SU1786335A1 - Method of pipeline transporting viscous oils and oil products - Google Patents
Method of pipeline transporting viscous oils and oil products Download PDFInfo
- Publication number
- SU1786335A1 SU1786335A1 SU904908677A SU4908677A SU1786335A1 SU 1786335 A1 SU1786335 A1 SU 1786335A1 SU 904908677 A SU904908677 A SU 904908677A SU 4908677 A SU4908677 A SU 4908677A SU 1786335 A1 SU1786335 A1 SU 1786335A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pipeline
- thermal
- pumping
- stations
- throttling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
Description
Изобретение относится к трубопроводному транспорту, преимущественно в области вязких и застывающих нефтей.The invention relates to pipeline transport, mainly in the field of viscous and solidifying oils.
Известен способ транспорта вязких и застывающих нефтей, заключающийся в предварительной их термической обработке. При данном способе нефть нагревается до определенной температуры, затем охлаждается и меняет свои реологические свойства - пределы текучести, температуру застывания и затем производится перекачка,A known method of transporting viscous and solidifying oils, which consists in their preliminary heat treatment. With this method, the oil is heated to a certain temperature, then it is cooled and changes its rheological properties - yield strength, pour point and then pumped,
Однако при известном способе на свойства термически обработанных нефтей большое влияние оказываютусловия охлаждения нефти, чем больше в нефти отношение содержания парафинов к содержанию асфальто-смолистых веществ, тем меньше эффект термической обработки, и наконец, со временем реологические свойства нефти - температура застывания, предел текучести принимают свои первоначальные значения.However, with the known method, the properties of heat-treated oils are greatly influenced by the conditions of oil cooling, the higher the ratio of the paraffin content to the content of asphalt-resinous substances in oil, the less the heat treatment effect, and finally, over time, the rheological properties of the oil — solidification temperature, yield strength, take their original meanings.
Наиболее известным способом транспорта вязких и застывающих нефтей является перекачка с подогревом или горячая перекачка,The most famous method of transporting viscous and solidifying oils is heated pumping or hot pumping,
При этом способе перекачиваемую жидкость подогревают на тепловых станциях и производят перекачку. Расстояние между тепловыми станциями определяют согласно известной формуле В.Г.Шухова:In this method, the pumped liquid is heated at thermal stations and pumped. The distance between thermal stations is determined according to the well-known formula of V.G.Shukhov:
(Л(L
СFROM
I = вр с Ιη * » Т Ы К 7Г О вн ΐ к Г Ь (1) где Б - длина участка между тепловыми станциями, м; ·I = bp with Ιη * Т T К K 7G O vn Г k G b (1) where B is the length of the section between the thermal stations, m; ·
О - производительность, м3/с;About - productivity, m 3 / s;
р - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;p is the density of the pumped liquid, kg / m 3 ;
С - теплоемкость, Дж/кг. град; к - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 град;C is the specific heat, J / kg. hail; k - heat transfer coefficient, W / m 2 deg;
Овн - внутренний диаметр трубопровода, м; .Aries - the inner diameter of the pipeline, m; .
Тн - температура начала перекачки, °С; ΐκ - температура конца перекачки, °С; тв - температура окружающей среды, °С; т.е. для осуществления процесса транс-Tn - temperature of the beginning of pumping, ° С; ΐκ - temperature of the end of pumping, ° С; t in - ambient temperature, ° C; those. for the implementation of the trans
порта жидкости необходимо,.чтобы трубопровод работал в таком тепловом режиме, когда конечная температура жидкости на участке между тепловыми станциями была больше или хотя бы равна температуре застывания перекачиваемой жидкости или критической точке. К тому же необходимо учитывать, что возможны плановые и внеплановые остановки трубопровода длительностью не более трех суток и при этом для дальнейшего запуска трубопровода, чтобы не проводить дополнительные операции (выталкивание жидкости в амбары при остановках, разбавление маловязкой жидкостью и т.п,), необходимо также, выдержать такой тепловой режим, при котором конечная температура ΐκ жидкости после трехсуточного остывания на участке между тепловыми станциями больше или равна ΐ* - критической точке. Эти мероприятия учитываются при расстановке тепловых станций,.It is necessary for the liquid port to operate in such a thermal regime when the final temperature of the liquid in the area between the thermal stations is greater than or at least equal to the pour point of the pumped liquid or a critical point. In addition, it must be borne in mind that planned and unscheduled shutdowns of the pipeline lasting no more than three days are possible, and at the same time, to further start the pipeline so as not to carry out additional operations (pushing liquid into barns during stops, diluting with a low-viscosity liquid, etc.), it is necessary also, withstand such a thermal regime in which the final temperature ΐκ of the liquid after three-day cooling in the area between the thermal stations is greater than or equal to the ΐ * - critical point. These measures are taken into account when arranging thermal stations.
Недостатком этого способа транспорта жидкости является то, что учет явления остановки трубопровода уменьшает расстояние между тепловыми станциями и на протяженных трубопроводах приводит к значительным капитальным и эксплуатационным затратам по строительству и эксплуатации дополнительных тепловых станций.The disadvantage of this method of transporting liquid is that taking into account the phenomenon of stopping the pipeline reduces the distance between the thermal stations and on long pipelines leads to significant capital and operating costs for the construction and operation of additional thermal stations.
Целью.изобретения является сокращение числа тепловых станций.The purpose of the invention is to reduce the number of thermal stations.
Цель достигается тем, что'осуществляют нагрев жидкости на тепловой станции, перекачивают ее до критической точки и устанавливают в этой точке дросселирующее устройство, обеспечивающее дросселирование напора с эффектом тепловыделения.The goal is achieved by the fact that they carry out heating of the liquid at a thermal station, pump it to a critical point and install a throttling device at this point, which ensures throttling of the pressure with the effect of heat generation.
Сущность способа заключается в следующем. Определяют конечную температуру ΐκ (критическую точку) на участке между тепловыми станциями таким образом, чтобы она’стала равной после процесса остывания во время'трехсуточной остановки температуре застывания х*. и по ней рассчитывают длину участка согласно формуле В.Г.Шухова(1).The essence of the method is as follows. The final temperature ΐκ (critical point) in the area between the thermal stations is determined so that it’s equal to the freezing temperature x * after the cooling process during a three-day stop. and the length of the plot is calculated according to the formula of V.G. Shukhov (1).
Затем определяют потери напора РТр по длине рассчитанного участка по известным методикам (см. РД 39-30-139-79 Методика теплового и гидравлического расчета магистральных трубопроводов при стационарных и нестационарных режимах перекачки ньютоновских и неньютоновских нефтей в различных климатических условиях. Миннефтегззпром, ВНИИСПТнефть, Уфа, 1979, с. 55).Then, the pressure losses R T r are determined by the length of the calculated section using known methods (see RD 39-30-139-79 Thermal and hydraulic calculation of trunk pipelines under stationary and non-stationary modes of pumping Newtonian and non-Newtonian oils in various climatic conditions. Minneftegzzprom, VNIISPTneft Ufa, 1979, p. 55).
Учитывая разницу между напором, создаваемым насосами в начале трубопровода Рнас, и потерями напора на трение Ртр на участке между ТС:Given the difference between the pressure created by the pumps at the beginning of the Rnas pipeline, and the friction pressure loss P t p in the section between the vehicle:
Рнас - Ртр - Рп · ± Δ 2 р д = Δ Р, где Рнас - максимальный напор насосной станции;Rnas - Rtr - Rp · ± Δ 2 r d = Δ R, where Rnas - the maximum pressure of the pumping station;
Рп - подпор перед насосной станцией;RP - backwater in front of the pumping station;
ΛΖ - перепад высот начала и конца участка трубопровода, в конце участка (критической точке) устанавливают дросселирующий орган, при этом происходит повышение температуры на следующую величину (см РД 39-30-577-81 Методика теплового и гидравлического расчета трубопроводов при стационарной перекачке ньютоновских нефтей с учетом теплоты трения. Миннефтепром-, Тюменский филиал института Гипротрубопровод, УНИ, 198! с.15):ΛΖ - elevation difference between the beginning and the end of the pipeline section, at the end of the section (critical point) a throttling body is installed, and the temperature rises by the following amount (see RD 39-30-577-81 Methods of thermal and hydraulic calculation of pipelines during stationary pumping of Newtonian oils taking into account the heat of friction. Minnefteprom-, Tyumen branch of the Institute Giprotruboprovod, UNI, 198! p.15):
А . 0,924 10 ~7 · γΔΡ · 0 Тдр «-» « A. 0.924 10 ~ 7 · γΔΡ · 0 Tdr “-” “
0,403 +8,1-10 Зхк .становления;+ 0.403 x W 8,1-10 to .stanovleniya;
0= · 100; . ,0 = 100; . ,
Рц - ~критерий Прандля;RC - ~ Prandl criterion;
V-кинематическая вязкость, м/с.V-kinematic viscosity, m / s.
За счет полученной температуры в процессе дросселирования рассчитывают дополнительный участок от критической точки до следующей тепловой станции. Длина дополнительного участка ЛЬ определяется по известной формуле 8.Г.Шухова, где под знаком логарифма вместо хн подставляют вместо ΐκ + Δ Тдр. Таким образом, длина между станциями составит.Due to the temperature obtained during the throttling process, an additional section is calculated from the critical point to the next thermal station. The length of the additional L section is determined by the well-known formula 8. G. Shukhov, where under the sign of the logarithm instead of x n substitute instead of ΐκ + Δ Tdr. Thus, the length between stations will be.
ί+ Δ ί = I—д-р, где Ьдр - длина участка за счет установки дросселирующего органа.ί + Δ ί = I — dr, where Ldr is the length of the section due to the installation of a throttling organ.
Затем по известной зависимости к гр 5 тр _ „ ί ίηρ ’ где Ι_τρ - общая длина трубопровода, км; ί - длина участка без дросселирования, км;Then, according to the well-known relation to gr 5 tr _ „ί ίηρ’ where Ι_τρ is the total length of the pipeline, km; ί - length of the section without throttling, km;
1786335 61786335 6
Цр - длина участка с дросселирующим органом, км, определяют число сокращенных тепловых станций.CR - the length of the site with a throttle body, km, determine the number of reduced thermal stations.
Таким образом, учитывая, что обычно стараются избежать дросселирования (с.м.книгу Тугунов П.И., Нечваль М.В., Новоселов В.Ф., Ахатов Ш.Н. Эксплуатация магистральных трубопроводов'1, Башкирское книжное издательство, Уфа, 1975, с.50), в .изобретении цель достигается применением дросселирующего органа в качестве источника тепловыделения для увеличения расстояния между тепловыми станциями, что соответствует критериям новизна и существенные отличия.Thus, given that they usually try to avoid throttling (see the book Tugunov P.I., Nechval M.V., Novoselov V.F., Akhatov Sh.N. Operation of main pipelines' 1 , Bashkir book publishing house, Ufa , 1975, p. 50), in the invention, the goal is achieved by using a throttling body as a heat source to increase the distance between thermal stations, which meets the criteria of novelty and significant differences.
Предлагаемый способ транспорта жидкости наиболее эффективен в начальный период эксплуатации трубопровода, когда производительность перекачки ниже проектной производительности.The proposed method of transporting liquid is most effective in the initial period of operation of the pipeline, when the pumping capacity is lower than the design capacity.
Для осуществления необходимого теплового режима перекачки жидкости по трубопроводу в начальный период необходимо сооружение дополнительных тепловых станций, так как длина участка трубопровода прямо пропорциональна производительности перекачки. При выходе трубопровода на проектную производительность необходимый тепловой режим достичь меньшим количеством перекачивающих станций. Предлагаемый способ позволяет избежать строительства тепловых станций, а при увеличении производительности перекачки дросселирование прекращается.To implement the necessary thermal regime for pumping liquid through the pipeline in the initial period, it is necessary to build additional thermal stations, since the length of the pipeline section is directly proportional to the pumping capacity. When the pipeline reaches its design capacity, the required thermal regime can be achieved with fewer pumping stations. The proposed method avoids the construction of thermal plants, and with an increase in pumping capacity, throttling stops.
.Пример. Исходные данные: Эн = 0,72 м - диаметр трубопровода:.Example. Initial data: En = 0.72 m - pipe diameter:
р = 840 кг/м3 - плотность:p = 840 kg / m 3 - density:
С = 2000 Дж/кг °С - теплоемкость; к = 0,5 Вт/м2. °С - коэффициент теплопередачи;C = 2000 J / kg ° C - heat capacity; k = 0.5 W / m 2 . ° С - heat transfer coefficient;
= 0,1 м3/с - производительность трубопровода;= 0.1 m 3 / s - pipeline productivity;
ΐ8 = -25°С - температура окружающей среды;ΐ 8 = -25 ° С - ambient temperature;
т'н 60°С - температура начала перекачки;t'n 60 ° С - temperature of the beginning of pumping;
ΐ* = 20°С·- температура застывания; р 15 = 860 кг/м3 - плотность; ν = 8,3» 10 м/с - кинематическая вязкость;ΐ * = 20 ° С · - pour point; p 15 = 860 kg / m 3 - density; ν = 8.3 "10 m / s - kinematic viscosity;
Ан “0,14 ВтАл°С - коэффициенттеп’лопроводности;En “0.14 WAl ° C - thermal conductivity coefficient;
1_тр - 300 км - длина трубопровода; ΐκ = 44,5°С.- критическая температура.1_tr - 300 km - the length of the pipeline; ΐκ = 44.5 ° C. - critical temperature.
1. Определяем длину участка с параметрами ΐΗ = 60°С; ΐκ = 44,5°С: ι = | ΐ н - г в _1. Determine the length of the plot with the parameters ΐ Η = 60 ° C; ΐκ = 44.5 ° C: ι = | ΐ n - g in _
ΚπϋοΗ ΐ к -ΐΒ ΚπϋοΗ ΐ to -ΐ Β
0,1 · 840 · 2000 , 60 +25 _0,1 · 840 · 2000, 60 +25 _
0,5 ·π·0,7 η 44,5+25 = 30000 μ — 30 км .0.5 · π · 0.7 η 44.5 + 25 = 30000 μ - 30 km.
Определяем потери напора- на участке напора на участке согласно методике (см, РД 39-139-79 Методик теплового и гидрав10 лического расчета магистрал ьных трубопроводов при стационарных и нестационарных режимах перекачки ньютоновских и неньютоновских нефтей в различных климатических условиях. Миннефтепром,We determine the pressure loss in the pressure section of the section according to the methodology (see, RD 39-139-79 Methods of thermal and hydraulic calculation of main pipelines under stationary and non-stationary modes of pumping Newtonian and non-Newtonian oils in various climatic conditions. Minnefteprom,
ВНИИСПТнефть, Уфа, 1979, программа РАЗМЕР”):VNIISPTneft, Ufa, 1979, SIZE program ”):
Ргр = 5« 105 Па (5 атм).Rgr = 5 "10 5 Pa (5 atm).
Учитывая, что прочностные свойства трубопровода рассчитаны на 55 атм, а насосы развивают такой же напор, создается в начале трубопровода давление 55 атм, а на тридцатом километре устанавливается дросселирующий орган (например, задвижка), на котором с Δ Р = Рнас - Ртр = 50-атм = 5.106 Па (для наглядности примера пренебрежем значениями Рп> Δ Ζ) происходит дросселирование, при этом происходит по30 вышение температуры на следующую величину: .Considering that the strength properties of the pipeline are designed for 55 atm, and the pumps develop the same pressure, a pressure of 55 atm is created at the beginning of the pipeline, and a throttling body (for example, a valve) is installed at the thirtieth kilometer, with Δ Р = Рнас - Ртр = 50 -atm = 5.10 6 Pa (for illustrative purposes, neglect the values of P p> Δ Ζ) throttling occurs, while the temperature increases by 30 by the following value:.
0,924 -10 7 · г·ΔΡ ·ά0.924 -10 7 · g · ΔΡ · ά
0,403 +8,1/ 10 “3ί к й= · 100 = 3,49;0.403 + 8.1 / 10 “ 3 ί ky = · 100 = 3.49;
грС п 8,3 -10 5 -840 -2000grS p 8.3 -10 5 -840 -2000
Р гГ=P gG =
0,140.14
1003;1003;
Г=1 +0,3 = 3,99;G = 1 +0.3 = 3.99;
Рп-1_ , , п п 1003 - 1 ο/,” ι и,ό п/_RP-1_,, n п 1003 - 1 ο /, ”ι и, ό п / _
Р,т 3 1003 43 P, t 3 1003 43
0,924 -10 7 · 3,99 · 5 · 10 6 · 3,49 / =8,5°С.0.924-10 7 · 3.99 · 5 · 10 6 · 3.49 / = 8.5 ° С.
0,403 +8,1 -100.403 + 8.1 -10
44,544.5
С учетом повышения температуры на 8,5°С, т.е. ΐκ + Δ тДр = 53°С, рассчитываем длину Дополнительного участка Δ ί до сле55 дующей тепловой станции, выполняя условие, чтобы минимальная температура на участке была не меньше 44,5°С:Given the increase in temperature by 8.5 ° C, i.e. ΐκ + Δ t D r = 53 ° С, we calculate the length of the Additional section Δ ί to the next thermal station, fulfilling the condition that the minimum temperature in the section is not less than 44.5 ° С:
Δ б= Ш 1-+.4-А-Цр.--1в =Δ b = W 1 - +. 4-A-Cr. - 1c =
КтгОвн X к ~ Т оKtgOvn X to ~ T about
0,1-840 -2000, 53 +25 _ ~ 0,5 ·π · 0,7 44,5 +25 = 17629 ~ 17,5 км .0.1-840 -2000, 53 +25 _ ~ 0.5 · π · 0.7 44.5 +25 = 17629 ~ 17.5 km.
Таким образом, Ьдр = Б + ΔΙ = 30 + 17,5= = 47,5 км.Thus, b dr = B + ΔΙ = 30 + 17.5 = 47.5 km.
Определяем число сокращаемых тепловых станций η = к!Е -Ι+β. 300 _ 300 П Б Ιςρ 30 47,5We determine the number of reducible thermal stations η = к! Е-Ι + β. 300 _ 300 P B Ιςρ 30 47.5
10-6 = 4.10-6 = 4.
Если производительность перекачки О = 0,1 м3/с являлась для рассматриваемого трубопровода начальной,то при увеличении производительности перекачки до 0,16 м3/с дросселирование прекращается, так как длина участка с параметрами ги = 60 и ΐκ = 44,5 по расчетам раздела 1 достигнет 47,5 км. В данном случае (начало эксплуатации трубопровода) не понадобится строить дополнительно четыре тепловые станции.If the pumping capacity O = 0.1 m 3 / s was the initial one for the pipeline under consideration, then when the pumping capacity increases to 0.16 m 3 / s, throttling stops, since the length of the section with parameters r and = 60 and ΐκ = 44.5 according to the calculations of section 1, it will reach 47.5 km. In this case (the start of operation of the pipeline) it will not be necessary to build an additional four thermal stations.
Очевидно, что применение дросселирующего органа, установленного в критической точке и обеспечивающего дросселирование с эффектом тепловыделения, позволяет увеличить расстояние между 5 тепловыми станциями, тем самым позволяя сократить число тепловых станций с десяти до шести, что приводит к значительной экономии капитальных затрат.Obviously, the use of a throttling body installed at a critical point and providing throttling with the effect of heat generation allows increasing the distance between 5 thermal stations, thereby reducing the number of thermal stations from ten to six, which leads to significant savings in capital costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904908677A SU1786335A1 (en) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Method of pipeline transporting viscous oils and oil products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904908677A SU1786335A1 (en) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Method of pipeline transporting viscous oils and oil products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1786335A1 true SU1786335A1 (en) | 1993-01-07 |
Family
ID=21559100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904908677A SU1786335A1 (en) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | Method of pipeline transporting viscous oils and oil products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1786335A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569782C2 (en) * | 2013-09-13 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" | Transfer of thick hydrocarbon fluids via pipeline |
RU2686144C1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-04-24 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | High-paraffin oil and / or oil products by pipelines transportation method |
-
1990
- 1990-12-29 SU SU904908677A patent/SU1786335A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569782C2 (en) * | 2013-09-13 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" | Transfer of thick hydrocarbon fluids via pipeline |
RU2686144C1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-04-24 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | High-paraffin oil and / or oil products by pipelines transportation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1786335A1 (en) | Method of pipeline transporting viscous oils and oil products | |
CN202628361U (en) | Cold-start preheating device of engine | |
CN106969137A (en) | A kind of gearbox lubrication circuit system | |
BR0001270A (en) | Method and device for controlling deformations of an unwound metal tube | |
US4006857A (en) | Method for transportation and utilization of waste heat of large condenser power plants | |
CN110260098A (en) | A kind of attemperator of geothermal heat pipeline | |
RU2523923C1 (en) | Oil transportation in pipeline by reverse transfer | |
RU2569782C2 (en) | Transfer of thick hydrocarbon fluids via pipeline | |
CN211203663U (en) | Lubricating oil production conveyor with heating carries function | |
CN101922595B (en) | Anti-drag heat insulation method for oil and gas pipeline | |
CN107311101A (en) | Railway, highway transportation tank car or tank car material quick-thawing apparatus and method | |
FI126003B (en) | ORGANIZATION OF THERMAL ENERGY STORAGE | |
CN104443879A (en) | Constant-temperature self-heating device of oil tank of oil tanker | |
Hong | Natural circulation in horizontal pipes | |
US1016958A (en) | Method of transporting oil long distances. | |
CN201133541Y (en) | Automobile water tank delivery pipe block-proof device | |
Khusnutdinova et al. | Ways to transfer oil and oil products in heating conditions and methods for their enhancement | |
DE102006025762B3 (en) | Pumping device for delivery of medium to be pumped, has motor which can be connected with pump by torque-transmission means, which penetrates over the side of bore pipe work | |
CN204963204U (en) | Tank wagon immersion hose heater | |
US5254366A (en) | Method of treating tubulars with ungelled gelatin | |
CN205350691U (en) | A conveyer pipe for vegetable oil is prevented solidifying | |
CH232847A (en) | Heat pump system. | |
RU2279014C1 (en) | Method for transporting hydrocarbon liquid in main pipeline | |
SU1643863A1 (en) | Method of putting hot pipeline into operation | |
CN103969156A (en) | Method for predicting the maximum pipeline section length of flowing-through of pressurized crude oil |