Способы увеличения пропускной способности нефтепровода.

На совмещенной характеристике Н = Н (Q) (рис. 4.12) увеличение пропускной способности означает перемещение рабочей точки вправо. Чтобы это произошло, необходимо либо «поднять» характеристики НПС, либо сделать более пологими характеристики перегонов. Отсюда — два способа увеличения пропускной способности: сооружение

дополнительных станций на перегонах между существующими (удвоение числа НПС) и прокладка лупингов. Очевидно, что коэффициент увеличения пропускной способности χ = Q_*/Q (отношение увеличенной пропускной способности к прежней) при удвоении числа НПС есть фиксированная величина, а при прокладке лупингов коэффициент χ может иметь различные значения в зависимости от длины и диаметра лупинга. В обоих случаях напор на выходе из станции уменьшается (Н_ст* < Н_ст). Поэтому несущая способность трубопровода окажется недоиспользованной. Эффективность удвоения числа НПС или прокладки лупингов увеличится, если давление будет поднято до величины, близкой к допускаемой по условию прочности. Это может быть осуществлено подбором диаметров колес насосов, заменойсуществующих насосов на другие, параметры которых ближе к необходимым, установкой дополнительных подпорных насосов или даже сооружением на той же площадке второй магистральной насосной, включаемой параллельно.

Будем считать, что до и после увеличения пропускной способности давления на выходе из НПС одинаковые (Н_ст* = Н_ст). Определим коэффициент χ = Q_*/Q, получающийся при удвоении числа станций. Для существующей станции с и примыкающего к ней перегона напишем следующие уравнения баланса напоров. До увеличения пропускной имеем:

После удвоения числа станций:

Разделим второе уравнение на первое. Приняв, что ∆Н_с == ∆Нс+1, получим Если пренебречь величиной ∆z, тo

Теперь рассмотрим увеличение пропускной способности прокладкой лупинга. Из уравнения баланса напоров для станции с и соответствующего перегона и уравнения учитывающего прокладку лупинга длиной х, получаем (индекс с опущен) и далее Отсюда длина лупинга, обеспечивающего заданное увеличение пропускной способности χ . Нетрудно увидеть, что прокладка лупингов целесообразна при сравнительно небольшом увеличении пропускной способности (χ<2^1/2-m). Если требуется увеличить пропускную способность в число раз, близкое к 2^1/2-m (при турбулентном течении в зоне действия формулы Блазиуса 2^1/2-m = 1,486), то это можно сделать удвоением числа станций. Но можно такой же эффект получить и прокладкой лупинга. Если же χ >2^1/2-m, то может оказаться выгодным комбинированный способ: удвоение числа НПС с одновременной прокладкой лупингов.