Проект магистрального нефтепровода

Общая характеристика трубопроводного транспорта как способа транспортировки газа и нефти. Рассмотрение правил выбора трассы; изучение физических параметров нефти. Технологический и гидравлический расчет нефтепровода; определение возможных станций.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Тюменский государственный нефтегазовый университет

Кафедра "Транспорт углеводородных ресурсов"

Курсовая работа

Проект магистрального нефтепровода

Выполнил: студент группы

НТХ -09-1 Панькин Ф.С.

Проверил: доцент кафедры ТУР

Хойрыш Г.А.

Тюмень 2013



Содержание

Введение

1. Выбор трассы нефтепровода

2. Определение физических параметров нефти

2.1 Определение плотности при заданной температуре

2.2 Определение вязкости при расчётной температуре

3. Технологический расчет

3.1 Определение расчетной производительности

3.2 Подбор насосно-силового оборудования

3.3 Расчет толщины стенки нефтепровода

4. Гидравлический расчет

4.1 Определение режима течения нефти в нефтепроводе

4.2 Определение гидравлического сопротивления трубопровода

4.3 Определение потерь напора на трение

4.4 Определение полных потерь напора в трубопроводе

4.5 Определение гидравлического уклона

4.6 Определение числа станций

5. Расстановка станций по трассе нефтепровода с округлением числа станций в большую сторону

5.1 Определение действительного напора одного насоса

5.2 Расстановка станций по трассе

5.3 Аналитическая проверка режима работы всех НПС

5.4 Совместный график работы нефтепровода и всех НПС

6. Расстановка станции по трассе нефтепровода с округлением числа станции в меньшую сторону

6.1 Определение гидравлического уклона лупинга

6.2 Определение протяженности лупинга

6.3 Расстановка станций по трассе

6.4 Аналитическая проверка режима работы всех НПС

6.5 Совместный график работы нефтепровода и всех НПС

Заключение

Список литературы



Введение

Нефть является главной статьёй российского экспорта, а наиболее распространенным видом транспорта нефти является трубопроводный транспорт. Несмотря на то, что сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостояще, это наиболее дешёвый способ транспортировки газа и нефти.

На современном этапе проектирования систем трубопроводного транспорта нефти необходимо обеспечивать техническую осуществимость в сочетании с передовыми технологиями, экологическую безопасность и экономическую эффективность, а так же высокую надёжность при эксплуатации.

Данная работа представляет собой типовой проект магистрального нефтепровода протяженностью 620 км, который должен обеспечивать перекачку нефти с определенными свойствами до мест ее потребления. В качестве дополнительного задания - округление станции в меньшую сторону.



1. Выбор трассы нефтепровода

Трасса нефтепровода длиной 620 км. Геодезические отметки через каждые 50 км представим в виде таблицы:

Таблица 1

Изменение геодезических отметок по длине нефтепровода

Расстояние , км	Отметки , м	Расстояние , км	Отметки , м
0	0	400	80
50	160	450	160
100	240	500	160
150	280	550	160
200	320	600	160
250	160	620	115
300	80
350	80

Общее изменение геодезических отметок составляет 115 м.



2. Определение физических параметров нефти

Для расчётов нужно знать физические параметры нефти (плотность и вязкость) при температуре перекачки.

2.1 Определение плотности при заданной температуре

где t - расчётная температура, t = 10⁰C

- коэффициент объёмного расширения,

2.2 Определение вязкости при расчётной температуре

где u - коэффициент крутизны вискограммы:

сСт



3. Технологический расчет

3.1 Определение расчетной производительности

где G - годовая производительность, кг/год;

N_p- число рабочих дней в году, N_p = 350

По производительности нефтепровода в соответствии с ВНТП - 2 - 86 определяем наружный диаметр и границы рабочего давления 5,3 _ 5,9МПа.

3.2 Подбор насосно-силового оборудования

В соответствии с требуемой производительностью выбираем основной насос типа НМ 5000-210 с параметрами (по меньшему ротору):

и подпорный насос типа НПВ 5000 - 120 с параметрами (по большему ротору):



Рабочее давление определяется:

где k - число основных насосов, k = 3

Рассчитаем рабочее давление для НМ 7000-210 с диаметром рабочего колеса D₂=428 мм и НПВ 5000-120 D₂=640 мм:

МПа

Данная величина попадает в рабочий диапазон.

Окончательно выбираем:

НМ 5000-210 с параметрами и

НПВ 5000-120 с параметрами и ,

3.3 Расчет толщины стенки нефтепровода

где n₁ - коэфицент надёжности по нагрузке, n₁ = 1,15;

R₁ - расчетное сопротивление растяжению металла труб:

Выбираем сталь Волжского трубопрокатного завода марки 17Г1С.

R_н1 - нормативное сопротивление R_н1 =510 МПа;

m₀ - коэффициент условий работы трубопровода ,m₀ = 0,9;

k₁ - коэффициент надежности по материалу, k₁ = 1,4;

k_н - коэффициент надежности по назначению, k_н = 1.

МПа

мм

Принимаем толщину стенки мм.

Внутренний диаметр трубопровода:

мм.



4. Гидравлический расчет

4.1 Определение режима течения нефти в нефтепроводе

Находим число Рейнольдса:

Критические числа Рейнольдса:

;

где е - абсолютная шероховатость труб, е = 0,1 мм

Так как , то режим течения турбулентный, зона гидравлически гладких труб:,.

4.2 Определение гидравлического сопротивления трубопровода

Коэффициент гидравлического сопротивления в зоне гидравлически гладких труб определяется по формуле Блазиуса:



4.3 Определение потерь напора на трение

,

гдех - скорость течения нефти в трубопроводе:

Тогда потери напора на трение по длине трубопровода:

м

4.4 Определение полных потерь напора в трубопроводе

где Н_к - требуемый напор в конечном пункте трубопровода, Н_к = 30 м

м



4.5 Определение гидравлического уклона

а) по формуле Дарси-Вейсбаха:

б) по формуле Лейбензона:

4.6 Определение числа станций

Дифференциальный напор одной станции:

h_вн - внутристанционные потери напора, h_вн = 15 м

м

Число станций:



5. Расстановка станций по трассе нефтепровода с округлением числа станций в большую сторону

5.1 Определение действительного напора одного насоса

Определим требуемый напор одной станции:

м

Действительный напор одного насоса:

м

Уточнив , производим обточк...