Магистерский диплом на тему Гидравлический расчёт нефтепродуктопровода при последовательной перекачке.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1 Характеристика кольцевого магистрального нефтепродуктопровода вокруг г. Москва 6
1.2 Характеристика перекачиваемых нефтепродуктов 8
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ 10
2.1 Принципы последовательной перекачки светлых нефтепродуктов 10
2.2 Смесеобразование и методы его уменьшения 13
2.3 Теоретические основы гидравлического расчёта разветвлённого нефтепродуктопровода при последовательной перекачке 34
ГЛАВА 3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДА ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕКАЧКЕ 40
3.1 Исходные данные для расчета 40
3.2 Гидравлический расчет Московского кольцевого нефтепродуктопровода 40
3.3. Анализ полученных результатов 47
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ОЧИСТКИ НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДА И РЕЗЕРВУАРОВ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ 58
4.1. Очистка нефтепродуктопровода 58
4.2. Очистка резервуаров 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 95

Введение:

Актуальность темы. Качественное проектирование, обоснованный выбор и грамотная эксплуатация современного оборудования с глубоким теоретическим значением требуют практических навыков проведения инженерных расчетов.
Большинство технологических процессов требуют постоянной транспортировки разного рода жидкости и газов. Многие из этих функций выполняют различные гидравлические и пневматические машины — насосы, компрессоры, вентиляторы, а также нефтепродуктопроводы.
Расчет сложных систем включает, как правило, гидравлический расчет трубопроводов и чаще всего выполняется с целью подбора насосного агрегата для подачи жидкости в заданных технологических условиях.
Решение таких инженерных задач может быть в достаточной мере формализовано и при наличии необходимых исходных данных.
Гидравлические методы расчета базируются на эмпирическом материале, который можно найти в справочниках.
Гидравлический расчет является составной частью инженерного расчета, учитывающий множество факторов: условия эксплуатации и надежности, экономические и технологические решения, условия максимального улучшения деталей, материально-техническое оснащение.
Таким образом, гидравлический расчет нефтепродуктопровода является актуальным направлением исследований.
Целью написания магистерской диссертации является гидравлический расчет нефтепродуктопровода при последовательной перекачке.
При написании магистерской диссертации поставлены следующие задачи:
1. Выполнить описания объекта исследования;
2. Изучить технологию последовательной перекачки нефтепродуктов;
3. Выполнить гидравлический расчет нефтепродуктопровода при последовательной перекачке;
4. Выполнить исследование вопросов очистки нефтепродуктопровода и резервуаров от отложений.
Объектом исследования является процесс гидравлического расчета нефтепродуктопровода при последовательной перекачке.
Предметом исследования является Московский Кольцевой Магистральный Нефтепродуктопровод.

Заключение:

Важным условием эффективного функционирования нефтепродуктопровода является необходимость транспортировки в определенном направлении светлых нефтепродуктов различных сортов, что обусловлено диверсификацией источников их поступления и разными адресам конечных пунктов, интегрированных единственной международной сетью.
Реализация прогрессивной технологии последовательной перекачки светлых нефтепродуктов различных сортов позволит повысить эффективность использования отдельных трубопроводов и их сетей, уменьшит себестоимость транспортировки светлых нефтепродуктов с соответствующим потенциалом наращивания валютных поступлений от обслуживания международных поставок, позволит эффективно решить вопросы сохранения качества каждого сорта светлых нефтепродуктов, решением этого вопроса непосредственно связана проблема сохранения качества транспортируемого продукта.
Метод последовательной перекачки как специальная технология трубопроводного транспорта светлых нефтепродуктов и нефтепродуктов характеризуется комплексом специфических технологических параметров. Большинство из них непосредственно связанные с основной особенностью данной технологии перекачки — образованием смеси в зоне контакта разносортных жидкостей.
К параметрам последовательной перекачки, которые непосредственно определяются интенсивностью смесеобразования разносортных жидкостей, принадлежат объем смеси при различных предельных концентраций, объем сторонних жидкостей, минимальные объемы партий транспортируемых продуктов, необходимый объем резервуарной емкости на главной насосной станции и в конце трубопровода.
Эксплуатация транзитных нефтепродуктопроводных систем, для которых характерные резкие изменения в режимах работы технологического оборудования в зависимости от физико-химических характеристик транспортируемых нефтей, направлений их транспортировки, соблюдение предусмотренных контрактами требований адресных поставок светлых нефтепродуктов каждого сорта, требует дополнительных научных исследований , потому что указанные особенности не свойственны мононефтяным трубопроводным системам (одно месторождение, одно направление транспортировки).
Малое количество работ по последовательной перекачке посвящено исследованию особенностей массообменных и гидродинамических процессов при последовательной перекачке по трубопроводу светлых нефтепродуктов.
Специфика процесса последовательной перекачки разносортных нефтей, которая заключается в существенном различии физических свойств светлых нефтепродуктов, в особенностях характеристик нефтепродуктопроводов, в отличии условий поступления каждого сорта светлых нефтепродуктов на начало трубопровода, в особенностях условий реализации светлых нефтепродуктов в конце трубопровода, исследована еще недостаточно.
В результате написания магистерской диссертации выполнены следующие задачи:
1. Выполнено описание объекта исследования;
2. Изучена технология последовательной перекачки нефтепродуктов;
3. Выполнен гидравлический расчет нефтепродуктопровода при последовательной перекачке;
4. Выполнено исследование вопросов очистки нефтепродуктопровода и резервуаров от отложений.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Характеристика кольцевого магистрального нефтепродуктопровода вокруг г. Москва

По территории города Москвы и Московской области проходят подземные магистральные нефтепродуктопроводы «Московский НПЗ – ЛПДС «Володарская»», Кольцевой магистральный нефтепродуктопровод вокруг г. Москвы — и его отводы на аэропорты и нефтебазы, эксплуатируемые районным нефтепродуктопроводным управлением Володарское (РНПУ), которые являются сложным техническим сооружением, работающим под высоким давлением [1].
В состав магистральных нефтепродуктопроводов входят непосредственно трубопровод, включая отводы, задвижки высокого давления, контрольно-измерительные колонки, станции катодной и дренажной защиты, протекторная защита, блок-боксы ПКУ и другое важное для эксплуатации нефтепродуктопроводов оборудование [1].
Кольцевой нефтепродуктопровод – стратегический объект для Московского региона и его экономики в частности. Нефтепродуктопровод благодаря своим уникальным особенностям может ежегодно поставлять потребителям мегаполиса до 7 миллионов тонн нефтепродуктов [2].
Топливо поступает с трех нефтеперерабатывающих заводов – Московского, Рязанского и Нижегородского. Далее по кольцу перекачивается на наливные станции «Солнечногорская», «Нагорная» и «Новоселки», откуда уже развозится бензовозами по заправкам автомобильное топливо. Авиационное топливо доставляется аэропортам напрямую через отводы.
На Московском кольцевом нефтепродуктопроводе есть еще три наливные станции: «Новоселки», «Солнечногорская» и «Нагорная». Участия в перекачке они не принимают, исполняя функции хранилища нефтепродуктов и налива топлива на автотранспорт.
Географическое расположение нефтепродуктопровода представлено на рисунке 1.1.

Кольцевой магистральный нефтепродуктопровод снабжает авиационным топливом ключевые аэропорты Московского авиаузла: «Домодедово», «Шереметьево», «Внуково» [2].
Объемы поставок авиационного керосина в аэропорты Московского авиаузла по трубопроводам сегодня составляют около 1,7 миллиона тонн в год. Это примерно треть от общей потребности аэропортов. Лидером по трубным поставкам является «Шереметьево», потребляющий три четверти всех идущих по нефтепродуктопроводам объемов авиакеросина. На втором месте – «Внуково» (более 350 тысяч тонн), на третьем – «Домодедово» (более 100 тысяч тонн) [2].
1.2 Характеристика перекачиваемых нефтепродуктов

По нефтепродуктопроводу перекачиваются следующие виды нефтепродуктов:
По трубопроводам перекачивают более десяти групп и марок товарных нефтепродуктов, основные из них – автомобильные бензины, топлива для реактивных двигателей и дизельные топлива.
Параметры режимов перекачки определяются главным образом плотностью и вязкостью нефтепродуктов, а также зависимостью этих характеристик от температуры и давления [4].
По МНПП может осуществляться последовательная перекачка следующих светлых нефтепродуктов: автомобильные бензины по ГОСТ Р 51105 и по ГОСТ 32513; топлива для реактивных двигателей по ГОСТ 10227; дизельные топлива по ГОСТ Р 52368 и по ГОСТ 32511.
На рисунке 1.2 представлена классификация нефтепродуктов по пределам выкипания.
реактивных двигателей, 6 – дизельное топливо, 7 – газойль, 8 – соляровое масло
По кольцевому нефтепродуктопроводу перекачиваются:
— автомобильные бензины (АБ) – АИ-92 и АИ-95;
— дизельное топливо (ДТ) – ДЛ-0,2-40 и ДЗ-0,2-35;
— топливо для реактивных двигателей (ТС) – ТС-1.
Сдача топлива для реактивных двигателей осуществляется в аэропорты Москвы, АИ-92, АИ-95, ДЛ-0,2-40 и ДЗ-0,2-35 — на наливные станции.

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ
2.1 Принципы последовательной перекачки светлых нефтепродуктов

Важным условием эффективного функционирования нефтепродуктопровода является необходимость транспортировки в определенном направлении светлых нефтепродуктов различных сортов, что обусловлено диверсификацией источников их поступления к разным адресам конечных пунктов, интегрированных единственной международной сетью.
С решением этого вопроса непосредственно связана проблема сохранения качества транспортируемого продукта.
Проблема сохраненияя качества светлых нефтепродуктов сегодня приобретает чрезвычайно важное значение. На повестке дня стоит вопрос создание банка качества для трубопроводных систем стран СНГ, в том числе для России.
Метод последовательной перекачки как специальная технология трубопроводного транспорта светлых нефтепродуктов и нефтепродуктов характеризуется комплексом специфических технологических параметров. Большинство из них непосредственно связанные с основной особенностью данной технологии перекачки — образованием смеси в зоне контакта разносортных жидкостей [5].
К параметрам последовательной перекачки, которые непосредственно определяются интенсивностью смесеобразования разносортных жидкостей, принадлежит объем смеси при различных предельных концентрациях, объем сторонних жидкостей.
Также параметрами является количество циклов последовательной перекачки, минимальные объемы партий транспортируемых продуктов,