Изменение подпора перед станциями при изменении вязкости нефти

Подпор перед насосной станцией с + 1 определим из уравнения баланса напоров для участка lC+1 (между первой и с + 1 станциями):

.

Учитывая, что

(из уравнения баланса напоров для всего нефтепровода), получим:

.

В этом уравнении от вязкости нефти зависит лишь величина . Таким образом, изменение подпора  при изменении вязкости определяется значением  , где  представляет собой среднее расстояние между нефтеперекачивающими станциями на участке lC+1 , а  — для всего нефтепровода.

Если , то при увеличении вязкости нефти дробь  возрастает и, следовательно, уменьшается подпор . Для случая , — наоборот, при увеличении вязкости нефти подпор перед станцией с + 1 увеличивается.

И наконец, если , изменение вязкости нефти не оказывает влияния на величину подпора, так как при любом значении f в этом случае

Изменение подпоров перед станциями при изменении вязкости иллюстрируется рис. 1.

Вертикальные пунктирные линии отсекают на профиле трассы одинаковые расстояния  (на чертеже ); L — расчетная длина нефтепровода.

Сплошные и пунктирные линии гидравлического уклона i и  соответствуют вязкостям  и  ; . Отрезки аА1 = A1A2 = А2Аз и  представляют собой напоры НCT и  развиваемые насосными станциями при вязкости нефти  и ; отрезок 1a подпор перед первой станцией .

Примем точку 1 за начало координат. Тогда линии гидравлического уклона, идущие от точек А и , будут описываться уравнениями

и

,

где l — расстояния от начальной точки трассы 1, а H и  - соответствующие им ординаты.     В точках пересечения этих линий Н == , т. е.

.

Учитывая, что

 и ,

нетрудно убедиться, что линии гидравлического уклона при вязкостях  и  пересекаются на расстояниях

,

где с — целое число == 1, 2, 3 и т. д.

Рис. 1. Изменение подпоров перед станциями при изменении вязкости перекачиваемой нефти

Если бы третья станция находилась в точке В, над которой пересекаются линии i и , т. е. на расстоянии, кратном , то при любом увеличении или уменьшении вязкости нефти подпор остался бы неизменным ( условие ).

Но эта станция расположена дальше точки пересечения гидравлических уклонов  и ; для нее

.

Поэтому подпор перед третьей станцией при увеличении вязкости понижается, что и показано на чертеже. Нефтеперекачивающая станция 2 находится левее точки пересечения линий i и  для нее

.

Поэтому подпор перед ней при вязкости  больше, чем при вязкости .

Изменение подпоров при изменении вязкости нефти следует учитывать при расстановке нефтеперекачивающих станций: от вязкости зависят границы зон их возможного расположения. Если характер профиля таков, что , то правая граница зоны

возможного расположения станции с + 1 будет определяться точкой пересечения линии гидравлического уклона  при наибольшей вязкости нефти  с линией, проведенной эквидистантно профилю на высоте, равной наименьшему допустимому подпору . На рис. 17 третья станция поставлена неправильно: правая граница ее зоны возможного расположения должна быть в точке С, где расстояние от профиля до линии гидравлического уклона  равно . Вторая станция на рис. 17 может находиться лишь на . Поэтому правая граница зоны ее возможного расположения определяется линией гидравлического уклона i при наименьшей вязкости .

Левая граница зоны возможного расположения станции с + 1, где подпор имеет наибольшее значение, должна определяться по той линии гидравлического уклона ( i или ), которая проходит выше над профилем трассы.