Регулирование режимов работы МН и управление процессом перекачки

5.4.1 Изменение пропускной способности МН в процессе эксплуатации

Изменение пропускной способности МН в течении времени связано:

- с изменением реологических параметров нефти вследствие сезонного изменения температуры, а также влиянием содержания воды, парафина, растворенного газа и т. п.;

- с уменьшением несущей способности секций труб при эксплуатации;

- с засорением внутренней полости трубопровода;

Температура нефтей и нефтепродуктов, при транспорте и хранении, изменяется в течении года, что ведёт к изменению пропускной способности МН. Минимальную пропускную способность трубопровод имеет в марте–апреле, когда температура грунта и перекачиваемой нефти наименьшая. С повышением температуры в весеннее–летний период пропускная способность увеличивается и достигает максимального значения в августе. Практикой установлено, что пропускная способность МН в тёплое время года возрастает до 110–114 % от расчётной (проектной) пропускной способности в зимнее время.

Для того чтобы определить во сколько раз изменится пропускная способность МН (при неизменном давлении) при изменении коэффициента кинематической вязкости с n до n_Н, обусловленную сезонным колебанием температур, разделим новую пропускную способность Q_Н, определённую по (5.10) на старую Q

. (5.64)

С течением времени, за счёт коррозии и других процессов, способствующих уменьшению толщины стенки трубопровода и появлению других дефектов, несущая способность секций трубопровода уменьшается, что ведёт к необходимости понижать давления на выходе НПС, а, следовательно, к изменению гидравлического уклона МН. Влияние несущей способности на пропускную способность можно выразить через гидравлические уклоны

. (5.65)

В процессе эксплуатации внутренняя полость труб нефтепровода засоряется скоплением воды, парафина, паров, механических примесей. Постепенное нарастание этих скоплений приводит к росту гидравлического сопротивления трубопровода, что неминуемо скажется на пропускной способности последнего. Оценка состояния внутренней полости производится по величине эффективного диаметра D_ЭФ или по величине коэффициента гидравлической эффективности участка МН Е.

Эффективный диаметр показывает, каким должен быть диаметр простого трубопровода, чтобы его гидравлический уклон равнялся фактическому уклону участка и определяется из уравнения (5.10) c учётом фактического гидравлического уклона МН

, (5.66)

где i_Ф – фактическая величина гидравлического уклона, которая выражается из уравнения (5.3) по существующим давлениям в начале и конце рассматриваемого участка

, (5.67)

Эффективность работы является более информативной величиной, так как показывает не только наличие загрязнения, но и дает оценку их влияния на гидравлическое сопротивление участка и оценивается соотношением теоретического и фактического гидравлических уклонов:

. (5.68)

Тогда влияние состояния внутренней полости на пропускную способность МН можно оценить следующими зависимостями

. (5.69)

. (5.70)

5.4.2 Практика изменения режимов перекачки

Системы МН предназначены для перекачки больших объемов нефти от поставщиков к многочисленным потребителям, находящимся как внутри, так и за рубежами страны. Управление процессами перекачки для таких систем подчинено жесткому требованию [28]: оно должно обеспечивать выполнение планов приема нефти от поставщиков и сдачи нефти по всем потребителям системы за некоторый плановый период времени. Управление собственно процессом перекачки сводится к выбору и выполнению определенных режимов работы МН.

Ни один МН не работает с постоянной производительностью в течение расчетного числа суток перекачки. Это связано с целым рядом причин:

- изменение со временем пропускной способности (см. п.5.4.1);

- планово-предупредительные ремонты;

- пуск очистных устройств;

- отказы основного оборудования;

- отказы в энергоснабжении;

- неритмичность и перебои в поставках плановых объемов нефти;

- неравномерность приема плановых объемов нефти нефтеперерабатывающими заводами;

- отсутствие нефти в резервуарах ГНПС (головных ННПС эксплуатационных участков), или недостаточное по сравнению с плановым поступление нефти в эти резервуары, отсутствие свободного объема в резервуарах КП;

- переменная загрузка МН, которая обусловлена различной закономерностью работы поставщиков нефти, нефтепровода и потребителей (НПЗ).

5.4.3 Классификация методов регулирования

С учётом (5.39) и (5.33) уравнение баланса напоров (5.47) можно представить в виде следующей системы уравнений

(5.71)

Из уравнения (5.71) следует, что все методы регулирования можно условно разделить на две группы: методы, связанные с изменением параметров НПС и методы, связанные с изменением параметров трубопровода. С другой стороны все методы можно разделить на методы «дискретного» и «плавного» регулирования. Для методов «плавного» регулирования характерно изменение технологических параметров в широком диапазоне, а для методов «дискретного» регулирования характерно скачкообразное изменение технологических параметров.

Разделение методов регулирования технологических параметров по указанным критериям представлено в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Дата добавления: 2015-08-05