ОГЛАВЛЕНИЕ ОТ АВТОРОВ…………………………………………………………......... 10 ГЛАВА 1. ПРАВИЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН……………………………………………….. 11 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. Основные единицы международной системы СИ……………….. Образование производных единиц………………………………... Правила образования десятичных кратных и дольных единиц, а также их наименований и обозначений…………………………... Правила написания обозначений единиц………………………… Правила пересчета значений физических величин при переходе к единицам СИ ……………………………………………………... Общие сведения о системах единиц измерения МКГСС И СГС.. 11 12 14 15 16 19 ГЛАВА 2. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОБЩАЯ ГИДРАВЛИКА»………………………………………………… 22 Гидростатика……………………………………………………….. 22 Давление в покоящейся жидкости.................................................... 22 Сила статического давления жидкости на плоскую стенку.. 28 Сила статического давления жидкости на криволинейные стенки. Закон Архимеда…………………………………………… 35 2.2. Гидродинамика……………………………………………………... 43 2.2.1. Основные понятия кинематики и динамики жидкости................ 43 2.2.2. Гидравлический расчет простых напорных трубопроводов......... 52 2.2.3. Гидравлический расчет сложных трубопроводов……………….. 66 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. ГЛАВА 3. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕПЛОТЕХНИКА»………………………………………………………. 81 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5. 3.1.6. 3.1.7. Термодинамика……………………………………………………... Параметры состояния и газовые законы………………………... Газовые смеси………………………………………………………. Первое начало термодинамики (Закон сохранения энергии)……. Процессы изменения состояния вещества………………………. Пары………………………………………………………………… Термодинамические циклы………………………………………… Истечение газов и паров…………………………………………... 3 81 81 84 95 97 102 106 119 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4. 3.2.5. Теория теплообмена………………………………………………... Теплопроводность………………………………………………….. Конвективный теплообмен………………………………………... Теплообмен излучением……………………………………………. Теплопередача………………………………………………………. Теплообменные аппараты…………………………………………. 122 122 126 131 134 136 ГЛАВА 4. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НАСОСНЫХ И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ»..147 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. Подпор основного оборудования НПС магистральных нефтепроводов……………………………………………………… Регулирование режимов работы НПС нефтепроводов………….. Обеспечение бескавитационной работы насосов на НПС………. Подбор ГПА для КС магистрального газопровода………………. Расчет режима работы КС с центробежными нагнетателями…... Обеспечение беспомпажной работы нагнетателей КС………….. 147 154 161 162 166 172 ГЛАВА 5. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ»……. 175 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.4.1. 5.4.2. 5.4.3. 5.5. 5.5.1. 5.5.2. 5.5.3. 5.5.4. Технологический расчет магистрального нефтепровода………... Режим работы нефтепровода при отключении НС……………… Режим работы нефтепровода при периодических сбросах и подкачках…………………………………………………………… Оценка гидравлической эффективности МН…………………….. Совместная работа насосных станций и линейной части……... Изменение основных технологических параметров перекачки при снижении эффективности работы линейной части………. Определение условий выноса газа и воды из магистральных нефтепроводов (МН)………………………………………………. Автоматизация технологических процессов нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов. Общие понятия об автоматизированных системах управления технологическими процессами……………………………………. Функции автоматизированной системы управления технологическими процессами нефтеперекачивающей станцией магистрального нефтепровода……………………….. Характеристика технологических схем и технологических процессов НПС нефтепровода……………………………………. Разработка алгоритмов управления технологическими режимами работы НПС…………………………………………... 4 175 188 191 195 195 202 203 208 208 210 211 215 ГЛАВА 6. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ»……… 222 Пропускная способность и режим работы магистрального газопровода…………………………………………………………. 6.1.1. Определение физических свойств газа…………………………… 6.1.2. Определение коэффициента гидравлического сопротивления…. 6.2. Определение давления по длине МГ……………………………… 6.3. Расчет сложных трубопроводов…………………………………... 6.4. Температурный режим участка МГ………………………………. 6.5. Определение коэффициента гидравлической эффективности МГ…………………………………………………. 6.1. 222 223 224 225 229 230 233 ГЛАВА 7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА»……………………. 255 7.1. 7.2. 7.3. Общие сведения о перекачке вязких и застывающих нефтей….. 255 Тепловой режим «горячего нефтепровода»……………………… 261 Последовательная перекачка нефтепродуктов…………………... 270 ГЛАВА 8. ТИПОВЫЕ ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСКИЕ РАСЧЁТЫ РЕЖИМОВ РАБОТЫ МГ И КС…………………………….. 281 8.1. 8.1.1. 8.1.2. 8.1.3. 8.1.4. 8.2. 8.2.1. 8.2.2. 8.3. 8.4. 8.5. Практическое использование расчётных формул по определению эквивалентного диаметра сложных участков МГ.. Исходные данные…………………………………………………... Определение эквивалентного диаметра для последовательного соединения участков на резервной нитке………………………... Определение эквивалентного диаметра для параллельного соединения участков на основной и резервной нитках…………. Определение эквивалентного диаметра для последовательного соединения всех участков системы……………………………… Определение показателей технического состояния линейной части МГ и интенсивности использования оборудования КС….. Определение коэффициента гидравлической эффективности работы участка МГ……………………………………………….. Определение интенсивности использования оборудования КС... Определение показателя экстенсивности использования ГПА по времени………………………………………………………….. Оценка вероятности гидратообразования на участке МГ………. Построение кривой влагосодержания насыщенного газа………. 5 284 284 284 285 285 285 285 289 292 293 296 ГЛАВА 9. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ГАЗОВЫЕ СЕТИ И ГАЗОХРАНИЛИЩА»……………………………. 297 ЧАСТЬ I. ПРИРОДНЫЙ ГАЗ 9.1. Простейшие расчеты природного и идеального газов………….. 9.1.1. Расчёт параметров природного газа при нормальных условиях. 9.1.2. Законы идеальных газов…………………………………………… 9.1.3. Нормальные и стандартные условия…………………………….. 9.1.4. Критические и приведенные параметры………………………… 9.1.5. Отклонение реальных газов от физических законов…………… 9.2. Гидравлический расчет газовых сетей высокого и среднего давления……………………………………………………………. 9.2.1. Расчётные расходы газа………………………………………….. 9.2.2. Расчёты разветвлённых распределительных газопроводов высокого и среднего давления…………………………………….. 9.2.3. Расчёт газопроводов высокого и среднего давления……………. 9.2.4. Расчет кольцевой сети низкого давления………………………... 9.3. Газораспределительные станции (ГРС)………………………….. 9.3.1. Подогрев газа на ГРС……………………………………………… 9.3.2. Определение расхода и количества природного газа по методу переменного перепада давления…………………………………... 9.4. Газорегуляторные пункты (ГРП)…………………………………. 9.4.1. Эксплуатация ГРП………………………………………………… 9.5. Аккумулирующая емкость магистрального газопровода………. 9.5.1. Расчет аккумулирующей способности последнего участка магистрального газопровода……………………………………... ЧАСТЬ II. СЖИЖЕННЫЙ УГЛЕВОДОРОДНЫЙ ГАЗ (СУГ) 9.6. Диаграммы состояния СУГ……………………………………….. 9.7. Физические свойства СУГ………………………………………… 9.8. Гидравлический расчет трубопровода для транспорта сжиженного газа…………………………………………………… 9.9. Хранение сжиженного углеводородного газа…………………… 9.10. Газонаполнительные станции (ГНС)…………………………….. 297 297 302 305 305 306 307 307 308 311 314 323 323 327 337 339 345 346 347 351 355 359 360 ГЛАВА 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ»…………………………………… 364 ГЛАВА 11. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЕБАЗ»……………………………………… 385 11.1 11.2. 11.3. 11.4. Теплофизические свойства нефтепродуктов……………………. Вместимость резервуарного парка нефтебазы…………………... Расчет количества сливо-наливных устройств…………………... Самотечный слив и налив нефтепродуктов……………………... 6 385 388 391 399 11.4.1. Турбулентный режим истечения……………………………….... 11.4.2. Ламинарный режим истечения…………………………………... 11.5. Принудительный слив нефтепродуктов из транспортных емкостей…………………………………………………………….. 11.5.1. Слив танкеров и барж…………………………………………….. 11.6. Сифонный слив…………………………………………………….. 11.7. Принудительный налив нефтепродуктов в транспортные емкости……………………………………………………………... 11.8. Расчет необходимого давления на входе в насос при перекачке нефти и нефтепродуктов………………………………………….. 11.9. Оценка фактических потерь нефти и нефтепродуктов………….. 11.9.1. Потери при заполнении транспортных емкостей……………… 11.9.2. Потери при истечении нефти и нефтепродуктов из трубопроводов и резервуаров………………………………….. 11.10. Расчет механических дыхательных клапанов…………………… 399 401 407 407 411 414 420 421 421 422 426 ГЛАВА 12. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «СБОР И ПОДГОТОВКА НЕФТИ И ГАЗА»……………………………………….. 433 12.1. 12.2. 12.3. 12.4. Цель и задачи промысловой подготовки нефти…………………. Выбор оптимального числа ступеней сепарации…………….. Расчеты нефтегазовых сепараторов на пропускную способность по газу и жидкости………………………………….. Расчет сепарации газа в газонефтяных сепараторах первой ступени……………………………………………………………... 433 434 436 437 ГЛАВА 13. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «СООРУЖЕНИЕ И КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ»…………………… 446 Определение толщины стенки трубы…………………………….. Проверка подземного и наземного (в насыпи) трубопровода на прочность и недопустимость пластических деформаций………. 13.3. Расчет напряженного состояния трубопровода при изоляционно-укладочных работах………………………………... 13.4. Определение шага расстановки пригрузов при укладке трубопровода в обводненной местности…………………………. 13.5. Расчет надземного перехода трубопровода на прочность и продольную устойчивость……………………………………… 13.5.1. Определение допускаемого пролета между опорами…………... 13.5.2. Расчет на продольную устойчивость…………………………… 13.5.3. Расчет на прочность……………………………………………… 13.1. 13.2. 7 446 449 451 457 459 459 460 460 ГЛАВА 14. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО КУРСУ «ПРОТИВОКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ»………………………………….. 463 Катодная защита подземных металлических сооружений……... Принцип действия катодной защиты…………………………… Расчет катодной защиты………………………………………... Протекторная защита трубопроводов и резервуаров…………… Протекторная защита магистральных трубопроводов………. Протекторная защита днища стальных резервуаров от почвенной коррозии………………………………………………... 14.2.3. Расчет протекторной защиты с помощью групповых установок…………………………………………………………... 14.1. 14.1.1. 14.1.2. 14.2. 14.2.1. 14.2.2. 463 463 469 473 474 475 477 ГЛАВА 15. ПРИМЕРЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ И ГАЗА………………………………………….. 482 ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………….... 493 Приложение 1……………………………………………………… Приложение 2……………………………………………………… Приложение 3……………………………………………………… Приложение 4……………………………………………………… Приложение 5……………………………………………………… Приложение 6……………………………………………………… Приложение 7……………………………………………………… Приложение 8……………………………………………………… Приложение 9……………………………………………………… Приложение 10…………………………………………………….. Приложение 11…………………………………………………….. Приложение 12…………………………………………………….. Приложение 13…………………………………………………….. Приложение 14…………………………………………………….. Приложение 15…………………………………………………….. Приложение 16…………………………………………………….. Приложение 17…………………………………………………….. Приложение 18…………………………………………………….. Приложение 19…………………………………………………….. Приложение 20…………………………………………………….. Приложение 21…………………………………………………….. Приложение 22…………………………………………………….. 8 493 494 494 494 495 496 499 508 508 510 511 512 514 514 515 516 524 524 525 526 527 527 Приложение 23…………………………………………………….. Приложение 24…………………………………………………….. Приложение 25…………………………………………………….. Приложение 26…………………………………………………….. Приложение 27…………………………………………………….. Приложение 28…………………………………………………….. Приложение 29…………………………………………………….. Приложение 30…………………………………………………….. Приложение 31…………………………………………………….. Приложение 32…………………………………………………….. Приложение 33…………………………………………………….. Приложение 34…………………………………………………….. Приложение 35…………………………………………………….. Приложение 36…………………………………………………….. Приложение 37…………………………………………………….. Приложение 38…………………………………………………….. Приложение 39…………………………………………………….. Приложение 40…………………………………………………….. 527 528 528 529 531 532 532 533 534 536 536 536 537 538 538 538 539 539 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………. 540 9
