүктесінің бастапқы нүктесіне дейінгі арақашыктық есептік ұзындық деп аталады.
Сұйықтық сол шығынмен өзіндік ағу арқылы құбырдың соңына жету үшін сұйықтықты ауытқу нүктесіне айдау жеткілікті екендігін көрсету оңай.ZPI-Z2, айырмасына тең күш құбырдың ауытку PI нүктесінен аяғына дейінгі бөлітегі кедергіні өту үшін керекті күштен үлкен: ZPI-Z2i0 (Lo-LPI), мұндағы Lo,LPI -құбырдың сәйкесінше толық ұзындығы және оның басынан ауытқу нүктесіне дейінгі арақашықтық.
Сонымен сұйықгықтың ауытқу нүктесіне кейінгі өзіңдік ағуын қамтамасыздандырылған. Q=ωF,
Тұтастық теңдеуінен жылдаңдықтың үлкеюінен ағынның тірі қимасы кішірею керектігі көрінеді. Демек, ауытқу нүктесінен кейін сұйықтық құбырдың көлденең қимасын бөліктеп толтырғанда қозғалады. Бұл бөліктегі қысым айдалынатын сұйықтықтың қаныққан буының қысымына тең.
2.2.6 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
Теория жүзінде мұнайды берілген шығынмен айдауды кез-келген D диаметрлі құбырмен жүзеге асыруға болады. Әрі әрбір диаметр үшін айдаудың анықталған параметрлері болады (құбыр дуалының жуандығы, сораптық стансалар саны, жұмыс қысымы және т.с.с.) Сонымен, К қаржы шығындары мен Э пайдалану шығындары құбырдың D диаметріне тәуелді. Сондықтан құбырдың тиімді диаметрін табу сұрақтары туындалады (қүбырдың тиімді варианты).
Қазіргі уақыттағы тәсіл бойынша құбырдың тиімді диаметрін келтірілген шығындар минимумы арқылы анықталады.
Келтірілген шығындар бойынша қүбырдьщ экономикалы ен тиімді диаметрін анықтау үшін бірнеше варианттар бойынша гидравликалық есеп жүргізу керек. Қүбырдьщ жылдық өткізу қасиетін біле отырып, Dн қүбырының диаметрін нысаналы таңдалынады. Бүған тағы екі диаметрі қосылады:
Мемлекеттік стандарт бойынша ең жақындары-үлкені және кішісі және де арғы есепті үш стандартты диаметріне жүргізеді.
Есептеу реті келесідей. Әрбір диаметрі үшін құбыр дуалының δ қалыңдығын есептеп, стандартты үлкен жағына дейін дөңгелектейді. Ішкі диаметр D=DH-2δ анықтап, әр вариант бойынша ω ағынының фактылы жылдамдығынRe, ағыс режимін, соған байланысты λ гидравликалық кедергінің коэфициентін есептейді және һ үйкелісіне күш жоғалтуын есептейді Нтр=Н+һмс; һмс=(0.01+0.02.)h --жергілікті кедергілерге жоғалтпалар.
Құбырлар құрлысының қаржы шығыны келесі формуламен анықталады:
Ендірмелері бар құбырлар үшін:
К = С(L-Хв)+СвХв+Стнс+(п-1)Спнс+СрҮр, (18)
мұндағы
С-негізгі құбырлар ұзындығын бірлік құны;
Св -ендірме үшін қүбыр үзындығының бірлік күны; СТНС СПНС
сәйкесінше алғы жоне аралық сорапты стансаның құны;
Ср-резервуардың бірлік құны; VР-құбырдағы жиынтықгы
орнатылатын сыйымдылық;
Лупингісі бар құбырлар үшін
К=СL+СХ+СТНС+(n-1)СПНС+СрVР, (19)
мұндағы
С-параллелъ орналасқан құбырлар ұзындығының бірлік
құны.
Трассаның топографиялық шарттарына үстеуді ескере тін қосымша қаржы бөлулерді түзеу коэфициенттері арқылыаныктайды. (18)және(19) формулалары бойынша табылған қаржы шығындарын Кт коэфициентіне көбейту керек.
Трассаның топографиялық шарттарын көрсететін коэфициенттерден басқа трассаның аумақтық районнан өтуінен тәуелді қосымша қаржы бөлулерд ескерген қажет, келесі формуламен анықгалады:
КДОП=К\L 1р (kтер - 1), (20)
мұндағы
1 р-райондар бойынша өтетін құбырлар учаскесінің ұзындығы, оларға Ктер аумақтық коэффициенттерді қолданады. kтер коэффициенті магистралды құбырлар құрлысының аймақтык, районы мен рсспубликаларды таратудан,аймақтық региондар бойынша облыстар мен шет жақтардан тәуелді.
Эксплуатациялық шығындарды Э келесі формуламен анықтайды:Э-(2+4)Клч+(1+З)Кст+Зэ+Зт +Зз+П, (21)
мұндағы
КЛч -қоймалары бар құбырлар үшін сызықты бөлі
гіне қаржы бөлу.
Клч=[С(L-Хв)+СвХв]kт, (22)
Кст -сорап стансаларына қаржы бөлу,
Кст=[Стнс+(п-1)Спне+СрVр]kт (2 3)
Зэ-электр энергия шығын,[:]
Зэ = NСэ; (24)
N-электр энергаяның жылдық шығыны,
N-(GгНст rc Зηн ηн + Nс)n, (25)
Мұндағы
Gг-құбырдың есептегіш жылдық өткізгіштік қабілеттілігі; Нет-бір стансаның күші к'с-беруді мезгілді реттеу кезіндегі электр энергия шығынынын, төмендеуін ескеретін коэффициент;
к'с=1; ηн - к.п.д.айдалған өнімдегі жұмыс істеу кезіндегі сораптың
ηэ-к.п.д.-электрқозғалткізқыштың; Nс = (1,5-2)106 кВт-ч
сорапты стансалардың өзіндік қажеттіліктеріне кететін электр энергияның шығыны; Сэ-1 кВт.ч
жалқыға шығындар
3з =С3П (26)
мұндағы
С3-бір стансаға кететін жалақы; П=0,253-басқа да шығындар. Суға, бояуға және отынға кететін шығындар;
3Т=СВП (27)
мүндағы
С3-бір стансада суға, бояуға және отынға кететіншығындар.
Келтірілген минималды шығындар бойынша құбырдың
кономикалық мақсатты вариантын тандайды.
2.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
Апаттар көптеген себептерден болады: агресивті сұйықтарды айдау кезіндегі немесе сыртқы изоляциялы қаптаулардың бүтіндігі бұзылған кезіндегі коррозиялы қиратулардан (ішкі немесе сыртқы коррозиялар) құбырлар металының беріктігі шегін жоғарлататын жоғарғы температуралы . кернеулерден; мүмкіннен жоғары болатын жүктемелерден (мысалы, өзендерді өтудегі құбырлар астындағы грунтты жуу кезінде).
Тесіп өту беттерінің негізгі саны (48-52%-ті құбырлардағы барлық апаттық жағдайлардан) коррозия әсері нәтижесінде болады. Қазіргі уақытта коррозияға қарсы корғау мен құрылғылары бар магистралді құбырлар эксплуатацияға беріледі.
Бірақ, бұл жағдайда объектілердің тозуы шамасы бойынша коррозиялы қираулардың саны жеткілікті үлкен.
Құбырлардан кемулерді байқау әдістері грунтта немесе жер бетіндегі құбырлар қасындағы мұнай өнімінің пайда болуы, айдаудың технологиялық параметрлерінің өзгеруі,құбырлар металының біртектілігінің бұзылуы сияқты тікелей және жанама белгілерінің шығарлуына тіркеледі. Кемулерді байқайтын құрылғыларды екі түрге бөлуге болады-тікелей және жанама әсерлер. Тікелей әсер құрылғысы грунтта не оның бетіндегі тасымалдау сұйығының пайда болуына әсер етеді.
Жанама әсер құрылғысы кұбыр қысымының ағып кеткен мұнай өнімінің әсері бойынша грунттың температурасының, электрлік сиымдылықтың және тағы басқа өзгеруіне әсер етеді. Барлық осы құрылғылар ірі кемулерді табуға көмек береді. Кішігірім кемулерді шығару үшін жанама әсер құрылғылары аз қолданылады, сондықтан жиірек тікелей және жанама әсерлер жүйелерінің комбинациясын қолданады. Мұнай өнімінің кемуін құбырлардың ішінде сияқты (ішкі бақылау), сыртқыда (сыртқы бақылау), сыйыстырылатын құрылғылар және приборлар көмегімен анықтауға болады. Соңғы жағдайда құрылғылар стационарлы болуы мүмкін. Сыртқы бақылауды визуалды немесе приборлар аркылы өткізуге болады.
Визуалды бақылау трассаны айналып өту кезінде (айналып үшу) іске асады. Ол айдайтын мүнай өнімі судың не жердің бетіне шыққанда ғана тек ірі апаттарды таба алады. Сыртқы бақылау приборлары ретінде құбыр трассасының маңайында сыйыстырылатын акустикалық, газдық, жылулық түрдегі түрлі датчиктерді қолданады.
Бақылаудың осы түріне жататындар: құбырдың кірісі мен шығысындағы мұнай өнімінің шығынын салыстыру, электр қозғалтқышын қайта жіктеуін бекіту және тағы басқа ішкі бақылауды (жабдық құбырішінде орын ауыстырады) акустикалық, электромагниттік, ультродыбыстық және басқа жабдықтар арқылы және де радиоактивті, газды немесе сұйық трассерлер арқылы жүргізеді.
Құбырдың толық немесе бөліктік ажыраулардағы айдалы-натын мұнай өнімінің үлкен кемулерін қысым құлауы мен шығынды өлшеу сызықтарын салу жолы арқылы оңай табады.
Құбырдың толық бөлінуінен мұнай өнімі соңғы пунктіне түспейді,ал айдау стансасының шығысындағы қысым стансадан р-дан р2-гедейін құлайды.
Жер асты құбырынан кемулер пайда болғанда кетік маңынан сұйықтықтың ағысының жерінен грунтта акустикалықтербелістер пайда болады, және оларды грунт бетінен арнайы жабдықтармен ұстап алуға болады. Егер айдалынатын мұнай өнімі қоршаған ортадан басқа температуралы болса, онда кемулерді бақылау үшін жылулық радиацияны өлшеуіне негізделген инфрақызыл термографияны қоддануға болады. Кейде кему орындарын анықтау үшін айдалынатын сұйыктықтың грунт бетінен буды ұстап алатын газоанализаторларды қолданады. Барлық жағдайда бақылау жабдықтарын құбыр трассасы бойынша орын ауыстыратын көлікте орнатады. Тексерілетін тілім екі траншеяның енінен кіші болмауы керек.
Кейде кему орындарын анықтау үшін радиактивті заттарды немесе белгіленген атомдарды (трассерлер-натрий-24, кобольт-60 жоне басқалар) қолданады. Кему орнында радиоактивті ертінді грунтқа түседі. Грунттың радиоактивтілігін жер бетінен құбыр трассасы бойымен орын ауыстыратын детекторлармен өлшей отырып, кему орнын табады.
Сонымен қатар құбыр дуалдарының күйін ішкі бақылауын қолданады. Ол үшін өздігінен жүретін арбашаларды қолданады және ол арбашалар, өтіліп кеткен жол есепшілері мен құбырдың ішкі бетіндегі күйін таспаға бекітетін құрылғылармен жабдықталған. Дуал күйін гамма, рентген, сәулелері, ультродыбыс магнит өрістері, құйынды токтар және басқа параметрлер арқылы талдайды.Айдау қысым кезінде сұйықтық ағынымен бірге жылжитын әртүрлі детекторларды (бақылау қүрылғыларды) сынау, олардың 4лсағ. дейінгі өлшемді кемулерін апат орнын 20м. дейін анықтау дәлдігімен таба алатындығын көрсетеді.
Барлық приборлардың ішінде ең қолайлысы болып магнитометрліктер жатады. Осы жабдықтардың жұмыс кағидасы құбыр дуалының қалыңдығының өзгеру нәтижесінде магнит өрісінің өзгерулерін тіркеуіне негізделген. Дуал қалындығының өзгеруі наминалды мәнінен 2-3 % аралығында тіркеледі. Құбыр дуалдар күйімен мүмкін болатын кемулерді бақылау айдауды тоқтатпай жүргізеді, сондықтан ол профилактикалы, перспективті.
Жабдықты арбашаларды радиусы І,5Dу майысқан өндірмелерді өте алатындай және 4-13кмс жылдамдықпен қозғала алатындай етіп кұрастырады. Арбашалар қозғалысының жылдамдығын қайта жіберілетін арналар, тежегіштер мен гидротурбнналары бар арнайы құрылғы көмегімен реттейді.
Профилактикалық жабдық ретінде ультродыбыстық құрылғыны қолдануға болады. Жабдықтың алдыңғы бөлігіне ультрадыбыстық генераторды (арбашаның дөңгелегінен іске қосылады) орнатады. Ультродыбыстық сәуле жабдық қозғалысының жылдамдығына пропорционалды бұрыштық жылдамдығымен құбыр осі бойынша айналып кұбырдың барлық ішкі бетінің сканерлеуін жүргізеді.
Арнаулы құрылғымен құбырдың ішкі диаметрін өлшейді. Құбыр дуалының ішкі бұзылулары кезінде (коррозиялық бұзылулар, тесіктер және тағы басқа), олар өлшегіштермен белгіленеді, ал нәтижелер арнайы таспаға жазылады. Жазуды өтілген арақашықгықпен келтіреді және шифрді ашқанда құбыр бүтіндігінің мүмкін бұзылулар орындарын анықтайды.
Бүлінгенді жою тәсілі оның түріне байланысты. Егер кему кіші болса онда теория жүзінде оны құбырды ашпай-ақ жоюға болады.
Бұл жағдайда құбырға кемуді табатын детектордан тұратын арнайы құрылғы мен ақауды саңылаусыздандыру үшін құралдарды енгізеді. Ақауды тапқаннан кейін құрылғыны тоқтатады.
Саңылаусыздандырғыш элемент құрылғыдан босатыла отырып, құбырдың ішкі бетіне тығыздалып қонады, ал детекторлы арбаша ары қарай кетеді.
Саңылаусыздандырғыш элементті арнаулы жүмсақ төсеніштері бар серпімді таспа түрінде жасайды. Таспаның төсеніштері полимерлі қосындылармен дымқылданған, және олар уақыт өткен сайын полимерленіп, кемуді, жеткілікті, беріктіетіп жояды.
Көбінесе кемуді жою үшін жер асты құбырдың ақау бөлігін ашады.
Егер ақау қуыс түрінде болса, онда куысты корғасын тығын мен тығындайды. Содан кейін осы орынға металды жамауды қойып бүкіл контур бойынша құбырға пісіреді. Егер тығынды қолдануға келмесе, онда кемуді бензин өткізбейтін резинадан, қорғасыннан немесе фибрадан жасалған иілімді төсеніші бар арнайы қамыт аркылы жоюға болады.Қамытты тартқаннан кейін оны құбырға пісіреді.
Қысым жоқ болса, жөндеуді қатайтқышы бар элоксидті шайырмен жүргізуге болады. Ол үшін қатайтқышы бар шайырмен дымқылданған жұмсақ төсеніштерімен ақауы бар құбырды орайды.
Беріктілікті жоғарлату үшін жұмсақ төсеніштерді иілімді орағыштармен тартады. Полимерлеуден кейін орағыштарды (манжеттер және тағы басқа) алып тастауға болады. Кіші тетіктерді айдауды тоқтатпай-ақ жөндеуге болады. Элоксидті шайырлы құбыр бөліктерінің беріктігі ққбырды одеттегідей қолдану үшін жеткілікті.
Құбырдың мәнді бұзылуы кезінде сәйкес бөлікті алып тастап,оның орнына катушка деп аталатын құбырдың жаңа бөлігін пісіреді. Катушканы өндіру үшін құбыр бөлігін әртүрлі тығындар арқылы құбырдың басқа бөлігінен айырады (балшық, пластмасса, айдалынатын қатып қалған мұнай өнімі және тағы басқа). Псіргеннен кейін құбырдың жаңа бөлігін битумды мастикамен немесе қабыршақпен бөлектеп, грунтпен жабады да, құбыр бойынша айдауды жалғастырады.
2.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
Мұнайды мұнай өндіретін зауыттармен алынған мұнай өнімдерінің тұтылушығы жеткізу және мұнай мен мұнай өнімдерін сақтау олардың жоғалуларымен байланысты. Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуы мемлекет экономикасына үлкен шығын келтіреді, еңбекті затқа айналдыру шығындарына, өндірістін эффектілігін темендетуге әкеледі, бұл қымбат энергия көздерінің шығындары. Бұдан басқа, мұнай мен мұнай өнімдерінің апаттар, бөліп құю және кему кезінде жоғалуы топырақты, грунттық су мен су қоймаларын, ал буланғанда атмосфера былғайды.
Сондықтан жоғалулармен күрес-өте маңызды және актуальді мәселе. Жоғалтулармен күресу үшін олардың пайда болуының себептерін білу қажет. Жоғалулар апаттар кезінде, кемулерден буланудан, былғанумен мұнай және мұнай өнімдерідің әртүрлі сорттардының қосылуынан болады.
Апаттар мен кемулер мұнай және мұнай өнімдерінің мөлшерінің жоғалуына әкеледі, қосылып кетуімен лайлану сапасының кетуіне, ал булану мөлшерінің азаюы мен сапасы-ның нашарлауына әкеледі.
Апаттар мұнай мен мұнай өнімдерін жарылғыш және өртке қауіпті заттар ретінде қарау ережелерін сақтамағандықтан, құрылыстар мен технологиялық жабдықтарды техникалық пайдалану ережелерін бұзғандықтан, бақылап өлшегіш жабдығының дұрыс істемегендігінен, стихиялық апаттар мен резервуарлар мен көліктік іштіліктерді толып кетуін жіберетін қызмет көрсететін персоналдың өз міндеттеріне мұқият қарамағандықтан болады. Бұдан басқа апаттар құрылысты жобалағанда, тасымалдау мен сақтау құралдарын жөндегенде құрылыс нормалары мен ережелерін сақтамағандықтан, зауыттық құбырлардың, резервуарлардың және тасымалдау іштіліктерінің ақауына және олардың пайдалану кезіндегі тозыуы арқасында болады. Кемулерден жоғалу резервуарлардың, құбырлар мен ысырмалардың тығыз болмауы арқылы, кездейсоқ бөлек құюдан және тағы басқа болады. Кемулерден жоғалуды жаңа профилактикалық жөндеулер мен әрбір бөлек жағдайда жасалынатын арнайы ұйымдастырылған техникалық шаралармен алдын алады.
Мұнай өнімдері атмосферадан су мен механикалық қоспалардың түсуінен, коррозия өнімдерінің түсуінен мұнай өнімдерінде химиялық және биологиялық үрдістер нәтижесінде ерімейтін заттардың түзілуінен, қорғалмаған тасмалдау іштіліктерді сақтау мен тасуынан, қорғалмаған құбырлармен айдағандықтан ластанады.
Коррозия өнімдері котализаторлар болып табылады және сол себепті қышқылдану мен қышқыл, шайырлы заттар мен мұнай өнімдерінде тұнулардың түзілуі үрдістерін жеделдетеді. Мұнай өнімдерінің сапасының нашарлауъшың алдын алу үшін ұйымдасқан техникалық шаралар жүргізуден басқа оларды сақтаудың регламенттелген мерзімдері сақталу керек.
Ығысудан жоғалу мұнай өнімдерін тізбектеп айдау мен олардың резервуарларда кездейсоқ ығысуына болады. Резервуарлардағы мұнай өнімдерінің кездейсоқ ығысуын резервуарлы паркін дұрыс пайдалану арқылы жоюға болады.
Егер мұнай мен тез буланатын мұнай өнімдерін табиғи азаюын азайту үшін арнайы техникалық құралдарды пайдаланбаса, онда олардың тасымалдау мен сақтау жүйесінде буланудан жоғалуы барлық жоғалулар түрінен 75%-ке дейін жетуі мүмкін.
Буланудан жоғалу.
Резервуарда, мұнай құйылатын кемеде темір жол мен автомобильді цистернада және де автомобильдің отынды багында, мұнай мен мұнай өнімдерінің біршама мөлшері бар, сұйықтық үстіндегі кеңістік -- газды кеңістік бу-ауа қоспамен толтырылған. Мұнай өнімінің бұл бу-ауа қоспасындағы мөлшері.
М=cpnV, (1)
мұндағы
с -- бу-ауа қоспасындағы мұнай өнімдерінің буларының көлемдік концентрациясы;
Рn -- мұнай өнімінің булар тығыздығы;
V -- газды кеңістіктік көлемі.
Бу-ауа қоспаның іштіліктің газды кеңістігінен атмосфераға кез-келген ығысуы газдық кеңістікке буланып кеткен мұнай өнімдері табылады. Кейде оларды мұнай мен мұнай өнімдерінің буланудан табиғи өзақы деп айтамыз. Буланудан табиғи азаю мұнай мен мұнай өнімдерінің физико-химиялық қасиеттерімен, олардың ашық беттен ұшып кетуімен шартталады. Үлкен дәрежеде бұл бензиндер мен мұнайларға, ол кіші дәрежеде -- реактивті отындарға, одан кіші дәрежеде -- тракторлы мен жарықтандыратын керосиндер мен дизель отынына жатады. Майлар, мазуттар, пештік отындары мен майлаулар буланбайды.
Безиндерден ең жеңіл көмір сутектер ұшатындықтан, бензиндердің оптамдық сандары мен каныққан булардың қысымы төмендейді, тығыздық пен әр түрлі фракциялардың қайнау басы мен қайнауының температурулары жоғарылайды, және бұл бензиндердің жіберу қасиеттерін нашарлатып, отын шығыны мен қозғалтқыш тозуын тездетеді.
Тауарлы мұнай өнімінің сапа көрсеткіштерінің шекті рұқсат етілетін мәндері стандарттармен регламенттеліп, сапа паспорты бойынша реттеледі. Сапа паспорты алдымен мұнай өндіретін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
В данном дипломном проекте разработана система автоматизации магистральных насосов в условиях ЛПДС. Выполнены специальный, экономический и раздел охраны труда и экологии. В специальном разделе проекта рассмотрен технологический процесс нефтеперекачивающей станции и вспомогательного оборудования, а также процесс управления ими. Составлена имитационная модель насосной станции и математическая модель оптимального манометрического режима магистральных насосов, разработана схема автоматизации магистральных насосов.
Выполнены расчеты по экономическому разделу и рассмотрены вопросы по охране труда и экологии.
АНДАТПА
Берілген дипломдық жобада ЛПДС жағдайындағы тіректі сорап агрегаттарын автоматты басқару сұақтары қарастырылады
Тіректі сораптарға қысымның ең тиімді есебі мен жазбасын тарату көрсетілген.
Технологиялық бөлімде мұнай айдау станциясының, көмекші автоматты құрылғылардың жұмыс тәртібтерінің барлық түрі қарастылған және бұрын елеулі станцияны басқару және бақылау практикасы қарастырылған.
Арнайы бөлім келесі тараулардан тұрады: тіректі сорап агрегаттары басқару обьектісі ретінде, станция мен тіректі сорап агреттарын басқару ерекшеліктері көрсетілген; басқару есебін құрастыру, динамикалық бағдарламалау әдісі көмегімен қысымды ең тиімді есеппен тарату, VISSIM қолд
THE SUMMARY
In the given degree project the system of automation of main pumps in conditions ЛПДС is developed. Are executed special, economic both section of protection of work and ecology. In special section of the project technological process of station and auxiliaries, and also process of management by them. The imitating model of pump station and mathematical model optimum of a mode of main pumps is made, the circuit of automation of main pumps is developed.
The accounts on economic section are executed and the questions on protection of work and ecology are considered.
КІРІСПЕ
Автоматизация автоматтандырылған баскару жүйесінің электронды есептегіш машинасымен пайдаланып қолдануды ұсынады.
Автоматизация жоғары өнімділікті алуға, экономикалық және социалдық тиімділік жеңісін көтеруге мүмкіндік береді.
Негізгі талаптар, яғни мұнайгазбен қамтамасыз ету жүйесімен көрсетілген сенімділікпен және тоқтамастан мұнайды тұтынушыға барлық технологиялық кешендерде қауіпсіздік және үнемді жұмыста жеткізуді талап етеді. Автоматизация жоғарғы деңгейде болғанда осы талаптар орындалуы мүмкін. Өндірістік объектісінің мұнай көлігі үлкен әртүрлілікпен және үлкен ара қашықтықта сипатталады. Сонымен қатар олар бір-бірімен технологиялық байланыста және пайдалану үрдісінде бір-біріне әсер етеді. Мұндай құрылымдар күрделі және біруақытта бір-бірімен байланысты, жұмыс жүйесінде оларға операциялык басқару сенімділігін және жетілдірілген автоматика құрылғысын және есептегіш техникасын талап етеді.
Айдау станциясы - бұл күрделі инженерлік жасақтар кешені, айдайтын өнімі магистралдық кұбырға жіктеледі. Жалпы осы тапсырмаларды магистралды сорап агрегаты, көмекші жасақтар кешенімен және автоматизация аспаптар көмегімен орындайды.
Жабдық құрамы, сондай-ақ автоматизация көлемі құбыр арқылы мұнай айдау тәсіліне байланысты. Мұнай айдау тәсілін 3 түрге ажыратамыз: тізбекті, сорап станциясының бір резервуарынан кейінгісі, сораптан сорапқа қосылған резервуар. Барлық айдаудың үш тәсілі дипломдық жобаның технологиялық бөлімінде қарастырылған.
Магистралды мұнай құбырларында сораптық станция ортадан тепкіш сораптарымен жабдықталады. Айдаудың қайталанатын құбылысы әдетте 3-4 тізбектей қосылған сораппен қондырылады, ондағы біреуі сақталған қор.
Берілген дипломдық жобада тіректі сораптың автоматизация үлгісінің жұмысы игерілген, автоматизация кұрылғысының спецификациясы ұсынылған.
Сонымен қатар VISSIM қолданбалы бағдарламаның пакетінде динамикалык; бағдарламалау есебінің көмегімен сораптарга тиімді қысымның таратылуы өңделген және есептелінген.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
1 Жалпы тарау. Магистралдіқ құбырлардың автоматтандыру мәселесін анализдеу және зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.1 Мәселенің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Зерттеу объектінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Арнайы тарау (құру). Магистралдіқ сорғыштарды автоматизациялау үшін ТҚК таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.1 Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
2.1.1Мұнайдың физика-техникалык қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ...
2.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
2.2.1 Мұнай айдаудың технологиялық схемасы
2.2.2 Құбырдың сипаттамалары
2.2.3 Құбырдың есептік ұзындыгын анықтау. Ауытқу нүктелері
2.2.4 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
2.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
2.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
2.5 Аса жоғары қысымдардан мұнай өткізгіштерді сақтау
2.6 Басқару обьектісінің қысқаша сипаттамасы
2.7 Іс жүзіндегі басқару және бақылау практикасы
2.8 ЛПДС Кенкияк басқару объектісі ретінде
2.8.1 Мұнай айдау агрегаттарын басқару
2.8.2 Мұнай айдау агрегаты мен сорап станция жұмысының автоматикалық бақылауы
2.9 Магистралды сораптарды манометрлік режиммен тиімді басқарудың математикалық моделденуі
2.10 Сораптық станциялардың имитациялық моделденуі
2.11 Магистралды сорап агрегаттарының автоматикалық қорғауы
2.12 Магистралды сораптарда қысымды тиімді таратудың имитациялық моделденуі
2.13 Автоматандыру схемасын бейнелеу
2.14 Жүйені ақпаратпен қамтамасыз ету
2.15 Жүйені техникамен қамтамасыз ету
2.15.1 КТС автоматикасының микропроцессорлық техникалық таңдауы
2.15.2 Оператор-технологтың пультін таңдау
2.16 Бағдарламамен қамтамасыз ету жүйесі
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1 МАГИСТРАЛДЫҚ ҚҰБЫРЛАРДЫҢ АВТОМАТТАНДЫРУ МӘСЕЛЕСІН АНАЛИЗДЕУ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ
1.1 Мәселенің қойылымы
Жобаның мақсаты. Берілген дипломдық жобаның мақсаты магистралдық қубырларды баскару үшін техникалык автоматтандыру қурылғыларын және микропроцессор техникасын таңдау.
Қойылған жобалау мақсаты бойынша келесі тапсырмаларды орындау қажет
Магистралдық құбыр кешендерінің сипаттамасын беру;
Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттерін сипаттау
Мұнайды құбыр арқылы тасымалдау процесінің жолдары
Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жоюдың тәселдері
Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
КТС автоматикасының микропроцессорлық техникалық таңдауы
Оператор-технологтың пультін таңдау
Жүйені техникамен қамтамасыз ету
Бағдарламамен қамтамасыз ету жүйесін сипаттау
Экономикалық тарау бойынша берілген тапсырмаларды орындау
1.2 Зерттеу объектінің сипаттамасы
Магистралдік құбыр келесі жасақ кешендерінен турады:
oo -Kipic құбырлары, бастапқы құбыр құрлысымен мұнай көзін байланыстырады. Осы құбырлар арқылы мұнай кәсіпшілігінен зауытынан бастапқы станцияның резервуарына мұнай айдалынады.
oo -Бастапқы айдау станциясы. Магистралді құбыр арқылы айдалынатын мұнай, жинайды, және оларды сорттан, есепке салып келесі станцияға айдайды.
oo -Аралық айдау станциясы, алдыңғы станциядан келген мұнайды ары қарай айдайды.
Мұнай айдау станциялары- мұнай құбырының ең күрделі кешендік жасақтары болып келеді. Бастапқы айдау станциясы мұнайды қабылдау үшін және оны ыдыстан магистральдық құбырға айдайды. Бастапқы айдау станциясының технологиялық жасақтауының құрамына: резервуарлық парк, тіректі насос, мұнай торабын есепке алу, магистральдік насос, қысым ретеуіш торабы, ылай аулау фильтрі, торабтар корғаныс құрлысы және де технологиялық құбырлар кіреді. Аралық айдау станциясын жол құбырларына гидравикалық есепке сәйкес орналастырады. Айдау станция арасындағы бipiншi кезек үшін - 200 км, ал екінші кезек үшін 50 - 100 км аралықта орналастырылады. Аралық айдау станциясының құрамына: резервуар паркі, тіректі насос және мұнай торап есепке алу кірмейді.
Магистралдік мұнай құбырының 400 ден 600 км дейін үлкен аралық участігінде эксплуатация ұйымдастырады. Бастапқы эксплуатациялық участкілерінде мұнай айдайтын станциялар орналасқан бірак, олардың резервуарлык паркінің сиымдылығы аз болып келеді. Айдау станцияларында технологиялык жасақтаудан басқа механикалық ұстахана, төмендету подтанциясы, котельный, кешенді сумен қамтамасыз етуде, әкімшілік және көмекші жасақтаулар, тұрғын үйлер мен мәдени-тұрмыс жасақтары кіреді.
Сорапты станциялар сорап жабдықтарымен және қуаты бойынша мың киловатт жететін энергетикалық шаруашылықпен жабдықтанады. Мұнай құбырында көбінесе автоматика және телемеханиканы қолдануда. Трасса бойынша тізбекті орналасқан айдау станцияларының мұнай өнімдері мұнай құбырының соңғы пунктінде тоқтайды. Айдаудың соңғы пункті болып мұнай өңдейтін завод немесе мұнай базасы.
2 МАГИСТРАЛДІК СОРҒЫШТАРДЫ АВТОМАТИЗАЦИЯЛАУ ҮШІН ТҚК ТАҢДАУ
2.1 Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
2.1.1 Мұнайдың физика-техникалык қасиеттері
Мұнай-сұйық каустобиолиттер қатарына жататын табиғи шикізат. Мұнай сарғылт, жасыл жене коңыр қышқыл, кейде қара түсті болып келетін, өзіне тән иісі бар, ультракүлгін сәуле жарығын шығаратын сұйықтық.
Мұнайды айдау мен сақтау техникасы,оның физика-техникалық қасиетіне байланысты болады, және мұнай мен байланысты жұмыстар.
Мұнай айдағанда жэне сақтағанда абсолютті және салыстырмалы Т өлшем бірліктер қолданады. Мұнайдың салыстырмалы тығыздығы 0,7 мен 1,07 аралықта болады.
Салыстырмалы тығыздық дегеніміз бірдей жағдайда мұнайдың тығыздығының су тығыздығына қатынасы.
Т - температурада абсолютік бірлікпен берілген абсолюттік тығыздыкты мына формуламен анықтауға болады:
= (1.1)
бұл жерде және 293К- температурасында сұйықдың тығыздығы;
-тығыздыққа қосылатын температуралык түзеу ;
Мұнайдың тұтқырлығы температураға тәуелді болады. Есептеу жағдайларда лабораториялық зерттеулердің нәтежесінде алынған тұтқырлық температура қисығын пайдалану қажет. Тұтқырлы-температура графигі болмаса, онда тұткырлыкты керекті температурада мына эмпирикалык өрнектер арқылы анықтауға болады:
(1.2)
ν
B
T
Сурет 1 - Мұнай тұтқырлығының ν температураға Т тәуелділігі
Рейнольдс - Филонов
ν ₌ νe , (1.3)
Фогель-Фульчер-Тамман
ν ₌ ν1 exp ( 1,4)
Фролов
, (1,5)
мұнда ν- Т температурада берілген кинематикалык тұтқырлық коэффиценті;
v- температурасында берілген кинематикалық тұтқырлық коэффиценті;
Егер екі берілген температура нүктелерінде тұтқырлығы анықталған болса мәндерін келтірілген өрнектер арқылы анықтауға болады. Бұл жерде Вальтер (ASTM) ең, нақты өpнeгі болып табылады, бірақта ол өте күрделі келеді. Сондықтан барлық аналитикалық шешімдерді қабылдауға 1, 2 -ші формулаларды қолданады. Сырткы ауа температурасында кейбір мұнайлардың тұтқырлығы өте жоғары болады, сондыктан өндірісте қолдану үшін оны қыздыру керек. Кыздыру процесске байланысты жылу есептеулерін өткізу үшін λ жылуөткізгіштікпен меншікті жылу сыйымдылық коэффиценттерін білу қажет.
- жылуөткізгіштік коэффицентін (вт(мК)) мына өрнекпен анықтайды:
(1.6)
мұндағы -293К температурасындағы мұнай тығыздығы;
Т-мұнай температурасы бұл аналитикалык өрнек 10% дәлдікпен 273-475 К температура аралығында әділетті болады.Мұнайдың меншікті жылу сыйымдылығын барлык процесстерді айдау мен сақтау кездерінде тұрақты қысымда алынады. Ол мына аралықта 1,16 : 2,5 өзгереді. Сондықтан оны есептеулер жүргізгенде 2кДж(кг К) тең деп аламыз. Нақты есептеулер жүргізгенде Крег формуласын қолдануға болады:
(1-7)
Мұнаймен жұмыс істегенде қиындататын спецификалық қасиеттер бар. Ең басты қасиеттерге өртке қауіптілік , электірлену, булану касиеттері және қоршаған ортаға зияндылығымен.
Өртке қауіптілігі. Мұнай жанар заттарға жатады, ауаның қалыпты құрамында өзінен-өзі жануы мүмкін. Өрт көзі оңай жанатын сұйықтарға тез әсер етеді. Оның көрсеткіштері будың тез және өзінен өзі жану болып табылады.
Газдың жану температурасы - өте төмен (зерттеу жағдайында) жанатын заттың үстінгі қабатында газ немесе бу қалыптасады, будың жану температурасы өте төмен, сондықтан өрт көзі кауіпті, бірақта жануға оның қалыпты температурасы қалыптасқан жоқ. Жану температурасы қалыптасқан жағдайда жану процессі қалыпты болады. Қызып өзінен өзі жанғанда от және от ұшқыны болмағанмен экзотермиялық реакция жылдамдыгы өседі де жанупрцессі от жалынымен аякталады.
Электірлену. Статикалык электрлену деп - катты, сұйық немесе газ тәріздес біртекті емес заттардың бір - бірімен үйкеліс кезінде пайда болатын электрлік зарядтар.
Мұнай, бензин, керосин, мұнай газдарының құбыр арқылы тасымалдағанда және сақтағанда, темір жол цистернасына, резервуарға, танкерлерге құйғанда статикалық электрөлшену кездеседі. Мұнай өнімдері жақсы ди-электрик болганмен, олар электр зарядтарын кеп уакытта сақтап калады.
Мұнай егер оңашаланған металл құбыр немесе құйылатын ыдыс үлкен потенциал алса жерлестіру заттары арасында ұшқын разряды болса, онда жану мүмкін.
Құбыр мен объектінің түрлерінің статикалық электрленуді жинамау үшін оларды жақсылап жерлестіру керек.
Булануы: Ашық ортада жеіл мұнайды қалыпты жағдайда газтеріздес түрге айналып қоршаған ортаға тарайды. Мұндай жағдайда мұнайдың сапасы төмендейді жалпы көлемі азаяды. Мұнай өнімдерінің булануы құрамындағы қаныққан будың қысымына байланысты.Қаныққан будың қысымы үлкен болса, онда мұнай өнімінің булануының, ықтималдығы көп. Қаныққан будың қысымы мұнай өнімінің үстінгі қабатындағы температураға тәуелді болады.
Температураның өсуіне байланысты қаныққан будың қысымы өседі.
Қаныққан будың қысымын экспериментальді түрде анықтайтын аспаптардың түрі көп.
Мұнай қысымын анықтағанда бастапқы қайнау температурасы немесе бершген температурадағы графигі немесе жартылай эмпирикалык формуласындағы тәуелділігі арқылы анықтауға болады.
2.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
Сұйыктың қасиеттеріне байланысты ағыстардың сипаттамасын реологиялық деп атайды. Құбырдағы ағыстың бағалық сипаттамасы үшін ең маңызды реологиялық қасиеттері, градиент жылдамдығынан құбырдың радиусымен сұйықтың қатпарлы бетіндегі кернеудің үйкеліс күші тәуелділігі болып табылады.
Төмен дәрежедегі парафин және парафинистік мұнай үшін жоғарғы температурадағы Ньютонның эксперименталды жүзінде алынған судағы тәуелділікті колданамыз:
(1.8)
мұндағы
- динамикалық тұткырлық коэффициенті.
1
1
τ
2
2
3
3
τ0
4
4
Dvdr
Dvdr
Сурет 2 - Әр түрлі сұйықтар үшін кернеу жылуының жылдамдық жылжуына тәуелділігі
Көптеген сұйықтарда көрсетілген τ тәуелділік dv dr жылжымалы жылдамдықтан μ тұрактысында Ньютондық деп аталады және олар үшін графикалық көрсеткіш осы тәуелдлікте бастапқы координаталар аркылы өтетін түзуді (3) көрсетеді.
Жүргізілген көптеген сұйықтардың соның ішінде жогаргы парафинистік мұнайларында, салыстырмалы түрде жоғары емес температуралар Ньютон заңына сүйенбейді. Бұндай сұйықтарды Ньютондык емес деп атайды.
Парафинистік мұнай тәртібін қисык сызықты (2) деп бейнелеуге болады. Кең диапазонда псевдопластик үшін техникалық есептерден, кернеу дәреже теуелділік ретінде жылжымалы жылдамдык. мына түрде қолданылады:
(1.9)
мұндағы k,n-берілген сұйықтық үшін тұрақты коеффициентер,
жылжымалы жылдамдықтың өлшеусіз модулі.
N коэффициентін ағыс индексі деп , ал k- сипаттамасы деп атайды. Ньютондык сұйықтық үшін n=1, k= және (1.9) өрнектен (1.8) өрнекті аламыз.
шамасы кейде тиімділік тұтқырлығы деп аталады.
Псевдопластик сұйықтық үшін n1. Релогиялык, сипаттамаларыда уақыт бойынша өзгеретін сұйықтар кездеседі. Тұрақты жылжымалы жылдамдықта жылжымалы кернеудің уақыт бойынша өзгеруі, сұйвқтың құрылымының бұзылуын түсіндіретін,- тиксотропия, ал осы қасиеттерді қабылдайтын сұйықтар тиксотроптылық деп аталады.
2.2 Мұнайды құбыр арқылы тасымалдау
2.2.1 Мұнай құбырларының жіктелуі
Мұнай құбыры деп - мұнай құбыр арқылы айдауды айтады. Егер құбыр арқылы мұнай өнімдерін айдағанда көбінесе оны - өнім құбыры деп атайды. Егер құбыр арқылы мұнай өніиінің бip түрі айдалынса, онда айдалынатын өнім бойынша бензиндік, керосиндік немесе мазут құбыры деп аталынады. Өзінің арнауы бойынша мұнай құбырлары үш түрге бөлінеді:
1. Ішкі құбырлар: Мұнай база және мұнай өңдейтін зауыттарында турлі объектілер және қондырғыларды байланыстрады.
2. Жергілікті: Ішкі құбырларға Қарағанда бірнеше километр аралықта орналасады. Мұнай өңдейтін зауыттарының темір жолына немесе кемеге құйылатын пункттерін немесе мұнай құбырының магистралдік бастапкы станциясымен кәсіпшілік пен байланыстрады.
3. Магистральдік.Үлкен аралықты байланыстырады. Трассаның қасында орналасқан станциялар арасында мұнай айдалынады. Магистралді құбыр тәулік бойы жыл ішінде жұмыс істейді. Ремонт немесе кездейсоқ жағдай кезінде қысқа мерізімдік уақытқа ғана істемейді. Магистралдік мұнай құбырының әр түрлі салыстырмалы диаметрі және ұзындығы болады. Мұнай 5-6,5 МПа қысымда айдалынады. Жыл бойынша мұнай мен мұнай өнімдерінің миллион тоннасына дейін айдалынады. Товарлық мұнайларды мұнай өндірілетін немесе сақтайтын жерден пайдаланаушыға дейін (ВНТП 2-86 бойынша) магистралдік мұнай құбыры диаметрі 219 дан 1220мм - ге дейін, ұзындығы 50 км ден астам созылады. СниП 2.05.06 - 85 бойынша магистралдік мұнай құбырлары диаметрі бойынша төрт класқа бөлінеді.
Бірінші класс - шартты диаметрі 1000 - нан 1200 мм дейін;
Екінші класс - 500 ден 1000мм - ге дейш;
Үшінші класс - 300 ден 500мм- ге дейін
Төртінші класс - 300мм және одан да кем.
2.2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
2.2.3 Мұнай айдаудың технологиялық схемасы
Айдау станциясы - бүл күрделі инженерлік жасақтар кешені айдайтын өнімі магистралдік қүбырға жібереді. Технологиялық схема деп - коммуникациялық принципиалдық схемасының айдау бойынша өткізілетін амалды қамтамасыз ететіндігін айтады.
Технологиялық схема бойынша койылатын негізгі талап ол олардың қарапайымдылығы, жоба бойынша қарастырылған технологиялық операцияларын тиек және реттеу арматурасын минималды саны бойынша жасау және бөлшектерді біріктіру, және де технологиялық кұбыр жолын минималды тартуын қамтамасыз ету.
Мұнай құбырмен айдау жүйесі сораптың косқышы және резервуардың аралық станциясының тәелділігіне қарай мұнай айдау жүйесі келесі түрлерін ажыратамыз: тізбекті, сорап станциясының бір резервуарынан кейінгісі, сораптан сорапқа қосылған резервуар арқылы.
Постанциялық айдау жүйесінде мұнайды резевуардың кезегі бойынша қабылдайды, ал келесі станцияға басқа резервуардан беріледі. Резервуардың кезекті толтыруы айдалған мұнайдың көлемін дәл анықтауға мүмкіндік береді, алдынғы станциядан айдалынған және де келесі станцияға айдалынатын мұнай көлемі де анықталынады. Осы айдау жүйесінде мұнайдың "үлкен тынысы" арқылы буланады, сондықтан өнделмеген мұнай мен мұнай өнімдері үшін орынды емес.
Сорап станциясында бір резервуардан кейін айдағанда: алдынғы станциядан келген мұнай буферлік ретінде қолданатын резервуарға келеді де содан қайтадан айдалынады. Бұл жүйеде мұнай айдалынғанда постанциялық есептеу жүргізілмейді. Мұнай шығыны бұл жерде де болады, өйткені резервуарда қозғалыс болғандықтан мұнай буланады. Сондықтан бұл жерде де постанциялық мұнайды айдау үшін ұсынылмайды.
Айдаудың қосылған резервуарымен жұмыс істеу түрі: мұнайдың резервуардағы деңгейі бір деңгейде тұрмайды ол мұнайдың айдалған және құйылған мұнайдың көлеміне тәуелді болады. Егер косылған сыймдылықтың жұмысы синхронды істегенде, онда мұнай көлемі бір деңгейде тұрады. Бұл жерде мұнай шығыны "кіші тыныс алудан" анықталады.
Алдыңғы атап кеткен үш жүйе поршендік насос арқылы жұмыс істейді, ол құбырға гидравликалық әсерін азайтады. Ал резервуарлар буферлік сыймдылық ретінде қолданады. Егер мұнай сораптан сорапқа айдалынса, онда аралық станциялардағы резервуарлар магистралға қосылмайды. Оларды тек қана құбырда авариялық және ремонт жағдайында мұнай қабылдағыш ретінде қолданады.
Тоқтатылған резервуар кезінде буланудан мұнай шығынына келтірмейді және де алдыңғы станциялардың қысымы қолданылады.
Бұл жүйе толық синхрондықты қарастырады және ортадан тепкіш сораппен жабдықталынған станциялар қолданылады.
Технологиялық тізбектей қосылған сорап станцияларын келесі негізгі объектілерге бөлуге болады: резервуарлық паркі, бірнеше қабылдайтын және жіберілетін құбырлары бар бірнеше резервуардан, сорапты цехтан, манифольд - ашық алаң немесе жабық алаңда, бұнда ысырма, кері клапан, фильтрлер және де т.б.; қүбыр тазартқыш жіберу және қабылдау камерасы.
Негізгі айдау станциясының құрамына резервуарлық парк кіреді, оның сыйымдылығы мағыналы түрде құбырдың үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ететіндей болып келеді, ал тізбекті айдау да мұнай өнімінің нақты көлемін жинау үшін. Әдетте негізгі станцияның резервуарларының сйымдылығы екі немесе үш тәулік айдаудың көлеміне тең болып келеді. Тізбектей айдау кезінде негізгі станцияның резервуар көлемі циклдың санына байланысты есептелінеді.
Аралық станцияның резервуарлық паркінің сыйымдылығы өте аз болып келеді (көбісінде кездеспейді). Резервуар паркін екі түр мен"байланыстыруға болады (сурет):
Қазіргі магистралды құбырдың айдау станцияларында ортадан тепкіш сорап қолданады, көбінесе тізбектей қосылады. Кез келген агрегатты сақталған қорға ауыстырғанда сорап байланыстары жұмысты қамтамасыз ету керек.
Сурет 3 - Насостарды біріктіру схемасы:
О - басты насостар, П - тіректі насостар.
2.2.4 Құбырдың сипаттамалары
Құбырдың сипаттамасы деп-Н күшінің жоғалтулары мен Q шығыны арасындағы тэуелділігін айтады, яғни Н=f(Q)
(14) тендеуінен Н күші жалпы шығындары Һt үйкелісіне жоғалтулар мен ∆Z нивелирлі белгілер айырымынан өтуінен құралады және ол сораптың стансаларын өтуі керек, яғни
L D (15)
немесе
(16)
мұндағы
бірлік шығын болғандағы гидравликалық бұрылу.
Егер құбырда лупингтері бар бөлімдері болса, онда
тендеудің негізінде
сонда формулалар
немесе
(17)
мұндағы
х-лупингті бөлімдердің қосылған үзындығы. Күш жоғалтуының U = f (Q) шығынына тәуелді графигі құбыр сипаттамасы деп аталады.
(15)-(17) тендеулері күбыр сипаттамасыньщ аналитикалық өрнектері болып табылады.
Ламинарлық ағындар бөлігінде кішкене шығындар
болғанда Н-тың Q-дан тәуелділігі сызықты болады
(2- m = 1) Q14DvR1кр болғанда, ол (2 - m=1,75; 2 - m=2)
параболамен өрнектелуі. Сипаттаманың бастапқы нүктесі болып ∆Z
кесіндісінің соңы болып табылады, және егер Z2 Z 1 болса, Н осі бойынша жоғары қойылады (егер Q=0 Н = 2), немесе Z2 ZІ болса, төмен.
Егер құбыр соңында р2 қарсы қысым болса, онда ∆Z мәніне р2pq қосылады.
V,L жөне D шамалары мінездеменің құлама тіктігін
анықтайды: неғұрлым мұнайдың v тұтқырлығы L құбырының ұзындығы үлкен немесе неғүрлым оның Д диаметрі кіші болса, соғұрлым мінездеме құламалы.
Егер графикке (Q-Н) nНст(Q)сораптарының (сораптық стансаларының) қосылған мінездемесін және
Н(Q) құбырының мінездемесін қойсақ, қос трафик қосарланған мінездеме деп аталады. Құбыр мінездемесінің сораптық стансаларының қосылған мінездемесімен қиылысуы мұнай құбырының жұмыс нүктесін анықтайды. а(Н1менQ1) жұмыс нүктесінің көрсеткіштері мұнай құбырындағы күштер жоғалтуларын және оның айдаудың берілген шарттарындағы өткізгіштік қасиетін сипатайды.
Құбырдағы күштер балансы мен шығынға сараптардың беру тендігі (айдаудың материалдық балансы) келесі маңызды қырытпаға негіз береді: құбыр оның трассасындағы орналасқан сораптық стансалары біріккен гидравликалық жүйені құрайды.(мүнай өнімдерін) айдаудың кез-келген сұрақтарын шешкен.
Бұл жағдай магистралды құбырлар бойынша мұнайды да бастапқы болып табылады. Сораптық стансаларының (мысалы, сораптар бөліктерін өшіру) кайсы-бірінің жұмыс режимінің өзгеруі қалған стансаларының режимін бұзады және сонымен қатар құбырдағы жұмыс режимінің толығымен өзгеруіне әкеліп соғады және керісінше қайсыбір айдаудың кедергісінің өзгеруі құбырдың барлық сораптық стансаларының жұмыс режимдеріне әсер тигізеді.
2.2.5 Құбырдың есептік ұзындыгын анықтау. Ауытқу нүктелері
Гидравликалық есеп кезінде аналитикалық есептерді графикалық тұрғызуларымен келістіреді. Сорап стансаларсанын есептеу алдында бірлік құбырындағы мен лупингіндегі гидравликалық ауытқуын анықтайды.
Содан кейін ауытқу нүкте мен құбырдың есептік ұзындығын табу үшін трассаның профилін зерттейді. Ол үшін қысылған профильде қабылданған ұзындықтарымен биіктіктер масштабтарымен сәйкесінше мысалы,ұзындығы 100 км. құбырының бөлігіне күштің құлауын бейнелейтін) тікбұрышты үшбұрыштар салады. Тігінен қандайда-бір с нүктесінен жоғары(профильдің шетінде немесе оыың үстінде) биіктік масштабында кесіндісін кесіп алады және ол кесінді ұзындығы 100 км. құбырдағы кедергіні жеңуге кететін үйкелістегі күшпен мәні бойынша тең; көлденеңінен с нүктесінен оңға ұзындық масштабында са кесіндісін кесіп алады және ол шама бойынша 100 км. тең;
а және Ь нүктелерін қосып, гидравликалық ауытқуын сипаттайтын Ьас үшбұрышын алады. Содан кейін осы үшбұрыштың гипотенузасына параллель етіп профиль сызығының төбелеріне i0 жанамасы жүргізіледі. Егер жанамалардың кезкелген біреуі профильдің басқа жерінің еш жағын қимаса, сәйкес келетін төбе (мысалы, PI нүктесі) ауытқу нүктесі болады, трассаның міндетті түрде ең биік нүктесі болмайды.Құбырдың ауытқу нүктесінің бастапқы нүктесіне дейінгі арақашыктық есептік ұзындық деп аталады.
Сұйықтық сол шығынмен өзіндік ағу арқылы құбырдың соңына жету үшін сұйықтықты ауытқу нүктесіне айдау жеткілікті екендігін көрсету оңай.ZPI-Z2, айырмасына тең күш құбырдың ауытку PI нүктесінен аяғына дейінгі бөлітегі кедергіні өту үшін керекті күштен үлкен: ZPI-Z2i0 (Lo-LPI), мұндағы Lo,LPI -құбырдың сәйкесінше толық ұзындығы және оның басынан ауытқу нүктесіне дейінгі арақашықтық.
Сонымен сұйықгықтың ауытқу нүктесіне кейінгі өзіңдік ағуын қамтамасыздандырылған. Q=ωF,
Тұтастық теңдеуінен жылдаңдықтың үлкеюінен ағынның тірі қимасы кішірею керектігі көрінеді. Демек, ауытқу нүктесінен кейін сұйықтық құбырдың көлденең қимасын бөліктеп толтырғанда қозғалады. Бұл бөліктегі қысым айдалынатын сұйықтықтың қаныққан буының қысымына тең.
2.2.6 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
Теория жүзінде мұнайды берілген шығынмен айдауды кез-келген D диаметрлі құбырмен жүзеге асыруға болады. Әрі әрбір диаметр үшін айдаудың анықталған параметрлері болады (құбыр дуалының жуандығы, сораптық стансалар саны, жұмыс қысымы және т.с.с.) Сонымен, К қаржы шығындары мен Э пайдалану шығындары құбырдың D диаметріне тәуелді. Сондықтан құбырдың тиімді диаметрін табу сұрақтары туындалады (қүбырдың тиімді варианты).
Қазіргі уақыттағы тәсіл бойынша құбырдың тиімді диаметрін келтірілген шығындар минимумы арқылы анықталады.
Келтірілген шығындар бойынша қүбырдьщ экономикалы ен тиімді диаметрін анықтау үшін бірнеше варианттар бойынша гидравликалық есеп жүргізу керек. Қүбырдьщ жылдық өткізу қасиетін біле отырып, Dн қүбырының диаметрін нысаналы таңдалынады. Бүған тағы екі диаметрі қосылады:
Мемлекеттік стандарт бойынша ең жақындары-үлкені және кішісі және де арғы есепті үш стандартты диаметріне жүргізеді.
Есептеу реті келесідей. Әрбір диаметрі үшін құбыр дуалының δ қалыңдығын есептеп, стандартты үлкен жағына дейін дөңгелектейді. Ішкі диаметр D=DH-2δ анықтап, әр вариант бойынша ω ағынының фактылы жылдамдығынRe, ағыс режимін, соған байланысты λ гидравликалық кедергінің коэфициентін есептейді және һ үйкелісіне күш жоғалтуын есептейді Нтр=Н+һмс; һмс=(0.01+0.02.)h --жергілікті кедергілерге жоғалтпалар.
Құбырлар құрлысының қаржы шығыны келесі формуламен анықталады:
Ендірмелері бар құбырлар үшін:
К = С(L-Хв)+СвХв+Стнс+(п-1)Спнс+СрҮр, (18)
мұндағы
С-негізгі құбырлар ұзындығын бірлік құны;
Св -ендірме үшін қүбыр үзындығының бірлік күны; СТНС СПНС
сәйкесінше алғы жоне аралық сорапты стансаның құны;
Ср-резервуардың бірлік құны; VР-құбырдағы жиынтықгы
орнатылатын сыйымдылық;
Лупингісі бар құбырлар үшін
К=СL+СХ+СТНС+(n-1)СПНС+СрVР, (19)
мұндағы
С-параллелъ орналасқан құбырлар ұзындығының бірлік
құны.
Трассаның топографиялық шарттарына үстеуді ескере тін қосымша қаржы бөлулерді түзеу коэфициенттері арқылыаныктайды. (18)және(19) формулалары бойынша табылған қаржы шығындарын Кт коэфициентіне көбейту керек.
Трассаның топографиялық шарттарын көрсететін коэфициенттерден басқа трассаның аумақтық районнан өтуінен тәуелді қосымша қаржы бөлулерд ескерген қажет, келесі формуламен анықгалады:
КДОП=К\L 1р (kтер - 1), (20)
мұндағы
1 р-райондар бойынша өтетін құбырлар учаскесінің ұзындығы, оларға Ктер аумақтық коэффициенттерді қолданады. kтер коэффициенті магистралды құбырлар құрлысының аймақтык, районы мен рсспубликаларды таратудан,аймақтық региондар бойынша облыстар мен шет жақтардан тәуелді.
Эксплуатациялық шығындарды Э келесі формуламен анықтайды:Э-(2+4)Клч+(1+З)Кст+Зэ+Зт +Зз+П, (21)
мұндағы
КЛч -қоймалары бар құбырлар үшін сызықты бөлі
гіне қаржы бөлу.
Клч=[С(L-Хв)+СвХв]kт, (22)
Кст -сорап стансаларына қаржы бөлу,
Кст=[Стнс+(п-1)Спне+СрVр]kт (2 3)
Зэ-электр энергия шығын,[:]
Зэ = NСэ; (24)
N-электр энергаяның жылдық шығыны,
N-(GгНст rc Зηн ηн + Nс)n, (25)
Мұндағы
Gг-құбырдың есептегіш жылдық өткізгіштік қабілеттілігі; Нет-бір стансаның күші к'с-беруді мезгілді реттеу кезіндегі электр энергия шығынынын, төмендеуін ескеретін коэффициент;
к'с=1; ηн - к.п.д.айдалған өнімдегі жұмыс істеу кезіндегі сораптың
ηэ-к.п.д.-электрқозғалткізқыштың; Nс = (1,5-2)106 кВт-ч
сорапты стансалардың өзіндік қажеттіліктеріне кететін электр энергияның шығыны; Сэ-1 кВт.ч
жалқыға шығындар
3з =С3П (26)
мұндағы
С3-бір стансаға кететін жалақы; П=0,253-басқа да шығындар. Суға, бояуға және отынға кететін шығындар;
3Т=СВП (27)
мүндағы
С3-бір стансада суға, бояуға және отынға кететіншығындар.
Келтірілген минималды шығындар бойынша құбырдың
кономикалық мақсатты вариантын тандайды.
2.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
Апаттар көптеген себептерден болады: агресивті сұйықтарды айдау кезіндегі немесе сыртқы изоляциялы қаптаулардың бүтіндігі бұзылған кезіндегі коррозиялы қиратулардан (ішкі немесе сыртқы коррозиялар) құбырлар металының беріктігі шегін жоғарлататын жоғарғы температуралы . кернеулерден; мүмкіннен жоғары болатын жүктемелерден (мысалы, өзендерді өтудегі құбырлар астындағы грунтты жуу кезінде).
Тесіп өту беттерінің негізгі саны (48-52%-ті құбырлардағы барлық апаттық жағдайлардан) коррозия әсері нәтижесінде болады. Қазіргі уақытта коррозияға қарсы корғау мен құрылғылары бар магистралді құбырлар эксплуатацияға беріледі.
Бірақ, бұл жағдайда объектілердің тозуы шамасы бойынша коррозиялы қираулардың саны жеткілікті үлкен.
Құбырлардан кемулерді байқау әдістері грунтта немесе жер бетіндегі құбырлар қасындағы мұнай өнімінің пайда болуы, айдаудың технологиялық параметрлерінің өзгеруі,құбырлар металының біртектілігінің бұзылуы сияқты тікелей және жанама белгілерінің шығарлуына тіркеледі. Кемулерді байқайтын құрылғыларды екі түрге бөлуге болады-тікелей және жанама әсерлер. Тікелей әсер құрылғысы грунтта не оның бетіндегі тасымалдау сұйығының пайда болуына әсер етеді.
Жанама әсер құрылғысы кұбыр қысымының ағып кеткен мұнай өнімінің әсері бойынша грунттың температурасының, электрлік сиымдылықтың және тағы басқа өзгеруіне әсер етеді. Барлық осы құрылғылар ірі кемулерді табуға көмек береді. Кішігірім кемулерді шығару үшін жанама әсер құрылғылары аз қолданылады, сондықтан жиірек тікелей және жанама әсерлер жүйелерінің комбинациясын қолданады. Мұнай өнімінің кемуін құбырлардың ішінде сияқты (ішкі бақылау), сыртқыда (сыртқы бақылау), сыйыстырылатын құрылғылар және приборлар көмегімен анықтауға болады. Соңғы жағдайда құрылғылар стационарлы болуы мүмкін. Сыртқы бақылауды визуалды немесе приборлар аркылы өткізуге болады.
Визуалды бақылау трассаны айналып өту кезінде (айналып үшу) іске асады. Ол айдайтын мүнай өнімі судың не жердің бетіне шыққанда ғана тек ірі апаттарды таба алады. Сыртқы бақылау приборлары ретінде құбыр трассасының маңайында сыйыстырылатын акустикалық, газдық, жылулық түрдегі түрлі датчиктерді қолданады.
Бақылаудың осы түріне жататындар: құбырдың кірісі мен шығысындағы мұнай өнімінің шығынын салыстыру, электр қозғалтқышын қайта жіктеуін бекіту және тағы басқа ішкі бақылауды (жабдық құбырішінде орын ауыстырады) акустикалық, электромагниттік, ультродыбыстық және басқа жабдықтар арқылы және де радиоактивті, газды немесе сұйық трассерлер арқылы жүргізеді.
Құбырдың толық немесе бөліктік ажыраулардағы айдалы-натын мұнай өнімінің үлкен кемулерін қысым құлауы мен шығынды өлшеу сызықтарын салу жолы арқылы оңай табады.
Құбырдың толық бөлінуінен мұнай өнімі соңғы пунктіне түспейді,ал айдау стансасының шығысындағы қысым стансадан р-дан р2-гедейін құлайды.
Жер асты құбырынан кемулер пайда болғанда кетік маңынан сұйықтықтың ағысының жерінен грунтта акустикалықтербелістер пайда болады, және оларды грунт бетінен арнайы жабдықтармен ұстап алуға болады. Егер айдалынатын мұнай өнімі қоршаған ортадан басқа температуралы болса, онда кемулерді бақылау үшін жылулық радиацияны өлшеуіне негізделген инфрақызыл термографияны қоддануға болады. Кейде кему орындарын анықтау үшін айдалынатын сұйыктықтың грунт бетінен буды ұстап алатын газоанализаторларды қолданады. Барлық жағдайда бақылау жабдықтарын құбыр трассасы бойынша орын ауыстыратын көлікте орнатады. Тексерілетін тілім екі траншеяның енінен кіші болмауы керек.
Кейде кему орындарын анықтау үшін радиактивті заттарды немесе белгіленген атомдарды (трассерлер-натрий-24, кобольт-60 жоне басқалар) қолданады. Кему орнында радиоактивті ертінді грунтқа түседі. Грунттың радиоактивтілігін жер бетінен құбыр трассасы бойымен орын ауыстыратын детекторлармен өлшей отырып, кему орнын табады.
Сонымен қатар құбыр дуалдарының күйін ішкі бақылауын қолданады. Ол үшін өздігінен жүретін арбашаларды қолданады және ол арбашалар, өтіліп кеткен жол есепшілері мен құбырдың ішкі бетіндегі күйін таспаға бекітетін құрылғылармен жабдықталған. Дуал күйін гамма, рентген, сәулелері, ультродыбыс магнит өрістері, құйынды токтар және басқа параметрлер арқылы талдайды.Айдау қысым кезінде сұйықтық ағынымен бірге жылжитын әртүрлі детекторларды (бақылау қүрылғыларды) сынау, олардың 4лсағ. дейінгі өлшемді кемулерін апат орнын 20м. дейін анықтау дәлдігімен таба алатындығын көрсетеді.
Барлық приборлардың ішінде ең қолайлысы болып магнитометрліктер жатады. Осы жабдықтардың жұмыс кағидасы құбыр дуалының қалыңдығының өзгеру нәтижесінде магнит өрісінің өзгерулерін тіркеуіне негізделген. Дуал қалындығының өзгеруі наминалды мәнінен 2-3 % аралығында тіркеледі. Құбыр дуалдар күйімен мүмкін болатын кемулерді бақылау айдауды тоқтатпай жүргізеді, сондықтан ол профилактикалы, перспективті.
Жабдықты арбашаларды радиусы І,5Dу майысқан өндірмелерді өте алатындай және 4-13кмс жылдамдықпен қозғала алатындай етіп кұрастырады. Арбашалар қозғалысының жылдамдығын қайта жіберілетін арналар, тежегіштер мен гидротурбнналары бар арнайы құрылғы көмегімен реттейді.
Профилактикалық жабдық ретінде ультродыбыстық құрылғыны қолдануға болады. Жабдықтың алдыңғы бөлігіне ультрадыбыстық генераторды (арбашаның дөңгелегінен іске қосылады) орнатады. Ультродыбыстық сәуле жабдық қозғалысының жылдамдығына пропорционалды бұрыштық жылдамдығымен құбыр осі бойынша айналып кұбырдың барлық ішкі бетінің сканерлеуін жүргізеді.
Арнаулы құрылғымен құбырдың ішкі диаметрін өлшейді. Құбыр дуалының ішкі бұзылулары кезінде (коррозиялық бұзылулар, тесіктер және тағы басқа), олар өлшегіштермен белгіленеді, ал нәтижелер арнайы таспаға жазылады. Жазуды өтілген арақашықгықпен келтіреді және шифрді ашқанда құбыр бүтіндігінің мүмкін бұзылулар орындарын анықтайды.
Бүлінгенді жою тәсілі оның түріне байланысты. Егер кему кіші болса онда теория жүзінде оны құбырды ашпай-ақ жоюға болады.
Бұл жағдайда құбырға кемуді табатын детектордан тұратын арнайы құрылғы мен ақауды саңылаусыздандыру үшін құралдарды енгізеді. Ақауды тапқаннан кейін құрылғыны тоқтатады.
Саңылаусыздандырғыш элемент құрылғыдан босатыла отырып, құбырдың ішкі бетіне тығыздалып қонады, ал детекторлы арбаша ары қарай кетеді.
Саңылаусыздандырғыш элементті арнаулы жүмсақ төсеніштері бар серпімді таспа түрінде жасайды. Таспаның төсеніштері полимерлі қосындылармен дымқылданған, және олар уақыт өткен сайын полимерленіп, кемуді, жеткілікті, беріктіетіп жояды.
Көбінесе кемуді жою үшін жер асты құбырдың ақау бөлігін ашады.
Егер ақау қуыс түрінде болса, онда куысты корғасын тығын мен тығындайды. Содан кейін осы орынға металды жамауды қойып бүкіл контур бойынша құбырға пісіреді. Егер тығынды қолдануға келмесе, онда кемуді бензин өткізбейтін резинадан, қорғасыннан немесе фибрадан жасалған иілімді төсеніші бар арнайы қамыт аркылы жоюға болады.Қамытты тартқаннан кейін оны құбырға пісіреді.
Қысым жоқ болса, жөндеуді қатайтқышы бар элоксидті шайырмен жүргізуге болады. Ол үшін қатайтқышы бар шайырмен дымқылданған жұмсақ төсеніштерімен ақауы бар құбырды орайды.
Беріктілікті жоғарлату үшін жұмсақ төсеніштерді иілімді орағыштармен тартады. Полимерлеуден кейін орағыштарды (манжеттер және тағы басқа) алып тастауға болады. Кіші тетіктерді айдауды тоқтатпай-ақ жөндеуге болады. Элоксидті шайырлы құбыр бөліктерінің беріктігі ққбырды одеттегідей қолдану үшін жеткілікті.
Құбырдың мәнді бұзылуы кезінде сәйкес бөлікті алып тастап,оның орнына катушка деп аталатын құбырдың жаңа бөлігін пісіреді. Катушканы өндіру үшін құбыр бөлігін әртүрлі тығындар арқылы құбырдың басқа бөлігінен айырады (балшық, пластмасса, айдалынатын қатып қалған мұнай өнімі және тағы басқа). Псіргеннен кейін құбырдың жаңа бөлігін битумды мастикамен немесе қабыршақпен бөлектеп, грунтпен жабады да, құбыр бойынша айдауды жалғастырады.
2.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
Мұнайды мұнай өндіретін зауыттармен алынған мұнай өнімдерінің тұтылушығы жеткізу және мұнай мен мұнай өнімдерін сақтау олардың жоғалуларымен байланысты. Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуы мемлекет экономикасына үлкен шығын келтіреді, еңбекті затқа айналдыру шығындарына, өндірістін эффектілігін темендетуге әкеледі, бұл қымбат энергия көздерінің шығындары. Бұдан басқа, мұнай мен мұнай өнімдерінің апаттар, бөліп құю және кему кезінде жоғалуы топырақты, грунттық су мен су қоймаларын, ал буланғанда атмосфера былғайды.
Сондықтан жоғалулармен күрес-өте маңызды және актуальді мәселе. Жоғалтулармен күресу үшін олардың пайда болуының себептерін білу қажет. Жоғалулар апаттар кезінде, кемулерден буланудан, былғанумен мұнай және мұнай өнімдерідің әртүрлі сорттардының қосылуынан болады.
Апаттар мен кемулер мұнай және мұнай өнімдерінің мөлшерінің жоғалуына әкеледі, қосылып кетуімен лайлану сапасының кетуіне, ал булану мөлшерінің азаюы мен сапасы-ның нашарлауына әкеледі.
Апаттар мұнай мен мұнай өнімдерін жарылғыш және өртке қауіпті заттар ретінде қарау ережелерін сақтамағандықтан, құрылыстар мен технологиялық жабдықтарды техникалық пайдалану ережелерін бұзғандықтан, бақылап өлшегіш жабдығының дұрыс істемегендігінен, стихиялық апаттар мен резервуарлар мен көліктік іштіліктерді толып кетуін жіберетін қызмет көрсететін персоналдың өз міндеттеріне мұқият қарамағандықтан болады. Бұдан басқа апаттар құрылысты жобалағанда, тасымалдау мен сақтау құралдарын жөндегенде құрылыс нормалары мен ережелерін сақтамағандықтан, зауыттық құбырлардың, резервуарлардың және тасымалдау іштіліктерінің ақауына және олардың пайдалану кезіндегі тозыуы арқасында болады. Кемулерден жоғалу резервуарлардың, құбырлар мен ысырмалардың тығыз болмауы арқылы, кездейсоқ бөлек құюдан және тағы басқа болады. Кемулерден жоғалуды жаңа профилактикалық жөндеулер мен әрбір бөлек жағдайда жасалынатын арнайы ұйымдастырылған техникалық шаралармен алдын алады.
Мұнай өнімдері атмосферадан су мен механикалық қоспалардың түсуінен, коррозия өнімдерінің түсуінен мұнай өнімдерінде химиялық және биологиялық үрдістер нәтижесінде ерімейтін заттардың түзілуінен, қорғалмаған тасмалдау іштіліктерді сақтау мен тасуынан, қорғалмаған құбырлармен айдағандықтан ластанады.
Коррозия өнімдері котализаторлар болып табылады және сол себепті қышқылдану мен қышқыл, шайырлы заттар мен мұнай өнімдерінде тұнулардың түзілуі үрдістерін жеделдетеді. Мұнай өнімдерінің сапасының нашарлауъшың алдын алу үшін ұйымдасқан техникалық шаралар жүргізуден басқа оларды сақтаудың регламенттелген мерзімдері сақталу керек.
Ығысудан жоғалу мұнай өнімдерін тізбектеп айдау мен олардың резервуарларда кездейсоқ ығысуына болады. Резервуарлардағы мұнай өнімдерінің кездейсоқ ығысуын резервуарлы паркін дұрыс пайдалану арқылы жоюға болады.
Егер мұнай мен тез буланатын мұнай өнімдерін табиғи азаюын азайту үшін арнайы техникалық құралдарды пайдаланбаса, онда олардың тасымалдау мен сақтау жүйесінде буланудан жоғалуы барлық жоғалулар түрінен 75%-ке дейін жетуі мүмкін.
Буланудан жоғалу.
Резервуарда, мұнай құйылатын кемеде темір жол мен автомобильді цистернада және де автомобильдің отынды багында, мұнай мен мұнай өнімдерінің біршама мөлшері бар, сұйықтық үстіндегі кеңістік -- газды кеңістік бу-ауа қоспамен толтырылған. Мұнай өнімінің бұл бу-ауа қоспасындағы мөлшері.
М=cpnV, (1)
мұндағы
с -- бу-ауа қоспасындағы мұнай өнімдерінің буларының көлемдік концентрациясы;
Рn -- мұнай өнімінің булар тығыздығы;
V -- газды кеңістіктік көлемі.
Бу-ауа қоспаның іштіліктің газды кеңістігінен атмосфераға кез-келген ығысуы газдық кеңістікке буланып кеткен мұнай өнімдері табылады. Кейде оларды мұнай мен мұнай өнімдерінің буланудан табиғи өзақы деп айтамыз. Буланудан табиғи азаю мұнай мен мұнай өнімдерінің физико-химиялық қасиеттерімен, олардың ашық беттен ұшып кетуімен шартталады. Үлкен дәрежеде бұл бензиндер мен мұнайларға, ол кіші дәрежеде -- реактивті отындарға, одан кіші дәрежеде -- тракторлы мен жарықтандыратын керосиндер мен дизель отынына жатады. Майлар, мазуттар, пештік отындары мен майлаулар буланбайды.
Безиндерден ең жеңіл көмір сутектер ұшатындықтан, бензиндердің оптамдық сандары мен каныққан булардың қысымы төмендейді, тығыздық пен әр түрлі фракциялардың қайнау басы мен қайнауының температурулары жоғарылайды, және бұл бензиндердің жіберу қасиеттерін нашарлатып, отын шығыны мен қозғалтқыш тозуын тездетеді.
Тауарлы мұнай өнімінің сапа көрсеткіштерінің шекті рұқсат етілетін мәндері стандарттармен регламенттеліп, сапа паспорты бойынша реттеледі. Сапа паспорты алдымен мұнай өндіретін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz