Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

36 страниц

Купить РД — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методика предназначена для выполнения тепловых и гидравлических расчетов перекачки нефти и нефтепродуктов по теплоизолированным трубопроводам с применением электроподгрева. Методика содержит основные сведения об устройствах электроподгрева нефти, приведены их классификация, указаны основные ограничения для применения каждого из них. Приведены формулы для расчета параметров электроподогрева трубопровода, оптимальных с точки зрения затрат энергии на подгорев нефти перед началом движения и в процессе движения по трубопроводу.

  Скачать PDF

Временный.

Оглавление

1 Общие положения

2 Классификация обогревательных устройств

3 Расчет параметров для выбора средств электроподогрева при возобновлении перекачки

4 Расчет температуры нагрева и выбора подогрева для возобновления перекачки

5 Определение оптимального времени электроподогрева для запуска нефтепровода

6 Определение температуры перекачиваемой нефти и нагревательного устройства

7 Гидравлический расчет трубопровода с электроподогревом

8 Определение длин обогреваемых и необогреваемых участков трубопроводов

Приложение. Тепловой и гидравлический расчет трубопроводов с электрообогревом

Приложение. Примеры расчетов по разделам 3-5

Показать даты введения Admin

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ промышленности

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛОДОВАТЕЛЬСШ ИНСТИТУТ ПО СБОРУ, ; -iVi: Ж И ТРАНСПОРТУ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ (ВНИИСПТнефть)

Московский институт нефти и газа имени И.М. Губкина.

утвЕРдан

Начальником технического Управлении Миннефтепрома

ю.н.баодиковым "_и_198    г.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ И ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ С ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВОМ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ (временный)

Уфа. 1987г.

Методика предназначена для выполнения тепловых и гидравлически* расчетов перекачки нефтей и нефтепродуктов по теплоизолирован? :ы трубопроводам с применением электроподогрева. Она содержит осно. сведения 0б устройствах электроподогрева, их классификацию и указе ния об основных ограничениях для применения устройств.

Приведены форели для расчетов параметров электроподогрева трубопровода в процессе движения нефти и при возобновлении перекачки после остановки.

В разработке методики участвовали:

МИНГ им. И.М.^бкина:

Зав. а|ил транспорта нефти, профессор Марон В.И., мл.науч.сотр. Гарина-Янычева Н.А. мл.науч.оотр. Рыкин С.Ю.

ВНИИСПТ нефть г. Уфа

ВНШИнефть

Зав.лаборатории 444

ст^науч.сотр. Миркин А.В.

науч.сотр. лаборатории 412 Скоробогатов В.И.

2.14.    Нагреватели ЭНГЛ имеют герметезирующую оболочку из крем-нийорганической резины.

2.15.    У нагревателей ЭНГЛ-100 и ЭНГЛ-100 ХЛ2 каждая нихромовая жила - проводник тока оплетена и окружена стеклонитью. Эти нагреватели предназначены для использования в районах Крайонего Севера.

2.16.    Нагреватели НТЛ-400 и НТЛ-600 не имеют герметизирующего покрытия.

2.17.    Гибкие нагреватели прокладываются вдаль обогреваемого участка трубопроводов двумя способами: по спирали и вдоль образующей / линейный способ/.

2.18.    Линейный способ может быть 1«огорядным /несколько нагревательных лент вдоль образующей/ и включать резервные нагревательные ленты, используемые при необходимости для увеличения мощности подогрева.

2.19.    Спиральный способ допускает намотку с различным нагом

в дань образующей, что позволяет регулировать мощность подвода тепла.

2.20.    За рубежом применяется система СЕКТ

2.21.    Система СЕКТ представляет собой вспомогательную трубу диаметром 19-25 мм, внутри которой помещается изолированный медный проводник и которая приваривается порывистым швом по всей длине основного трубопровода.

2.22.    Трубопроводы заземляются каждые 150-300 м.

2.23.    Отсутсвие потенциала источника на трубопроводе с применением систем СЕКТ позволяет использовать для питания нагревателей напряжение от 1000 В до 10000 В. Максимальная длина трубопровода обогреваемого одним источником питания от 1200 до 40000 и и более.

2.24.    Удельная мощность, выделяемая трубчатым коаксиальным электронагревателем составляет в среднем от 50 до 170 ВТ/м, что

соответствует токам от 150 до 300 А, для кратковременных режимов работы, этот диапазон может быть расширен до 400-450Вт/м /или до

450-500 А/.

2.25.    С увеличением диаметра обогреваемого трубопровода количество электронагревательных устройств возрастает от одного при диаметре до 150 мм до шести при диаметрах 600-800 мм.

2.26.    Для теплоизоляции трубопроводов с электроподогревом применяют теплоизоляцкшнные материалы из минеральной и стеклянной ваты и волокна.

2.27.    Технические характеристики изоляции приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование конструкции

Размеры,

мм

Плтиость

Коэффициент тепло-проводнос-

Вт?мград

и материалов

длина ширина толщи-внутр. на диаметра

кг/м3

Плиты теплоизолционные иа минеральной ваты насинтети-ческом связующем /ГОСТ 9573-72/

1000

500

40

50,75

0,0465

50

100,125

0,049

60

150

0,051

Маты теплоизоляционные из минеральной ваты на

т'пж%гязущ'ы

2000

3000

500

1000

70-80

90-100

50-75

100-150

0,0465

0,049

4000

108

40

150

0,0515

50

60

Полуцилиндры теплоизоляционные из ыинер&льной ваты на сентетмческом

500

57

76

40

50

100

150

0,0465

0,051

с вяэующем/Г0СТ23308-78/

1000

89

108

60

40

200

0,0535

50

60

Цилиндры полые теплоизоляционные из микиральной

500

57

76

Э0;40

50

150

0,051

0,053

750

108

40

200

133

50

159

60

1000

219

50

250

273

60

0,056

2.20. В качестве оболочек изоляции используются листы из алю-миневых сплавов, сталь тонколистная оцинкованная или кровельная, гибкие стеклопластинкм, синтетические плкеки и т.п.

2.29.    Кроме того проияленностьтвыпускает теплоизоляционные изделия из стекловолокна в виде матов и плит на синтетическом связующем и прошивных матов.

2.30.    Технические данные теплоизоляционных изделий из стекловолокна

плотность, кг/м3    35-170

коэффициент теплопровод-    _    _

ности Вт/м,град    0,035-0,46

стоимость руб/м3    16-24

Стекловолокнистые изделия на синтетическом связующем используются при температурах до 180°С, а прошивные маты при температурах

до 450°С.

2.31.    Все более широкое применение находят теплоизоляционные конструкции из пено и поропластов

Технические данные изоляции из пено и поропластов:

Термостойкость °С    140-150

плотность, кг/м3    40-200

теплопроводность,    Вт/м.град    0,042-0,060

стоимость, руб/м®    100-150

Раздел 3.

Расчет параметров для выбора средств электроподогрева при возобновленки перекачки.

3.1.    Расчет параметров для выбора средств электроподогрева производится следующим образом:

3.2.    Поток тепла 0^ при линейной прокладке нагревающего устройства равен

Р М/Тс1

где Р - мощность нагревательного устройства на единицу длины / см. паспортные данные/; М - число нагревателей; d - диаметр трубопроводе.

3.3.    Поток тепла ^ при спиральной прокладке равен

а* -    ♦ lz , р

7 Tell

где (? - иаг намотки.

3.4.    Температура нагревательного устройства косвенного подогрева и материала трубы при возобновлении перекачки определяются

6 'L + ibfk/hlfO*

здесь $ - температура нагревательного устройства и материала трубы |0 - начальная температура нагревательного устройства и материала трубы; \\ - суммарная толщина материала трубы и нагревательной ленты или другого устройства; Ьц - коэффициент теплопроводности нефти;    -    теплоемкость    единицы    объема    нефти;    <^С    -    сум

марная теплоемкость материала трубы и нагревательной ленты или


ГГ1


H* <P+h


И +


где (pCj/ц ^ fpCj/t - теплоемкость материала труби и нагревательной ленты; (f - толщина стенок трубы; h - толщина нагревательной ленты.

U ML

+ <** где X - время начала нагрева.

3.5. Среднее по толщине зоны прогрева значение температуры

I ~ eipf-gOo if] 1

S (рс) о iff J

+ 0HF

Аи

нефти равно

Х-Т

3.6. С помощью формул п/п 3.4. и 3.5. можно вычислить температуру нагревательного устройства и нефти вблизи поверхности трубопровода, если заданы мощность нагревательного устройства Р ,

I/    о    нагрева    ±

число нагревателей IV или маг намотки £    ,    время    процессаv Ь .

3.7. Мощность необходимая для прогрева нефти перед началом


ЛУЫ ; FftH-W

7 Hff Ffr)    (f)«


перекачки определяется по формуле

Р .

на единицу длины


3.8. Формулы п/п 3.5. и 3.7. вместе с формулами п/п 3.2 и 3.3. позволяют определить мощность устройства электрообогрева, если веданы температура нагрева Тн, время нагрева ■£ , число нагревателей fJ или маг намотки $ , или определить число лент t\) и маг намотки, если известна мощюсть (J^ нагревательного устройства

Раздел 4.

Расчет температуру нагрева и времени подогрева для возобновления перекачки.

4.1. Выбор температуры нагрева и времени подогрева производят

ся следующим образом:

4.2.    Для возобновления перекачки необходимо прогреть слой нефти вблизи поверхности трубопровода.

(рС)и

4.3.    При заданном перепаде давлений расход нефти с прогретым слоем определяется по формуле

--П1ЖГ-.&1 , зрн =

1/1%) ь

здесь Q - расход на участке обогрева длиной L ;    - коэф

фициент температуропроводности нефти.

4.4.    Зависимость у/ от Ти представляется в виде

/ = (уИв«р^а*(%-Т.)]

где Jh - вязкость при температуре То; Я,- показатель крутизны вяэкограмш.

4.5.    Если релогия нефти такова, что существенную роль играет начальное напряжение сдвига % # то перепад давления при котором начнется движение нефти равен

а1

L

здесь ^ - предельное напряжение сдвига нефти , величина которого зависит от Tto.

4.6.    Формула п. 4.5. позволяет для известной зависимости от lb и заданной величине Тн найти перепад давления Д Р .

4.7.    Если известна величина Др , то по формуле п.4.5, находим То , при котором начнется движение.

МИНИСТЕРСТВО нвкяной громышленносгл

ВНКИСПТнефгь г.Уфа


МИНГ им. И.М.Губкина


руководащий ДОКУМЕНТ

Методика расчета параметров и оптимальных режимов эксплуатации теплоизолированных трубопроводов с электроподогревэм для перекачки высоковязких нефтей и нефтепродуктов (временный)

РД

Уфа 1987г.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ Методика расчета параметров и оптимальных режимов эксплуатации трубопроводов с электрообогревом для перекачки .водоовязких нефтей и нефтепродуктов.

/I-ая редакция/

Вводится впервые

Приказом Министерства

Срок введения установлен с Срок действия до _

Предлагаемая методика позволяет производить тепловые и гидравлические расчеты трубопроводов с электрообогревом любой протяженности. Методика содержит основные сведения об устройства электроподогрева нефти, приведена их классификация, указаны основные ограничения для применения каздого и? них. Приведены формулы для расчета параметров электроподогрева трубопровода, оптимальных с точки зрения затрат энергии на подогрев нефти перед началом движения и в процессе движения по трубопроводу.

Условные обозначения.


Q-

d-

L -дР-

1'и

9-


X-

X-

9-




Н-

Чг

Р-

У-

I-

X-

<АГ


объемный расход нефти, м3/с; диаметр трубопровода /наружный/, м• длина трубопровода, м;

перепад давления на обогреваемом участке, ^/м2; динамическая вязкость нефти, fV /уч-с; кинематическая вязкость нефти, Ы1/с* коэффициент теплопроводности нефти, вг/и tptd; плотность нефти, плотность изоляции, Kt//K5J удельная массовая теплоемкость, Ъж/м ^^д; начальное напряжение сдвига, К ГС/си1; начальная температура нефти перед разогревом, температура нагрева нефти, К, °С\ температура электронагревательного устройства, время оптишального электроподогрева, С; время прогрева нефти до температуры Тн, с; коэффициент теплопроводности изоляции, Цт/м уад-, теплоемкость единицы объема изоляции, fl*//v3. град; теплоемкость единицы объема ленты, D*/m3-ip$i ■$1лоемкост^\объема металла трубопровода, Ъж/м3-^; толщина стенки трубопровода, м; толщина нагревательной ленты, М;

сумма толщин нагревательной ленты и стенки трубы, /ч; поток тепла, 8т/ил*2;

мощность нагревательного устройства на единицу его длины, число нагревателей,

иаг намотки спиральной укладки ленты,м*

температура изоляции. К*,

коэффициент теплоотдачи в ядро потока, Вт/д2


U - скорость перекачки нефти, н/С*

X- температура окружающей среди, °С *

d - коэффициент теплоотдачи от трубопровода в окружающую среду,

й,- показатель кривизны вяэкограммы.

I. Общие положения

1.1.    Для поддержания температуры высоковязких нефтей и нефтепродуктов, высокопарафинистой нефти при перекачке при температурах окружающей среды, ниже температуры их застывания технология транспорта предусматриваем использование электрообогревательных устройств.

1.2.    Использование электрообогревательных устройств дает возможность автоматизировать процесс регулирования температурного режима перекачки нефти.

1.3.    Электроообогревательные устройства особенно эффективны при периодической потребности в подогреве. Их можно в нужное время включать и выключать в зависимости от температурных условий внешней среды, или при разогреве застывшего нефтепродукта из-за остановки перекачки.

1.4.    В теплоизолированном трубопроводе с электрообогреватель-ным устройством проложенным вдоль образующей трубопровода или намотанного спирально на него под слоем теплоизоляции, для возобновления перекачки необходимо прогреть слой нефти в окрестности внутренней поверхности трубопровода. Этого оказывается достаточным чтобы возобновить перекачки и продолжать ее.

1.5.    В связи с этим возникают следующие задачи: Определить оптимальную температуру нагревательного устройства, распределение температуры транспортируемой среды, потери напора в трубопроводе

с целью снижения энергозатрат на перекачку; наЩти такое управление процессом нагрева нефти, чтобы к эаданноцу моменту времени обеспечить заданную температуру при минимальных затратах энергии на подогрев с учетом ограничений на мощность элехтрообогревательных устройств.

Раздел 2.

Классификация обогревательных устройств.

2.1. Системы электрообогрева трубопроводов можно разделить на две основные группы: системы прямого обогрева, в которых ток пропускается непосредственно по обогреваемому трубопроводу; системы косвенного обогрева, в которых используются нагреватели, намотанные на поверхность трубопровода или проложенные по его образующей.

2.1.2.    Различные методы электрообогрева можно классифицировать в соответствии со схемой изображенной на рис.1.

2.1.3.    Индукционный электрообогрев осуществляется током высокой частоты, который пропускается по проводнику, намотанному на поверхность трубы. При этом необходимо тщательно выполнять электро-изоляцию.

При использовании индукционного метода достигается высокая мощность, зависящая от числа витков и частоты тока. Из-за высокой стоимости метод индукционного электроообогрева не навел широкого применения.

2.1.4.    При импедансном способе электрообогрева переменное напряжение от однофазного трансформатора подводится к концам обогреваемого участка. При этом трубопровод является проводником тока.

По требованию техники безопасности напряжение тока не должно превышать 36 в. Максимальная длина трубопровода, обогреваемого одним источником тока, составляет 900-1200 м.

2.1.5.    Для косвенного обогрева используются нагревательные кабели. Наибольшее распространение получили кабели с минеральной

Смет«ш Mwgootow


fl L.l


изоляцией и металлической оболочкой - кабели МИ. Выпускаются кабели в медной и стальной оболочках /ЮЛ/, /КНМС/. При температурах не более 200° применяются кабели в медной оболочке, до 400°С - углеродистая сталь и до 800° - нержавеющая сталь. При температурах до 50° используется нагревательный кабель КНКРВ - 85 - 47/380 ТУ 63 РСФСР - 5 - 28.

Кабели прокладываются либо внутри трубы по ее оси либо снаружи струбопровода. Кабели применяются до обогрева участков длиной 5-8 км.

2.1.6.    Наиболее универсальнжя система косвенного электрообогрева - гибкие ленточные нагреватели.

2.1.7.    Существуют два типа ленточных нагревателей:

тип ЭНГЛ-180 /элемент нагревательный, гибкий, ленточный/

тип НТЛ /нагреватель теплостойкий ленточный/.

2.1.8.    Технические данные нагревателей ЭНГЛ приведены в таблице I.

Таблица I.

Технические данные нагревателей.

Технические данные

тип нагревателей

ЭНГЛ-180

ЭНГЛВ-180

ЭНГЛ-1ЯШ

Номинальное напряжение, В

220

220 и 380

36 и 220

Удельная мощность, Вт/ы

40-100

Х-100

40-100

Номинальная мощность, кВт

0,17^10

0,143-2,10

о,п^г,ю

Электричес, сопротивление

изоляции /не менее/, М Ом:

- в холодном состоянии

1,0

1,0

1,0

- в рабочем состоянии

0,5

0,5

0,5

Длина, м

2,55-33,12

2,48-38,17

1,7-33,12

Ширина, мм

30-33

30-41

30-41

2.1.9. Технические данные нагревателей НТЛ приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Технические данные гибких нагревательных лент типа НТЛ.

Технические данные

Номинальное напряжение, В

220 и 380

Удельная мощность, Вт/м

150-360

Номинальная мощность, кВт

1,02-5,45

Эдектрмч. сопротивление изоляции /не менее/ М

- в холодном состоянии

х,0

- в рабочем состоянии

0,5

Длина, м

4,3-23,4

Ширина, мм

22

Толщина, мм

2,5

Масс, кг

0,84-2,1

2.10. Существуют две конструкции гибких нагревателей ЭНГЛ-180, ЭНГЛЕ-180, ЭНГЛ-180 ХЛ2:

- без токоведущих проводов /для индивидуального подключения/ -- исполнение И: с тонковедущими проводами / для последовательного подключения/ - исполнение П.

2.II. Пример записи условного обозначения нагревателя марки ЭНГЛ-180 мощностью 1,63 кВт, с номинальным напряжение 220 В, исполнения П и длиной активной части 27,12 м - ЭНГЛ-180-I, 63/220 27,12. 2.127 Пример записи условного обожначения нагревателя марки НГЛ-400 с номинальным напряжением 220 В, удельной мощностью 150 Бт/м дли ной активной части 13,52 м - НТЛ-400-220-150-13,52.

2.13. Нагреватели ЭНГЛ в исполнении П допускают последовательное воединение в цепи до 130 м и мощностью до 5,5 кВт.