Технологические расчеты магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов
Расчет пропускной способности и подбора диаметра трубы линейного участка трубопровода. Профиль трассы нефтепровода, его гидравлический уклон. Выбор оборудования насосных станций, их сооружение. Нормативные расчеты прочности магистрального нефтепровода.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.05.2015 |
Размер файла | 874,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по рыболовству
Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования
Мурманский Государственный Технический Университет
Кафедра МСС и МНГД
Курсовой проект
По дисциплине: «Эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
На тему: «Технологические расчеты магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов»
Выполнила студентка: Шишко А.Л
Мурманск
2015г.
Содержание
Введение
Исходные данные
1. Гидравлический расчет трубопровода
1.1 Расчет пропускной способности и подбора диаметра трубы линейного участка трубопровода
1.2 Расчет гидравлических потерь по всему трубопроводу
1.3 Профиль трассы нефтепровода
1.4 Гидравлический уклон нефтепровода
2. Выбор основного оборудования насосных станций. Подбор и сооружение насосных станций
3. Расчет числа и расстановка насосных станций по длине трубопровода
3.1 Расчет числа насосных станций
3.2 Расстановка станций по длине магистрального нефтепровода методом компьютерного моделирования
4. Механический расчет трубопровода. Сооружение линейной части трубопровода
4.1 Нормативные расчеты прочности магистрального нефтепровода
4.2 Расчет максимального рабочего давления в нефтепроводе
4.3 Расчет толщины стенки нефтепровода
4.4 Расчет кольцевых напряжений и определение запаса прочности
Список литературы
Введение
В практике проектирования расчеты магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов называют также технологическими расчётами, которые представляют собой комплекс расчётов, связанных с технологическим процессом гране порта нефти и нефтепродуктов.
В состав технологического расчёта входит:
- гидравлический расчёт нефтепровода;
- выбор оборудования;
- механические и теплотехнические расчёты;
технико-экономический расчёт, включающий выбор оптимального диаметра трубопровода с учётом сравнительных технико-экономических- показателей различных вариантов.
Кроме того, при выбранных вариантах расположения насосных станций рассчитывают режимы эксплуатации трубопровода с уточнением пропускной способности при различных условиях перекачки и принятых методах регулирования его работы.
Технологические расчёты выполняют в соответствии с "Нормами технологического оборудования и технико-экономическими показателями магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов"
По технологическим расчётам решаются основные технические вопросы наиболее рациональной схемы сооружения магистрального нефтепровода (или нефтепродуктопровода) при минимальных затратах на строительство и эксплуатацию.
трубопровод прочность магистральный насосный
Исходные данные
1. Пропускная способность нефтепровода G= 20 млн т/ год
2. Плотность нефти р = 750 кг / м3;
3. Скорость течения нефти v= 1.1 м/с;
4. Коэффициент кинематической вязкости нефти н = 0.00033 м /с;
5. Длина трубопровода L = 800 км;
6. Разность геодезических отметок начала и конца трубопровода Дz= 10 м;
7. Напор, развиваемый насосами Н = 700м;
1. Гидравлический расчет трубопровода
1.1 Расчет пропускной способности и подбора диаметра трубы линейного участка трубопровода
В задачу гидравлического расчета магистрального нефтепровода входит определение суммарных потерь напора по длине трубопровода, число перекачивающих станций и расстановки их по трассе трубопровода.
К основным расчетным параметрам магистрального нефтепровода или нефтепродуктопровода относятся: пропускная способность, диаметр и рабочее давление.
Исходной величиной при выборе диаметра магистрального трубопровода является годовой план перекачки нефти или нефтепродукта.
Таблица 1.1
Наружный диаметр, |
Толщина стенки, мм |
Плановая |
|
мм |
перекачка, млн. т/ |
||
год |
|||
529 |
4-10 |
6-8 |
|
630 |
5-12 |
10-12 |
|
720 |
6-14 |
14-18 |
|
820 |
7-16 |
22-26 у- |
|
920 |
8-16 |
32-36 |
|
1020 |
9-18 |
42-50 |
|
1220 |
11-20 |
70-78 |
По таблице 1.1 выбираем предварительный диаметр трубопровода равный 820 мм.
Таблица 1.2
Протяженность, м |
Диаметр, мм |
Нефтепровода, мм |
|
До 820 вкл. |
Свыше 820 |
||
до 250 |
357 |
355 |
|
Свыше 250 до 500 |
356/355 |
353/351 |
|
Свыше 500 до700 |
354/352 |
351/349 |
|
Свыше 700 |
352/350 |
349/350 |
По таблице 1.2 определяем число суток работы нефтепровода, с учетом протяженности трубопровода N = 800г
Число часов пропускной способности:
Qh=G/24Np =500
Расчёт секундного расхода (m3/ с):
qs =Qh/ 3600 = 0,138
Расчёт диаметра трубопровода (м) с учётом конкретных условий его строительства и эксплуатации выполняют при заданном расходе и принятой из практики проектирования скорости течения жидкости (для нефтепровода обычно принимают v= 1.5...2.5 м/с) по формуле:
d=
qs- секундная пропускная способность (расход), м3/с; v- скорость течения нефти, м/с.
По заданию средняя скорость течения нефти,м/с: v: = 1.1 м/с
Тогда:
d1= = 0.260
Принимаем по ГОСТ диаметр трубопровода d= 0.820 м с толщиной стенки 7-16 мм. Далее уточняем скорость течения нефти по трубопроводу:
d: = 0.820
Внутренний диаметр трубопровода будет равен: de= d-2 * 0.01 = 0.8
de=
V-» 1.3
Таким образом, расчётная средняя скорость течения нефти по трубопроводу V = 1.1 м/с.
1.2 Расчет гидравлических потерь по всему трубопроводу.
При выполнении гидравлических расчётов пользуются следующими основными формулами. Потерю напора на трение hfr (м) в трубе круглого сечения определяют по формуле Дарси-Вейсбаха:
hfr =л *L/de *V2/2g
л - коэффициент гидравлического сопротивления;
L- длина трубопровода, м;
de-внутренний диаметр трубопровода, м;
V - расчётная скорость движения нефти по трубе, м/с.
Коэффициент гидравлического сопротивления (трения) л является безразмерной величиной и зависит от режима движения жидкости, характеризуемого критерием Рейнольдса(Re):
Re =Vde/v
где V - средняя скорость течения нефти (жидкости), (м/с);
dc- внутренний диаметр трубопровода, м;
v- кинематическая вязкость нефти, м2/с.
v = 0.00033
V = 1.1
Значение числа Рейнольдса: Re= Vdc/ v= 2666
Режим течения жидкости по трубопроводу
Различают пять зон течения жидкости, каждая из которых характеризуется своими закономерностями.
Т.к. число РейнольдсаRe= 2666 то получается, что у нас режим течения - ламинарный.
Формула для определения коэффициента гидравлического сопротивления зоне гидравлически шероховатых труб:
л=
л=0.024
Тогда, потеря напора на трение будет:
hfr= л*L/de *V2/2g= 4156
1.3 Профиль трассы нефтепровода
Профиль трассы задаём характерными геодезическими точками и представляем линейными непрерывными отрезками.
Вид трассы трубопровода приведён на рис.2
Рис.2 Вид характерных точек трассы трубопровода
Рис.3 Профиль трассы
Рис.4 Совмещённый вид профиля трассы и характерных точек
Общие потери по длине трубопровода определяем по данным расчёта общих потерь.
Рис.5 график общих потерь с учетом потерь их местные сопротивлений и потери на преодоление геодезических перепадов высот
Рис.6 Линия гидравлического уклона (линия потери напора)
Рис.7 Общий график линии гидравлического уклона
Рис.8 Совмещённый график трассы и гидравлического уклона трубопровода
1.4 Гидравлический уклон нефтепровода
Потерю напора на трение отнесённую к единице его длины и называемую гидравлическим уклоном, определяют по формуле:
i= hfr/ L
Расчёт гидравлического уклона для проектируемого нефтепровода: i= hfr/ L = 0.00606
Рис.9 Графики гидравлического уклона (тонкая линия) и гидравлического уклона с учётом потерь на местные сопротивления и на преодоление географического поднятия трассы
Рис.10 Общий график
Общие потери напора по длине трубопровода определяют по формуле:
Н = hfr + hi,fr + Дz,
где h i, f r - суммарные потери напора на местные сопротивления,м.
g = 9.81
Обычно для упрощения расчетов значения суммарных потерь на местные сопротивления принимается 5-10% от потерь напора на трение:
H = l.l*hfr + Дz = 5032
2. Выбор основного оборудования насосных станций. Подбор и сооружение насосных станций
Насосы |
Электродвигатели |
|||||||
Марка |
Подача м3/ч |
Напор м3 |
Допустимое кавитационный запас |
К.П.Д. % |
Марка |
Мощность КВт |
Частота |
|
НМ 125- 550 |
125 |
550 |
4 |
68 |
Украина- 11-3/2 |
320 |
2840 |
|
НМ 360- 460 |
300 |
460 |
4 |
75 |
АЗП-500, АТД-500 |
500 |
2970| |
|
НМ 500- 300 |
500 |
300 |
4,5 |
78 |
АЗП-бЗО, АРП-500 |
530 500 |
2980 |
|
НМ 1250- 260 |
1250 |
260 |
20 |
84 |
СТДП-1250-2 |
1250 |
3000 |
|
НМ 2500- 230 |
2500 |
230 |
32 |
86 |
СТДП-2000-2 СТДП-2500-2 |
2000 2500 |
3000 |
|
НМ3600- 230 |
3600 |
230 |
40 |
87 |
СТДП- 2500-2 СТДП- 3200-2 |
2500 3200 |
3000 |
|
НМ5000- 210 |
5000 |
210 |
42 |
88 |
СТДП- 3200-2 |
3200 |
3000 |
|
НМ7000- 210 |
7000 |
210 |
52 |
89 |
СТДП- 5000-2 |
5000 |
3000 |
|
НМ10000 -210 |
1000 0 |
210 |
65 |
89 |
СТДГ1- 6300-2 |
6300 |
3000 |
|
НМ 10000 |
1250 0 |
194 |
89 |
87 |
СТДП- 8000-2 |
8000 |
3000 |
0.8x2500 <Q<1.2x2500 2000 <Q< 3000
В соответствии со значением напора, выбираем подходящий насос. Выбираем насос марки НМ 2500 -230 с электродвигателем СТДП-2000-2
Проверим выполняется ли условие:
0.8x2500 <Q<1.2x2500
2000 <Q< 3000
Чтобы подержать заданный напор (Н=660 м) нам понадобится несколько насосов:
Не/230 (Не=680)
68/23
Исходя из расчёта у нас должно быть 3 насоса и еще 1 запасной. Значит всего на станции 4 насоса.
Насос имеет следующие характеристики:
- подача Qnom=2500 м3/ч;
- напор Нп= 230;
- КПД: ?i= 0.86;
- наружный диаметр рабочего колеса: Dn= 0.425 м;
- ширина лопатки рабочего колеса на наружном диаметре: b=0.14 м;
- коэффициент сужения сечения лопатки рабочего колеси на выходе: к = 0.9;
- коэффициент запаса электродвигателя: kat= 1.1;_
- КПД электродвигателя: ?m=0.86;
В случае отсутствия сведении по характер на центробежных насосов по перекачке нефти и нефтепродуктов и использования данных для перекачки воды необходимо их пересчитать. Так, при перекачке по трубопроводу нефти, имеющей большую вязкость, чем вода, увеличивается сопротивление на трение, в результате чего подача, напор и КПД будут уменьшаться, а потребляемая мощность увеличиваться.
Для пересчета пользуются коэффициентами пересчета напора k, подачи kу и КПД ? которые зависят от значения R.
Число Рейнольдса определяют по формуле:
Re=qnom/Dea*v
qnom - номинальная подача насоса, м3/с;
Dea- эквивалентный диаметр рабочего колеса насоса, м;
v- вязкость перекачиваемой жидкость, м/с.
Dea=
где D- наружный диаметр рабочего колеса, м;
b- ширина лопатки рабочего колеса на наружном диаметре, м;
к - коэффициент сужения сечения лопатки рабочего колеса на выходе
Определим номинальную подачу насоса:
qnom = Qnom/3500 = 0.6944
Определим число Рейнольдса:
Re = qnom/Dea*V = 3986.78
Чтобы выбрать наиболее оптимальный режим работы центробежных насосов, нормами технологического проектирования рекомендуется напор насосов привести в соответствие с требуемым напором насосной станции путем обрезки рабочих колес насоса. При этом во избежание значительного снижения КПД насосов необходимо уменьшить диаметр колес не более чем на 10 %.
Dc= 0.9 *Dn =0.3825
Соответствующие размеры рабочего колеса насоса после обрезки определяют по формулам:
He=Hn(Dc/Dn) =186.3
Для определения мощности Nm(кВт)на валу насоса пользуются формулой:
Nm=Q*Hn*с*10-3*9.81/ 3600?i
где Q- подача насоса, м3 / ч;
Н - напор насоса, м;
р - плотность жидкости, кг /м3;
?i- полный КПД насоса (с учётом вязкости жидкости). Nm=Q*Hn*с*10-3*9.81/?i=1426
Мощность электродвигателя Nel(кВт) с учётом коэффициента запаса kstи КПД ?m электродвигателя убудет:
Nel= kst*Nm/ ?m= 1789.69
Коэффициент запаса принимают kst= 1.15 при мощности электродвигателя до 500 кВти kst= 1,10 при мощности - более 500 кВт.
Мощность электродвигателя с учетом полного КПД насосно-силовой установки Nf(кВт) определяют по формуле:
Nf= q*Hn*p*kst/ 102 ?|
где ?- полноеКПД
?=?i*?m 0.6978
Nf= q*Hn*р*kst/102? = 1848.76
Подбор и расстановка насосных станций по длине трубопровода осуществляется согласно СНиП.
3. Расчёт числа и расстановка насосных станций по длине трубопровода
Расчет числа насосных станций и расстановку их по длине трубопровода обычно выполняют в два этапа:
- предварительный расчет;
- уточнение, на основе сравнительных расчетов;
3.1 Расчет числа насосных станций
Число насосных станций в общем виде определяют по формуле:
nst(м+Дz)/Hst
где - длина трубопровода, а при наличии перевальной точки - расстояние до неё, м;
Дz- разность геодезических высот начата и конца трубопровода, м;'
Нл - напор, создаваемый одной насосной станции, м.
Выполним расчет числа насосных станций для рассматриваемого примера, полагая, что напор создаваемый одной насосной станцией равен Hst- 680 м.
nst(м+Дz)/Hst= 6.1
Для данного расчета принимаем количество перекачивающих станций равное n=7.
Распределим потерю напора по 6 станциям: Hst=hfr/n = 649,57
Разность между распределяемым напором и принятом одной станции <1%
3.2 Расстановка станций по длине магистрального нефтепровода методом компьютерного моделирования
Суть компьютерного метода расстановки станций состоит в нахождении прерывной и кусочно-линейной функции, которая определяет потерю напора по всей длине трубопровода.
Вид функции потери напора от первой станции до места размещения второй станции имеет вид:
f(х) = Hst +Дz- ix
где Hst-- напор на одной станции, равный напору от равномерного распределения между станциями;
Дz- геодезическая высота первой станции, которая определяется по значению профиля станции.
Переменная х изменяется от 0 до точки пересечения графика потери напора и графика профиля трассы и в каждом случае находится или расчетным путем или визуально на совмещенных графиках.
Далее применим визуальное совмещение графиков потери напора на линейном участке трубопровода и графика профиля трассы.
Функция потери напора в нефтепроводе, начиная с первой станции, имеет вид:
f(x) = (Нst + data[[l, 2]]) - ix, (0 <х<11)
11 -- длина линейного участка нефтепровода, которая визуально находится по совмещенным графикам.
Рис. 11 График потери напора с первой перекачивающей станции
Далее совместим следующие графики:
- потери напора с первой станции;
- совмещенные графики трассы и потерю напора по всей длине нефтепровода
Рис. 12 Вид указанных совмещений
Очевидно, что график потери напора с первой насосной станции при 11= 107 км практически совпадает с графиком трассы, что позволяет определить место расположения второй станции. Таким образом, вторая насосная станция должна быть расположена на расстоянии 107 км от начала трубопровода.
Функции потери напора в нефтепроводе, начиная с первой станции имеет вид:
f(0 <х<107) = Hst+ data[[l, 2]] - ix
f(107 <x < 214) = 2Hst+ data[[l, 2]] - ix
f(214 <x < 321) = 3Hst+ data[[l, 2]] - ix
1(321 <x < 428) - 4Hst+ data[[l, 2]] - ix
f(428 <x < 535) = 5Hsl+ data[[l, 2]] - ix
f(535 <x < 642) - 5Hst+ data[[l,2]]- ix
f(642 <x < 750) = 7HS1+ data[[6, 2]] - ix
Рис. 13 Кусочно-линейный график потери напора по всей длине нефтепровода
Рис. 14 Совмещенный график расстановки насосных станций
Таким образом, из представленного совмещенного графика трассы (ломаная) и потери напора (кусочно - линейная) можно сделать выводы:
1.Насосныестанции по всей длине расставляются следующим образом:
- первая станция в начале нефтепровода, напор Hst
- вторая станция устанавливается на расстоянии 500 км от первой, напор второй станцииHst
2. Совершенно очевидно, что наибольший напор развивает пятая станция, который равен:
Н2= 659.45
4. Механический расчёт трубопровода. Сооружение линейной части трубопровода
4.1 Нормативные расчёты прочности магистрального нефтепровода
Магистральные трубопроводы прокладывают под землей с соответствующим заглублением в грунт или над землей. Но во всех случаях трубопровод подвергается как внутренним, так и внешним воздействиям, поэтому механическая прочность труб и их соединений должна обеспечить безаварийность их работы при любых воздействиях.
К внутренним воздействиям относится, в основном, давление, возникающее в трубопроводе при транспортировке жидкости и газа, а к внешним воздействиям - нагрузки от давления грунта, температурные колебания, ветровые нагрузки, масса труб и изоляции и др.
Таким образом, трубопроводы, как в процессе испытания, так и в процессе всего периода эксплуатации находятся под воздействием внутренних сил в сложном напряженном состоянии, а труба испытывает соответствующие напряжения.
При воздействии на трубу внутреннего давления в ней возникает суммарное напряжение, которое складывается из радиального уг, кольцевого уtи продольного
Кольцевые напряжения уt возникают в трубе под воздействием внутреннего и внешнего давлений.
Продольные напряжения уа обусловлены воздействием сил, действующих вдоль оси трубы.
Расчеты трубопроводов ведут по методу предельных состояний. По этой методике расчета рассматривается предельное состояние трубопровода, т. е. такое состояние. При котором исчерпывается его несущая способность в зависимости от факторов, влияющих на прочность трубопровода, свойства
Материала, перегрузки, однородность и условна работы. В расчете по методу предельных состояний за расчетные нагрузки принимаются про взведения нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузок.
Нормативные нагрузки - это установленные нормами наибольшие величины внешних воздействий, допускаемые при нормальной эксплуатации трубопровода.
Коэффициенты перегрузок учитывают изменчивость нагрузок, в результате которой появляются возможность превышения действительными нагрузками величин нормативных нагрузок.
Коэффициенты условий работы конструкций учитывают агрессивность среды, концентрацию напряжении в соединениях, возможность хрупкого разрушения и др.
Коэффициент безопасности по материал учитывает неоднородность качества изготовления конструкции, отклонения от производственных допусков и др.
4.2 Расчёт максимального рабочего давления в нефтепроводе
Расчет максимального рабочего давления выполним по максимальному напору на второй насосной станции. Гидростатическое давление на пятой насосной станции равно:
Р2=p*H2*g= 4.602109 *106
4.3 Расчёт толщины стенки нефтепровода
Рабочее давление МПа |
Наружный диаметр мм |
Номинальная толщина стенки мм |
Характеристика материала труб |
Коэффициент надежности по материалу |
Поставщик труб, № технических условий |
|||
Марк а стали |
О МПа |
А МПа |
||||||
5.4..7.4 |
1220 |
10;11;12;13; 14; 15;16 |
08ГБЮ |
510 |
350 |
1.4 |
ЧТЗ. ТУ-14-3 Р-03-94 |
|
10; 11;12;13; 14;15;16 |
09ГБЮ |
550 |
380 |
|||||
5.4..7.4 |
1220 |
10;11;12;13; 14;15;16 |
12ГСБ |
510 |
350 |
1.4 |
ЧТЗ. ТУ-14-3Р- 04-94 |
|
10;11;12;13; 14;15;16 |
12ГСБ |
550 |
380 |
|||||
6.3 |
1020 |
12.5;12.9; 15.5;16 |
13Г1С-У |
540 |
390 |
1.47 |
ЧТЗ. ТУ-14-3- 1598-90 |
|
6.3 |
1020 |
11.4 |
13Г1С-У |
540 |
390 |
1.34 |
НМТЗ. ТУ-14-3- 1424-86 |
|
6.3 6.3 5.4 |
1020 1020 1020 |
11;11.5;12 9.5;10;10.5 8;8.5;9 |
17Г1С 17Г1С К60 |
510 510 588 |
363 363 441 |
1.4 |
ВТЗ, ТУ 1104- 138100-357-02-96 |
|
5.4..7.4 |
820 |
8;9;10;11;12 |
13Г2АФ |
530 |
363 |
1.47 |
ЧТЗ, ТУ-14-3-14- 25-86 |
|
5.4..7.4 |
820 |
8.5;9.2;10. 6;11.4 |
17ГС |
510 |
353 |
1.47 |
ЧТЗ, ТУ-14-3- 1270-84 |
|
5.4..7.4 |
820 |
9;10;11;12;1 3;14 |
12ГСБ |
510 |
350 |
1.4 |
ЧТЗ, ТУ- 14-3P- 04-97 |
|
7.4 |
720 |
7.3;8.7;10.8;1 2;14;16;20 |
К60 |
589 |
461 |
1.34 |
ВМЗ, ТУ-14-ЗР- 01-93 |
|
5.4..7.4 |
720 |
9;10;11;12;1 3;14 |
08ГБЮ |
510 |
350 |
1.4 |
ЧТЗ, ТУ-14-ЗР- 03-94 |
|
5.4..7.4 |
720 |
7.5;8.1;9.3 ;10;11;12 |
17ГС |
510 |
353 |
1.47 |
ЧТЗ, ТУ-143-1270-84 |
|
5.4..7.4 |
630 |
8;9;10;11;12 |
12Г2С |
490 |
343 |
1.4 |
ХТЗ, ТУ-322-8-10-95 |
|
5.4..7.4 |
530 |
8;9;10 |
13ГС |
510 |
353 |
1.34 |
ХТЗ, ТУ-322-8-110-95 |
|
7.4 |
530 |
7;7.5;8;9;10 |
17ГС |
510 |
353 |
1.47 |
ЧТЗ. ТУ-14-3- 1270-84 |
|
7.4 |
530 |
7.1;8.8;10;12;14;16 |
529 |
392 |
1.34 |
ВМЗ, ТУ-14-ЗР- 01-93 |
||
5.4..7.4 |
530 |
7;8;9;10;11;1 2;13;14 |
8ГБЮ |
510 |
350 |
1.4 |
ЧТЗ. ТУ-14-ЗР- 03-94 |
|
5.4..7.4 |
530 |
7;8;9;10;11;1 2;13;14 |
12ГСБ |
510 |
350 |
1.4 |
ЧТЗ. ТУ-14-3Р- 03-94 |
Рассчитаем толщину стенки нефтепровода для труб диаметром 530мм Челябинского трубного завода с маркой стали 12ГСБ. По таблице 4.1 находим следующие значения:
- нормативное сопротивление растяжения металла труб и сварных соединений, МПа:
Rih= 510
- нормативное сопротивление сжатию металла труб и сварных соединений, МПа:
R2H=350
Отношение этих сопротивлений будет равно:R2H/ R1H350/510
- коэффициент надежности по назначению трубопровода: kн=1
- коэффициент условий работы трубопровода (вечномёрзлые грунты, при диаметре трубопровода 0,53м, m= 0,9):
ш = 0.9
- коэффициент надежности по материалу, учитывающий качество материала труб с учетом технологии их изготовления:
k1 =1.4
коэффициент надёжности по материалу, учитывающий способ изготовления трубы и её прочностные характеристики (т.к. R2H/ R1h = 0,7<0,8):
k2=1.15
- коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе: n = 1.15 ( для трубопроводов диаметром 0.7 - 1,2 м с НДС без подключения емкости)
Расчетное сопротивление растяжению и сжатию вычислим по формулам:
R1=R1Hm/ k1kH= 225
R2=R2Hm/k2kH= 399.130
Вычислим толщину стенки нефтепровода:
д= np2d/ 2(R1106+ np2) = 0.0087563
Расчётная толщина стенки нефтепровода 8.7 мм. Из таблицы 4.1 выбираем ближайшее значение стенки нефтепровода, которое будет равно 9 мм.
4.4 Расчёт кольцевых напряжений и определение запаса прочности
Возникающие кольцевые напряжения ут, в стенке трубопровода проверяют по формуле:
ут =np2dc/2д= 2.77214664 *108
Таким образом, кольцевые напряжения ут<510 МПа
Расчёт запаса прочности: ((510 -350)/ 510//N)100 = 38.6078
Запас прочности составляет 60 %
Список литературы
1. Сооружение и ремонт нефтегазопроводов, газонефтехранилищь и нефтебаз Р.А. Алиев, И.В.Березина, Л.Г.Телегин, Е.И.Яковлев-М,: Недра, 1987.-271с.
2. Трубопроводный транспорт нефти и газа / Р.А.Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др.-М,:Недра, 1988.-368с.
3. Типовые расчеты при проектирование и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов / П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, A.M. Шамазов. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002.-658с.
4. Трубопроводный транспорт нефти / гг. Васильев, Г.Е. Коробков, А. А. Коршак и др.-М,:Недра.2002.-407с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технико-экономическое обоснование годовой производительности и пропускной способности магистрального трубопровода. Определение расчетной вязкости и плотности перекачиваемой нефти. Гидравлический расчет нефтепровода. Определение числа насосных станций.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.05.2016Характеристика магистральных нефтепроводов. Определение диаметра и толщины стенки трубопровода. Расчет потерь напора по длине нефтепровода. Подбор насосного оборудования. Построение гидравлического уклона, профиля и расстановка нефтяных станций.
курсовая работа [146,7 K], добавлен 12.12.2013Проектирование магистральных газонефтепроводов, выбор трассы магистрального трубопровода. Технологические схемы компрессорных станций с центробежными неполнонапорными нагнетателями. Совместная работа насосных станций и линейной части нефтепровода.
курсовая работа [261,2 K], добавлен 17.05.2016Исходные данные для технологического расчета нефтепровода. Механические характеристики трубных сталей. Технологический расчет нефтепровода. Характеристика трубопровода без лупинга и насосных станций. Расстановка насосных станций на профиле трассы.
курсовая работа [859,1 K], добавлен 04.03.2014Определение оптимальных параметров магистрального нефтепровода, определение диаметра и толщины стенки трубопровода, выбор насосного оборудования. Расчет на прочность и устойчивость, выбор рациональных режимов эксплуатации магистрального нефтепровода.
курсовая работа [129,7 K], добавлен 26.06.2010Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности. Гидравлический расчет нефтепровода. Определение количества насосных станций и их размещение. Расчет толщины стенки нефтепровода. Проверка прочности и устойчивости трубопровода.
курсовая работа [179,7 K], добавлен 29.08.2010Особенности формирования системы магистральных нефтепроводов на территории бывшего СССР. Анализ трассы проектируемого нефтепровода "Пурпе-Самотлор", оценка его годовой производительности. Принципы расстановки перекачивающих станций по трассе нефтепровода.
курсовая работа [934,0 K], добавлен 26.12.2010Проектирование газонефтепроводов: гидравлический расчет и выбор оптимального диаметра трубопровода, механические и теплотехнические расчеты. Защита нефтепровода от коррозии. Сооружение фундамента и разворачивание РВС-5000. Особенности перекачки газа.
курсовая работа [5,4 M], добавлен 30.01.2015Технологический расчет нефтепровода и выбор насосно-силового оборудования. Определение длины лупинга и расстановка нефтеперекачивающей станции по трассе нефтепровода. Расчет режима работы нефтепровода при увеличении производительности удвоением станций.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.05.2021Выбор режимов эксплуатации магистрального нефтепровода. Регулирование режимов работы нефтепровода. Описание центробежного насоса со сменными роторами. Увеличение пропускной способности нефтепровода. Перераспределение грузопотоков транспортируемой нефти.
отчет по практике [551,4 K], добавлен 13.04.2015Классификация нефтепроводов, принципы перекачки, виды труб. Технологический расчет магистрального нефтепровода. Определение толщины стенки, расчет на прочность, устойчивость. Перевальная точка, длина нефтепровода. Определение числа перекачивающих станций.
курсовая работа [618,9 K], добавлен 12.03.2015Структура управления ОАО "Сибнефтепровод". Ведущие виды деятельности компании. Основные объекты и сооружения магистрального нефтепровода. Техническое обслуживание линейной части МН. Наладка оборудования линейной части магистрального нефтепровода.
отчет по практике [2,9 M], добавлен 19.03.2015Анализ современного состояния нефтепроводного транспорта России. Общая характеристика трассы нефтепровода "Куйбышев-Лисичанск". Проведение комплексной диагностики линейной части магистрального нефтепровода. Принципиальные схемы электрических дренажей.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 23.01.2012Построение профиля трассы. Определение плотности и вязкости. Выбор конкурирующих диаметров труб. Вычисление толщины стенки трубы по каждому из диаметров. Порядок проверки на осевые сжимающие напряжения. Проверка работы трубопровода в летних условиях.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.06.2011Обоснование целесообразности проведения расчета максимально возможной производительности магистрального газопровода. Проверка прочности, гидравлический расчет трубопровода, определение числа насосных станций. Расчет перехода насоса с воды на нефть.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 13.02.2021Определение расчетных свойств нефти. Вычисление параметров насосно-силового оборудования. Влияние рельефа на режимы перекачки. Расчет и выбор оптимальных режимов работы магистрального нефтепровода с учетом удельных затрат энергии на перекачку нефти.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.02.2014Определение параметров нефтепровода: диаметра и толщины стенки труб; типа насосно-силового оборудования; рабочего давления, развиваемого нефтеперекачивающими станциями и их количества; необходимой длины лупинга, суммарных потерь напора в трубопроводе.
контрольная работа [25,8 K], добавлен 25.03.2015Характеристика факторов, влияющих на снижение пропускной способности магистрального трубопровода, основные методы ее увеличения. Увеличение числа перекачивающих станций, прокладка лупинга, укладка вставки. Работа трубопроводов со сбросами и подкачками.
курсовая работа [6,1 M], добавлен 24.05.2012Выбор трубы, насосов, их роторов и электродвигателей для Головной нефтеперекачивающей станции (НПС) магистрального нефтепровода. Выбор оборудования узлов НПС, регулирование режимов ее работы. Технологическая схема НПС. Описание процесса перекачки нефти.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.06.2013Последовательность и содержание работ при ремонте трубопровода. Разработка траншеи и проверочный расчет толщины стенки на прочность и деформацию, проверка на устойчивость данного нефтепровода на подводном переходе. Испытание отремонтированных участков.
курсовая работа [784,3 K], добавлен 24.09.2014