Визначення пропускної здатності магістральних нафтопроводів з урахуванням гідравлічного опору самопливних ділянок

Abstract

Розроблена методика аналітичного розрахунку пропускної здатності магістрального нафтопроводу з урахуванням наявності самопливних ділянок. Методика базується на класичних гідродинамічних рівняннях, враховує особливості безнапірного руху нафти в трубопроводі та пружність парів нафти за температури перекачування. Створено комп’ютерну програму, яка дає можливість для довільного нафтопроводу провести розрахунки пропускної здатності, розподілу тиску, параметрів роботи самопливних ділянок, побудувати фактичну лінію гідравлічного нахилу та скласти матеріальний баланс нафти в трубопроводі. Виконано апробацію методики на прикладі розрахунку пропускної здатності експлуатаційної ділянки вітчизняного нафтопроводу із самопливними ділянками. Встановлено, що сумарну довжину самопливних ділянок можна описати лінійною функцією, а сумарний об’єм нафти у порожнині трубопроводу – поліномом другого степеня залежно від пропускної здатності нафтопроводу. Визначено продуктивність нафтопроводу, за якої досягається мінімальний об’єм нафти на самопливних ділянках.

The article describes the technique of analytical calculation of oil trunk pipeline capacity with the account of the gravity areas. The technique is based on the classical hydrodynamic equations and it takes into account the free-flow movement of oil in the pipeline and the elasticity of oil vapors at the pumping temperature. The computer program, which enables to calculate the capacity, pressure distribution in any pipeline, parameters of gravity areas, build the actual line of hydraulic slope, and make the material balance of oil in the pipeline, was developed. The methodology testing was completed on the example of calculation of operational area capacity of domestic pipeline with gravity areas. It was found out that the total length of the gravity area can be described by the linear function and the total volume of oil in the cavity of the pipeline – by the second order polynomial depending on the capacity of the pipeline. The pipeline performance, at which the minimum amount of oil is achieved in the gravity areas, was also determined.