В статье рассматривается магистральная трубопроводная система. Рассматриваются производственные объекты относящихся к данной системе. Увеличение пропускной способности путем замены ротора насоса. А также рассмотрены другие методы увеличения. Произведен расчет новой пропускной способности.
Ключевые слова: трубопроводный транспорт, насос, пропускная способность, ротор, объекты, станции
The article discusses the main pipeline system. Production facilities related to this system are being considered. Increase the throughput by replacing the pump rotor. Other methods of magnification are also considered. The new throughput has been calculated.
Keywords: pipeline transport, pump, throughput, rotor, facilities, stations
Для экономического развития России и топливно-энергетического комплекса важное значение имеет система трубопроводного транспорта нефтепродуктов. Использование системы магистральных трубопроводов позволяет экспортерам снизить транспортные издержки, что становится причиной увеличения загрузки МН. В этой связи использование технологий увеличения пропускной способности магистральных нефтепродуктопроводов является актуальной задачей, имеющей важное хозяйственное значение.
Магистральная трубопроводная система представляет собой производственные объекты, которые можно обозначить, как трубопроводный транспорт, и местные распределительные трубопроводы, которые также транспортируют жидкие и газообразные продукты. Этот процесс начинается в месте приемки и заканчивается в местах хранения или сдачи потребителям.
Такая транспортировка возможна под действием давлений, которые возникают в различных сечениях.
К производственным объектам, осуществляющих магистральный трубопроводный транспорт, можно отнести трубопровод, машины и оборудование, здания, строения и сооружения, имеющиеся на прилегающих территориях и акваториях, которые также транспортируют продукты. Таким образом, магистральный трубопровод состоит из магистрали, то есть линейной части. Эта часть благополучно состоит из отводов, ответвлений, лупингов, а также местных распределительных трубопроводов, компрессорных станций, насосных (перекачивающих) станций, резервуарных парков, распределительных станций. В принципе линейная часть — это трубопровод со своей запорной и иной арматурой, установками электрохимической защиты от коррозии, сооружениями, обеспечивающих технологическую связь, и иными техническими устройствами, и сооружениями, которые перемещают транспортируемый продукт между компрессорными станциями или резервуарными парками.
Методы увеличения пропускной способности магистрального трубопровода.
— «лупинги», то есть проложить одинаковые параллельные дополнительные трубопроводные линии, но связующим звеном будет основная система;
— врезка в трубопроводную систему «вставку», то есть увеличенную трубу;
— поставить больше станций, отвечающих за перекачку продукции;
— заставить насосные станции работать с большей производительностью;
— или скомбинировать несколько методов. Например, можно одновременно поставить больше станций и проложить одинаковые параллельные дополнительные трубопроводные линии.
Использование только насосных станций, как рычага воздействия на пропускную способность, может негативно сказаться. Этот метод влечет за собой увеличение давления во всей системе. Это всегда аварийная ситуация, из-за которой может порваться трубопровод.
Можно предложить и другой вариант — вставить в трубопровод секцию большего размера. Такая, вроде бы, простая операция сможет увеличить пропускную способность, но нужно будет останавливать, и чистить трубопроводную систему.
Устанавливая лупинги, не нужно стопорить работу трубопровода. Также прокладывание одинаковых параллельных дополнительных трубопроводных линий можно делать, когда работает основная линия. А соединяются все линии за непродолжительное время.
Использование лупингов не может повысить давление в трубопроводной системе, и удельные затраты будут минимальны, даже если устанавливать дополнительные перекачивающие станции.
Вариаций по увеличению пропускной способности магистральной системы очень много, но есть методы, которые не требуют реструктуризации. Можно просто снизить вязкость масла, или добавить определенные добавки, присадки, которые его разбавят. Но также нужно своевременно бороться с парафинистыми отложениями. В совокупности такая работа даст положительный результат.
Но самый эффективный способ увеличения пропускной способности всей системы, можно подобрать после резолюции состояния трубопровода, его структурных особенностей, эксплуатации, самой продукции, с которой он непосредственно контактирует и пропускает через себя. Много факторов нужно проанализировать, далее можно создать исключительный метод и реконструировать трубопроводную систему. Действовать она будет безопасно, как для людей, так и для окружающей среды.
Для увеличения действенности трубопроводной системы, заменим ротор магистрального насоса, будет новая подача. Цифра по объему перекачки через трубопровод составляет 18 млн.т./год продукции.
Зададимся часовой пропускной способностью системы
|
|
где G — заданный объем перекачки, млн. т/год;
Понятно, что продукция движется со скоростным режимом
|
|
|
Число Рейнольдса
|
|
Трубы для трубопровода имеет диаметр 630 мм, поэтому граничные значения числа Рейнольдса:
По полученной цифре рассчитаем коэффициент гидравлического сопротивления
|
|
Определим гидравлический уклон по следующей формуле:
|
|
Видно увеличение пропускной способности, поэтому нужна замена ротора насоса НМ 2500–230 на новый, рассчитанный на соответствующую подачу, в 1,25 раз больше.
Характеристика насоса показана на рисунке 1.
Рис. 1. Q-H характеристика насоса НМ 2500–230 со сменным ротором на подачу 1,25Q н
В данной работе представлены расчеты для новой пропускной способности магистрального нефтепровода. Также был заменен ротор насоса НМ-2500–230 на новый, рассчитанный на подачу 1.25Q н .
Литература:
- РД-24.040.00-КТН-062–14. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Магистральные нефтепроводы. Нормы проектирования. — М.: 2014.
- Алиев Р. А., Белоусов В. Д. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа. — М.: Недра, 1988.
- Трубопроводный транспорт нефти/Г. Г. Васильев, Г. Е. Коробков А. А. Коршак и др.; Под редакцией С. М. Вайнштока: Учеб. для вузов: в 2 т., 2002. — Т. 1.
- ТУ 14–3-1573–96 Трубы стальные электросварные прямошовные диаметром 530–1020 мм с толщиной стенки до 32 мм для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.
- Центробежные нефтяные магистральные и подпорные насосы. Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1973.
- П. И. Тугунов, В. Ф. Новосёлов, А. А. Коршак, А. М. Шаммазов; Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. — Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002.
- РД 23.040.00-КТН-110–07. Магистральные нефтепроводы. Нормы проектирования. — М.: 2007.
- ГОСТ Р 52079–2003* Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.
