В работах [1, 2] показано, что параметром, определяющим эффективность работы насоса являются удельные затраты электроэнергии, которые можно выразить как
где Nуд – удельные затраты электроэнергии, Вт·с/м3;
Nпотр – потребляемая мощность насоса, Вт;
Q – подача насоса, м3/с.
Если удельные затраты записать через КПД насоса, то получится следующая известная зависимость [3]
где ηнас – КПД насоса;
ρ – плотность перекачиваемой среды, кг/м3;
Р – дифференциальный перепад давления на насосе, Па.
Полученное выражение справедливо, как для отдельного насоса, так и для насосной станции.
Для системы «трубопровод - насосная станция»:
Q – производительность трубопровода, м3/с;
Нтр – суммарные потери напора в трубопроводе при производительности Q, м;
Р – суммарный дифференциальный перепад давления работающих насосных станций, Па.
zк, zн – высотные отметки конца и начала трубопровода соответственно, м;
Рн – давление на входе в НПС, Па;
Рк – остаточное давление на входе в следующую НПС/
Тогда с учетом (3) уравнение (2) примет следующий вид
где λ – коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода;
L – длина трубопровода, м;
ω – скорость движения жидкости в трубопроводе, м/с;
D – внутренний диаметр трубопровода, м;
η – КПД насосного агрегата;
ρ – плотность перекачиваемой среды, кг/м3.
Коэффициент гидравлического сопротивления λ рассчитывается по известным формулам гидравлики в зависимости от режима перекачки и конструктивных особенностей трубопровода [4].
Составная часть нефтепровода - участок протяженностью от одной насосной станции до другой. Рассчитывая удельные затраты электроэнергии для каждого участка, мы можем получить затраты по всему трубопроводу. Рассмотрим такой участок, на котором подкачки и отборы отсутствуют. Рабочей точкой нефтепровода является единственная точка, полученная пересечением характеристик насоса и трубопровода. Эта рабочая точка определяет расход, давление, КПД насоса и удельные затраты электроэнергии.
Рассмотрим участок трубопровода от насосной станции НПС-2 до насосной станции НПС-3. При заданном расходе линию гидравлического уклона можно представить следующим образом (рисунок 1).
Рисунок 1 – Линия гидравлического уклона от НПС-2 до НПС-3
где ΔZ – разница геодезических высот в конце и в начале трубопровода;
hподп – подпор, передаваемый на следующую станцию (40 м);
hн – напор, пришедший с предыдущей станции (58,8 м);
hτ – потери напора на трение в магистральном трубопроводе с учетом местных потерь в технологических трубопроводах.
Величина гидравлического уклона запишется как
Тогда из уравнения (2) следует, что величина удельных затрат электроэнергии (Вт×с/м3) на перекачку равна:
Анализ удельных затрат только от трения полезен при определении и сравнении эффективности различных трубопроводов.
Формулы (8, 9) позволяют оценить и сравнивать между собой эффективность различных трубопроводов с любой перекачиваемой средой, а также энергоэффективность различных режимов работы на конкретном нефтепроводе или нефтепродуктопроводе.
Зависимость, аналогичная формуле (8) получена в работах [5], [6]. Согласно [6] удельные энергозатраты электроэнергии по фактическим данным меняются от 2 до 45 
Литература
1. Бажайкин С.Г., Кутуков С.Е., Гольянов А.И., Михеев А.С.. Влияние изменения режимов работы центробежного насоса ми трубопровода на эффективность перекачки // Тезисы докладов XIII Международной научно-практической конференции 23-24 мая 2018 г. Уфа, Издательство УГНТУ.
2. Тугунов П.И., Нечваль М.В., Новоселов В.Ф., Ахатов Ш.Н. Эксплуатация магистральных трубопроводов, Уфа, 1975.
3. Бажайкин С.Г., Лукманов Р.М., Михеев А.С. К вопросу эффективности транспортировки нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам // Neftegaz.ru, 2018, № 12, с. 36 – 39.
4. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф.. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. М.: Недра, 1981.
5. Гольянов А. И., Гриша Б. Г., Кутуков С. Е., Четверткова О. В.. Сравнительная оценка эффективности «горячей» перекачки. // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, № 6 , 2018.
6. Гольянов А.И., Гольянов А.А., Гриша Б.Г.. О сравнительной оценке энергоэффективности нефтепроводов со вставками и путевыми подкачками // Трубопроводный транспорт-2017. Тезисы докладов XII Международной учебно-научно-практической конференции, Уфа, 2017.
