Визначення положення та ступеня заповнення самопливних ділянок магістральних трубопроводів

Abstract

Розроблено методику для прогнозування кількості самопливних ділянок і місця розташування їх на трасі довільного профілю, а також для визначення довжини, ступеня заповнення перерізу труби та об’єму рідини на кожній самопливній ділянці трубопроводу. Розрахунки базуються на методі послідовних наближень з використанням рівнянь усталеного напірного та безнапірного руху рідини в трубопроводі. Створено комп’ютерну програму, яка дає можливість для довільного профілю траси нафтопроводу визначати кількість, положення та параметри самопливних ділянок. Методика і програмне забезпечення апробовані у ході виконання гідравлічних розрахунків нафтопроводу з пересіченим профілем траси. Доведено, що кількість самопливних ділянок, їх розташування на трасі, довжина, ступінь заповнення перерізу труби нафтою суттєво залежать від завантаженості нафтопроводу, тобто від витрати у ньому нафти. Визначено максимальну витрату рідини, за якої самопливні ділянки на трасі трубопроводу відсутні. Побудовано графічні залежності ступеня заповнення, центрального кута перерізу, довжини та об’єму нафти на самопливних ділянках залежно від витрати. Визначено годинну витрату нафти, за якої на самопливних ділянках перебуває максимальний об’єм нафти.

There has been developed the technique which enables to predict a certain number of gravity sections and their placement on the pipeline for spontaneous profile route and to determine the length, level of infilling a tube cross-section and fluid volume at each gravity section. The calculations are made by progressive approximation using equations of the fixed pressure and free flow of the fluid inside the pipeline. The software has been created which allows to determine a quantity, condition and characteristics of the gravity sections. The technique and software have been used in the process of making hydraulic calculations for an oil pipeline which has a rugged relief of the route. It has been stated that the number of gravity sections, their disposition on the route, the length, level of the tube cross-section infilling with oil greatly depend on the work-load of the oil pipeline, i.e. on the consumption of oil in the pipeline. The maximum fluid consumption has been estimated when there are no gravity sections at the pipeline route. The graphical dependences of degree of infilling, central corner of a cut, length and volume of oil at the gravity sections due to its consumption have been shown. The hourly oil consumption has been determined when there is a maximum volume of oil at the gravity sections.