Магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода)

С необходимостью увеличения пропускной способности магистральных нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) приходится встречаться при проектировании, сооружении и эксплуатации нефтепроводов (нефтепродуктопроводов). Для выбранного диаметра и толщины стенки трубы и конкретного насосного оборудования расчетная пропускная способность магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) может оказаться ниже требуемой. Проектировщик должен решить задачу доведения пропускной способности до заданной. Магистральный нефтепровод (нефтепродуктопровод) сооружают и вводят в эксплуатацию очередями. Каждая последующая очередь дает определенную степень прироста пропускной способности нефтепровода (нефтепродуктопровода). Технологические режимы эксплуатации нефтепровода (нефтепродуктопровода) на каждой стадии (очереди) необходимо закладывать в проект. Наконец, открытие новых и истощение существующих месторождений, строительство новых нефтеперерабатывающих заводов предопределяет задачу увеличения пропускной способности в целом всего действующего магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) или отдельных участков трубопроводной системы.

Известны несколько методов увеличения пропускной способности магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода):

· укладка параллельно основной магистрали дополнительного участка нефтепровода (нефтепродуктопровода) расчетной длины – лупинга;

· укладка вставки, т.е. участка нефтепровода (нефтепродуктопровода) увеличенного диаметра;

· удвоение числа перекачивающих станций;

· комбинированный метод, т.е. удвоение числа перекачивающих станций с одновременной укладкой лупингов.

Увеличение пропускной способности путем установки дополнительных насосных агрегатов на существующих перекачивающих станциях обычно не практикуется потому, что увеличение числа параллельно работающих насосов приводит к возрастанию потери напора (вследствие увеличения скорости движения нефти), в результате чего может существенно повыситься давление, допустимое по расчетной прочности нефтепровода (нефтепродуктопровода). Кроме того, редко практикуется метод укладки вставок, так как в этом случае требуется полная остановка нефтепровода (нефтепродуктопровода) на период врезки вставки, а сменяемые трубы в дальнейшем не находят полноценного применения (как бывшие в употреблении).

Наиболее целесообразный метод увеличения пропускной способности нефтепровода (нефтепродуктопровода) выбирают исходя из особенностей данного нефтепровода (нефтепродуктопровода) и технико-экономического сравнения возможных вариантов. Однако, при любом варианте учитывают прочность данного нефтепровода (нефтепродуктопровода) и его состояние.

1.1 Определяется пропускная способность нефтепровода (нефтепродуктопровода) после расширения

Q _с1 = (1+ K)· Q _с м³/с,

где Q _с – первоначальная объемная секундная пропускная способность нефтепровода, м³/с;

K – заданное увеличение пропускной способности, доли единицы.

1.2 Определяется заданный коэффициент увеличения пропускной способности нефтепровода (нефтепродуктопровода)

q = Q _с1 / Q _с = 1 + K

1.3 Выбирается способ увеличения пропускной способности нефтепровода (нефтепродуктопровода), для чего заданный коэффициент увеличения пропускной способности нефтепровода (нефтепродуктопровода) q сравнивается с числом 2 ^{1/(2- m )}

1.3.1 Если q» 2 ^{1/(2- m )}, то рекомендуется удвоение числа перекачивающих станций.

1.3.2 Если q «2 ^{1/(2- m )}, то рекомендуется укладка лупинга.

1.3.3 Если q» 2 ^{1/(2 - m )}, то рекомендуется комбинированный способ.

Здесь m – коэффициент, зависящий от режима движения нефти (нефтепродукта) и зоны трения ([5], стр. 47, [6], стр. 95, табл. 32; [58], стр. 56, табл. 5.6; [59], стр. 45, табл. 4.5).

1.4 Производятся расчеты, связанные с увеличением пропускной способности нефтепровода (нефтепродуктопровода).

1.4.1 Если выбрано удвоение числа перекачивающих станций, то определяется расстояние между перекачивающих станций (длина участка магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода), длина перегона)

L ₁ = L / 2, м,

где L – расстояние между перекачивающими станциями до увеличения пропускной способности магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода), м

1.4.2 Если выбрана укладка лупинга, то определяется длина лупинга. При условии, что до увеличения пропускной способности на магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе) лупингов не было и диаметр лупинга равен диаметру магистрали, то есть d = d _л, длина укладываемого лупинга

x = [ L ·(1-q ^{m -2})]/ (1-w),м,

где w - коэффициент, зависящий от режима движения нефти (нефтепродукта) и зоны трения ([58], стр. 58; [59], стр. 47)

L - расстояние между перекачивающими станциями до увеличения пропускной способности магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода), м

1.4.3 Если выбран комбинированный способ, то определяется расстояние между перекачивающими станциями и длина укладываемого лупинга.

L ₁ = L / 2,м,

x = [ L ·(1-2·q ^{m- 2})]/ (1-w),м,

где L - расстояние между перекачивающими станциями (ПС) до увеличения пропускной способности магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода), м

w - коэффициент, зависящий от режима движения нефти (нефтепродукта) и зоны трения ([58], стр. 58; [59], стр. 47)