Способ транспортировки нефти по трубопроводу с применением противотурбулентной присадки

Изобретение может быть использовано для исключения гидроудара при остановке нефтеперекачивающей станции или быстром перекрытии запорного органа. Технический результат изобретения - повышение надежности и эффективности путем исключения аварийных ситуаций в трубопроводе вызванного остановкой нефтеперекачивающей станции за счет регулирования количества вводимой противотурбулентной присадки в поток перекачиваемой нефти. Для режима перекачки и величины вводимой концентрации присадки Θ, предшествующих гидроудару определяют коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода λптп, учитывают эффект повышения инерционной составляющей давления, обусловленной эффектом Томса, рассчитывают распределение давления в трубопроводе в условиях гидроудара по зависимости

производят сопоставление его величины с допустимой величиной Рдоп и в случае Рх>Рдоп уменьшают количество вводимой присадки до концентрации 9, исключающей указанное превышение гидроудара выше допустимого или вблизи источника гидроудара устанавливают гаситель гидроудара, где Р(х) - распределение давления в трубопроводе в условиях гидроудара; Рст(х) - стационарное распределение давления по длине трубопровода, предшествующее гидроудару; ρ - плотность нефти; с - скорость звука в трубопроводе; κ - коэффициент, учитывающий изменение скорости потока в месте возникновения гидроудара; Wo - скорость потока до гидроудара; λптп - коэффициент гидравлического сопротивления в трубопроводе при перекачке нефти с присадкой заданной концентрации; Q - расход нефти в трубопроводе до гидроудара; х - длина трубопровода от источника гидроудара; d - диаметр трубопровода. - число Рейнольдса; ν - кинематическая вязкость.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для исключения гидроудара при остановке нефтеперекачивающей станции или быстром перекрытии запорного органа.

Прогнозирование гидроудара на магистральных трубопроводах предъявляет некоторые принципиальные требования, которые должны учитываться при выборе расчетной модели. Одним из них является учет гидравлических потерь при расчете распределения волны давления (перегрузки) по трубопроводу. С физической точки зрения указанное требование сводится к необходимости учета экспоненциального затухания волны давления по мере ее продвижения от источника гидроудара вверх по потоку перекачиваемого продукта. Кроме указанного необходимо учитывать, что ударная волна, возникающая при быстром перекрытии запорного органа или остановке нефтеперекачивающей станции, затухает по времени и тоже по экспоненциальному закону.

Известные методы расчета гидроудара с учетом указанных факторов (см. В.А.Юфин, В.А.Горчаков, О.М.Науменко и др. Исследование фронта волны давления неустановившегося движения жидкости в трубопроводе при остановке промежуточной насосной станции. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. - 1975. - № 7. - С.30-33; Временная методика расчета переходных режимов в магистральных продуктопроводах ШФЛУ. РД39-058-90. - М.: ВНИИСПТнефть, 1990. - 150 с.; Е.Л.Левченко, О.Б.Николаев, Л.М.Беккер. К вопросу о применении систем сглаживания волн давления на нефтепроводах АК «Транснефть. Трубопроводный транспорт нефти. - 2001. - № 12. - С. 64-67) основаны на решениях системы дифференциальных уравнений неустановившегося движения вязкой жидкости.

Недостаток - системы дифференциальных уравнений сложны в применении, требуют адекватного программного обеспечения, не учитывают на процесс затухания ударных волн влияния противотурбулентных присадок.

В то же время возможность обобщения формулы Н.Е.Жуковского для реального магистрального трубопровода позволит рекомендовать простой прием оперативного расчета распределения давления при переходных процессах в магистральных трубопроводах, включая ситуации транспортировки нефти с применением присадки.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности способа путем исключения аварийных ситуаций в трубопроводе вызванного остановкой нефтеперекачивающей станции за счет регулирования количеством противотурбулентной присадки в поток перекачиваемой нефти и его учета при расчете действительного распределения давления в трубопроводе в условиях гидроудара.

Поставленная цель достигается тем, что для режима перекачки и величины вводимой концентрации присадки Θ, предшествующих гидроудару, определяют коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода λПТП, учитывают эффект повышения инерционной составляющей давления, обусловленной эффектом Томса (снижение гидравлического сопротивления и соответствующему ему снижение затухания волны давления в связи с вводом присадки), рассчитывают распределение давления в трубопроводе в условиях гидроудара по зависимости

производят сопоставление его величины с допустимой величиной (из условия прочности металла трубы) Рдоп и в случае Р(х)>Рдоп уменьшают количество вводимой присадки до концентрации θ, исключающей указанное превышение гидроудара выше допустимого или вблизи источника гидроудара устанавливают гаситель гидроудара

где Р(х) - распределение давления в трубопроводе в условиях гидроудара;

Рст(х) - стационарное распределение давления по длине трубопровода, предшествующее гидроудару;

ρ - плотность нефти;

с - скорость звука в трубопроводе;

κ - коэффициент, учитывающий изменение скорости потока в месте возникновения гидроудара;

Wo - скорость потока до гидроудара;

Q - расход нефти в трубопроводе до гидроудара;

х - длина трубопровода от источника гидроудара;

d - диаметр трубопровода.

- число Рейнольдса;

ν - кинематическая вязкость.

Использование предлагаемого изобретения позволяет осуществить регулирование переходных режимов в нефтепроводах и принять правильное решение о толщине стенки трубопровода или целесообразности применения средств защиты линейной части от волн давления при гидравлических ударах и в конечном итоге обеспечило безаварийную эксплуатацию.

Способ транспортировки нефти по трубопроводу с применением противотурбулентной присадки при переходных режимах, сопровождаемых гидроударом, вызванным остановкой нефтеперекачивающей станции или быстрым перекрытием задвижки, отличающийся тем, что для режима перекачки и величины вводимой концентрации присадки Θ, предшествующих гидроудару, определяют коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода λптп, учитывают эффект повышения инерционной составляющей давления, обусловленный эффектом Томса (снижение гидравлического сопротивления и соответствующее ему снижение затухания волны давления в связи с вводом присадки), рассчитывают распределение давления в трубопроводе в условиях гидроудара по зависимости

производят сопоставление его величины с допустимой величиной (из условия прочности металла труб) Рдоп и в случае Р(х)>Рдоп уменьшают количество вводимой присадки до концентрации θ, исключающей указанное превышение гидроудара выше допустимого, или вблизи источника гидроудара устанавливают гаситель гидроудара,

где Р(х) - распределение давления в трубопроводе в условиях гидроудара;

Рст(х) - стационарное распределение давления по длине трубопровода, предшествующее гидроудару;

ρ - плотность нефти;

с - скорость звука в трубопроводе;

κ - коэффициент, учитывающий изменение скорости потока в месте возникновения гидроудара;

Wo - скорость потока до гидроудара;

λптп - коэффициент гидравлического сопротивления в трубопроводе при перекачке нефти с присадкой заданной концентрации;

х - длина трубопровода от источника гидроудара;

d - диаметр трубопровода.

- число Рейнольдса;

ν - кинематическая вязкость.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу транспортировки по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов, может быть использовано в нефтяной промышленности для повышения эффективности перекачивания по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту вязких жидкостей, преимущественно нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и предназначено для определения толщины отложений на внутренних поверхностях трубопроводов. .

Изобретение относится к области технологии подготовки товарной нефти и может быть использовано на производствах нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности для создания аппаратов сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки водонефтяных смесей.

Изобретение относится к способам подготовки и перекачивания нефтепродуктов из дренажей и канализаций. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для дозированной подачи жидких реагентов в нефте- или газопроводы или скважины.

Изобретение относится к области энергетики, конкретнее к способам зачистки от отложений внутренней поверхности вертикальных стальных резервуаров (РВС) для хранения нефти.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту для перекачивания жидкостей и может найти применение в химической, нефтехимической, гидромелиоративной и других отраслях промышленности, а также в экологии при транспортировке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод и процессах, связанных с гидротранспортом ньютоновских и неньютоновских жидкостей, суспензии, эмульсий и растворов.

Изобретение относится к области энергетики и нефтяной промышленности и может быть использовано для утилизации донных отложений мазутохранилищ по замкнутому циклу.

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к составам, включающим в себя предварительно размолотый при низкой температуре полиальфаолефин и, по крайней мере, один алифатический спирт с неразветвленной цепью, практически нерастворимый в воде и несмешивающийся с ней, и действующий в качестве неводной суспензии, уменьшающей гидравлическое сопротивление течению.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для регулирования потока транспортируемой среды. .

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к системам дымогазоудаления. .

Изобретение относится к устройству для компенсации перепада давлений в трубопроводе, через который течет жидкость, и к системе, содержащей такое устройство. .

Изобретение относится к средствам гашения колебаний давления и расхода рабочей среды в гидросистемах и может быть использовано в нефтяной, угольной, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, а также в системах коммунального водоотведения при перекачивании рабочей среды, содержащей твердые включения, насосами, для устранения гидроударов, возникающих при закрытии клапанов и задвижек, аварийном отключении насосов, изменении режимов работы насосных агрегатов и ошибок обслуживающего персонала.

Изобретение относится к средствам гашения колебаний давления и расхода рабочей среды в гидросистемах и может быть использовано в различных отраслях промышленности и энергетики.

Изобретение относится к устройству для снижения кратковременных импульсов избыточного давления воздуха в дренажной или канализационной системах. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубопроводной арматуре. .

Изобретение относится к устройствам для гашения забросов расхода или давления в напорных газовых или жидкостных трубопроводах при случайных возмущениях параметров на входе и, в частности, к устройствам гашения забросов расхода или давления высокотемпературного газового потока в газоходе установки уничтожения крупногабаритных ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) способом сжигания, когда продукты сгорания твердого топлива из РДТТ поступают в крупногабаритный газоход, в котором осуществляют их дожигание, охлаждение и очистку от вредных примесей перед выводом в атмосферу.

Изобретение относится к вспомогательному оборудованию для трубопроводных сетей, а именно к устройствам для защиты трубопроводов путем гашения пульсации давления в трубопроводах, в частности, путем гашения гидравлических ударов

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для исключения гидроудара при остановке нефтеперекачивающей станции или быстром перекрытии запорного органа

Наверх