Расчет максимального давления в трубопроводе

Оглавление

Исходные данные. 1

Расчет абсолютного давления на дно резервуара. 1

Гидравлический расчет подводного трубопровода. 1

Расчет максимального давления в трубопроводе. 3

Определение толщины стенки трубопровода. Проверка прочности и устойчивости надземных трубопроводов. 4

Определение времени истечения нефти из резервуара. 6

Определение толщины стенки резервуара100000м3. 7

 

Исходные данные

Пропускная способность 67 млн т/год.

Резервуар:

Объем резервуара V_P = 100000м³;

Высота резервуара H_P = 18 м;

Диаметр резервуара D_P = 95,4 м;

Высотная отметка дна резервуара z₁ = 260 м.

Загрузочный подводный трубопровод:

Длинна трубопровода l = 5700 м;

Диаметр трубопровода  D_т = 1020 мм.

Параметры нефти:

Плотность нефти при 20 ⁰С ρ₂₀ = 790,9 кг/м³;

Кинетическая вязкость ν = 2,5 сСт.

 

Расчет абсолютного давления на дно резервуара

Для расчетов примем параметры окружающей среды равными параметрам при стандартных условиях.

Стандартные условия: 20 ^ОС, 101325 Па.

 (1)

Гидравлический расчет подводного трубопровода

Запишем уравнение Бернулл в общем виде:

Уравнение Бернулли:

 (2)

где  - потери напора,  сумма потерь напора по длине и местных потерь;

Величина потери напора на трение по длине для труб круглого сечения выражается уравнением Дарси-Вейсбаха:

 (3)

где  – коэффициент гидравлического сопротивления; – сред­няя скорость движения жидкости, м/с; l – длина трубы, м; d – внутренний диаметр трубы, м; g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения;

Местные потери напора выражаются через формулу Вейсбаха:

 (4)

где  – безразмерный коэффициент или коэффициент местного сопротивления зависит от формы последнего.

z – геометрический напор;

 - пьезометрический напор;

 - скоростной напор;

 - коэффициент Кориолиса (  если Re<2320 и  если Re>2320).

На практике скоростным напором пренебрегают ввиду его малой величины. Также при проектировании местные потери принимают равными 3% от потерь напора по длине. Примем что для обеспечения налива танкеров необходимо сохранить величину подпора равным 40 м. Высотная отметка конца трубопровода равна z₂ = 0 м. Давление на выходе из трубопровода равно атмосферному.

Тогда запишем уравнение Бернулли для нашего случая:

Решаем полученное уравнение методом итераций (последовательных приближений).

Первое приближение: полагаем  , тогда  м/с.

Число Рейнольдса:

 =3014934.

Используя формулу Альтшуля, как наиболее часто исползкемую формулу при проектировании для нахождения коэффициента гидравлического сопротивления:

 (5)

Где ε - относительная шероховатость: ,  - абсолютная шероховатость,  - внутренний диаметр. Абсолютную шероховатость примем 0,2мм.

Второе приближение: полагаем , тогда  м/с. Число Рейнольдса:  =3077628.

Таким образом, в результате второго приближения достигнуто хорошее совпадение взятого и полученного λ, поэтому третьей итерации не требуется.

Далее имеем:  или 21743 м³/ч.

 

Расчет максимального давления в трубопроводе

Для нахождения максимального давления в трубопроводе используем графический метод.

Для этого начертим гидравлический уклон трубопровода и сжатый профиль трубопровода.

Из чертежа видно что максимальный пьезометрический напор составляет 123,5 м. получается что максимальное давление в трубопроводе составляет . Максимально давление в трубопроводе необходимо для выбора толщины стенки и проверки прочности трубопровода

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 162; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!