СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2006 года по МПК F17D1/16 F17D1/17 

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, ppm2030405060708090А(θ)61,495,1143187249276340380

(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.

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.

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.