Магистралды мұнай құбыры

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны Магистралды мұнай құбырының технологиялық есебі.

Магистралды мұнай құбырының ұсынылатын параметрлері
НПВ сериялы тегеурін сораптардың техникалық сипаттамалары
Стансаларды сығылған кескінге орналастыру

Пайдаланылған әдебиеттер 1. Мұнай құбырын жобалау есебінің алғышартары

Мұнай құбырын жобалау есебінің алғышартына жылына тасылатын мұнай, немесе мұнай өнімінің массасы ( G год), трассаның ұзындығы ( L тр), мұнай, немесе мұнай өнімдерінің физикалық-химиялық қасиеттері (жұмыстық температурадағы тығыздығы мен тұтқырлығы), трассаның сығылған кескіні, трассаның бастапқы жəне соңғы нивелирлік биіктіктерінің айырмасы (Δ z ), ұсынылатын сораптардың арындық сипаттамалары, сорап стансалары мен құбырлардың қаржылық параметрлері жатады. Осы алғышарттарды біле отырып, сорап стансаларының санын жəне олардың трассада орналасу нүктелерін, құбырөткізгіш құбырының ішкі жəне сыртқы диаметрлерін, құбырөткізгіштің нақты өткізу қабілетін табуға болады.

Бірінші кезекте мұнай құбырының жылдық, тəуліктік, сағаттық жəне секундтық көлемдік орташа өткізу қабілеттері табалады:

Q ч. cp

= G , 24 × ρ × Т р

Q

Q = . (72)

ч. cp

3600

Бұл өрнектегі ρ - жұмыс температурасындағы өнім тығыздығы, Т р - жылына мұнай құбырымен тасылатын өнім мөлшері арқылы арнайы кестемен анықталатын бір жылдағы жұмыс күндері (7-кесте, егер мəліметтер болмаса, Т р=350 тəулік деп алынады) . Екінші кезекте мұнай құбырының ұзындығы L тр жəне бір жылда тасылатын өнім мөлшері G год арқылы арнайы кестемен (11- кесте) анықталатын мұнай құбырының қатар тұрған үш түрлі сыртқы диаметрі таңдалады.

2. Магистралды мұнай құбырының ұсынылатын параметрлері

Мұнай құбырлары

Мұнай өнімі құбырлары

Мұнай құбырлары:

Сыртқы диаметрі

Жұмыс қысымы

Мұнай өнімі құбырлары:

Өткізу Қабілеті

Сыртқы диаметрі

Жұмыс қысымы

Өткізу Қабілеті

Мұнай құбырлары:

D н, мм

Р , МПа

Мұнай өнімі құбырлары:

G , млн. т/жыл

D н, мм

Р , МПа

G , млн. т/ жыл

Мұнай құбырлары:

529

5, 4-6, 5

Мұнай өнімі құбырлары:

6, 0-8, 0

219

9, 0-10, 0

0, 7-0, 9

Мұнай құбырлары:

630

5, 2-6, 2

Мұнай өнімі құбырлары:

10, 0-12, 0

273

7, 5-8, 5

1, 3-1, 6

Мұнай құбырлары:

720

5, 0-6, 0

Мұнай өнімі құбырлары:

14, 0-18, 0

325

6, 7-7, 5

1, 8-2, 2

Мұнай құбырлары:

820

4, 8-5, 8

Мұнай өнімі құбырлары:

22, 0-26, 0

377

5, 5-6, 5

2, 5-3, 2

Мұнай құбырлары:

920

4, 6-5, 6

Мұнай өнімі құбырлары:

32, 0-36, 0

426

5, 5-6, 5

3, 5-4, 8

Мұнай құбырлары:

1020

4, 6-5, 6

Мұнай өнімі құбырлары:

42, 0-50, 0

529

5, 5-6, 5

6, 5-8, 5

Мұнай құбырлары:

1220

4, 4-5, 4

Мұнай өнімі құбырлары:

70, 0-78, 0

Диаметрдің əрқайсысы үшін тасымалдауға кететін келтірілген шығын есептеліп, ең аз келтірілген шығыны бар диаметр мұнай құбырының сыртқы диаметрі D н ретінде алынады.

Кейбір оқулықтарда мұнай құбырының D н сыртқы диаметрінің мəні шамалап, мынандай формулмен табылады:

Dí =, (73)

4 Q

π w 0

мұндағы wo - айдау жылдамдығының жуық түрде ұсынылатын мəні, ол графиктен (8-сурет) Q ч. ср. мəніне байланысты табылады.

Үшінші кезекте сағаттық Q ч. ср көлемдік шығынның орташа мəні бойынша негізгі сорап маркасы таңдалады (10 - кесте), ол сораптың ең тиімді жұмысына сəйкес Q ном берілісі үшін мынандай шарт орындалуы керек:

0, 8 Q ном ≤ Q ч. ср ≤ 1, 5 Q ном. (73)

Егер бұл шарт екі түрлі сорап үшін орындалса, онда есептеулер екі нұсқада (екі түрлі сорапқа сəйкес) жүргізіледі де, тиімді нəтиже бергені таңдалады.

8 - сурет. Айдау жылдамдығының жуық түрде ұсынылатын мəні

Тегеурін сорап маркасы да осылай таңдалады (12 - кесте) . Бұл

жағдайда H ( Q

) = H

b Q2

- тегеурін, магистраль сораптың қавитациясыз

2 ÷. ñð

02 2 ÷. ñð

жұмыс істеу шартын қанағаттандыру керек:

H 2 ( Q ÷. ñð ) ≥ Δhдоп. (74)

3. НПВ сериялы тегеурін сораптардың техникалық сипаттамалары

Типтік өлшемі

Ротор

Н 02, м

b 2, 10-6ч2/м5

Типоразмер

Ротор

Н 02, м

b 2, 10-6ч2/м5

Типтік өлшемі:

НПВ 600-60

Ротор:

103

Н02, м:

75, 3

b2, 10-6ч2/м5:

45

Типоразмер:

НПВ 1250-60

Ротор:

127

Н02, м:

59, 9

b2, 10-6ч2/м5:

8, 9

Типтік өлшемі:

НПВ 600-60

Ротор:

127

Н02, м:

62, 1

b2, 10-6ч2/м5:

47, 7

Типоразмер:

НПВ 2500-80*

Ротор:

121

Н02, м:

113, 3

b2, 10-6ч2/м5:

5, 36

Типтік өлшемі:

НПВ 1250-60*

Ротор:

106

Н02, м:

77, 1

b2, 10-6ч2/м5:

11, 48

Типоразмер:

НПВ 2500-80*

Ротор:

150

Н02, м:

82, 9

b2, 10-6ч2/м5:

3, 61

Типтік өлшемі:

НПВ 1250-60*

Ротор:

136

Н02, м:

64, 2

b2, 10-6ч2/м5:

13, 27

Типоразмер:

НПВ 2500-80

Ротор:

121

Н02, м:

79, 7

b2, 10-6ч2/м5:

1

Типтік өлшемі:

НПВ 1250-60

Ротор:

106

Н02, м:

74, 8

b2, 10-6ч2/м5:

9, 5

Типоразмер:

НПВ 2500-80

Ротор:

133

Н02, м:

96, 4

b2, 10-6ч2/м5:

4, 5

Типтік өлшемі:

НПВ 1250-60

Ротор:

116

Н02, м:

69, 2

b2, 10-6ч2/м5:

10, 6

Типоразмер:

НПВ 2500-80

Ротор:

150

Н02, м:

86, 3

b2, 10-6ч2/м5:

4, 4

Q ч. ср көлемдік шығынның орташа мəніндегі магистралды сорап мынандай

болады:

h ìí

( Q ÷. ñð

) = H 0

2

÷. ñð

Ең үлкен жұмыс қысымы бас стансаның шығысында болады жəне ол мынандай:

Р =ρ g [3 h ìí ( Q ÷. ñð ) + H 2 ( Q ÷. ñð ) ], (75)

əдетте əр стансада үш негізгі сорап тізбектей қосылады деп қабылданады. Бекіткіш арматураның беріктік шарты бойынша

Р ≤ Р арм . (76)

Егер осы шарт орындалмаса, онда сораптың басқасын таңдау керек (немесе диаметрі аз болатын ауытырмалы роторларды пайдалану керек), болмаса

стансадағы магистралды сораптардың санын азайту керек. (75) -шартты қанағаттандыратын жұмыс қысымы бар сорап таңдалған соң, осы қысымға шыдайтын құбырөткізгіш қабырғасының қалыңдығы анықталады:

δ = nPD н

2( nP + R 1 )

, (77)

мұндағы D н -құбырөткізгіштің сыртқы диаметрі, п - жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті («сораптан-сорапқа» жүйесіндегі құбырөткізгіш үшін п =1, 15, ал басқа жағдайда п =1, 1), R 1 - металдың созылу-сығылуға есептік кедергісі:

R = н1 ; (78)

k 1 k н

R н1=σв - нормалық кедергі, k 1- материал бойынша сенімділік коэффициенті (13- кестеде беріліп тұр, əдетте k 1=1, 34÷1, 55), k н - құбырөткізгіштің қызметі бойынша сенімділік коэффициенті ( k н=1, егер D н<1020мм жəне k н=1, 05, егер D н>1000мм) . m - құбырөткізгіштің жұмыс жағдайының коэффициенті. Магистралды құбырөткізгіштер қызметі мен құбыр диаметріне қатысты 5 категорияға бөлінеді: В, I, II, III жəне IV, осы категорияларға байланысты m мəні:

m =0, 6 В - категориясы үшін; m =0, 75 I жəне II - категориялары үшін; m =0, 9 сызықтық бөлімшелер мен III жəне IV - категориялары үшін.

13-кесте. Кейбір құбыр параметрлері

Сырт. диаметр,

D н, мм

Жұмыс қысым

Р , МПа

Қабырға қалыңдығы δ, мм

Болат маркасы

σвр, МПа

σт, МПа

k 1

Сырт. диаметр,Dн, мм:

720

Жұмыс қысымР, МПа:

7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

7, 3; 8, 7; 10, 8; 12; 14; 16; 20

Болат маркасы:

К60

σвр, МПа:

589

σт, МПа:

461

k1:

1, 34

Сырт. диаметр,Dн, мм:

720

Жұмыс қысымР, МПа:

5, 4-7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

8; 9; 10; 11; 12; 13; 14

Болат маркасы: 08 ГБЮ

σвр, МПа:

510

σт, МПа:

350

k1:

1, 4

Сырт. диаметр,Dн, мм:

720

Жұмыс қысымР, МПа:

5, 4-7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

7, 5; 8, 1; 9, 3; 10; 11; 12

Болат маркасы:

17 ГС

σвр, МПа:

510

σт, МПа:

353

k1:

1, 47

Сырт. диаметр,Dн, мм:

630

Жұмыс қысымР, МПа:

5, 4-7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

8; 9; 10; 11; 12

Болат маркасы:

12 Г2С

σвр, МПа:

490

σт, МПа:

343

k1:

1, 4

Сырт. диаметр,Dн, мм:

530

Жұмыс қысымР, МПа:

5, 4-7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

8; 9; 10

Болат маркасы:

13 ГС

σвр, МПа:

510

σт, МПа:

353

k1:

1, 34

Сырт. диаметр,Dн, мм:

530

Жұмыс қысымР, МПа:

7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

7; 7, 5; 8; 9; 10

Болат маркасы:

17 ГС

σвр, МПа:

510

σт, МПа:

353

k1:

1, 47

Сырт. диаметр,Dн, мм:

530

Жұмыс қысымР, МПа:

7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

7, 1; 8, 8; 10; 12; 14; 16

Болат маркасы:

17 ГС

σвр, МПа:

529

σт, МПа:

392

k1:

1, 34

Сырт. диаметр,Dн, мм:

530

Жұмыс қысымР, МПа:

5, 4-7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14

Болат маркасы:

8 ГБЮ

σвр, МПа:

510

σт, МПа:

350

k1:

1, 4

Сырт. диаметр,Dн, мм:

530

Жұмыс қысымР, МПа:

5, 4-7, 4

Қабырға қалыңдығы δ, мм:

7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14

Болат маркасы: 12 ГСБ

σвр, МПа:

510

σт, МПа:

350

k1:

1, 4

Құбыр қабырғасының қалыңдығын (77) -көмегімен есептеп, нəтижені 13- кестедегі жақын үлкен стандарт мəнге дейін жуықтайды. Құбырдың ішкі диаметрі мына формуламен табылады:

D = D н-2δ. (79)

Барлық стансаның жалпы арын

H нпс =nH ст + п э H 2, (80)

мұндағы H ст=3 h ìí ( Q ÷. ñð ) - бір стансаның арыны.

Арындар балансы бойынша құбырөткізгіштегі арынның толық жоғалуы

( H ) жəне барлық стансаның жалпы арыны ( H нс) өзара тең:

H нпс =H , (81)

немесе nH ст + п э H 2 = H. Осыдан НПС саны

n = H − n э H 2 . (82)

ст

Əдетте сорап стансаларының саны бөлшек болып шығады. Оны n бүтінге дейін жуықтайды. Жуықтау екі түрлі болуы мүмкін. Алдымен үлкен жағына жуықтағандағы ( n > n 0) құбырөткізгіштің нақты өткізу қабілетін есептейік. Ол үшін құбырөткізгіштің жəне сорап стансаларының арындық сипаттамаларын (5-сурет) салып, құбырдың Q р жұмыс нүктесін табамыз.

Құбырөткізгіштің нақты жылдық өткізу қабілеті сонда мынандай болады:

G = 24 ρ × Ò p × Q p . (83)

Егер сорап стансаларының бөлшек санын аз жағына жуықтасақ ( n<n 0), онда есептеу тəртібі тура осы сияқты болады. Тек қана сорап стансаларының арындық сипаттамасын салғанда п нс = 3 п магистраль сорап бар деп алынады. Құбырөткізгіштің жəне сорап стансаларының арындық сипаттамалары бұл жағдайда бір нүктеде ( Q р = Q ч) қиылысады жəне ол нүкте жұмыс нүктесі болады. Бұл жағдайда магистралды сораптар саны барлық стансаларда бірдей.

Екі жағдайда да құбырөткізгіштің нақты өткізу қабілеті жобадағы шамадан басқа болып шығады. Егер ол шама тапсырма берушіні қанағаттандырса, табылған вариант қабылданады. Егер ол шама тапсырма берушіні қанағаттандырмаса, онда қосымша есептеулер жүргізілу керек. Табылған вариант қабылданған жағдайда магистралды сораптарды стансаларға таратып орналастырамыз. Біріншіден сораптардың көп санын трассаның бас жағындағы стансаларда орналастырамыз, екіншіден соңғы аралықтардың ұзындығы мүмкін болса, бірдей болулары керек. Сонда, мысалы 13 сорапты 3- 3-3-2-2 тəртіппен, ал 14 сорапты 3-3-3-3-2 тəртіппен таратады. Ал əрбір i сорап стансасының шығаратын арыны осы тəртіпке байланысты табылады:

H ст. 1 = 3 h мн, H ст. 2 = 2 h мн, (84)

мұндағы h мн= h ìí

( Q p

) = H 0

bQ2Qр берілістегі негізгі (магистралды) сораптың

арыны; 3, немесе 2 - қарастыратын стансадағы негізгі (магистралды) сораптардың саны. Q р берілістегі тегеурін сораптың арыны H 2= a2-b2·Q р . Қалыңқы арын Н кп соңғы пунктте беріледі.

Енді сорап стансаларының өздерін құбырөткізгіш трассасына орналастырамыз. Алдымен Q=Q р/3600 мəні үшін (жұмыс нүктесі үшін!) 6- дəрістегі алгоритм көмегімен ағын жылдамдығы мен гидравликалық кедергі

коэффициентін табамыз. Сосын жергілікті кедергілерді ескергендегі i м

гидравликалық ылдидың мəнін анықтаймыз:

2

i = 1, 02 λ × w . (85)

м D 2 g

Гидравликалық ылди сызығын табу үшін құбырөткізгіш горизонталь трассада

орналасқан кездегі 1-стансаның орынын есептейміз:

L * = H ст. 1 . Сонда

* жəне

H ст. 1

ылди сызығының катеттері болады. Сорап стансаларын сығылған кескінде

орналастыру 9-суретте көрсетілген (Шуховтың графиктік əдісі) . Алдымен М1-

пунктінен H ст. 1 арын тұрғызып, оның үшінен ылди сызығын ( L 1, H ст. 1 ) жүргіземіз

(басқа гидравликалық ылди сызығықтары осы ылди сызығына паралель болады) . Бұл сызық сығылған кескінді М2 - нүктесінде қиып өтеді, осы нүктеге 2-стансаны орналастырамыз. 2-пунктте тегеурін сақталып қалады. Енді М2-

пунктінен