Способ управления пропускной способностью трубопровода

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке жидкости с применением противотурбулентных присадок. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа управления пропускной способности трубопровода путем более точного прогнозирования величины расхода противотурбулентной присадки, вводимой в трубопровод при увеличении или уменьшении вязкости транспортируемой жидкости. Это достигается тем, что предварительно, пользуясь зависимостью для коэффициента гидравлической эффективности

ψ(θ, Re)=ψ_o(θ, Re_б)(1-[2300/Re]⁰'⁷⁵)/(1-[2300/Re_б]⁰'⁷⁵)

из графика зависимости ψ=ψ(θ, Re), определяя при изменившейся вязкости жидкости число Рейнольдса (Re) при условии сохранения пропускной способности трубопровода, а также зная коэффициент гидравлической эффективности при базовом числе Re и заданной концентрации при условии сохранения пропускной способности трубопровода, определяют новое значение концетрации θ_иск, по которой устанавливают новый расход противотурбулентной присадки,

где

θ - концетрация присадки;

θ_иск - новое значение концетрации;

Re - число Рейнольдса;

Re_б - базовое (исходное) число Рейнольдса. 1 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости, в частности технологии перекачки по трубопроводу жидкости с применением противотурбулентных присадок в условиях изменения физико-химических свойств транспортируемой жидкости, например увеличения или уменьшения вязкости перекачиваемой жидкости.

Известен способ управления пропускной способностью нефтепродуктопроводов путем дозированного ввода в турбулентный поток перекачиваемой жидкости противотурбулентных высокомолекулярных полимерных присадок. Основой способа управления пропускной способностью является выбор адекватной дозировки вводимой присадки с помощью эмпирической зависимости коэффициента гидравлического сопротивления λ от числа Рейнольдса Re

и соотношения для конкретного типа присадки А, входящего в вышеуказанную зависимость от концентрации присадки θ, вводимой в транспортируемую жидкость (грамм присадки на тонну жидкости).

Θ, ppm	20	30	40	50	60	70	80	90
А(θ)	61,4	95,1	143	187	249	276	340	380

(см. Ишмухаметов И.Т. и др. "Сборник практических расчетов при транспортировке нефтепродуктов по трубопроводам". М.: Нефть и газ, 1997. - С.90-96).

Недостаток способа состоит в том, что таблица 1 является производной данных измерений гидравлического сопротивления, полученных для конкретного трубопровода, фиксированного числа Рейнольдса, вязкости жидкости. В действительности в силу специфики влияния противотурбулентной присадки на структуру турбулентного потока ее эффективность будет зависеть от вязкости и поэтому соотношение между коэффициентом А и концентрацией θ присадки будет иным, чем представленные в таблице 1. Кроме того, зависимость (1) по числу Re имеет ограниченную область применения. Строго говоря, информация для коэффициента А должна быть представлена в виде зависимости А=А(ν, D, L, θ, W, ε). Здесь ν - кинематическая вязкость жидкости, D, L - диаметр и длина трубопровода, θ - концентрация присадки, W - скорость потока, ε - шероховатость трубопровода.

Цель изобретения - повышение эффективности способа управления пропускной способностью трубопровода путем более точного определения величины расхода противотурбулентной присадки, вводимой в трубопровод при увеличении или уменьшении вязкости транспортируемой жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что величину расхода противотурбулентной присадки определяют с учетом изменения вязкости жидкости, пользуясь выражением для коэффициента гидравлической эффективности,

и из графика определяют искомый расход противотурбулентной присадки.

Далее необходимую для ввода в трубопровод турбулентную присадку для увеличения или уменьшения вязкости транспортируемой жидкости, с целью управления пропускной способностью трубопровода, например сохранения пропускной способности, определяют путем построения серии кривых зависимостей ψ=ψ(Re, θ), определяют число Рейнольдса для новой вязкости жидкости и из точки полученного значения числа Re на оси абсцисс проводят вертикальную прямую до пересечения с горизонтальной прямой, проведенной от точки ψ=ψ_б(θ_б, Re_б) (при условии сохранения пропускной способности трубопровода) на оси ординат, и по точке пересечения прямых определяют кривую зависимости ψ=ψ(Re, θ_иск), соответствующую искомому значению концентрации присадки θ_иск, по которой устанавливают расход присадки.

На чертеже приведен график, объясняющий сущность способа.

В формуле (1) величина - коэффициент гидравлической эффективности, определяемый на стадии опытно-промышленной эксплуатации при базовом (исходном) числе и заданной концентрации присадки θ; λ(0, ν_б), λ(θ, ν_б) соответственно коэффициенты гидравлического сопротивления лимитирующего участка трубопровода при перекачке жидкости без присадки (θ=0) и с присадкой (θ=θ).

Использование предлагаемого изобретения позволит управлять пропускной способностью трубопровода за счет более точного определения величины расхода противотурбулентной присадки при изменении вязкости транспортируемой жидкости.

Способ управления пропускной способностью трубопровода при перекачке вязкой жидкости, заключающийся во вводе в трубопровод при изменении вязкости жидкости нового расхода противотурбулентной присадки, отличающийся тем, что величину расхода противотурбулентной присадки определяют с учетом изменения вязкости жидкости, пользуясь выражением для коэффициента гидравлической эффективности

ψ(θ, Re)=ψ_o(θ, Re_б)(1-[2300/Re]^0,75)/(1-[2300/Re_б]^0,75),

из графика зависимости ψ=ψ(θ, Re), определяя при изменившейся вязкости жидкости число Рейнольдса (Re) при условии сохранения пропускной способности трубопровода, а также, зная коэффициент гидравлической эффективности при базовом числе Re и заданной концентрации при условии сохранения пропускной способности трубопровода, определяют новое значение концентрации θ_иск, по которой устанавливают новый расход противотурбулентной присадки, где

θ - концентрация присадки;

θ_иск - новое значение концентрации;

Re - число Рейнольдса;

Re_б - базовое (исходное) число Рейнольдса.