XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Сущность последовательной перекачки нефтей и нефтепродуктов заключается в том, что различные по качеству жидкие углеводороды отдельными партиями определенных объемов перекачиваются по одному магистральному трубопроводу. При этом увеличивается коэффициент использования магистральных трубопроводов, освобождаются другие виды транспорта и улучшается, как следствие, экологическая обстановка.

Транспортировка светлых нефтепродуктов потрубопроводамсущественно отличается от перекачки сырой нефти. Главное отличие состоит в том, что в одной и той же трубе одновременно находятся не одна, а несколько жидкостей с различными физико-химическими свойствами и различным назначением. При этом требуется, чтобы перекачиваемые жидкости не перемешивались с друг другом и дошли до потребителя практически в том же количестве и с тем же качеством, с каким были приняты к транспортировке. Основной технологией транспортирования светлых нефтепродуктов по трубопроводам, принято сейчас во всем мире, является последовательная перекачка нефтепродуктов с прямым контактом между ним, то есть перекачка нефтепродуктов отдельными порциями (партиями).

На образование смеси оказывают влияние режим перекачки, остановки перекачки, конструктивные особенности обвязки перекачивающих станций и резервуарных парков, объем партии, соотношение вязкостей и плотностей перекачиваемых жидкостей.

Постановка задачи

Исходные данные:

м/с – скорость прокачки (скорость смеси)

мм – диаметр трубопровода

м – длина трубопровода

Для оценки коэффициента продольного перемешивания как правило используют эмпирические формулы. В данном случае формула Асатуряна позволяет оценить коэффициент продольного перемешивания исходя из значений Рейнольдса.

Рассмотрим случай транспортировки : Нефть тяжелая + керосин:

Нефть тяжелая: кинематическая вязкость=140· ; Re=3300; t= 18 градусов.

Керосин: кинематическая вязкость=2,7· ; Re=453.333; t=20С

с – время движения фрона жидкостей по длине трубопровода

в часах

– площадь сечения трубопровода

м – длина области смеси

– объем смеси (в пределах концентрации от 1 до 99%)

Используя пакт MATHCAD несложно провести исследование влияния основных параметров процесса последовательной перекачки различных пар нефтепродуктов на объем и длину смеси в трубопроводе.

Рисунок 1.- Динамика роста объема и длины смеси в трубопроводе

На рисунке 1 представлена динамика изменения объема и длины смеси в трубопроводе.

Аналогично можно получить Зависимости объема смеси от скорости перекачки, длины трубопровода и др.