Hesablanmasi

n  P  D  R₁  2 , harada ki, n -yükə görə etibarlılıq

əmsalı və

R₁ -hesabi müqavimətdir. Möhkəmlik şərtində

D  D_x  2

olduğunu

nəzərə alsaq, onda borunun qalınlığının hesablanması üçün aşağıdakı ifadəni alarıq:

_{ } n  P  D_x

2R₁  nP

Ox boyu uzununa sıxılan gərginliklər olduqda borunun divarının qalınlığı:

_{ } n  P  D_{x ,}

2 ₁  R₁  nP

1

1
R  Rⁿ m

k₁  k_e

1
Burada Rⁿ -normativ müqavimət olub müvəqqəti gərginliyə bərabərdir

1
Rⁿ  

müv

; m -boru kəmərinin iş şəraiti əmsalı;

k₁ -material üzrə etibarlılıq

əmsalı;

R_e -kəmərin təyinatı üzrə etibarlılıq əmsalı;

 ₁ -borunun ikioxlu

gərginlik vəziyyətini nəzərə alan əmsal olub aşağıdakı ifadədən tapılır:

 ₁ 

 0,5 

u.n

R₁ ,

 _u.n   Et    n  P  D

2 _n ,

Burada

t -hesabi temperaturlar fərqi;  _n -boru divarının nominal qalınlığıdır.

Möhkəmliyə hesablama zamanı boru divarının qalınlığının qiyməti dövlət standartları və ya texniki şəraitlərlə nəzərdə tutulan yaxın yuxarı qiymətə qədər yuvarlaqlaşdırılır.

Əgər boru kəmərinin uzunluğu boyu daxili təzyiqin azaldığını nəzərə alsaq, onda tikintisi aparılan boru xəttinin dəyişən qalınlıqlı olması (o cümlədən, trasın relyefi nəzərə alınmaqla) metal sərfini azaltmaq baxımından xeyli səmərə əldə etməyə imkan verir.

Məsələ: Tutaq ki, xarici diametri

D_x  720 mm

olan və

P  5,0 MPa

təzyiq

altında neftin nəqli üçün nəzərdə tutulan borunun qalınlığının təyin olunması tələb olunur. Borunun materialı 14XQS markalı və müvəqqəti gərginliyi

 _müv  500 MPa olan poladdan ibarətdir. Axıcılıq həddi  _a  350 MPa .

Əvvəlcə hesabi müqaviməti R₁  tapırıq:

Rⁿ  m

R  ¹ 

500  0,9
 336 MPa

k

1

n
¹  k 1,34 1,05

Qeyd edək ki, tikinti normalarına uyğun olaraq

Rⁿ  500 MPa ;

m  0,9 ;

1
k₁  1,34 və k_n  1,05 qəbul edilmişdir.

Borunun divarının qalınlığı:

_{ } n  P  D_{x }

2R₁  nP

1,1 5,0  720


2336  1,1 5
 5,8 mm  6mm

Plastik deformasiyanın baş verə bilməsini yoxlayaq. Bunun üçün yaranan

həlqəvi gərginliyi hesablayırıq:

 _h
 n  P  D_d

2

_ 1,1 5,0  0,720  2  0,006 _{ 324 MPa}

2  0,006

Göründüyü kimi, 324 < 336 və 324 < 350 olduğu üçün plastik deformasiyalar baş verməyəcəkdir.

3. Magistral neft kəmərlərinin iş sxemləri

Magistral neft kəmərlərinin ən sadə iş sxemi aşağdakı şəkildə təqdim oluna bilər. Cənlərdə saxlanılan neft köməkçi basqı altı nasoslarla götürülərək magistral nasosların qəbuluna verilir. Magistral nasoslar boru kəmərində müəyyən təzyiq yaradır və bu təzyiq mayenin kəmərdə yerdəyişməsi zamanı getdikcə azalır.

Boru kəmərinin sonunda çən parkı olur və boru kəmərindən neft oraya daxil olur (şəkil 4.3, a). Bu nəql sxemi «tutumdan» adlanır. Neft kəmərinin bu sxem üzrə işi zamanı aşağıdakı şərtlər ödənilməlidir:

• 
  köməkçi basqıaltı nasoslara nisbətən çənlərin yerləşməsi nasosların işi üçün lazım olan təzyiq ehtiyatını təmin etməlidir;
  

basqıaltılı nasosların yaratdığı təzyiq magistral nasosların kavitasiya ehtiyatından yüksək olmalıdır;

• 
  basqıaltı və əsas magistral nasosların verimi bir-birinə yaxın olmalıdır;
  
• 
  magistral nasosların yaratdığı təzyiq boru kəmərində müqaviməti dəf etməyə kifayət etməlidir;
  

Şəkil 4.3. Magistral neft kəmərinin iş sxemləri

1. 
   «tutumdan; b – «nasosdan nasosa»; c-işə qoyulmuş tutumla; 1-çən parkı; 2-basqıaltılı nasoslar; 3- magistral nasosxana.
   

• 
  baxılan texnoloji sxemdə nasoslarla yaradılan bütün basqı boru kəmərində itkiyə sərf olunduğu üçün nasosların işçi nöqtəsi stansiya və kəmərin Q-H xarakteristikalarının kəsişmə nöqtəsinə uyğun təyin edilir.
  

«Tutumdan» sxemi üzrə iş zamanı «böyük nəfəsalma» hesabına neftin yüngül fraksiyalarının xeyli itkisi baş verir (çənlərin dolması zamanı havanın çəndən çıxardılması hesabına). Bu texnoloji sxem neft kəmərlərinin tikilməsinin ilk illərində geniş tətbiq olunmuşdur. Bu sxemə uyğun olaraq hər nasos

stansiyasında çənlər parkı tikilir ki, əvvəlki stansiyadan gələn neft tutumlara doldurulsun.

Qeyd olunan nəql sxemi üzrə iş zamanı boru kəmərinin hər bir hissəsinin buraxma qabilliyyəti və təzyiq ancaq nasosların, boru kəmərinin və nəql olunan mayenin xarakteristikalarından asılıdır. Hər bir hissə hidravliki parametrlərə görə bir-biri ilə əlaqəli deyil. Ayrı-ayrı hissələrin buraxma qabiliyyətinin qeyri bərabərliyi çənlərdə yığılan neftin hesabına kompensasiya edilir. Bu sxem kəmərlərin istismarı zamanı çox sadə sxem hesab edilir. Ancaq bir sıra çatışmayan cəhətləri vardır. Birinci, hər nasos stansiyasında çənlər parkı və basqıaltı ilə işləyən nasosxana tikmək tələb olunur. İkincisi, hər hansı bir stansiyanın işdən dayanması praktiki olaraq bütün boru kəməri ilə nəqlin dayanmasına səbəb olur. Çünki boru kəmərinin buraxma qabiliyyəti ilə, müqayisədə çənlərdə neft ehtiyyatları çox azdır. Üçüncüsü hər bir nasos stansiyasında əvvəlcə neft çənləri doldurur, sonra isə nəql üçün kəmərə vurulur: Nəticədə aparılan bu əməliyyatlar hesabına çənlərdə «böyük nəfəsalma» hesabına xeyli neft itkiləri baş verir.

Hal-hazırda ən geniş yayılmış nəql sistemi «nasosdan nasosa iş sxemi hesab edilir (şəkil 4.3, b). Bu sxemə uyğun olaraq bütün boru kəməri uzunluğu 400-600 km olan bir neçə sahələrə ayrılır. Hər bir sahənin başlanğıcında çənlər parkı, basqıaltı və magistral nasosxanaları olan nasos stansiyaları tikilir. Müəyən məsafədən sonra kəmərdə aralıq nasos stansiyaları (3-dən 10-dək) tikilir. Nasos stansiyasından neft təzyiq altında birbaşa sonrakı aralıq stansiyanın nasoslarının qəbuluna verilir. Bu zaman məsafə elə seçilir ki, aralıq stansiyaya daxil olan neftin təzyiqi magistral nasos qurğularının kavitasiya ehtiyatından çox olsun. Bu təzyiqə aralıq stansiyanın yaratdığı basqı da əlavə olunur və neft boru kəməri ilə sonrakı stansiyaya doğru hərəkət edir və buradan birbaşa nasos qurğularının qəbuluna daxil olur. Bu

qayda ilə aralıq stansiyalardan keçən neft sonda tutuma (çənə) daxil olur. Qeyd olunan iş sxemi üzrə hissələrdə olan bütün nasoslar öz aralarında bir maye axını ilə birləşmiş olur. Odur ki, hər nasos stansiyasının iş şəraiti digər stansiyaların işinə təsir edir və bütün stansiyaların iş rejimi ilə birləşmiş olur.

Qeyd olunan sxemlərlə yanaşı aralıq bir sxem-isə qoşulmuş tutumla sxemi də mövcuddur (şəkil 4.2, c). Bu sxemə uyğun olaraq boru kəmərinin son hissəsi bilavasitə basqıaltı ilə işləyən nasosxananın girişinə birləşir və həmin nöqtəyə çən də qoşulur. Çənin həmin yerə qoşulması hesabına təzyiq həmişə sabit saxlanılır. Bu nöqtədə təzyiq ancaq çəndə olan səviyyənin mümkün dəyişmələri hesabına dəyişilir. Çənin tutumundan istifadə olunması sahəsində neft kəmərinin əlaqəli hissələrində verimin dəyişilməsi kompensasiya edilir. Verim çox olduqda əvvəlki hissədə çən dolur, sonrakı hissədə isə çən boşalır. Bu texnoloji nəql sxeminin «nasosdan nasosa» sxemi ilə müqayisədə üstün cəhəti ondan ibarətdir ki, başlanğıcda olan diferensial basqıdan tam istifadə etmək mümkündür. Bu iş sxeminin çatışmayan cəhəti isə çənlərin və basqıaltı nasosxananın tikilməsinin vacib olmasındadır. Digər nəql sxemi - «tutumdan» sxemi ilə müqayisədə bu sxemin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, burada çənlərdə neft itkilərini azaltmaq mümkündür.

4.