Регулирование работы МН

В процессе эксплуатации МН часто возникает необходимость работы с производительностью, ниже пропускной способности нефтепровода. В этом случае возникает необходимость снижения напора, развиваемого НПС. Снизить напор можно остановкой НПС, остановкой насосов на НПС и дросселированием. С точки зрения экономической эффективности целесообразным является отключение НПС или насосов, но в этом случае производительность МН меняется ступенчато. Дросселирование сопровождается непроизводительными затратами энергии, но позволяет плавно изменять производительность нефтепровода. Рациональное сочетание двух методов дает возможность реализовать заданную производительность при минимальных затратах энергии.

При расчетах МН для определения потерь напора на трение удобно пользоваться обобщенным уравнением Лейбензона

, (9.4)

где Q - производительность нефтепровода, м³/с;

- кинематическая вязкость нефти, м²/с;

D - внутренний диаметр нефтепровода, м;

L - длина нефтепровода, м;

m и - коэффициенты, зависящие от режима течения нефти в трубах.

МН всегда работает в области турбулентного режима. Область турбулентного режима разбивается на три зоны: гидравлически гладких труб, смешанного трения и квадратичная. МН чаще всего работают в зонах гидравлически гладких труб и смешанного трения.

При Re < Re₁= 10D / k - зона гидравлически гладких труб и m = 0,25, =0,0246 с²/м.

При Re₁ < Re < Re₂ = 50Re₁- зона смешанного трения и m=0,123, . (9.5)

Напор, развиваемый насосом Н_н, можно выразить уравнением

H_н= a - bQ^2-m, (9.6)

где a и b - постоянные для данного насоса коэффициенты.

Тогда напор, развиваемый НПС, можно представить как

, (9.7)

где к - количество работающих насосов;

h_П - потери напора в трубопроводах НПС (15-20м);

h_P - дросселируемый напор на НПС.

Подставив (9.6) и (9.7) в (9.2), получим

, 9.8)

где к - число работающих насосов на всем МН.

Уравнение (9.8) позволяет определить производительность МН при любом сочетании работающих насосов и дросселирования на НПС.

Переход на работу с пониженной производительностью сопровождается повышением напора, развиваемого НПС, и снижением потерь напора в трубопроводе, что создает предпосылку к повышению давления от станции к станции. Если величина превышения фактического напора над допустимым больше давления, развиваемого одним насосом, то регулирование следует начинать отключением насосов. В остальных случаях используется дросселирование.

Необходимость регулирования работы нефтепровода может возникнуть при изменении вязкости транспортируемой нефти. Повышение вязкости нефти приведет к росту потерь напора на трение и, если были в работе все насосы и все регулирующие заслонки открыты, - к снижению производительности МН. Изменение давления на станциях зависит от их положения на трассе. При равенстве длин участков давление на всех НПС повысится, так как возрастет развиваемое ими давление. При неравномерной расстановке возникает максимальная опасность по превышению давления на НПС в конце более коротких участков.

Понижение вязкости приведет к повышению пропускной способности МН и к снижению давления на НПС при их равномерной расстановке. При неравномерной расстановке возникает опасность кавитации на НПС в конце более коротких участков.

Долговременное регулирование работы нефтепровода возможно заменой рабочих колес насосов.

При всех схемах работы МН должны обеспечиваться условия прочности трубопровода и бескавитационного режима работы насосов.

Дата добавления: 2015-05-26