| Код | 426372 | ||
| Дата создания | 2019 | ||
| Страниц | 81 ( 14 шрифт, полуторный интервал ) | ||
| Источников | 46 | ||
| Изображений | 10 | ||
|
Файлы
|
|||
|
Без ожидания: файлы доступны для скачивания сразу после оплаты.
Ручная проверка: файлы открываются и полностью соответствуют описанию. Документ оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.
|
|||
В нынешнее время магистральные нефтепроводы - это наиболее высоконадежный и дешевый вид транспортировки нефти. Для того чтобы создать и поддерживать давление в нефтепроводе, которое необходимо для транспорта нефти, сооружаются нефтеперекачивающие станции.
На режим работы НПС могут повлиять такие факторы как, например, аварийные и ремонтные ситуации, нестационарные явления в нефтепроводе, которые связаны с колебаниями физических параметров нефти и разными технологическими операциями, годовые и сезонные колебания добычи нефти из-за которых происходит изменение величины подачи нефти. Подобные изменения могут привести к неблагоприятным ситуациям, может произойти аварийная остановка НПС, что повлечет за собой очень большие экономические потери. Чтобы избежать неприятностей, во-первых, необходимо осуществлять постоянную, непрерывную, согласованную работу станций на всех участках нефтепровода, во-вторых, защищать нефтепровод и оборудование, установленное на нем.
При остановке насосного агрегата или НПС на приеме станции происходит резкое изменение скорости движения нефти, и вследствие инерционности потока происходит рост давления, причем скорость нарастания давления может достигать нескольких МПа в секунду. Волна повышенного давления, образовавшаяся в нефтепроводе, может поспособствовать каскадному отключению нефтеперекачивающих станций, а также привезти к выходу из строя оборудования НПС или разгерметизации трубопровода.
Волна повышенного давления может возникать при свершении различных технологических операциях, которые связаны с изменением режимов транспорта нефти. На режим работы НПС могут повлиять такие факторы как, например, аварийные и ремонтные ситуации, нестационарные явления в нефтепроводе, которые связаны с колебаниями физических параметров нефти и разными технологическими операциями, годовые и сезонные колебания добычи нефти из-за которых происходит изменение величины подачи нефти. Подобные изменения могут привести к неблагоприятным ситуациям, может произойти аварийная остановка НПС, что повлечет за собой очень большие экономические потери. Чтобы избежать неприятностей, во-первых, необходимо осуществлять постоянную, непрерывную, согласованную работу станций на всех участках нефтепровода, во-вторых, защищать нефтепровод и оборудование, установленное на нем.
В выпускной работе разработан проект модернизации НПС 41, расположенной на магистральной трубопроводной нефтетранспортной системе «Восточная Сибирь – Тихий океан» путем внедрения системы сглаживания волн давления (ССВД). Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что трубопроводная система «ВСТО» продолжает свое проектное увеличение мощностей, что усугубляет последствия возникновения волн давления и усиливает важность мероприятий по их предотвращению.
1.1 Краткая характеристика существующего объекта
Эксплуатирующая компания - ООО «Транснефть – Дальний Восток».
Участок от РП НПС № 41 до СМНП «Козьмино», протяженностью 175 км, является 3 технологическим участком (ТУ-3). Диаметр трубопровода на участке от НПС № 41 до ППН СМНП «Козьмино» составляет 1020 мм.
НПС № 41 филиала «РНУ Дальнереченск» ООО «Транснефть – Дальний Восток» находится в Анучинском районе Приморского края в 25 км на юго-запад от с. Анучино. К нефтеперекачивающей станции (далее по тексту НПС) предусмотрен подъезд от автодороги к пос. Тигровый. Схема прокладки трубопровода Восточная Сибирь – Тихий океан представлена на рисунке 1.1.
...
Таблица 1.1- Характеристика магистральных насосов на НПС №41
...
Таблица 1.2 - Характеристика подпорных насосов на НПС №41
...
1.2 Природные условия района
НПС №41 располагается на 4587 км магистрального нефтепровода в Анучинском районе Приморского края.
Ближайший населенный пункт – п. Тигровый, удален на 3,6 км от границы территории предприятия. По состоянию на 1 января 2010 года население п. Тигровый Анучинского района составляло 32 человека.
НПС №41 располагается у села Ивановка, близ Анучино, Анучинского района.
...
Таблица 1.3 - Температура воздуха за многолетний период
...
2 Расчетная часть
В рамках данного дипломного проекта модернизацию насосного станции будем производить с помощью установки новой системы, изменяющей гидравлические параметры трубопровода. Произведем механический и гидравлический расчеты.
...
2.1 Механический расчет
Исходные данные:
ρ=850 (кг/м^3 ) - плотность нефти.
G = 50 (млн. т/г) - максимальная производительность трубопровода;
Lпр= 175 (км) – протяженность участка (ТУ - 3);
Dн = 1020 (мм) – диаметр трубопровода;
Рк = 3 (м) - максимальное конечное давление на выходе;
z_k=3,1 и z_н=496(м) – отметки высот трассы.
Находим расчетную часовую пропускную способность МН по формуле (2.1):
...
2.2 Гидравлический расчет
Определяем секундный расход нефти Q, м3/с, и ее скорость ν, м/с по формулам (2.3) и (2.4):
...
Таблица 2.1 - Значения динамического и кинематического коэффициентов вязкости некоторых жидкостей
...
Таблица 2.2 - Значения коэффициентов эквивалентной шероховатости ∆ для труб из различных материалов
...
Таблица 2.3 - Паспортные характеристики насоса МНН 7500.249-00.000
...
2.3.1 Скорость распространения гидравлической ударной волны в трубопроводе
Скорость потока и давление в нефтепроводе изменяется не мгновенно, а с некоторой скоростью, это связано с тем, что твердые стенки трубы упруги и рабочей среде присуще сжимаемость. Рассмотрим нефтепровод длиной L, находящийся под давлением жидкости Р, плотность жидкости ρ, площадь сечения нефтепровода ω. Предположим, что в определенное время t в нефтепроводе повысится давление на величину dp
...
Таблица 2.4 – Координаты точек соответствующих коэффициентов a в случае плавного повышения давления в начальный момент времени
...
3.1 Анализ схем работы и основного оборудования НПС
Насосная станция - сооружение нефтеперекачивающей станции, в котором устанавливается основное (магистральные и подпорные насосы, электродвигатели) и вспомогательное (системы смазки и охлаждения, подачи топлива, контроля и защиты) оборудование.
По исполнению насосные агрегаты могут быть: на открытой площадке; в капитальном помещении; в блочном и блочно-модульном исполнении.
...
3.2 Основное технологическое оборудование НПС
Магистральные насосы НМ 7500-249 с подачей Q=7500 м кубических в час и напором Н=249 метров (допускаемое отклонение при изготовлении плюс 5-3 процента, после 10000 часов работы минус 4 процента). В количестве трех штук (два рабочих, один резервный) с периодическим подключением резервного с целью регулирования производительности станции при увеличении объемов перекачки. Схема обвязки насосов последовательная (режим из насоса в насос). Режим работы круглосуточный. Уровень шума на опорном радиусе 3 м не более 87 дБ (определяется при постановке насосов на серийное производство). Габаритные размеры длинна, ширина, высота: 2135х1800х1405 мм, масса 3915 кг. Допустимый кавитационный запас 32 м (допускаемое отклонение при изготовлении плюс 5-3 %, после 10000 часов работы минус 4 % ), частота вращения 3000 оборотов в минуту, предельное давление 75 атм, мощность, при плотности перекачиваемого продукта 860 кг/см2, 1560 кВт, КПД на воде не менее 86 % (допускаемое отклонение после 10000 часов работы минус 2 %)
...
3.3 ССВД как средство защиты МН от волн повышенного давления
Процесс эксплуатации MH сопровождается пусками и остановками НПС. Помимо плановых остановок НПС, связанных с потребностью изменения режима транспорта нефти, могут случаться аварийные остановки, связанные с нарушением электроснабжения либо срабатыванием систем защиты [20].
Если случается аварийная остановка на входе НПС возникает волна повышенного давления, с распространением по нефтепроводу вверх по направлению потоку. Возникновение такой волны может привести к возрастанию давления, на отдельных секциях трубопровода превышая максимально допустимый уровень рабочего давления, задаваемый несущей способностью трубы. С возникновением этой волны на предыдущую НПС давление на её выходе начинает возрастать
...
3.4 Состав ССВД
ССВД имеет две функциональные части: система управления и сбросное устройство.
Схема системы сглаживания волн давления представлена на рис. 3.2.
...
Разделительная емкость свободно связана с нефтепроводом и служит для того, чтобы в управляющую систему ССВД не попадала нефть, а попадала разделительная жидкость, например, такая как, диэтиленгликоль ДЭГ. Необходимо это, по следующим причинам:
...
3.5 Принцип действия ССВД
Когда увеличивается давление на входе НПС с установкой ССВД, увеличивается и давление в разделительной емкости, также в сечении регулирующего дросселя, системы сглаживания волн давления. Повышение давление газа в аккумуляторе происходит не сразу, а в том случае, когда начальное давление в н/п будет ниже начально-настроечного давления газового аккумулятора. В газовый аккумулятор системы сглаживания волн давления натекание разделительной жидкости происходит только тогда, когда давление в нефтепроводе начнет превышать начально-настроечное давление аккумулятора ССВД. Когда происходит затекание жидкости, газовая полость аккумулятора поджимается и в связи с этим давление газа повышается
...
3.6 Периодичность и типовой объем работ по техническому обслуживанию и ремонту системы
Периодичность и типовой объем работ по техническому обслуживанию и ремонту системы представлены в таблице 3.1.
...
Таблица 3.1 - Периодичность и типовой объем работ по техническому обслуживанию и ремонту ССВД
...
4.1 Система сглаживания волн давления как средство защиты магистральных трубопроводов от гидравлического удара
Одним из способов уменьшения амплитуды волны гидравлического удара на входе НПС магистрального трубопровода является установка узла с предохранительными клапанами. Предохранительные клапаны открываются при увеличении давления в трубопроводе выше некоторого опасного уровня, обеспечивая тем самым отвод часть жидкости из основного трубопровода в специальный резервуар и предотвращение дальнейшего увеличения давления. Однако предохранительный клапан, однажды открывшись, будет постоянно находиться в таком состоянии, поэтому объем сброса жидкости из трубопровода ничем не ограничен и может произойти переполнение указанного резервуара.
...
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74*(2008) и мероприятия по их предупреждению
Нефтеперекачивающая станция (НПС) – это комплекс сооружений и устройств для поддержания необходимого давления в магистральном нефтепроводе в процессе приема и перекачки нефти и нефтепродуктов насосными агрегатами, многие из которых токсичны, имеют низкую теплоту испарения, способны электризоваться, пожаро- и взрывоопасны. В связи с этим работающие на НПС могут быть подвержены воздействию различных физических и химических опасных и вредных производственных факторов.
...
6 Экономическая часть
В данной главе дипломного проекта необходимо провести технико-экономическое обоснование (ТЭО) проектирования замены системы сглаживания волн давления на нефтеперекачивающей станции НПС №41 Анучинского района Приморского края с диаметром трубопровода 1220 мм.
...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломной работе разработан проект по модернизации технологической схемы НПС-41 с применением системы защиты от гидроудара, в ходе которого были рассмотрены основные технологические решения, выполнен технологический расчет.
В ходе технологического расчета был выполнен механический и гидравлический расчет участка трубопровода, а затем математико-аналитическим методом были определены основные показатели системы сглаживания волн давления.
...