Совместная работа нефтепровода и насосных станций
От организации работы всех компонентов системы перекачки нефти напрямую зависят ее срок службы, безаварийность, КПД и расходы на ее содержание.
На нефтепроводах применяются три типа станций:
- промежуточные нефтеперекачивающие станции позволяют восполнить потери напора вследствие транспортировки жидкости по трубе. Промежуточные станции состоят из грязеуловителей, системы сглаживания ударной волны, емкостей для сброса энергии ударной волны, насосных агрегатов, площадки регулирующих заслонок;
- головные нефтеперекачивающие станции, которые осуществляют подачи нефти с промысла в нефтепровод. Головная станция состоит из резервуара, малого манифольда, теплообменника, большого манифольда, фильтров и насосов;
- головные станции эксплуатационных участков позволяют управлять процессом перекачки на участках, они делят магистральна участки длиной по четыреста — шестьсот километров, в которых локализуются гидродинамические возмущения потока.
Манифольд, применяемый на головных насосных станциях, является частью запорной арматуры нефтепровода, он обеспечивает контроль выбросов и позволяет избежать засорения пластового резервуара в процессе бурения.
На трассе нефтепровода насосные станции располагают графическим методом, ориентируюсь на уклон магистрали, уклон участка и напор каждой станции. Построение начинается с графического изображения напора в масштабе в начале нефтепровода, затем определяют длину перегона, которой хватит на напор первой станции, если бы трубопровод не имел уклона. Точка пересечения линии и профиля – место установки второй насосной станции, а между точками проходит линия гидравлического уклона, положение следующей насосной станции определяют, проведя линию гидравлического уклона параллельную предыдущей и до пересечения с профилем.
При проектировании совместной работы в качестве исходных данных указывают длину, нефтепровода, диаметр, плотность нефти, тип насоса, подпор перед станцией и давление в конце участка. Вначале оценивают наличие самотечных участков и составляют уравнение баланса напоров, с помощью которого находят скорость в первом приближении, во втором приближении находят скорость перекачки и рассчитывают гидравлический уклон.
Рисунок 1. Схема устройства нефтеперекачивающей станции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Регулирование работы нефтепровода и насосных станций
Для регулирования используются следующие приемы:
- противотурбулентные присадки позволяют гасить турбулентные пульсации в трубопроводах, их применяют на перегоне, который обслуживается последней насосной станцией;
- дросселирование, то есть понижение давления при переходе через узкий участок трубопровода;
- увеличение или уменьшение частоты вращения вала позволяет обойтись без обтачки и это самый экономичный способ регулирования совместной работы;
- байпасирование, то есть перепуск части нефти во всасывающую линию из напорной;
- применение сменных роторов и обтачка колес применяются в случае округления количества насосных станций в сторону увеличения, для совместной работы требуется понизить напор до требуемой величины. Часть роторов насосов в соответствии с этим методом обтачивают, а часть заменяют сменными.
Байпас – это название специального перепускного канала или запасного маршрута, который используется при нештатных ситуациях. Байпасирование применяется в различных турбинах, трубопроводах, электронных приборах.
На уже действующих нефтепроводах регулирование осуществляется изменением количества насосов.
Рисунок 2. Нефтепровод. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Причиной регулировки может быть один из множества факторов, это и необходимость ремонта без остановки, организация подкачек, остановка промежуточной насосной станции, переполнение резервуаров или недостаток жидкости в процессе перекачки. Воздействие при регулировании может осуществлять на нефтеперекачивающей станции или на трубопровод. Выбор самого эффективного метода зависит от конкретных условий и всегда осуществляется индивидуально, путем совмещения характеристик нефтеперекачивающей станции и трубопровода.
