Трубопроводный транспорт и хранение углеводородных ресурсов. Примеры решения типовых задач. В 2 т. Т. 2 (2316,60 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 621.6(075) ББК 39.7я73 Т77 Авторы: А. А. Гладенко, С. М. Чекардовский, С. Ю. Подорожников, Ю. Д. Земенков, Б. В. Моисеев, С. М. Дудин, В. А. Петряков, К. С. Воронин, М. Ю. Земенкова, А. М. Куликов, В. О. Некрасов, Д. А. Серебренников Рецензенты: Р. В. Агиней, д.т.н., профессор, заместитель генерального директора по науке АО «Гипрогазцентр» (г. Нижний Новгород); А. Н. Гульков, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Нефтегазовое дело и нефтехимия» Дальневосточного федерального университета Трубопроводный транспорт и хранение углеводородных ресурсов. Т77 Примеры решения типовых задач : учеб. пособие : в 2 т. / [А. А. Гладенко и др.] ; под ред. Ю. Д. Земенкова ; Минобрнауки России, ОмГТУ, ТИУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2017. ISBN 978-5-8149-2550-3 Т. 2. – 352 с. : ил. ISBN 978-5-8149-2552-7 Учебное пособие состоит из двух томов. Во втором томе рассмотрены технологические процессы хранения и распределения углеводородных ресурсов на объектах нефтегазотранспортных предприятий. Приведены краткие теоретические сведения о хранении и распределении углеводородного сырья, даны к ним примеры решения инженерных задач. Описаны особенности эксплуатации промысловых систем сбора и подготовки нефти и газа. Показаны типовые расчеты процессов в данных системах. Отдельно рассмотрены вопросы сооружения и реконструкции нефтегазовых объектов, даны рекомендации по выбору и расчету средств защиты подземных сооружений от коррозии. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки специалистов 21.03.01 «Нефтегазовое дело» и 21.05.05 «Физические процессы горного или нефтегазового производства». УДК 621.6(075) ББК 39.7я73 Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета ISBN 978-5-8149-2552-7 (т. 2) ISBN 978-5-8149-2550-3 2 © ОмГТУ, 2017 © ТИУ, 2017

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ .......................................................................................................... 7 ГЛАВА 9. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА» ............................................................. 8 I. ПРИРОДНЫЙ ГАЗ .................................................................................................. 8 9.1. Простейшие расчеты природного и идеального газов ............................... 8 9.1.1. Расчет параметров природного газа при стандартных условиях ................................................................................................ 8 9.1.2. Законы идеальных газов .................................................................... 14 9.1.3. Нормальные и стандартные условия ............................................... 18 9.1.4. Критические и приведенные параметры ......................................... 18 9.1.5. Отклонение реальных газов от физических законов ..................... 19 9.2. Гидравлический расчет газовых сетей высокого и среднего давления ........................................................................................................ 20 9.2.1. Расчетные расходы газа ..................................................................... 21 9.2.2. Расчеты разветвленных распределительных газопроводов высокого и среднего давления .......................................................... 22 9.2.3. Расчет газопроводов отводов от магистральных газопроводов ....................................................................................... 25 9.2.4. Расчет кольцевой сети низкого давления .......................................... 29 9.3. Газораспределительные станции (ГРС) ..................................................... 39 9.3.1. Подогрев газа на ГРС ........................................................................ 39 9.3.2. Определение количества природного газа по методу переменного перепада давления ...................................................... 44 9.4. Газорегуляторные пункты (ГРП) ................................................................ 56 9.5. Аккумулирующая емкость магистрального газопровода ........................ 65 II. СЖИЖЕННЫЙ УГЛЕВОДОРОДНЫЙ ГАЗ (СУГ) ......................................... 69 9.6. Диаграммы состояния СУГ ......................................................................... 69 9.7. Физические свойства СУГ .......................................................................... 74 9.8. Гидравлический расчет трубопровода для транспорта сжиженного газа ........................................................................................... 79 9.9. Хранение сжиженного углеводородного газа ........................................... 84 9.10. Газонапорные станции (ГНС) ................................................................... 86 ГЛАВА 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ» .............................................. 89 3

Стр.3

ГЛАВА 11. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ХРАНЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ» ............. 119 11.1. Теплофизические свойства нефтепродуктов ........................ 119 11.2. Вместимость резервуарного парка нефтебазы ..................... 124 11.3. Расчет количества сливоналивных устройств ...................... 128 11.4. Самотечный слив и налив нефтепродуктов .......................... 140 11.4.1. Турбулентный режим истечения ............................... 140 11.4.2. Ламинарный режим истечения .................................. 143 11.5. Принудительный слив нефтепродуктов из транспортных емкостей .................................................................................... 150 11.6. Сифонный слив ........................................................................ 156 11.7. Принудительный налив нефтепродуктов в транспортные емкости ..................................................................................... 159 11.8. Расчет необходимого давления на входе в насос при перекачке нефти и нефтепродуктов ............................... 167 11.9. Оценка фактических потерь нефти и нефтепродуктов ........ 168 11.9.1. Потери при заполнении транспортных емкостей ...... 168 11.9.2. Потери при истечении нефти и нефтепродуктов из трубопроводов и резервуаров ............................... 169 11.10. Расчет механических дыхательных клапанов .................... 175 11.11. Выбор оптимальных типоразмеров резервуаров ............... 183 11.12. Компоновка резервуарного парка ........................................ 185 11.13. Подбор насосно-силового оборудования ............................ 187 11.14. Подбор насосных агрегатов .................................................. 188 11.15. Гидравлический расчет технологических трубопроводов .. 190 11.16. Механический расчет нефтепроводов ................................. 193 ГЛАВА 12. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРА И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ И ГАЗА» ............................... 195 12.1. Подготовка углеводородного сырья ...................................... 195 12.2. Сбор и подготовка нефти ........................................................ 197 12.3. Сепарация нефти ...................................................................... 200 12.3.1. Принципы работы нефтяного сепаратора ................. 200 12.3.2. Выбор оптимального числа ступеней сепарации .... 202 12.4. Сбор и подготовка природных газов ..................................... 205 12.4.1. Системы сбора и транспортирования продукции газовых скважин .......................................................... 205 12.4.2. Методы подготовки природного газа ....................... 208 4

Стр.4

12.5. Типовые расчеты систем сбора и подготовки нефти и газа .... 217 12.5.1. Факторы, влияющие на работу нефтегазового сепаратора ..................................................................... 217 12.5.2. Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу ........................................................ 218 12.5.3. Расчет вертикального гравитационного сепаратора по жидкости ............................................. 220 12.5.4. Расчет количества газа, выделившегося на каждой ступени сепарации, с учетом коэффициента растворимости .................................... 221 12.5.5. Расчеты отстойников ................................................... 222 12.5.6. Расчет сепараторов ...................................................... 225 12.5.7. Расчет нефтеловушки ................................................. 227 12.5.8. Расчет сепаратора природного газа на пропускную способность по газу ......................... 230 12.5.9. Гидравлический расчет трубопроводов при движении в них нефтегазовых смесей ............... 232 ГЛАВА 13. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ» ............. 243 13.1. Определение толщины стенки трубы .................................... 243 13.2. Проверка подземного и наземного (в насыпи) трубопровода на прочность и недопустимость пластических деформаций ...................................................... 247 13.3. Расчет напряженного состояния трубопровода при изоляционно-укладочных работах .................................. 251 13.4. Проверка общей устойчивости подземных трубопроводов в продольном направлении ..................................................... 257 13.5. Особенности строительства и эксплуатации трубопроводов в условиях болот ........................................... 261 13.6. Определение шага расстановки грузов при укладке трубопровода в обводненной местности ............................... 264 13.7. Расчет надземного перехода трубопровода на прочность и продольную устойчивость ................................................... 268 13.7.1. Определение допускаемого пролета между опорами.......................................................................... 269 13.7.2. Проверка на продольную устойчивость .................... 269 13.7.3. Проверка на прочность ............................................... 270 13.7.4. Проверка на недопустимость пластических деформаций .................................................................. 271 5

Стр.5

ГЛАВА 14. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ» ..... 275 14.1. Катодная защита подземных металлических сооружений ...... 275 14.1.1. Принцип действия катодной защиты ......................... 275 14.1.2. Расчет катодной защиты .............................................. 282 14.2. Протекторная защита трубопроводов и резервуаров ........... 288 14.2.1. Протекторная защита магистральных трубопроводов ... 289 14.2.2. Протекторная защита днища стальных резервуаров от почвенной коррозии .......................... 291 14.2.3. Расчет протекторной защиты с помощью групповых установок ................................................... 293 ГЛАВА 15. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО ПРОИЗВОДСТВА» ........................................ 298 15.1. Бетонные конструкции ............................................................. 298 15.1.1. Минеральные вяжущие вещества ............................... 300 15.1.2. Маркировка бетона ...................................................... 303 15.1.3. Испытания бетонной смеси ......................................... 306 15.2. Расчет состава бетонной смеси ............................................... 312 15.3. Практическое использование расчетных формул по определению состава бетонной смеси .............................. 314 15.4. Железобетонные конструкции ................................................ 317 15.5. Практическое использование расчетных формул ................. 324 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 334 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................... 335 Приложение 1. Бесшовные трубы (ГОСТ 550–75) .............................................. 339 Приложение 2. Техническая характеристика насосов НДвН и НДсН .............. 340 Приложение 3. Технические показатели насосов НДвН и НДсН ...................... 341 Приложение 4. Рекомендуемые величины производительности закачки-выкачки ........................................................................... 342 Приложение 5. Сортамент наиболее часто употребляемых бесшовных горячекатаных труб (ГОСТ 8732–78) ......................................... 343 Приложение 6. Основные параметры сепараторов ЦКБН с рабочим давлением 0,6 МПа ....................................................................... 344 Приложение 7. Коэффициенты условий работы трубопровода ........................ 345 Приложение 8. Коэффициенты надежности по нагрузке от внутреннего рабочего давления в трубопроводе ............................................ 346 Приложение 9. Коэффициенты надежности по материалу трубы .................... 347 Приложение 10. Коэффициенты надежности по назначению трубопровода .. 348 Приложение 11. Физические характеристики стали ........................................... 349 Приложение 12. Коэффициенты надежности по материалу трубопровода ..... 350 Приложение 13. Механические характеристики различных марок сталей ...... 351 6

Стр.6