ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

А. Ф. Бархатов, Е. В. Вязунов

Аннотация


Система автоматического регулирования (САР) давления перекачивающей станции должна обеспечивать отработку расчетного возмущения, связанного с отключением одного насоса на следующей нефтеперекачивающей станции (НПС) или пуска одного насоса на предыдущей НПС [1,2].

Расчетное возмущение возникает как результат нескольких процессов:

- возникновение исходного возмущения, т.е. образование волны расхода и давления на станции, где произошло отключение или пуск насоса;

- распространение этого возмущения по участку нефтепровода между точкой возникновения возмущения и станцией, где находится САР давления, и его затухание по мере рапространения, т.е. уменьшение амплитуды и крутизны фронта. Волна, дошедшая до станции с САР давления, называется набегающей волной;

- взаимодействие набегающей волны с насосной станцией.

Система регулирования должна обладать таким быстродействием, чтобы создаваемая ею волна давления имела противоположный знак и крутизну фронта не меньше крутизны фронта расчетного возмущения.

В настоящей работе получено выражение для определения исходного возмущения, возникающего при отключении насоса на промежуточной перекачивающей станции без резервуарного парка. Напорная характеристика насосов аппроксимируется полным полиномом второго порядка (все коэффициенты полинома отличны от нуля).

Для расчета затухания крутизны фронта волн определен коэффициент линеаризации уравнений неустановившегося движения жидкости через значение производной гидравлического уклона по расходу. Для определения минимального затухания длина участка принята равной 50 км.

В результате взаимодействия набегающей волны с насосной станцией образуется отраженная от станции волна давления и расхода, движущаяся по трубопроводу в направлении, противоположном направлению движения набегающей волны. Взаимосвязь волн давления и расхода определяется формулой Жуковского. Получено уравнение для определения крутизны фронта отраженной волны при известной крутизне фронта волны давления с учетом нелинейности напорной характеристики станции. Выполнены расчеты по определению расчетного возмущения для нефтепроводов DN 500 – 1200 мм.


Ключевые слова


automatic control system;calculated disturbance;coefficient of linearization;initial disturbance;the formula «Zhukovsky»;the slope of the wave front;исходное возмущение;крутизна фронта волны;напорная характеристика насосов;расчетное возмущение;система автоматического регулирования коэффициент линеаризации;формула Жуковского

Полный текст:

PDF

Литература


РД-35.240.50-КТН-109-13. Автоматизация и телемеханизация технологического оборудования площадочных и линейных объектов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Основные положения. М., 2013. 124 с.

Вязунов Е.В., Бархатов А.Ф. Быстродействие системы регулирования давления насосной станции при заданной скорости хода регулирующего элемента // Нефтегазовое дело: электрон. журн. 2014. № 2. С. 65-79.

Туманский А.П. Расчет уменьшения производительности нефтепровода при отключении одного насосного агрегата // Нефть, газ и бизнес. 2007. №4. С. 82-83.

РД 153-39.4-113-01. Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов. М., 2001. 44 с.

Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. М.: «Недра», 1975. 296 с.

Вязунов Е.В., Голосовкер Б.И. Определение крутизны фронта волн при типичных возмущениях на магистральных нефтепроводах // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИОЭНГ. 1968. №10. С. 3-5.

Вязунов Е.В., Голосовкер Б.И. Определение крутизны фронта волн, набегающих на насосную станцию// Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИОЭНГ. 1969. № 6. С 9-12.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-5-273-289

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.