ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОВИТРАТ ПРИ ТРАНСПОРТУВАННІ НАФТИ МАГІСТРАЛЬНИМИ НАФТОПРОВОДАМИ
DOI:
https://doi.org/10.31471/2304-7399-2024-19(73)-175-187Ключові слова:
нафтопровід, енергетичні втрати, математична модель, структура, дисипація енергії, продуктивність.Анотація
Проведені дослідження стосуються структури гідравлічних втрат енергії при транспортуванні нафти чи нафтопродуктів магістральними трубопроводами. Опираючись на загальні закони руху рідкого неперервного середовища в трубах, загальні енергетичні втрати доцільно розділити на гідравлічні втрати на вязкісне тертя, гравітаційні енерговтрати, інерційні втрати енергії та кориолісові енерговтрати, повязані з нерівномірністю розподілу швидкостей рухомого середовища по перерізу потоку.
Загальновідома математична модель процесу руху неперервного середовища складається з рівняння імпульсу потоку рідини, рівняння нерозривності та рівняння енергії. Перше з перечислених рівнянь виражає принцип д’Аламбера до системи сил, що діють на потік рідини; друге представляє закон збереження маси в рідинному потоці, третє – закон дисипації енергії. Опираючись на рівняння імпульсу, отримано залежності для оцінки величини кожного з видів енергетичних втрат в потоці рідини.
Для знаходження числового значення кожного виду енергетичних втрат використано інформацію про режими роботи системи магістральних газопроводів «Дружба» на західних ділянках траси за довготривалий період. В результаті структуризовано в процентному співвідношенні вказані види енергетичних втрат з мінімальним і максимальним значеннями.
Проведені дослідження дозволили встановити частку витрат енергії на забезпечення заданої пропускної здатності нафтопроводу в порівнянні з енергетичними дисипативним втратами при транспорті нафти. Показано, що енергозатрати на підтримання напружено-деформованого стану трубопроводу незначні, і їх скоротити практично неможливо. Найбільш вагомими є дисипативні та інерційні втрати енергії, скорочення яких дозволить підвищити енергоефективність трубопровідного транспорту.
Посилання
Поршаков Б.П. Газотурбинные установки для магистральных газопроводов/ Б.П. Поршаков, В.И. Халатин – М.: Недра, 1974. – 221 с.
Основные положения диагностического метода термогазодинамических параметров для газотурбинных ГПА / Б. П. Поршаков, А. В. Матвеев, В.М. Коршунов и др.// Трубопроводный транспорт нефти и газа. Тр. МИНХ и ГП им. И. М. Губкина. – М., 1973. С. 146–154.
Грудз В.Я. Обслуговування і ремонт газопроводів/В.Я. Грудз, Д.Ф. Тимків, В.Б. Михалків та ін. //Івано-Франківськ, Лілея-НВ, 2009 – 710 с.
Грудз В.Я. Пускові динамічні параметри газу на дільниці магістрального газопроводу/В.Я. Грудз В, Т.Ф.Тутко// Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: транспорт і зберігання нафти і газу. – 2001. № 38 – С. 45–61.
Енергетична безпека держави: високоефективні технології видобування, постачання і використання природного газу / Є.І. Крижанівський, М.І. Гончарук, В.Я. Грудз та ін. Київ, Інтерпрес ЛТД, 2006 – 283 с.
Грудз Я.В. Вплив нестаціонарності газового потоку на енерговитрати при транспортуванні / Я.В. Грудз // Матеріали між народ.наук.-техн. конф. «Проблеми і перспективи транспортування нафти і газу». Ів.-Франківськ, 15-18 травня 2012. С. 66-67.
Грудз Я.В. Енергоефективність газотранспортних систем / Я.В. Грудз - Івано-Франківськ. – Лілея НВ, - 2012. - 186 с.
Чарный И.А. Неустановившиеся движения реальной жидкости в трубах / И.А. Чарный – М.: Недра, 1975. – 224 c.
Жидкова М. А. Переходные процессы в магистральных газопроводах/ М.О. Жидкова – Киев.: Наукова думка, 1979. – 255 с.
Жидкова М. А. Трубопроводный транспорт газа / М.О. Жидкова - Киев.: Наукова думка, 1973. – 142 с.
Трубопровідний транспорт газу / М.П. Ковалко, В.Я. Грудз, В.Б. Михалків та ін. // Київ, Арена ЕКО, 2002, - 600 с.
Руднік А.А. Методика узагальненого оцінювання та підвищення ефективності функціонування систем трубопровідного транспорту газу А.А. Руднік // Нафтова і газова промисловість. – 2000. - № 6 - с. 36 – 38.
Режими газотранспортних систем /Є.І.Яковлєв, О.С. Казак, В.Б. Михалків та ін. – Львів: Світ, 1992. – 170 с.
Середюк М.Д. Трубопровідний транспорт нафти і нафтопродуктів / М.Д. Середюк, Й.В. Якимів, В.П. Лісафін. Івано-Франківськ, Факел. 2001 – 517 с.
Zheng W., Sutherby R., Revie R.W., Tyson W.R. and Shen G. Stress corrosion cracking of linepipe steels in nearneutral pH environment: a review of effects of stress // Envirpmentally assisted cracking: predictive methods for risk assessment and evaluation of materials, equipment and structures, ASTM STP 1401, R.D. Kane, Ed., American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA, 2000.
