Способ транспорта жидкости по надземному трубопроводу Советский патент 1991 года по МПК F17D1/16 

1

(21)4491203/29

(22)04.10.89

(46) 1508.91. Бюл.

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов

(72)Л.М.Беккер, П.М.Бондзренко. Р.А.Вале- ев, В.И Краёнов, В Д.Миронов и А А.Шутов

(53)62 .643(088.8)

(56)Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 1977, с. 80.

(54)СПОСОБ ТРАНСПОРТА ЖИДКОСТИ ПО НАДЗЕМНОМУ ТРУБОПРОВОДУ

(57)Изобретение касается эксплуатации магистральных трубопроводов, проложенных в сложных климатических условиях. Цель изобретения - сокращение числа тепловых

станций - достигается тем, что устанавливают фиксированную температуру окружающей среды, определяемую как средняя температура окружающей среды для наиболее холодного периода времени года, скорректированную с учетом емкости резервуарного парка, сравнивают ее с температурой окружающей среды и производят перекачку с закачкой части жидкости из трубопровода в резервуары, если температура окружающей среды выше фиксированной температуры окружающей среды, и с откачкой части жидкости из резервуаров в трубопровод, если температура окружающей среды ниже фиксированной температуры окружающей среды. При этом фиксированная температура окружающей среды определяется согласно зависимости, приведенной в описании.

Изобретение касается эксплуатации магистральных трубопроводов, проложенных в сложных кинематических условиях. Целью изобретения является сокращение числа тепловых станций. Достигается это тем, что устанавливают фиксированную температуру окружающей среды, определяемую как средняя температура окружающей среды для наиболее холодного периода времени газа, скорректированную с учетом емкости резервуарного парка, сравнивают ее с температурой окружающей среды и производят перекачку с закачной части жидкости из трубопровода в резервуары, если температура окружающей среды выше фиксированной температуры окружающей среды и с откачкой части жидкости из резервуаров в трубопровод, если температура окружающей среды ниже фиксированной температуры окружающей среды. При этом фиксированная температура окружающей среды определяется согласно зависимости, приведенной в описании.

Изобретение относится к эксплуатации магистральных трубопроводов, преимущественно к способу транспорта нефти и нефтепродуктов по надземному трубопроводу, проложенному в сложных климатических условиях.

Целью изобретения является сокращение числа тепловых станций.

Указанная цель достигается тем, что в способе транспорта жидкости по надземному трубопроводу, включающем накопление жидкости в резервуарах, ее подогрев в них и последующую перекачку по надземному трубопроводу, устанавливают фиксированную температуру окружающей среды, определяемую как среднюю температуру окружающей среды для наиболее холодного периода времени года, скорректированную с учетом емкости резервуарного парка,

сл

С

сравнивают ее с температурой окружающей среды и производят перекачку с закачкой части жидкости из трубопровода в резервуары, если температура окружающей среды выше фиксированной температуры окружающей среды, и с откачкой части жидкости из резервуаров в трубопровод, если температура окружающей среды ниже фиксированной температуры окружающей среды.

Сущность способа заключается в следующем.

Перекачку жидкости по надземному трубопроводу производят по фиксированной температуре окружающей среды, при этом производительность трубопровода для сохранения неизменными тепловых параметров режима (IH, tie) определяется согласно зависимости

О vj

О Ю 00 ч4

In

Qn

tH -t IK -t

tH te

t -te

(1)

где Q - производительность трубопровода, определяемая по фиксированней температуре окружающей среды, t, м3/сут.; Qn - заданная по годам эксплуатации производительность трубопровода, м3/сут.; tH, tK - температура начала и конца перекачки, оС; te - текущая температура окружающей среды, °C;t-фиксированная температура окружающей среды, °С.

При этом отбор жидкости из резервуа- ров или закачка в резервуары определяется как

ДО - Q - Qn.(2)

а полученный знак при ДО означает отбор жидкости из резервуаров (AQ О) или закачку в резервуары (A Q О).

Фиксированная температура окружающей среды находится согласно зависимости

tHtic

t - IB,

tic - IB,.

Ac

ГОп

+ 1

tH tB,

T.K - teMMH

AG

ГОп

+ 1

где AG - трехсуточный запас жидкости в резервуарах,определяемый по максимальной проектной производительности, м3; т,вмин - минимальная температура окружающей среды, °С; г - время, в течение которого tB t,

сут.

Объем жидкости в резервуарах определяется исходя из разности производительности, устанавливаемой по фиксированной температуре окружающей среды, и ежегодной проектной производительности с учетом времени низких температур (tB t):

W-V (Qi- Qn) ri

где W - объем жидкости в резервуарах, необходимый для осуществления данного способа перекачки.

Для того, чтобы иметь возможность осуществлять данный способ перекачки, необходимо чтобы AG S W.

Объем жидкости в резервуарах A G определяют как трехсуточный запас жидкости по максимальной проектной производительности, тогда в начальный период эксплуатации объем жидкости в резервуарах

может достигать

AG

- суточного запаса

U п

1015

20

25

30

40

45

35

50

55

по отношению к начальной производительности.

В связи с тем, что г зависит от распределения температуры окружающей среды, а также является функцией t, уравнение (3) относительно t решается графическим методом:

1)по ГОСТ 16350Ш Климат СССР для района, где эксплуатируется трубопровод.определяют г, начиная от тВмин и до tBMai(C через интервал 10°С, и строят график изменения температур в течение года от т.Вмин до teMaicc где т- число дней, попадающих в 10-градусный интервал.

2) по формуле (3) строят график изменения t от г.

Пересечением графика изменения температур в течение года и графика изменения t находят фиксированную температуру окружающей среды для района, где эксплуатируется трубопровод.

В отличие от известных способов транспорта жидкости, когда объем подогретой и отбираемой жидкости для последующей перекачки по надземному трубопроводу определяется исходя из минимальной температуры окружающей среды и заданной по годам эксплуатации производительности, в предлагаемом способе объем жидкости, необходимой для перекачки, определяют по фиксированной температуре окружающей среды согласно зависимости Q Qn(t) (1) исходя из трехсуточного объема резервуарного парка, когда выполняется условие AG W, что позволяет сократить число тепловых станций.

П р и м е p. Qn 864 w Vcyr. (300000 м3/г); D 0,511 м-р 900кг/м3;С 2100Дж/кг.град.; К 1 Вт/м2 град.; 1н 50JC; t 5°C; tBMMH - 50°С; Up 300 км; Q 17140 м3/сут. (6000000 м /г.) - максимальная проектная производительность.

Определяют фиксированную температуру окружающей среды. Для этого по ГОСТ 16350-80 Климат СССР для района 1а определяют количество суток г. попадающих в перечисленные интервалы:

(-50) - (-40) °С г 3;(-40) - (-30) °Ст 20: (-30) - (-20) °С г 54-(-20) - (-10) °Ст 73; (-10)-0°С Г 71:0-(+10)° т 88-,(+10)- (+20)°С г 52j(+20) - (+30) °С г - 4. Итого 365 сут.

и строят график изменения te (т) в интервале ОТ 1вмин -50°С Д01вМакс +30°С.

По формуле (3) для г по п.1 строят график изменения t( r). Точка пересечения графиков по п.1 и 2 дает фиксированную

температуру окружающей среды: t - - 19°С при г 79 сут.

Определяют длину участков между тепловыми станциями при 1ВмИн 50°С и t - 19°С по формуле В.Г.Шухова i QpC, tH -t

In--

864 900 2100

мвмин 24 3600 1 3.14 0,511

X п 55°.T/r55ff 7038 м 7 KM ;

L,

864 900 2100

24 3600 1 3,14 0,511

12,4км.

v in 50 -(- 19) 19ЛГ| x n 5();-124ЗЗм

Определяют число сокращаемых тепловых станций. Число сокращаемых тепловых станций определяется по зависимое1 л

LTDLTI

П

п -

12,4

43-24 19.

Определяют производительность в зависимости от температуры окружающей среды и фиксированной температуры окружающей среды по формуле (1):

интервал (-50) - (-40) °С

0п

tH -t In t -t

I H tfl tic te

864

50 -(-19)

In 5 -(-19) 1Л9Ц 3/ VSO-(-45) 1425-7м/ ln 5 -( - 45 )

интервал (-40) - (-30) °C

..50Г/Г19

8И . Щ-35Г 12166 Ml/

n 5 -( -35 ) интервал (-30)-(-19) °C

In

50 -(-19)

0.3 864 -Ер-Яйгу- 981.1

. 50 -( - 24,5 ) 1п 5-(-24.5)

По ГОСТ 16350-80 для района г определяют количество суток, попадающих в перечисленные интервалы:

(-50) - (-40) °Сг - 3: (-40) - (-30) °С г - 20; (-30)-(-19) °С т 54.

Согласно г определяют объем жидкости, позволяющий осуществить предлагаемый способ транспорта жидкости, по формуле

(Q i-Qn)Ti (1425,7-864)-3+

(1216,6-864) -20+ (981.1-864)-54 15060,5м3

Определяют трехсуточный запас жидкости в резервуарах по максимальной проектной производительности:

AG Ом 3 17140 3 51420 м3

Очевидно, что выполняются условия Д G W. таким образом, трехсуточный запас жидкости в резервуарном парке позволяет осуществить транспорт жидкости по надземному трубопроводу в холодное время года с производительностью, устанавливаемой по фиксированной температуре окружающей среды, тем самым позволяя сократить число тепловых станций особенно при малых производительностях с 43 до 24, что приводит к значительной экономиии капитальных затрат.

Формула изобретения

Способ транспорта жидкости по надземному трубопроводу, включающий накопление жидкости в резервуарах, подогрев ее и последующую перекачку по надземному трубопроводу, отличающийся тем, что,

с целью сокращения числа тепловых станций, устанавливают фиксированную температуру окружающей среды, определяемую как среднюю температуру окружающей среды для наиболее холодного периода времени года, скорректированную с учетом емкости резервуарного парка, сравнивают ее с температурой окружающей среды и производят перекачку с закачкой части жидкости из трубопровода в резервуары, если

температура окружающей среды выше фиксированной температуры окружающей среды, и с откачкой части жидкости из резервуаров в трубопровод, если температура окружающей среды ниже фиксированной температуры окружающей среды.