USD 63.7185

-0.09

EUR 70.7594

+0.03

BRENT 64.37

+0.09

AИ-92 42.38

-0.01

AИ-95 46.06

+46.06

AИ-98 51.5

0

ДТ

-47.86

3 мин
23

Эффективная эксплуатация трубопроводов

Авторы статьи рассматривают участок трубопровода от насосной станции НПС-2 до насосной станции НПС-3 и определяют происходящие на нем изменения энергозатрат.

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.



Авторы:

С.Г. Бажайкин, д.т.н., профессор, главный научный сотрудник, НТЦ ООО «НИИ Транснефть»,

К.Ю. Штукатуров, к.ф.-м.н., главный специалист, АО «Гипротрубопровод»,

 


Полная версия доступна после покупки

Авторизироваться
Читайте также
Система Orphus