Hesablanmasi

Neft kəmərinin hidravliki hesablanmasına aid nümunə

Uzunluğu
L  600 km

olan boru kəməri ilə sıxlığı

  880

kq / m ³ ,

dinamiki özlülüyü

  0,2 Pz

olan neftin il ərzində

G  6 m ln.t

nəqli zamanı

kəmərin hidravliki hesablanmasına baxaq. Qəbul olunur ki, kəmərdə aşırım nöqtəsi yoxdur. Başlanğıc və son nöqtələrin hündürlükləri uyğun olaraq

Z₁  10 m və Z ₂  30 m .

Boru kəmərinin hidravliki hesablanmasını aşağıdakı ardıcıllıqla aparaq:

1. 
   Texnoloji layihələndirmə normalarına görə il ərzində nəql günlərinin sayını 350 gün qəbul edib kəmərin saniyəlik buraxma qabiliyyətini (həcmi sərfi) tapırıq:
   

G 10 10<sup>9 3

Q </sup>   350  24  3600 ^ 880  350  24  3600 ^{ 0,375 m / s}

Cədvəl 1-dən il ərzində 10-12 mln.t neft nəql etmək üçün diametri 630 mm, divarının qalınlığı 5-12 mm olan boru seçilir.

Boru kəmərinin divarının qalınlığını 5 mm qəbul etsək, borunun daxili diametri 620 mm olar.

2. 
   Axının orta sürəti hesablanır:
   

_{ } 4Q

D²

4  0,375

^ 3,14  0,620²
 1,18 m / s

3. 
   Boruda neftin hərəkət rejimi müəyyənləşdirilir. Borunun daxili
   

səthinin mütləq kələ-kötürlüyü

k_m  0,0015 mm

qəbul etsək, onda nisbi kələ-

kötürlük (  ) aşağıdakı kimi olar:

  ^km

D
 ^0,0015  2,419 10^6

620

Reynolds ədədinin keçid qiymətləri aşağıdakı ifadələrə əsasən hesablanılır:

Re _I

Re _II

 10 2,419 10^6   4,1339 10⁶

 500 2,419 10^6   206,6969 10⁶

Reynolds ədədini hesablayırıq:

_{Re }   D



  ^ 



0,2Pz

0,880 q / sm³
 0,227 10^4 m² / s

Re 

1,181 0,62

0,227 10^4

 32256

Göründüyü kimi, neftin hərəkət rejimi Re  Re _I

olduğu üçün turbulent

rejimin hidravliki hamar sürtünmə zonasına uyğun gəlir.

4. 
   Hidravliki müqavimət əmsalı  
   

hesablanılır:

Blazius düsturuna əsasən

_{ } 0,3164 <sub>

Re</sub>0,25

0,3164

32256^0,25
 0,0236

5. 
   Hidravliki itkilər hesablanılır. Əvvəlcə hidravliki maillik tapılır.
   

_{i } ^hсцр _

L

 _  ²

D 2g

_ 0,0236 _

0,620

1,18²

2  9,81
 0,0027

Onda bütün neft kəməri üçün sürtünmə itkisi

h_сцр  i  L  0,0027  600000  1622,8 m

Yerli müqavimətlərə sərf olunan basqı itkisini təqribən

etsək, onda tam basqı itkisi

h_y.m  30 m

qəbul

H  h_сцр  h_y.m  z  1622,8  30  20  1672,8 m

6. 
   Nasos qurğusunu seçirik:
   

Buraxma qabiliyyətinə əsasən seksiyalı NM710-280 markalı nasosu seçirik. Bu nasosun texniki xarakteristikası aşağıdakı kimidir:

Verimi - Basqısı -

Q  0,197 m³ / s ;


nas
h_nas  280 m ;

Kavitasiya hündürlüyü – 14 m F.İ.Ə  80%.

Nasosun basqısı sü üçün olduğundan neftə görə keçid aparaq.

^Pnas

^{ h}nas.su

  _su

 g  280 1000  9,81  2746,8 10³ Pa

^hnas.neft

_ 2746,8 10³

880  9,81

 318,18 m

Seçilən nasosun verimi 0,197 m³/s oduğu üçün stansiyada 2 nasosun

paralel olaraq birləşdiyini qəbul etsək, onda verim olacaqdır.

0,197  2  0,394 m³ / s

İl ərzində 10 mln.t nefti daxili diametri 620 mm olan boru kəməri ilə nəql

etdikdə verim

0,375 m³ / s

olduğu üçün verimlər arasındakı bu fərq aradan

qaldırılmalıdır. Bu fərq nasosun çarxının xarici diametrini azaltmaqla (yonmaqla) aradan götürülür. Maksimum 10% yonulma mümkündür.

Stansiyada 1 nasosun verimi

Q
'

nas

_ ^Qst

2

 ^0,375  0,1875 m³ / s

2

Yonulması lazım gələn diametr aşağıdakı kimi təyin edilir:
_Q ^' _d '

nas _{ }

^Qnas ^d
d ' və h' -uyğun olaraq yonulmadan sonrakı diametr və nasosun basqısıdır.

Beləliklə

nas

0,9517

95,17%

'
^Q _ 0,1875 _{  }

^Qnas

0,197

Deməli, nasosun çarxının diametrini

100  95,17  4,83%

yonmaqla

0,1875 m³ / s verimi əldə etmək mümkündür.
Çarxın yonulmasından sonra nasosun basqısını təyin edək.

h
'

nas.neft

^hnas.neft

^ Q
_' 2




Q
nas

_2

318,18  0,1875²

^ 0,197²
 288,2 m

nas

7. 
   Nasos stansiyalarının sayını tapırıq:
   

_{n } H _ ^{H  n  1 k  h}_{2 ,}

H _st h'

burada

h₂ -son nöqtədəki basqı; k -nasos stansiyalarının girişində olması gərək

olan basqıdır. Onda
_{n } 1672,8  n  114 30 _ 1702,8  14  n  14

288,2

274,23  n  1688,8

n  6,15

288,2

Nasos stansiyalarının sayı tam ədəd alınmadığı üçün bu sayı aşağı

yuvarlaşdıraq və 6 qəbul edək. Bu zaman

h ^'  0,15

qədər əlavə basqı lazım

nas
olacaqdır. Bu basqını kəmərə lupinq qoşmaqla təmin etmək olar.

^hlup
'


 h
nas

 0,15  288,2  0,15  43,23 m

Lupinq xəttindəki yerli müqavimət

^hl. y

 2 m

və relyefin başlanğıc

nöqtədən sonra doğru artmasını, lupinq xəttinin başlanğıc və son nöqtəsi

arasındakı hündürlüklər fərqinin

uzunluğunu hesablaya bilərik:

Z_lup  0,5 m

olduğunu nəzərə alsaq, lupinqin

^hlup ^{ h}l. y ^{ Z}lup ^{ i  X} lup

^X lup

_ ^hlup ^{ h}l. y ^{ Z}lup

i

_ 43,23  2  0,5 _{ 17000 m}

0,0027

Qeyd: Aparılan hesablamalarda NM710-280 markalı seksiyalı nasosun

20⁰S-də su üçün nəzərdə tutulan verimi sıxlığı

880 kq / m³

olan neftə görə

çevrilməmişdir. Lupinqin hesablanması zamanı da lupinq xəttindəki hidravliki maillik əsas magistral xətdəki hidrvliki mailliyə bərabər götürülmüşdür. Həmçinin lupinqin daxili diametri kəmərin diametri ilə eyni qəbul edilmişdir

13. Neft kəmərlərinin istismarı zamanı nasos stansiyalarının işinin tənzimlənməsi zərurətləri və üsulları

Magistral neft kəmərinin buraxma qabiliyyəti nəql olunan neftin özlülüyünün mövsümin dəyişməsindən (temperaturdan) asılı olaraq xeyli dəyişir. Özlülüyün dəyişməsi öz növbəsində nasos stansiyalarının iş rejimlərinin dəyişməsinə səbəb olur. Belə ki, özlülüyün artması basqını çoxaldır (qış mövsümi), əksinə azalması isə basqını aşağı salır (yay vaxtı). Ona görə də nasos stansiyalarının iş rejimini müəyyən etmək üçün cəm xarakteristikanın orta illik temperaturunun, yay və qış mövsümləri üçün qurulması daha məqsədəuyğundur. Özlülükdən asılı olaraq stansiya ilə kəmərin cəm xarakteristikasının dəyişməsi şəkil 4.19-da göstərilmişdir.

Şəkil 4.19. Neftin müxtəlif özlülüklərində cəm xarakteristikası

1,2-uyğun olaraq 3 və 2 nasosun ardıcıl birləşməsi; 3,4,5-uyğun olaraq qış vaxtı ortaillik və yay mövsümi üçün boru kəmərinin xarakteristikası Beləliklə, nasos qurğularının işinə sərf olunan elektrik enerjisini səmərəli istifadə etmək məqsədilə nasos stansiyasının işini il ərzində mövümindən asılı

olaraq tənzimləmək lazımdır.

Bir çox hallarda neft və ya neft məhsulları kəmərləri xüsusi istismar şəraitinə malik olurlar. Buna misal olaraq, atqı və qoşqu xətləri olan kəmərləri

göstərmək olar. Belə ki, kəmərin trası boyu tələbatçıları təmin etmək məqsədilə kəmərdə atqı xətləri, əgər hər hansı bir yerdə kəmər neft mədəni rayonundan keçirsə, onda çıxarılan nefti həmin kəmərə vurmaq üçün kəmərə qoşulan xət və ya xətlərdən istifadə olunur.

İstər atqı, istərsə də qoşqu xətləri fasiləsiz və fasiləli işləyən xətlər ola bilər. Fasiləsiz atqı xətləri tras boyu yerləşən neftayırma zavodlarını təmin etmək üçün, fasiləli atqılar isə adətən, neft məhsulları kəmərlərində mövcud olmaqla əsasən yaxın neft bazalarının tutumunu doldurmaq üçün tətbiq olunur. Qoşqu xətlərinin fəaliyyəti də neft yatağının gücündən asılı olaraq fasiləsiz və fasiləli ola bilər.

Fasiləsiz olaraq atqı və qoşqu xətləri olan neft kəmərlərinin hesabatını ayrı-ayrı sahələr üzrə aparmaq olar. Əgər atqı və qoşqunun həcmi çox kiçikdirsə, onda kəmərin hesabatında onları nəzərə almamaq olar. Ancaq nəzərə almaq lazımdır ki, fasiləli olan hal üçün bu hal nasos stansiyalarının işini tənzimləməyi zəruri edir.

Şəkil 4.20-də fasiləsiz atqı xətləri olan neft kəmərəi hissəsinin sxemi göstərilmişdir.

Şəkil 4.20. Atqı xətləri olan neft kəmərinin sxemi

Bu AB hissəsinin uzunluğunu  , ondan keçən tranzit sərfi Q_t , yol boyu atqı

t y
ətlərindən keçən cəm sərfi isə Q_y qəbul etsək, sonuncunun atqı xətləri üzrə

bərabər paylanması şərtinə sasən

q  Q / 

yazmaq olar Q  Q  Q .

Əgər kəmərdə neftin axını kvadratik sürtünmə zonasında baş verirsə, onda fasiləsiz atqı xətləri olan neft kəmərində basqı itkisini aşağıdakı ifadəyə əsasən hesablamaq olar:

1 ₂


h  ^Q  Q  Q


Q^{3 }



 Q²  ^{y }


_k 2 _ ^{t t y y} _{3 }

burada

k  sərf modulu olub verilmiş H

basqısı üçün k  ^Q .

Yol boyu ayrı-ayrı hissələrdə, hər atqı xəttindən sonra sərf azaldığı üçün hərəkət rejimləri müxtəlif olur. Ona görə də hesabat hər hissə üçün ayrılıqda aparılmalıdır. Bütün hallarda nəql rejimi nasos stansiyalarının işi ilə tənzimlənməlidir.

İstismar zamanı nəql şəraitinin dəyişilməsi (sərfin dəyişilməsi, hər hansı bir stansiyanın işdən çıxması və s.) neft kəmərinin normal iş rejiminin pozulmasına gətirib çıxara bilər. Məsələn, bir stansiyada kavitasiyaya, digərlərində təziqin buraxılabilən qiymətdən çox olmasına səbəb ola bilər. Bu o deməkdir ki, neft kəmərinin ayrı-ayrı sahələrində buraxma qabiliyyəti müxtəlif olacaqdır. Bu zaman nasos stansiyalarının işinin razılaşdırılması və ya kəmərin ayrı-ayrı hissələrində buraxma qabiliyyətinin bərabərləşdirilməsi tənzimləmə ilə əldə edilir. Tənzimləmə nəticəsində gərək stansiyalardan əvvəl

olan basqıaltıları buraxılabilən həddən

^Hb.b

az, basqılar isə buraxılabilən

basqıdan

^Hb.b

çox olmasın.

Tənzimləmə zamanı nasos stansiyasında basqı ilə yanaşı eyni vaxtda sərf də dəyişir. Tənzimləmə pilləli (nasos qurğularının işdən dayandırılması) və səlis ola bilər. Səlis tənzimləmə aşağıdakı üsullardan birinin köməyi ilə həyata keçirilə bilər:

• 
  nasosun və ya mühərrikin fırlanma tezliyini dəyişməklə;
  

• 
  vurucu kollektordan neft axınının bir hissəsini sorucu boruya yönəltməklə;
  
• 
  axının droselləşdirilməsi ilə.
  

İş rejiminin bir və ya bir neçə qurğuların işdən dayandırılması ilə tənzimlənməsi iqtisadi cəhətdən ən əlverişli üsul hesab edilir. Bu tənzimləmə üsulu bir nasosun yaratdığı basqı qədər basqını azaltmaq tələb olunduğu halda tətbiq olunur. Lazım olan basqı və sərfin qiymətlərinə nail olmaq üçün pilləli tənzimləmə səlis tənzimləmə ilə başa çatdırılmalıdır. Elektrik mühərrikinin fırlanma tezliyini dəyişməklə olan tənzimləmə demək olar ki, hal-hazırda tətbiq olunmur. Bu onunla bağlıdır ki, mövcud olan sxemlər hələ ki, çox mürəkkəbdir və xeyli bahadır. Nasosun fırlanma tezliyini dəyişməklə tənzimləmə xüsusi maqnit muftaları və hidromuftalar vasitəsi ilə həyata keçirilir.

Yoxlama sualları

1. Neft kəmərlərinin texnoloji hesablanması hansı məsələləri həll edir?

2. 
   Neft kəmərlərinin hidravliki hesablanması üçün ilkin verilənlər nlər hesab edilir?
   

3. Boru kəməri trasının sıxlaşdırılmış profili nə deməkdir və nə mqsədlə qurulur?

4. 
   Boruda axın rejimləri necə müəyyən edilir?
   

5. Kvadratik sürtünmə zonasının mahiyyəti nədən ibarətdir?

6. 
   Ümumiləşmiş Leybenzon və Darsi-Veysbax düsturları nə üçündür?
   

7. Hidravliki maillik nədir? Onun həndəsi, fiziki mahiyyəti necə izah edilir?

8. 
   Lupinqli və qoşqu (böyük diametrli boru hissəsi) olduqda hidravliki maillik necə dəyişir?
   

9. Yerli müqavimət nədir və necə təyin olunur?

10. 
    Magistral neft kəmərlərində sürtünməyə sərf olunan, yoxsa yerli müqavimət itkisi çox olur?
    

11. Aşırım nöqtəsi və kəmər üçün hesabi uzunluq nədir?

12. 
    Boru kəməri üçün H  Q  xarakteristikası necə qurulur?
    

13. Nasos stansiyası ilə boru kəmərinin cəm xarakteristikasının qurulmasında məqsəd nədir? Bu xarakteristikaların hansı analitik ifadələrini bilirsiniz?

14. 
    Nasosun H  Q 
    

xarakteristikasına mayenin sıxlığı, yoxsa

özlülüyü daha çox təsir göstərir və səbəbi nədədir?

15. Nasosun H  Q  xarakteristikasını dəyişmək mümkündürmü?

16. 
    Magistral neft kəmərlərində əsas nasoslarla yanaşı köməkçi- basqıaltılı nasoslardan istifadə olunması niyə zəruridir?
    

17. Ardıcıl və paralel birləşmiş nasoslarla təchiz olunan nasos stansiyasının H  Q  xarakteristikası necə qurulur?

18. 
    Nasos stansiyalarının sayı necə təyin edilir və onlar kəmərin trası boyu necə yerləşdirilir?
    

19. Basqılar balansı tənliyini yada salın və onun nəyi ifadə etdiyini izah etməyə çalışın.

20. 
    Nə üçün deyilir ki, nasos stansiyaları və boru kəməri vahid hidravliki sistem kimi qəbul olunur?
    

21. Neft kəmərlərinin buraxma qabiliyyətini hansı üsullarla artırmaq olar?

22. 
    Lupinqin hesablanmasında məqsəd nədir?
    

23. Neft kəməri üçün optimal diametr anlayışı nə deməkdir?

24. 
    Neft kəmərlərinin istismarı zamanı nasos stansiyalarının iş rejiminin tənzimlənməsi zərurəti hansı səbəblərdən doğur və hansı üsullarla həyata keçirilir?
    

- -