2.4. Определение всасывающей способности насосов.

Всасывающая способность насосов определяется для Q_max.час по формуле

[12]

где H_S ــ допустимая высота всасывания насоса, м;

P_a ــ атмосферное (барометрическое) давление, н/м²;

ρ_max ــ плотность жидкости при максимальной температуре перекачки, [кг/м³];

∆h_доп.н ــ допустимый кавитационный запас для нефтепродукта, м;

υ_вх  скорость потока во входном патрубке насоса, м/с;

g ــ ускорение свободного падения, м/с².

При H_S отрицательном насосу требуется подпор величиной ׀ H_S׀ , при положительном – насос имеет самовсасывающую способность величиной H_S.

Для основного насоса:

Основной насос не обладает самовсасывающей способностью.

Для подпорного насоса:

П одпорный насос также не обладает самовсасывающей способностью.

Производим проверку правильности выбора насосов по допустимой высоте всасывания. Для ГНПС проверка производится только для подпорных насосов по следующим условиям:

1) по развиваемому напору:

;

2) по всасывающей способности:

,

где Н_п – напор подпорного насоса, Н_п=123 м;

Н_sп – допустимая высота всасывания подпорного насоса, Н_sп= -1,56 м;

h_вп и h_нп – потери напора на трение и на местные сопротивления во всасывающем и нагнетательном трубопроводах подпорной НС; при отсутствии данных по протяженности и диаметрам трубопроводов, принимаются ориентировочно равными по 5 м [1];

Δz_п – разность геодезических отметок конца нагнетательного трубопровода подпорной НС (входной патрубок первого основного насоса) и начала всасывающего (патрубок самого удаленного резервуара), Δz_п=5 м;

H_S ــ допустимая высота всасывания основного насоса, H_S= – 31,99 м;

Δz_в – разность геодезических отметок всасывающего патрубка подпорного насоса и патрубка самого удаленного от подпорной НС резервуара, Δz_в=5м;

h₀ – обычно соответствует минимальному уровню взлива жидкости в резервуаре откачки; для стальных наземных резервуаров h₀=1,0 м [14].

1) ;

2) .

Первое условие выполняется, а второе – нет. Наиболее радикальным способом его выполнения является заглубление подпорной НС [1]. Необходимое заглубление насоса относительно резервуара находится по формуле:

,

При положительном h_з требуется заглубление не менее, чем на h_з, при отрицательном – заглубления не требуется.

Следовательно, заглубляем подпорную НС на 6 м, при условии, что потери напора на трение и на местные сопротивления во всасывающем трубопроводе подпорной НС h_вп, составят не более 2 м.

2.5. Проверка расчетного числа рабочих насосов на выполнение условий сохранения прочности корпуса насоса и

трубопровода. [1, стр. 14]

где n ــ округленное до целого числа количество насосов;

H_н ــ напор развиваемый основным насосом для перекачиваемой жидкости при максимальной подаче (действительный напор одного насоса), м;

h ــ подпор основного насоса, равный

h_H – потери напора в коммуникациях НС со стороны нагнетания, примерно равные 5 м [1];

P_раб ــ допустимое рабочее давление трубопровода, P_раб=5,7 МПа;

ρ_t ــ плотность при расчетной температуре t, кг/м³;

g ــ ускорение свободного падения, м²/с.

773 м > 691,7 м, условие не выполняется; требуется усилить прочность трубопровода до рабочего давления:

Произведем расчет толщины стенки трубопровода для нового рабочего давления трубопровода, удовлетворяющего условиям прочности:

[4, формула 12]

где δ ــ толщина стенки трубопровода, мм;

n ــ коэффициент надежности по нагрузке, в нашем случае принимаемый равным n = 1,15 по [4, таблица 13]

P_раб ــ рабочее давление трубопровода, МПа;

R₁ ــ расчетное сопротивление растяжению металла труб, МПа;

D_н  наружный диаметр трубопровода, D_н =1020 м.

[4, формула 4]

где R₁^н ــ нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб, принимаемое равным минимальному значению временного сопротивления (предела прочности), для марки стали 14ХГС оно составляет 500 МПа, [2];

m ــ коэффициент условий работы трубопровода, зависящий от категории участка трубопровода [4, таблица 1]. Для транспортировки нефти или нефтепродуктов по трубопроводам подземной прокладке диаметром ≥ 700 мм категории участка трубопровода будет считаться III [4, таблица 2]. => m = 0,9.

k₁ и k_н ــ коэффициенты надежности, соответственно, по материалу и по назначению трубопровода. k₁=1,47 [4, таблица 9], k_н=1,00 [4, таблица 11].

где P_н ــ допустимое рабочее давление насоса 73,5·10⁵ Н/м² с подачей больше 360 м³/ч , [МПа];

Условие прочности корпуса выполняется.