Трубопровод предназначенный для перекачки нефтей называется нефтепроводом а нефтепродукто. Трубопровод для перекачки нефти


Нефтепроводом принято называть трубопровод, предназначенный для перекачки нефти и нефтепродуктов.

Все магистральные нефтепроводы, в зависимости от условного диаметра, согласно

СНиП 2.05.06 - 85 подразделяются на четыре класса:

I класс - при условном диаметре свыше 1000 до 1200 мм включительно;

II класс - при условном диаметре свыше 500 до 1000 мм включительно;

III класс — при условном диаметре свыше 300 до 500 мм включительно;

IV класс - при условном диаметре 300 мм и менее.

Активная защитатрубопроводов от коррозии включает три способа защиты: катодная, протекторная и электродренажная защита.Применение Особа защиты зависит от конкретных условий в которых находится труба.

Принцип работы активной защиты заключается в том, что она создаёт условия для направления движения электрического тока от анода (протектора) к трубопроводу. При этом разрушению подвергается анод (протектор).

Станции катодной защиты (СКЗ)предназначены для защиты нефтепровода от электрохимической коррозии путем катодной поляризации поверхности трубы с помощью внешнего источника постоянного тока, кото­рая создает одностороннюю проводимость тока от источника постоянного тока через заземлитель (анод) в грунт к трубе (см. рис 1.4.). В этом случае вынос электронов с поверхности трубы не происходит и труба не разрушается.

Рисунок 1.4 Принципиальная схема катодной защиты

1 - трубопровод, выполняющий роль катода; 2 - точка присоединения проводника;

3 - соединительный кабель; 4 - станция катодной защиты; 5 - анодное заземление;

6 - контрольно-измерительная колонка

 

промежуточные НПС

Установки протекторной защитыприменяются для защиты участков нефтепроводов небольшой протяженности, там, где применение катодной зашиты экономически невыгодно и для защиты кожухов на переходах через железные и автомобильные дороги (см. рис 1.5).Принцип работы протекторной зашиты состоит в том, что при замыкании двух электродов (труба протектор), помещенных в грунт (электролит), между ними возникает разность потенциалов, обусловленная различной электрохимической активностью материалов трубы и протектора. Причем ток направляется от электрода с более отрицательным потенциалом (анода) к электроду с менее отрицательным потенциалом (катоду). Аноды изготавливают из материалов, имеющих более отрицательный потенциал, чем сталь, таких как цинк, алюминий, магний.

Рисунок 1.6 Принципиальная схема дренажной защиты

I- трубопровод, выполняющий роль катода; 2 - точка присоединения проводника;

3 - дренажный кабель; 4 - поляризованная электродренажная установка;

5- рельсовая сеть; 6 - контрольно-измерительная колонка

Сланцевая нефть и газ

Сланцевая порода имеет вид:

 

 

 

Добыча сланцевой нефти выглядит следующим образом:

 

 

 

Себестоимость сланцевой нефти имеет следующий вид по данным на 2013 год:

 

 

 

 

Газогидратные месторождения

 

В настоящее время открыты месторождения углеводородных газов в твердом и так называемом газогидратном состоянии.

При определенных температуре и давлении они могут находиться в твердом состоянии и образовывать богатейшие залежи. Суммарные запасы их, по мнению некоторых ученых, в несколько раз больше, чем суммарные запасы каменного угля, нефти и природного газа.

На вид газовые гидраты похожи на непрозрачный лед. Образуются из соединений легких углеводородов метана, этана, пропана и других газов с водой при давлении от 0 до 2,5 МПа и отрицательных или небольших положительных температурах до+200C.

Поразителен тот факт, что в одном объеме гидрата может содержаться до 200 объемов газа. Известно, что в обычных условиях в одном объеме воды трудно растворить более 4 м3газа.

Прогнозные запасы газа в твердом состоянии на дне морей и океанов исчисляются тысячами триллионов м3. В настоящее время разработка месторождений газогидратов сопряжена с большими техническими трудностями и капитальными вложениями.

 

cyberpedia.su

Трубопровод предназначенный для перекачки нефтей называется нефтепроводом а нефтепродуктов ~ нефтепро

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30

Классификация нефтепродуктопроводов и нефтепроводов.

Трубопровод, предназначенный для перекачки нефтей, называется нефтепроводом, а нефтепродуктов – нефтепродуктопроводом. Последние в зависимости от вида перекачиваемого продукта называют бензопроводами, мазутопроводами и т. д.

В зависимости от назначения, территориального расположения и длинны трубопроводы делят на внутренние (внутрибазовые, внутризаводские, внутрицеховые, внутри промысловые), местные (между перекачивающей станцией и нефтебазой, заводом и нефтебазой и т.д.), магистральные.

К магистральным нефтепроводам и нефтепродуктопроводам относятся:

  1.  Нефтепроводы и отводы от них, по которым нефть подается на нефтебазы и перевалочные нефтебазы
  2.  Нефтепродуктопроводы и отводы от них, по которым нефтепродукты с головной насосной станции подаются на нефтебазы.

Магистральный нефтепровод работает круглосуточно в течение всего года. Он имеет относительно большой диаметр и длину. Для перекачки по нему нефтей и нефтепродуктов создается давление 5,0 – 6,5 МПа.

Основные объекты и сооружения магистральных трубопроводов.

Магистральный трубопровод состоит из следующих комплексов сооружений.

  1.  Подводящих трубопроводов, связывающих источники нефти или нефтепродуктов с головными сооружениями трубопровода. По этим трубопроводам перекачивают нефть от промысла или нефтепродукт от завода в резервуары головной станции.
  2.  Головной перекачивающей станции, на которой собирают нефть и нефтепродукты, предназначенные для перекачки по магистральному трубопроводу. Здесь производят приемку нефтепродуктов, разделение их по сортам, учет и перекачку на следующую станцию.
  3.  Промежуточных перекачивающих станций, на которых нефть, поступающая с предыдущей станции, перекачивается далее.
  4.  Конечных пунктов, где принимают продукт из трубопровода, распределяют потребителям или отправляют далее другими видами транспорта.
  5.  Линейных сооружений трубопровода. К ним относятся собственно трубопровод, линейные колодцы на трассе, станции катодной и протекторной защиты, дренажные установки, а так же переходы через водные препятствия, железные и автогужевые дороги.

Основной составной частью магистрального трубопровода является собственно трубопровод. Глубину заложения трубопровода определяют в зависимости от климатических и геологических условий, а так же с учетом специфических условий, связанных с необходимостью поддержания температуры перекачиваемого продукта.

На трассе с интервалом 10 – 30 км, в зависимости от рельефа, устанавливают линейные задвижки для перекрытия участков трубопровода в случае аварии. Промежуточные станции размещают по трассе трубопровода согласно гидравлическому расчету. Среднее значение перегона между станциями 100 – 200 км.

Рассмотрим участок трубопровода между двумя промежуточными станциями.

ПС

                РН                                                                              РК

                                                                                                 D

                                 

                                                    L

Дано:

М = 198 [кг/с] – массовый расход

D = 1,22 [м] – диаметр трубы

К э = 0,001 [м] – шероховатость трубы

 r = 870 [кг/м3] – плотность

 u = 0,59 * 10-4 [м2/с] - вязкость

Рн = 5,4 * 106 [кг/мс2] – давление

L = 1.2 * 105 [м] – длина нефтепровода

С = 1483 [м/с] – скорость света в идеальной жидкости

Т = 293°К – температура

Примем допущения:

  1.  Жидкость идеальна
  2.  Процесс стационарный
  3.  Процесс с распределенными параметрами
  4.  Трубопровод не имеет отводов
  5.  Трубопровод не имеет перепадов по высоте
  6.  Движение нефти в трубопроводе ламинарное
  7.  Процесс изотермический.

samzan.ru

Трубопровод предназначенный для перекачки нефтей называется нефтепроводом а нефтепродукто.

Работа добавлена: 2018-07-04

Классификация нефтепродуктопроводов и нефтепроводов.

Трубопровод, предназначенный для перекачки нефтей, называется нефтепроводом, а нефтепродуктов – нефтепродуктопроводом. Последние в зависимости от вида перекачиваемого продукта называют бензопроводами, мазутопроводами и т. д.

В зависимости от назначения, территориального расположения и длинны трубопроводы делят на внутренние (внутрибазовые, внутризаводские, внутрицеховые, внутри промысловые), местные (между перекачивающей станцией и нефтебазой, заводом и нефтебазой и т.д.), магистральные.

К магистральным нефтепроводам и нефтепродуктопроводам относятся:

Нефтепроводы и отводы от них, по которым нефть подается на нефтебазы и перевалочные нефтебазы

Нефтепродуктопроводы и отводы от них, по которым нефтепродукты с головной насосной станции подаются на нефтебазы.

Магистральный нефтепровод работает круглосуточно в течение всего года. Он имеет относительно большой диаметр и длину. Для перекачки по нему нефтей и нефтепродуктов создается давление 5,0 – 6,5 МПа.

Основные объекты и сооружения магистральных трубопроводов.

Магистральный трубопровод состоит из следующих комплексов сооружений.

  1. Подводящих трубопроводов, связывающих источники нефти или нефтепродуктов с головными сооружениями трубопровода. По этим трубопроводам перекачивают нефть от промысла или нефтепродукт от завода в резервуары головной станции.

Головной перекачивающей станции, на которой собирают нефть и нефтепродукты, предназначенные для перекачки по магистральному трубопроводу. Здесь производят приемку нефтепродуктов, разделение их по сортам, учет и перекачку на следующую станцию.

Промежуточных перекачивающих станций, на которых нефть, поступающая с предыдущей станции, перекачивается далее.

Конечных пунктов, где принимают продукт из трубопровода, распределяют потребителям или отправляют далее другими видами транспорта.

Линейных сооружений трубопровода. К ним относятся собственно трубопровод, линейные колодцы на трассе, станции катодной и протекторной защиты, дренажные установки, а так же переходы через водные препятствия, железные и автогужевые дороги.

Основной составной частью магистрального трубопровода является собственно трубопровод. Глубину заложения трубопровода определяют в зависимости от климатических и геологических условий, а так же с учетом специфических условий, связанных с необходимостью поддержания температуры перекачиваемого продукта.

На трассе с интервалом 10 – 30 км, в зависимости от рельефа, устанавливают линейные задвижки для перекрытия участков трубопровода в случае аварии. Промежуточные станции размещают по трассе трубопровода согласно гидравлическому расчету. Среднее значение перегона между станциями 100 – 200 км.

Рассмотрим участок трубопровода между двумя промежуточными станциями.

                РН                                                                              РК

D

                                                    L

Дано:

М = 198 [кг/с] – массовый расход

D = 1,22 [м] – диаметр трубы

Кэ = 0,001 [м] – шероховатость трубы

 = 870 [кг/м3] – плотность

 = 0,59  10-4 [м2/с] - вязкость

Рн = 5,4  106 [кг/мс2] – давление

L = 1.2  105 [м] – длина нефтепровода

С = 1483 [м/с] – скорость света в идеальной жидкости

Т = 293К – температура

Примем допущения:

  1. Жидкость идеальна

Процесс стационарный

Процесс с распределенными параметрами

Трубопровод не имеет отводов

Трубопровод не имеет перепадов по высоте

Движение нефти в трубопроводе ламинарное

Процесс изотермический.

Прежде чем находить математическую  модель линейного трубопровода выведем закон сохранения массы и закон сохранения количества движения.

Закон сохранения массы.

Этот закон гласит: масса любой части материальной системы, находящейся в движении, не зависит от времени и является величиной постоянной. Поскольку скорость изменения постоянной величины равна нулю, полная производная по времени от массы любой части рассматриваемой системы будет так же равна нулю. Математически это запишется так:

            (1)

где (х) – плотность вещества                                       х = (х1, х2, х3) – координаты точки - произвольный объем системыdV – дифференциал объема   (dV = dx1 + dx2 + dx3)

Это уравнение называется интегральной формой закона сохранения массы.

Движение системы можно  задать тремя функциями    (2)

определяющими в момент времени t при t = t0 точка занимала положение .

Выразим начальные координаты через текущие .    (3)

Перейдем от координат         к    получим:

          (4)

где    J – якобиан преобразования.

       (5)

Делая обратный переход от     к        получим:

  (6)

По правилу дифференцирования определителей получим:

              (7)

примем

Из этого равенства и определения якобиана следует

   (8)

С учетом этого равенства, уравнение (6) примет вид.

= 0                     (9)

Раскрывая полную производную по времени в подынтегральном выражении по правилу

                              (10)

приведем уравнение (9) к виду

                    (11)

В силу произвольности выбора множества  из (9) следует, что подынтегральное выражение должно быть равно нулю.

                              (12)

Эта формула называется законом сохранения массы в дифференциальной форме.

Для одномерного течения жидкости уравнение примет вид

                                                                     (13)

Закон сохранения количества движения.

Этот закон гласит: скорость изменения количества движения любой части материальной системы, находящейся в движении, равна сумме всех внешних сил. В математическом виде этот закон запишется так:

                       (1)

где              (2)

Fv – силы обусловленные силовыми полями

Fs – силы действующие на единицу поверхности.

Подставив (2) в (1) получим интегральную форму записи закона сохранения количества движения

.                     (3)

Это векторное уравнение эквивалентно системе из трех уравнений, отражающих закон сохранения количества движения по каждой из координат х1, х2, х3

                        (4)

Пользуясь правилами дифференцирования интеграла, взятого по изменяющемуся объему и объединяя два слагаемых, получим

.               (5)

Учитывая    приведем (5) к виду

 .         (6)

Поскольку это равенство справедливо при произвольном объеме подынтегральное выражение (6) должно быть равно нулю

.                             (7)

Выражение (7) есть дифференциальная форма записи закона сохранения количества движения.

Для одномерного случая, когда все составляющие сил и скоростей по всем направлениям, кроме оси х1, равны нулю, уравнения (5) и (7) примет вид

.

Для написания математической модели линейного нефтепровода будем пользоваться этими двумя законами.

Дифференциальная форма записи линейного нефтепровода.

Рассмотрим динамическую модель нефтепровода. Запишем исходные уравнения законов сохранения массы и количества движения в интегральной форме

            (1)

        (2)

В качестве объема  выберем цилиндр, вырезанный из потока двумя перпендикулярными к оси трубы сечениями, отстоящими друг от друга на                                                    расстоянии Х1. Считая Х1 малой величиной, уравнения можно записать в виде

        (3)

      (4)

где S0 – площадь основания выделенного цилиндра

         ;             d – диаметр трубы.

Считая величины   и   постоянными по сечению и переходя к средней скорости потока  по сечению трубы   по правилу

                        .          (5)

Из уравнений (3) и (4) получим.

                            (6)

             (7)

Коэффициент    введен для учета профиля скорости по сечению трубы. Для ламинарного течения   .

Сила   определяется полем сил тяжести

.                       (8)

Силу , действующую на поверхность объема интегрирования, разделим на две составляющие:

         - сила, обусловленная разностью давлений на основании цилиндра

         - сила, определяемая трением объема стенки

                    (9)

здесь        - боковая поверхность цилиндра

 -  касательное напряжение трения на стенке трубы

 ;                   -  коэффициент сопротивления.

Раскладывая      в ряд Тейлора и ограничившись первыми двумя членами, получим.

                            (10)

Подставив (8) и (10) в (7), запишем законы сохранения массы и количества движения для движения жидкости по нефтепроводу в следующем виде:

                                         (11)

                    (12)

Введем дополнительное уравнение. Это соотношение между скоростями изменения плотности и давления:

                              (13)

где С – скорость звука в жидкости.

Второе уравнение можно упростить объединив слагаемые   и . Такое упрощение возможно, если принять суммарное давление в точке х равным , где - высота подъема трубопровода от нулевой точки. В нашем случае . Слагаемое   - характеризует изменение давления вдоль трубопровода за счет скорости напора.

Для несжимаемой жидкости, когда     и      вдоль трубы постоянны, это слагаемое равно нулю. Учитывая уравнение (13), получим обычно используемую математическую модель для описания движения жидкости в линейном трубопроводе:

                 (14)

Система уравнений (14) нелинейна.

Линеаризуем эту систему, приняв во внимание

Линеаризованная система имеет вид:

                                (15)

Приняв во внимание, что в длинном нефтепроводе у нас будут отсутствовать инерционные силы, первое слагаемое во втором уравнении можно принять равным нулю.

Система уравнений примет вид:

                                     (16)

Перейдем к реальным параметрам трубопровода.   – массовый расход.

Получим:

                                    (17)

Примем   а .

                                    (18)

Система дифференциальных уравнений (18) является математической моделью линейного нефтепровода.

Статический режим работы линейного нефтепровода.

Для рассмотрения статического режима линейного нефтепровода воспользуемся вторым уравнением системы (18)

                     где .

Т.к.   получим.

Приняв во внимание то, что  получим.

Проинтегрировав это уравнение

получим:

Коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле       А. Д. Альтшуля.

Число Рейнольдса  определяется по формуле  где  – вязкость. Число Рейнольдса безразмерная величина.

Проверим.

Вычислим число Рейнольдса:

.

Построим график статического режима линейного трубопровода.

Динамический режим работы линейного нефтепровода.

Допустим, что у нас был установившийся режим, характеризующийся при:

.

Пусть в какой-то момент времениt = 0 на входе      Р

был создан скачек: , но давление на

выходе нефтепровода не изменилось. Нас будет ин-

тересовать как изменится давление в любой точке                t

нефтепровода.

Воспользуемся ранее выведенной системой дифференциальных уравнений (18).

где                           (1)

Дифференцируя второе уравнение по х и учитывая первое, получим уравнение:

.                          (2)

Для упрощения уравнения примем  , тогда уравнение запишем:

.                          (3)

Напишем для него начальные и граничные условия:

Начальные условия:   .

при:

               где  есть единичный скачек.

Решим уравнение (3) используя метод преобразования Лапласа.

Для этого, вместо Р введем вспомогательную величину Р*, такую что

               гдеS - оператор                         (4)

тогда граничные условия перепишутся в виде:

                                        (5)

Умножим обе части уравнения (3) наe-St и проинтегрируем в пределах от 0 до  во времени

                    (6)

Рассмотрим левую часть уравнения

.            (7)

Рассмотрим левую часть уравнения

.                       (8)

Приравниваем обе части:

.                                  (9)

Найдем сначала решение однородного уравнения

.                                                            (10)

Пусть Р* определяется как  .

Нам необходимо определить  и С

            откуда    ,  а  .

Тогда решением уравнения является

                   (11).

Для определения коэффициентов С1 и С2 учтем граничные условия

х=0;                                  (12)

x = L;                (13)

отсюда выразим значения С1 и С2 :           ,

                                (14).

Подставив найденное значение коэффициентов в (11) окончательно получаем:

         (15).

Применим к выражению (15) обратное преобразование Лапласа

                (16)

где     окончательно запишется:

   (17).

Разложив подынтегральную функцию в ряд Тейлора, ограничившись первыми двумя членами и взяв интегралы, мы получим конечную формулу:

Формула имеет вынужденную и свободную составляющие. Нас интересует поведение свободной составляющей.

Построим график динамического режима линейного нефтепровода (свободной составляющей) в точке х = 60 км.

Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. .Раздающий жидкость трубопровод от одного источника нескольким потребителям.

2. тема управления или АСУ комплекс аппаратных и программных средств предназначенный для управления различн.

3. . Объектом объектно-ориентированного программирования называется .

4. Физической моделью процесса или явления называется его математическая модель

5. .Решением д. у. 1 на мн-ве называется функция определенная на промежутке которая дифференцируема на та

6. -Френеля. Дифракцией называется огибание волнами препятствий встречающееся на их пути или в б

7. тема называется замкнутой или изолированной если на неё не действуют внешние силы т.

8. тема сил линии действия которых пересекаются в одной точке называется системой с х о д я щ и х с.

9. ложным называется потому что истинных фибринозных или иных пленок нет а имеется лишь отек под голосовыми.

10. DFD — общепринятое сокращение от англ. Data Flow Diagrams — диаграммы потоков данных. Так называется методология графического структурного анализа

rusteach.ru