Обоснование новых методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов

Морозова, Наталья Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование новых методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов
ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Обоснование новых методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов"

На правах рукописи

МОРОЗОВА Наталья Владимировна

ОБОСНОВАНИЕ НОВЫХ МЕТОДОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА НЕФТЕ-И НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ

Специальность 25.00.19 - Строительство и эксплуатация

газонефтепроводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 з коя

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003483884

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

Ведущая организация - ООО «Балтнефтепровод».

Защита диссертации состоится 26 ноября 2009 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета д 212.224.10 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 26 октября 2ппо "

Коршак Алексей Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Земенков Юрий Дмитриевич,

кандидат технических наук, доцент

Коробков Геннадий Евгеньевич

ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук, профессор

А.К.НИКОЛАЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследовании. Наша страна обладает одной из самых мощных трубопроводных систем в мире. Сегодня нефтяными компаниями эксплуатируется около 80 тыс. км магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов. И эта сеть продолжает расширяться - введена в строй первая очередь нефтепровода Восточная Сибирь - Тихий океан, планируется строительство нефте- и нефтепродуктопроводов БТС-2, Западная Сибирь - Мурманск, Сызрань-Новороссийск (проект «Юг») и др.

Важным этапом как на стадии проектирования нефте- и нефтепродуктопроводов, так и в процессе их эксплуатации является гидравлический расчет, который лежит в основе расстановки перекачивающих станций и планирования режимов перекачки, что определяет экономическую эффективность принимаемых инженерных решений.

Вопросами разработки методов гидравлического расчета трубопроводов для перекачки ньютоновских жидкостей посвящены труды многих исследователей. Из современных работ в области исследования гидравлических сопротивлений и прогнозирования коэффициента гидравлического сопротивления можно выделить труды А.Д. Альтшуля, В.Д. Белоусова, И.А. Исаева, М.В. Лурье, Л.А. Са-мойленко, П.М. Слисского, A.B. Теплова, Г.К. Филоненко, Н.З. Френкеля, A.B. Черникина, В.И. Черникина. Б.Л. Шифринсона и др.

Большое количество теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в этой области, позволяет сегодня однозначно прогнозировать величину коэффициента гидравлического трения X лишь для случаев ламинарного режима, а также зон гладкого и шероховатого трения турбулентного режима. В то время, как для переходной зоны, а также для практически значимой в магистральном транспорте нефти и нефтепродуктов зоны смешанного трения турбулентного режима единственно верного решения этой задачи пока не существует.

В этой связи исследования, направленные на совершенствование гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов являются актуальными.

Цель диссертационной работы - обоснование зависимостей для расчета коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне и зоне смешанного трения турбулентного режима, а также определение областей их применения в случае использования формулы Л.С. Лейбензона.

Идея работы. Для расчета величины коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне и зоне смешанного трения турбулентного режима необходимо использовать формулы, с наименьшей среднеквадратичной погрешностью описывающие экспериментальные данные, а область их применения должна определяться из условия сопряжения с другими формулами, справедливыми в смежных зонах.

Задачи исследований:

1. Выявление формул, позволяющих вычислить коэффициенты гидравлического сопротивления в переходной зоне и в зоне смешанного трения турбулентного режима с наименьшей среднеквадратичной погрешностью.

2. Определение коэффициентов в формуле Л.С. Лейбензона для переходной зоны и зоны смешанного трения турбулентного режима.

3. Уточнение граничных и критического числа Рейнольдса.

Научная новизна работы:

1. Показано, что если шероховатость труб определена на основе решения обратных задач, то величину X для магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов при эксплуатационных расчетах можно находить по формулам классической гидравлики с допустимой при инженерных расчетах погрешностью.

2. Установлено, что с наименьшей среднеквадратичной погрешностью коэффициент гидравлического сопротивления в переходной зоне может быть рассчитан по формуле Института Гипрот-рубопровод, а в качестве критического числа Рейнольдса следует принимать величину 2040.

3. Впервые установлено, что в переходной зоне коэффициенты в формуле Л.С. Лейбензона равны р=12,5-10"7 с2/м, т=-1,04.

4. Показано, что с наименьшей среднеквадратичной погрешностью гидравлический расчет по формуле Л.С. Лейбензона в зоне

смешанного трения турбулентного режима может быть выполнен при р=0,0166-£°'15, ш=0,1.

5. Найдены переходные числа Рейнольдса 11е[=17,5/е и Кец=531/е, позволяющие выполнить гидравлический расчет по формуле Л.С. Лейбензона без скачков напора на границах зоны смешанного трения.

Защищаемые научные положения:

1. При эксплуатационных расчетах нефте- и нефтепродукто-проводов в зоне смешанного трения турбулентного режима шероховатость труб следует определять на основе решения обратных задач, что позволяет использовать в расчетах современные формулы классической гидравлики (А.Д. Альтшуля, И.А. Исаева, Н.З. Френкеля, В.И. Черникина) с погрешностью не более 5%.

2. При проектных и эксплуатационных расчетах нефте- и нефтепродуктопроводов в переходной зоне и зоне смешанного трения турбулентного режима следует применять полученные в данной работе значения коэффициентов в формуле Л.С. Лейбензона и границы режимов и зон трения.

Методика исследований. В диссертационной работе использовались обобщение и анализ теоретических и экспериментальных трудов в области исследования гидравлических сопротивлений трубопроводов, аппарат фундаментальной гидравлики, различные прикладные математические методы - численные методы, линейная алгебра, методы математической статистики.

Достоверность научных положений. Теоретические исследования основаны на фундаментальных законах трубопроводной гидравлики и выполнены с использованием современных методов и профессиональных программных продуктов.

Достоверность положений выводов и рекомендаций подтверждается сопоставлением результатов теоретических исследований с экспериментальными данными других авторов.

Практическое значение работы. При использовании предложенных методических рекомендаций среднеквадратичная погрешность расчета X в переходной зоне снижается на 14%, а в зоне смешанного трения турбулентного режима на 1,6%.

Реализация результатов работы. Разработанные формулы

для гидравлического расчета применяются институтом ОАО «Институт «Нефтегазпроект» при проектировании нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.

Научные и практические результаты диссертационной работы могут быть использованы в учебном процессе СПГГИ (ТУ) при изучении дисциплины «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» студентами специальности 130501.

Апробация работы. Содержание и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на 59-й Межвузовской студенческой научной конференции «Нефть и газ-2005» (РГУ им. И.М. Губкина, г. Москва, 2005 г.), II Межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогуманитарного образования специалистов ТЭК» (УГНТУ, г. Уфа, 2005 г.), Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса ВУЗов минерально-сырьевого комплекса России (СПГГИ (ТУ), г. Санкт-Петербург, 2006 г.), V Международной научно-технической конференции «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта» (ПТУ, г. Новополоцк, 2006 г.), ежегодной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (УГНТУ, г. Уфа, 2005...2007 гг.), Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт» (УГНТУ, г. Уфа, 2005...2008 гг.).

Личный вклад автора. Автор самостоятельно выполнил постановку задач и разработку методики исследований, литературный обзор и анализ современных методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов, сравнительный анализ погрешностей расчета коэффициента гидравлического сопротивления по формулам разных авторов, аналитические исследования.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 1 статья в журнале, входящем в перечень журналов ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 190 страниц, содержит 21 таблицу и 29 рисунков, а также список литературы из 120 наименований и 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, определены цель, идея, задачи, изложены защищаемые положения, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе диссертационной работы приведен литературный обзор и анализ современных отечественных и зарубежных методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов, оценки граничных чисел Рейнольдса и шероховатости внутренней поверхности трубопровода. Поставлены задачи исследований.

Во второй главе проведен сравнительный анализ погрешности расчета коэффициента гидравлического сопротивления X по формулам Института Гипротрубопровод, И.А. Исаева, М.В. Лурье, Л.А. Самойленко, П.М. Слисского для переходной зоны с имеющимися в литературе экспериментальными данными по исследованию гидравлических сопротивлений при перекачке воды, нефтей, нефтепродуктов и их смесей. Представлено обоснование выбора расчетной зависимости для коэффициента X в этой зоне. Определены и сопоставлены с экспериментальными данными границы переходной зоны, удовлетворяющие граничным условиям.

В третьей главе приведен сравнительный анализ величин коэффициента гидравлического сопротивления X, рассчитанных по формулам А.Д. Альтшуля, И.А. Исаева, Института Гипротрубопровод, Н.З. Френкеля, В.И. Черникина, Б.Н. Лобаева, Г.К. Филоненко для зоны смешанного трения турбулентного режима с опытными данными по перекачке воды, керосина и воздуха. Представлено обоснование выбора расчетной зависимости для коэффициента X в этой зоне. Приведены рекомендации по определению относительной шероховатости внутренней поверхности трубопровода при эксплуатационных расчетах.

В четвертой главе произведены необходимые преобразования зависимостей для расчета коэффициента X, на основании которых получены новые коэффициенты |3 и ш в формуле Л.С. Лейбен-зона для переходной зоны и зоны смешанного трения турбулентного режима. Определены границы использования указанных коэффици-

ентов. Произведено сопоставление полученных решений с экспериментальными данными, имеющимися в научно-технической литературе.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. При эксплуатационных расчетах нефте- и нефтепро-дуктопроводов в зоне смешанного трения турбулентного режима шероховатость труб следует определять на основе решения обратных задач, что позволяет использовать в расчетах современные формулы классической гидравлики (А.Д. Алыпшуля, И.А. Исаева, Н.З. Френкеля, В.И. Черникина) с погрешностью не более 5%.

Исследование гидравлических сопротивлений при движении ньютоновских жидкостей по трубам в промышленных условиях не всегда возможно, так как любая научная задача требует проведения тщательно поставленных опытов. Однако, практика показывает, что перенос результатов лабораторных и даже полупромышленных исследований на такой сложный объект, как магистральный трубопровод приводит к значительным расхождениям расчетных и фактических величин потерь напора на трение, достигающих 30.. .40%.

В связи с этим, при эксплуатационных расчетах получили распространение «временные», как правило, экспоненциальные зависимости вида >=/(11е) или Ь=/(С)), учитывающие реологические свойства жидкости и гидравлические характеристики конкретных трубопроводов посредством эмпирических коэффициентов. Такая практика искажает современные представления о природе гидравлических сопротивлений. Более правильным является использование опытно-промышленной информации в сочетании с современными зависимостями для расчета в зоне смешанного трения, в явном виде учитывающими влияние шероховатости внутренней поверхности трубы на величину гидравлических потерь.

Для оценки зависимостей, предложенных для расчета коэффициента % в зоне смешанного трения, был проведен сравнительный анализ фактических величин коэффициента гидравлического сопротивления с величинами, полученными по формулам А.Д. Альтшуля,

Института Гипротрубопровод, И.А. Исаева, Г.К. Филоненко, Н.З. Френкеля, В.И. Черникина. При этом величина эффективной шероховатости предварительно была определена путем решения обратной задачи для каждой зависимости в отдельности.

В качестве фактических величин X использовались опытные данные, включающие серии лабораторных и полупромышленных экспериментов по перекачке воды, керосина и воздуха по трубам различных диаметров, имеющиеся в литературе.

Результаты сравнительного анализа представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Среднеквадратичная погрешность расчета X по формулам различных авторов в зоне смешанного трения турбулентного режима для разных опытных серий

Среднеквадратичная погрешность расчета коэффициента X, %

№ Описание экспериментальных данных (среда, диаметр трубопровода (<!)) по формуле А. Д. Альтшуля ч о >> Й ~ са Й ° &К Й § * 8 2 ю о, о о и я р Й £ 3 О. ц и ч ^ К I" СЗ а я 5 и з 5 п. В.

•■О4 §5 о К е И- •&1 © 8* и •е.© к •егг1 Вк т

1 Вода (с1=40,2 мм) 1,92 1,60 4,12 1,90 2,01 2,02

2 Вода ((1=40,5...50,6 мм) 1,94 1,54 3,57 1,73 1,80 1,84

3 Вода, керосин (<1=205 мм) 1,72 1,72 2,50 1,60 1,62 1,54

4 Воздух, вода, керосин ((1=74,5...359 мм) 2,83 2,02 3,42 2,16 2,24 2,23

5 Вода (<1=143 мм) 3,28 2,47 3,41 2,77 2,77 2,91

6 Воздух ((1=205 мм) 2,19 1,74 0,65 1,90 1,80 1,92

7 Воздух ((1=205... 206 мм) 2,44 2,20 1,21 2,40 2,26 2,39

Средняя Д (%) по сериям 2,33 1,90 2,70 2,07 2,07 2,12

Из таблицы видно, что среднеквадратичная погрешность расчета по всем вышеперечисленным зависимостям составляет Д=0,65...4,12%, то есть не превышает 5%.

Следовательно, при правильном определении е, расчет А. для магистральных нефтепроводов вполне может быть выполнен по классическим формулам гидравлики с допустимой погрешностью.

Относительную эффективную шероховатость е внутренней поверхности трубы следует определять методом решения обратной задачи на основании опытно-промышленных данных конкретного трубопровода для определенной модели прогнозирования (предпочтительнее из которых формулы А.Д. Альтшуля, И.А. Исаева, Н.З. Френкеля или В.И. Черникина), которая в дальнейшем будет использоваться в расчетах.

2. При проектных и эксплуатационных расчетах нефте-и нефтепродуктопроводов в переходной зоне и зоне смешанного трения турбулентного режима следует применять полученные в данной работе значения коэффициентов в формуле U.C. Лей-бетона и границы режимов и зон трения.

Исторически сложившаяся схема гидравлического расчета вследствие отсутствия строгой теории одномерного движения жидкости в переходной зоне и при турбулентном режиме течения на современном этапе представляет собой набор несовпадающих друг с другом на границах режимов и зон трения эмпирических и полуэмпирических формул.

Переходная зона в расчетах традиционно не учитывается, в результате чего на характеристике трубопровода при смене ламинарного режима турбулентным образуется скачек напора в 1,7 раза, которого в природе не существует. Последнее обстоятельство приводит, в частности, к неустойчивой работе некоторых расчетных циклов с итерациями при вычислении на ЭВМ.

В современной научно-технической литературе для прогнозирования коэффициента X в этом узком диапазоне чисел Рейнольд-са известны формулы Института Гипротрубопровод, И.А. Исаева, М.В. Лурье, JI.A. Самойленко, П.М. Слисского, однако возможность их применения к расчету нефте- и нефтепродуктопроводов изучена недостаточно.

Для зоны смешанного трения также существует большое количество расчетных зависимостей, наибольшее распространение из которых получила степенная формула А.Д. Альтшуля. Однако граничные условия применения этой формулы в указанной зоне получены приближенно, а другие рекомендации по выбору переходных

чисел Рейнольдса весьма противоречивы.

Гидравлический расчет по формуле JI.C. Лейбензона также имеет методические недостатки. Отсутствуют коэффициенты в формуле Л.С. Лейбензона (3 и m для переходной зоны. Используемые в настоящее время коэффициенты р и ш для зоны смешанного трения, предложенные В.Д. Белоусовым и B.C. Сафоновым, определены таким образом, что систематически завышают величину X.

Для оценки зависимостей, предложенных для расчета X в переходной зоне, был проведен сравнительный анализ фактических величин коэффициента гидравлического сопротивления с величинами, полученными по расчетным формулам.

В качестве фактических величин X использовались опытные данные, включающие серии лабораторных, полупромышленных и промышленных экспериментов по перекачке воды, нефтей, нефтепродуктов и их смесей по трубам различных диаметров, имеющиеся в литературе.

Среднеквадратичные погрешности расчета Д (%) коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Среднеквадратичная погрешность расчета X по формулам различных авторов в переходной зоне для разных опытных серий

№ Описание опытной серии (вид жидкости, диаметр (с1) и относительная шероховатость трубы) Среднеквадратич расчета коэф( пая погрешность шциента к, %

по формуле И.А. Исаева по формуле Ип-та Гипротрубопровод по формуле М.В. Лурье по формуле Л.А. Самойленко по формуле П.М. Слисского по формуле Блазиуса

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Смесь мазута (78,3...84,3%) и керосина (15,7...21,7%) (с!=256...359 мм, е=0,0005) 5,48 5,50 18,5 15,5 - 24,0

1 2 3 4 5 6 7 8

2 Смесь мазута (78,3%) и керосина (21,7%) (с!=205 мм, 8=0,0006) 12,4 12,4 16,5 13,5 - 32,2

3 Парафинистая нефть, смесь парафинистой нефти с бензином (<1=26,0... 26,3 мм, е=0,0007) 6,27 6,23 23,2 18,2 - 16,0

4 Легкая биби-эйбатская нефть (с1=]87...188 мм, 8=0,0008) 7,16 7,16 19,8 13,9 - 24,8

5 Беснарафинистая нефть (ё=196 мм, 8=0,002) 8,34 8,44 19,3 10,5 - 14,7

6 Вода (с1=12,3 мм, 8=0,005) 4,13 4,07 22,9 4,51 - 9,43

7 Вода ((1=25,7 мм, 8=0,004) 8,49 8,63 13,5 5,96 - 34,2

8 Балаханская нефть (с!=35,2...205 мм, 8=0,008) 12,7 12,6 28,2 7,43 10,6 19,8

9 Вода (<1=12,3 мм, 8=0,008) 6,39 6,33 24,3 3,87 5,04 22,7

Средняя Д (%) по опытным сериям 7,93 7,92 20,7 10,4 7,84 22,0

Сравнение погрешностей расчета, а также анализ структуры предложенных зависимостей показали, что наиболее точной и удобной для расчета является формула Института Гипротрубопровод (среднеквадратичная погрешность расчета по всем опытным сериям для этой зависимости составила Д=4,07... 12,6%)

А, = (0,16 • Ие-13) • 10-4, (1)

где Яе - число Рейнольдса.

Основным требованием при выборе граничных чисел Рейнольдса должно являться отсутствие скачков величин X на границах режимов или зон трения. Поэтому, граничные числа для переходной зоны должны быть определены из условия равенства коэффициентов X для ламинарного режима и переходной зоны при критическом числе Рейнольдса и для переходной зоны и зоны гладкого трения турбулентного режима при граничном числе Рейнольдса.

Приравняв правые части формул Стокса для ламинарного режима и Института Гипротрубопровод

Яе р

кр

получили квадратное уравнение

0,1б-Ке™-13-Кек„-64-104 =0,

кр

решение которого позволило определить критическое число Рей-нольдса Кекр~2040.

Приравняв правые части формул Блазиуса для зоны гладкого трения турбулентного режима и Института Гипротрубопровод

решение которого на ЭВМ методом последовательных приближений позволило определить верхнее граничное число Рейнольдса для переходного режима течения Ксф=2800.

Таким образом, в качестве граничных условий применения формулы (1) можно рекомендовать числа Рейнольдса Кекр=2040 и Кегр=2800, которые хорошо согласуются с вышеуказанными экспериментальными данными.

Данное решение для переходной зоны является не только более точным, но и правильно отражает качественный характер экспериментальных кривых в рассматриваемой области.

Формула Блазиуса, рекомендуемая для расчетов X в диапазоне чисел Рейнольдса 11е=40 00...105, также была проверена на согласование с опытными данными, имеющимися в научно-технической литературе, в интервале К.е=2800...4000. Проверка показала, что среднеквадратичная погрешность расчета по этой формуле в указанном интервале чисел Рейнольдса составляет Д=2,48%.

Выражение Л.С. Лейбензона для расчета потерь напора на трение имеет вид

где р~ расчетный коэффициентам)

получили выражение вида

0Д6-Ке}^5-13-Ке

пр-3164 = 0

Здесь Q - объёмный расход, м ; v - кинематическая вязкость жидкости, м/с2; d, L - диаметр и длина трубопровода соответственно, м; g - ускорение свободного падения, м2/с; п - число Пи; m, А - коэффициенты, величина которых постоянна для каждого режима движения (зоны трения).

Коэффициенты А и m в формуле JI.C. Лейбензона зависят от режима движения жидкости и определяются напрямую из зависимости для расчета X в степенном виде, которая для общего случая в соответствии с теорией размерностей может быть представлена выражением

еа

Х = (4)

Rem

Чтобы определить коэффициенты А и m в переходной зоне (а=0) выражение (1) было приведено к виду (4). Для этого была произведена аппроксимация формулы Институгата Гипротрубопровод показательной функцией вида у=а-хь в интервале чисел Рейнольдса Re=2040...2800 с шагом для Re равным 10. Аппроксимация производилась с помощью программного продукта Stat Graphics Plus 5.1.

Регрессионный анализ показал, что на этом интервале зависимость Института Гипротрубопровод со среднеквадратичной погрешностью Д=0,08% может быть представлена функцией

Д..Ц8-Ю-5 (5v

Из выражений (3)...(5) следует, что коэффициенты в формулах (2) и (3) для переходной зоны равны

А= 1,18-Ю"5; р=12,5-10"7 с2/м; т=-1,04.

Отрицательная величина коэффициента m обусловлена тем, что в переходной зоне с увеличением числа Рейнольдса величина коэффициента А. не снижается как при ламинарном и турбулентном режимах, а увеличивается.

Для зоны смешанного трения турбулентного режима выражение вида (4) для определения коэффициентов в формуле JI.C. Лейбензона из имеющихся универсальных зависимостей без каких-либо преобразований или допущений получить невозможно.

В связи с этим долгое время широкое распространение имело

решение В.Д. Белоусова и B.C. Сафонова, в котором искомые коэффициенты были определены на основании аппроксимации формулы А.Д. Альтшуля прямой линией (рис.1), начальная точка которой на границе с областью гидравлически гладких труб определяется по формуле Блазиуса, а на границе с областью квадратичного сопротивления - по формуле Б.Л. Шифринсона.

Рисунок 1 - График к аппроксимации В.Д. Белоусова и B.C. Сафонова

Удовлетворение граничным условиям, однако, недостаточно строгий критерий для нахождения коэффициентов т и Р для зоны смешанного трения, это же решение не является наилучшим с точки зрения максимальных погрешностей, которые могут получаться при определении потерь напора на трение и которые по оценкам самих авторов в данном случае достигают 7%.

Для уточнения коэффициентов в формуле Л.С. Лейбензона для зоны смешанного трения турбулентного режима было выполнено преобразование формулы А.Д. Альтшуля следующего вида

Х = + . (6)

) Ко0'25

Чтобы привести выражение (6) к виду (4) была произведена аппроксимация числителя (6) функцией вида у=а-хь Интервал ап-

проксимации был определен из граничных условий применения формулы А.Д. Альтшуля для зоны смешанного трения турбулентного режима Rei=10/e и Ren=500/e, откуда произведение Re-с в этой зоне трения удовлетворяет неравенству 10 < Re-e < 500. Аппроксимация выражения 0,11 • (68 + 8 • Re)0'25 на вышеуказанном интервале с шагом для Re-e равным 10 производилась с помощью программного продукта Stat Graphics Plus 5.1.

Регрессионный анализ показал, что на этом интервале числил лс

тель выражения (6) 0,11 • (68 + в • Re) • со среднеквадратичной погрешностью Д=2,8% может быть представлен функцией 0,206 • (е • Re)0'15 (рис. 2). Следовательно, выражение для расчета X в зоне смешанного трения, удовлетворяющее условию (4) примет вид

0,206-(е-Re)0'15 0,206-е0'15

0,25

0,1

(7)

0.55'~CU1-(6S+R&e)».

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Рисунок 2 - Аппроксимация выражения 0,1 l-(68+s-Re) степенной функцией а • (s • Re)b

,0,25

В соответствии с выражением (7) коэффициенты в формуле Л.С. Лейбензона для зоны смешанного трения турбулентного режима равны ;

А=0,206-е °'15; |3=0,0166-е0'15; ш=0,1.

Границы зоны смешанного трения из имеющихся для этой зоны универсальных зависимостей, в том числе и из формулы А.Д. Альтшуля, определить стандартным способом невозможно. Так, приравняв формулу Блазиуса к формуле А.Д. Альтшуля, получим, что первое переходное число Рейнольдса (при Ле^х/е) равно

' 68 --■ +

Кси

плс -о 0,45 , откуда х=0,45 и Ке( = ——

что не соответствует экспериментальным данным.

Приравняв формулу А.Д. Альтшуля к выражению Б.Л. Шифринсона для зоны шероховатого трения турбулентного режима, получаем условие

0,11-

' 68 ^ -+ 8

)

= 0,11-8

0,25

которое выполняется только при Кен—>со, то есть, следуя этим рассуждениям, квадратичная зона отсутствует совсем.

Полученная аппроксимация формулы А.Д. Альтшуля (7) позволяет определить границы зоны смешанного трения обычным способом. Так, приравняв правые части выражений для \ Блазиуса и (7), получили первое переходное число Рейнольдса:

0,3164 0,206-£0Д5 „ 17,5 ...

Аналогично было определено второе переходное число Рейнольдса, с использованием формулы Б.С. Шифринсона для зоны шероховатого трения:

П11 0 25 0,206 - 80'15 _ 531

0,11 • 8 =---, откуда Леи =-. (9)

Таким образом, использование коэффициентов из выражения (7) в формуле Л.С. Лейбензона для зоны смешанного трения

турбулентного режима можно рекомендовать в диапазоне чисел Рей-

17,5 „ _ 531

нольдса Re[ =-<Rc< Re ц =-.

г е

Преобразование выражения А.Д. Альтшуля, а также аппроксимаций В.Д. Белоусова и B.C. Сафонова и формулы (7) к виду (6) позволило легко выполнить точную оценку среднеквадратичных погрешностей и максимальных отклонений имеющихся решений от исходной формулы А.Д. Альтшуля.

Анализ показал, что среднеквадратичная погрешность аппроксимации В.Д. Белоусова и B.C. Сафонова на интервале 10<Re-£<500 составляет Д= 4,1%, при этом максимальное отклонение относительно формулы А.Д. Альтшуля - 8=7,4%.

Среднеквадратичная погрешность предложенной аппроксимации (7) на рекомендуемом интервале 17,5< Ree< 531 составляет Д= 2,5%, а максимальное отклонение относительно формулы А.Д. Альтшуля - 8=-5,4%, причем практически на всем интервале 21 < Re-e< 531 оно не превышает 5=3,8%.

Использование предложенных коэффициентов в формуле JI.C. Лейбензона в зоне смешанного трения турбулентного режима позволяет снизить среднеквадратичную погрешность расчета на 1,6% по сравнению с рекомендациями В.Д. Белоусова и B.C. Сафонова, а границы их применения полностью удовлетворяют граничным условиям.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В переходной зоне формула Института Гипротрубопровод для расчета коэффициента гидравлического сопротивления X описывает экспериментальные данные по перекачке ньютоновских жидкостей по трубам с технической шероховатостью с наименьшей среднеквадратичной погрешностью (Д=4,07... 12,6%).

H.З. Френкеля, при условии определения шероховатости стенки трубы на основе решения обратных задач для конкретных опытно-промышленных данных. Среднеквадратичная погрешность расчета в этом случае не превышает 5%.

2. При гидравлическом расчете по формуле J1.C. Лейбензона в переходной зоне рекомендуется использовать коэффициенты: А=

j _2

I,18-10", ß = 12,5 -10 с/м, m = -1,04, в зоне смешанного трения

турбулентного режима - А=0,206-е0,15, ß = 0,0166 • е0,15, т=0,1, что позволяет снизить среднеквадратичную погрешность расчета потерь напора на трение в указанных зонах на 14 и 1,6% соответственно.

3. Переходная зона занимает область 2040<Re<2800, а границы зоны смешанного трения турбулентного режима рекомендуется рассчитывать по формулам Rei=17,5/e и Ren=531/e.

Рекомендуемые граничные числа Рейнольдса полностью удовлетворяют граничным условиям при гидравлическом расчете по формуле Л.С. Лейбензона и имеют лучшее соответствие с опытными данными по перекачке ньютоновских жидкостей по трубам с технической шероховатостью.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих наиболее значимых работах:

1. Морозова Н.В., Коршак A.A. О границах зон трения при гидравлическом расчете нефте- и нефтепродуктопроводов// Нефтегазовое дело. -2007. -Т. 5. -№1. -С.120-125.

2. Коршак A.A., Морозова Н.В. Проблема расчета потерь напора по формуле Л.С. Лейбензона в зоне смешанного трения турбулентного режима// Записки горного института. -СПб.: Изд-во СПб-го гос. горного института, 2007. -Т. 170. -Ч.П. -С. 124-127.

3. Морозова Н.В., Коршак A.A. К расчету коэффициента гидравлического сопротивления в переходной области течения жидкости// Трубопроводный транспорт - 2006: Тезисы докладов Международной учебно-научно-практической конференции. -Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2006. -С. 95-96.

4. Коршак A.A., Морозова Н.В. О коэффициентах Лейбензона в зоне смешанного трения турбулентного режима// Нефть и газ -

2005: Тезисы докладов 59-ой Межвузовской студенческой научной конф. -М.: Изд-во РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005.-С.12.

5. Коршак A.A., Морозова Н.В. К расчету потерь напора в зоне смешанного трения турбулентного режима// Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогумани-тарного образования специалистов ТЭК: Научные труды II Межотраслевой научно-практической конференции. - Уфа: ООО «Монография», 2005.-С. 290-291.

6. Морозова Н.В., Коршак A.A. К расчету коэффициента гидравлических сопротивлений по формулам различных авторов// Трубопроводный транспорт - 2005: Тезисы докладов Международной учебно-научно-практической конференции. -Уфа: ООО «Дизайн-ПолиграфСервис», 2005. -С.120-121.

7. Морозова Н.В., Коршак A.A. Развитие представлений о структуре расчетной зависимости для коэффициента гидравлического сопротивления// Трубопроводный транспорт - 2005: Тезисы докладов Международной учебно-научно-практической конференции. -Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. -С. 119-120.

8. Морозова Н.В., Коршак A.A. К истории развития методики гидравлического расчета трубопроводов// Трубопроводный транспорт-2007: Тезисы докладов Международной учебно- научно-технической конференции. -Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2007.-С. 199-201.

9. Морозова Н.В., Коршак A.A. К гидравлическому расчету нефте- и нефтепродуктопроводов за рубежом// Трубопроводный транспорт-2008: Материалы IV Международной учебно-научно-практической конференции. -Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. -С.-66-67.

РИД СПГГИ. 22.10.2009.3.566. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д,2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Морозова, Наталья Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Развитие методов гидравлического расчета и современные формулы для прогнозирования коэффициента гидравлического сопротивления нефте- и нефтепродуктопроводов.

1.2 Оценка граничных чисел Рейнольдса при гидравлическом расчете нефте- и нефтепродуктопроводов.

1.3 Оценка шероховатости стенки трубы при гидравлическом расчете нефте- и нефтепродуктопроводов.

1.4 Гидравлический расчет трубопроводов по формуле Л.С. Лейбензо

1.5 Постановка задач исследований.

2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НЕФТЕ

И НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ В ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЕ.

2.1 Сравнительный анализ современных методов расчета коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне.

2.2 Обоснование выбора расчетной зависимости для коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне.

2.3 Обоснование выбора граничных чисел Рейнольдса для переходной зоны.

2.4 Выводы по разделу 2.

3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НЕФТЕ-И НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ В ЗОНЕ СМЕШАННОГО ТРЕНИЯ ТУРБУЛЕНТНОГО РЕЖИМА.

3.1 Сравнительный анализ современных методов расчета коэффициента гидравлического сопротивления и обоснование выбора расчетной зависимости для X в зоне смешанного трения турбулентного режима.

3.2 Выводы по разделу 3.

4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПО

ФОРМУЛЕ Л.С. ЛЕЙБЕНЗОНА.

4Л Определение коэффициентов в формуле Л.С. Лейбензона для переходной зоны и граничные условия их использования.

4.2 Уточнение коэффициентов в формуле Л.С. Лейбензона для зоны смешанного трения турбулентного режима.

4.3 О границах зоны смешанного трения турбулентного режима.

4.5 Сравнительная оценка коэффициента m в формуле Л.С. Лейбензона с экспериментальными данными.

4.4 Выводы по разделу 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование новых методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов"

Актуальность темы исследований. Наша страна обладает одной из самых мощных трубопроводных систем в мире. Сегодня нефтяными компаниями эксплуатируется около 80 тыс. км магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов. И эта сеть продолжает расширяться - введена в строй первая очередь нефтепровода Восточная Сибирь — Тихий океан, планируется строительство нефте- и нефтепродуктопроводов БТС-2, Западная Сибирь — Мурманск, Сызрань-Новороссийск (проект «Юг») и др.

Вопросами разработки методов гидравлического расчета трубопроводов для перекачки ньютоновских жидкостей посвящены труды многих исследователей. Из современных работ в области исследования гидравлических сопротивлений и прогнозирования коэффициента гидравлического сопротивления можно выделить труды Л.А. Адамовича, А.Д. Альтшуля, В.Д. Белоусова, И.А. Исаева, Б.Н. Лобаева, М.В. Лурье, Л.А. Самойленко, П.М. Слисского, А.В. Теплова, Г.К. Филоненко, Н.З. Френкеля, А.В. Черникина, В.И. Черникина, Б.Л. Шифринсона, Л.К. Якимова и др.

Цель диссертационной работы — обоснование зависимостей для расчета коэффициента гидравлического сопротивления в переходной зоне и зоне смешанного трения турбулентного режима, а также определение областей их применения в случае использования формулы JI.C. Лейбензона.

Задачи исследований:

2. Определение коэффициентов в формуле J1.C. Лейбензона для переходной зоны и зоны смешанного трения турбулентного режима.

3. Уточнение граничных и критического числа Рейнольдса.

Научная новизна работы:

1. Показано, что если шероховатость труб определена на основе решения обратных задач, то величину X, для магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов при эксплуатационных расчетах можно находить по формулам классической гидравлики с допустимой при инженерных расчетах погрешностью.

2. Установлено, что с наименьшей среднеквадратичной погрешностью коэффициент гидравлического сопротивления в переходной зоне может быть рассчитан по формуле Института Гипротрубопровод, а в качестве критического числа Рейнольдса следует принимать величину 2040.

3. Впервые установлено, что в переходной зоне коэффициенты в формуле J1.C. Лейбензона равны р=12,5-10"7 с2/м, т=-1,04.

4. Показано, что с наименьшей среднеквадратичной погрешностью гидравлический расчет по формуле J1.C. Лейбензона в зоне смешанного трения турбулентного режима может быть выполнен при |3=0,0166-е0'15, т=0,1.

5. Найдены переходные числа Рейнольдса Rer=17,5/e и Ren=531/e, позволяющие выполнить гидравлический расчет по формуле Л.С. Лейбензона без скачков напора на границах зоны смешанного трения.

Защищаемые научные положения:

1. При эксплуатационных расчетах нефте- и нефтепродуктопроводов в зоне смешанного трения турбулентного режима шероховатость труб следует определять на основе решения обратных задач, что позволяет использовать в расчетах современные формулы классической гидравлики (А.Д. Альтшуля, И.А. Исаева, Н.З. Френкеля, В.И. Черникина) с погрешностью не более 5%.

Методика исследований. В диссертационной работе использовались обобщение и анализ теоретических и экспериментальных трудов в области исследования гидравлических сопротивлений трубопроводов,, аппарат фундаментальной гидравлики, различные прикладные математические методы -численные методы, линейная алгебра, методы математической статистики.

Реализация результатов работы. Разработанные формулы для гидравлического расчета применяются институтом ОАО «Институт «Нефтегазпроект» при проектировании нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.

Научные и практические результаты диссертационной работы могут быть использованы в учебном процессе СПГТИ (ТУ) при изучении дисциплины «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» студентами специальности 130501.

ТУ), г. Санкт-Петербург, 2006 г.), V Международной научно-технической конференции «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта» (ПГУ, г. Новополоцк, 2006 г.), ежегодной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (УГНТУ, г. Уфа, 2005.2007 гг.), Международной учебно-научно-практической конференции

Трубопроводный транспорт» (УГНТУ, г. Уфа, 2005.2008 гг.).

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Морозова, Наталья Владимировна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Коэффициент гидравлического сопротивления X для зоны смешанного трения турбулентного режима при эксплуатационных расчетах можно вычислять по любой из следующих формул классической гидравлики — И.А. Исаева, А.Д. Альтшуля, В.И. Черникина, Н.З. Френкеля, при условии определения шероховатости стенки трубы на основе решения обратных задач для конкретных опытно-промышленных данных. Среднеквадратичная погрешность расчета в этом случае не превышает 5%.

2. При гидравлическом расчете по формуле Л.С. Лейбензона в переходной зоне рекомендуется использовать коэффициенты: А= 1,18-10°,

7 ">

3 = 12,5-10 с /м, m = -1,04, в зоне смешанного трения турбулентного режима

А=0,206-е°'ь, (3 = 0,0166-б0'15, ш=0,1, что позволяет снизить среднеквадратичную погрешность расчета потерь напора на трение в указанных зонах на 14 и 1,6% соответственно.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Морозова, Наталья Владимировна, Санкт-Петербург

1. Абдурашитов С.А., Тупиченков А.А. Трубопроводы для сжиженных углеводородных газов. -М.: Недра, 1965. -215с.

2. Абрамзон Л.С., Короткое Л.И. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. Расчет простых и сложных трубопроводов. —Уфа: Изд-во Уфим. нефт. ин-та, 1980. -90 с.

3. Агапкин В.М., Борисов С.Н., Кривошеин Б.Л. Справочное руководство по расчетам трубопроводов. -М.: Недра, 1987. -191 с.

4. Агроскин И.И., Дмитриев Г.Т., Пикалов Ф.И. Гидравлика. -М.: Энергия, 1964. -352 с.

5. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. -М.: Недра, 1970. -165 с.

6. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Недра, 1982. -224 с.

7. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика: Учеб. пособие для вузов.--2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1975. 323 с.

8. Андреевская А.В., Кремницкий Н.Н., Панова М.В. Задачник по гидравлике. — М.: Изд-во «Энергия» -568 с.

9. Бабин Л.А., Григоренко П.Н., Ярыгин Е.Н. Типовые расчеты при сооружении трубопроводов. -М.: Недра, 1995. -256 с.

10. Байков И.Р., Жданова Т.Г., Гареев Э.А. Моделирование технологических процессов трубопроводного транспорта нефти и газа. -Уфа: УНИ, 1994. -128 с.

11. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика: Учебное пособие для вузов. —М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. -544 с.

12. Белоусов В.Д., Сафонов B.C. Определение потери напора на трение в области смешанного трения по формуле Л.С. Лейбензона// Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. -1971. -№8. -С. 9-12.

13. Большаков В.А. Сборник задач по гидравлике: Учеб. пособие для вузов/ Под. ред. В.А. Большакова. -4-е изд., перераб. и доп. -Киев: Вища школа, 1979. -336 с.

14. Ботук Б.О. Гидравлика. М.: Высшая школа, 1962. -443 с.

15. Булгаков А.В. Описание проекта и методы расчета нефтепровода Баку-Батуми// Нефтяное хозяйство. -1925. -№10. -С. 500-511.

16. Булгаков А.В. Описание проекта и методы расчета нефтепровода Баку-Батум (окончание)// Нефтяное хозяйство. -1925. -№12. С. 659-674.

17. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. — 423с.:ил.

18. Галимзянов Ф.Г. Методические указания по расчету турбулентного движения в технически шероховатых трубах. —Уфа: Изд-во Уфим. авиац. ин-та, 1985. -12 с.

19. Гусейнзаде М.А., Калинина Э.В., Добкина М.Б. Методы математической статистики в нефтяной и газовой промышленности. -М.: Недра, 1979. -340с.

20. Давидсон П. Л. Гидравлика теплопроводов и воздуховодов. —М.: Энергоиздат, 1936. -224 с.

21. Дегтярев В.Н. О применимости классических формул для гидравлического расчета нефтепроводов большого диаметра// Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. -1983. -№5. -С. 1-2.

22. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. —М.: Недра, 1973. -367 с.

23. Еловских Ю.П. Упрощенный метод расчета коэффициента гидравлического трения в трубах// Теплоэнергетика. -1971. -№1. С. 89-90.

24. Зимин А.А. Гидравлические расчеты нефтепродуктопроводов и насосных станций. -М.: Гос.н-т. изд-во нефтяной и горно-топливной литературы, 1962. -112 с.

25. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям/ Под ред. О.М. Штейнберга. -3-е изд., перераб., доп. —М.: Машиностроение, 1992. — 672с.

26. Исаев И.А. Новая формула для определения коэффициента гидравлического сопротивления прямой круглой трубы// Нефтяное хозяйство. -1951. -№5. -С. 50-55.

27. Исаев И.А. Экспериментальное определение коэффициентов гидравлических сопротивлений в прямых нефтепроводных трубах и фитингах// В кн. Вопросы транспорта, хранения нефти и машиностроения/ Тр. МНИ. -М.: Гостоптехиздат, 1956. -вып. 17. -С. 112 -168.

28. Калицун В.И. Исследование некоторых вопросов гидравлики трубопроводов: авт. дис. . канд. техн. наук. -М.: Типография МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1961. -16 с.

29. Калицун В.И. По поводу гидравлического расчета стальных трубопроводов// Теплоэнергетика. -1960. -№11. -С. 86-87.

30. Кащеев А.А. Из практики работы туапсинского нефтепровода// Нефтяное хозяйство. -1930. -№7. -С. 80-95.

31. Кащеев А.А. Наблюдения за перекачкой керосина на продуктопроводе Армавир-Украина//Нефтяное хозяйство. -1933 г. -№8. -С. 183-186.

32. Кащеев А.А. Перекачка нефтепродуктов при больших числах Рейнольдса// Нефтяное хозяйство. -1931. -№8-9. -С. 124-134.

33. Конаков П.К. Новая формула для коэффициента сопротивления гладких труб// ДАН СССР. -1946. -т.51. -№7. -С. 122-124.

34. Коршак А.А., Нечваль A.M. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: Учебное пособие. —Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. -516 с.

35. Кретов П. Керосиновая магистраль// Трубопроводный транспорт нефти. -2006. -№3. -С. 40-41.

36. Кудинов В.А., Карташов Э.М. Гидравлика. -М.: Высш. шк., 2006. -175 с.

37. Лабораторный курс гидравлики и гидропередач: Учеб. пособие для машиностроит. вузов/ Под. ред. С.С. Руднева и Л.Г. Подвиза. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: «Машиностроение», 1974. -416 с.:ил.

38. Лейбензон Л.С. Гидравлика: руководство для нефтяных втузов, техникумов и работников нефтяной промышленности. -М.-Л.: Государственное научно-техническое горно-геолого-нефтяное издательство, 1934. 223 с.

39. Лейбензон Л.С. О применении формул типа Ланга в нефтепроводном деле// Нефтяное хозяйство. -1926. -№6. -С. 789-793.

40. Лейбензон Л.С. Собр. трудов TV. -М.: Изд-во АН СССР, 1955. -С. 49-50.

41. Лейбензон Л.С. Теоретическая формула для определения потери напора при движении жидкости по прямой круглой трубе// Нефтяное хозяйство. -1927. -№3. -С. 386-394.

42. Лобаев Б.Н. Новые формулы для расчета труб в переходной области. -М.: Санитарная техника. -1954. -121 с.

43. Лобков A.M. Сбор и транспорт нефти на промыслах. —М.: Гостоптехиздат, 1955. -282 с.

44. Лукьянов Н. У истоков: первый российский нефтепровод// Трубопроводный транспорт нефти. -2006. -№6. -С. 37-39.

45. Мацкин Л.А., Черняк Н.Л., Илембитов М.С. Эксплуатация нефтебаз. -М.: Недра, 1975. -392 с.

46. Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров А.Л. Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов. —К.: Вища школа, 1986. -208 с.

47. Тугунов П.И., Гаррис Н.А., Галиев B.C. Методика теплогидравлического расчета мазутопроводов. -Уфа: ОЛТТУНИ, 1982. -55 с.

48. Максименко Ф.Е. Курс гидравлики. -СПб.: Типография Ю.Н. Эрлиха, 1892. -392 с.

49. Максименко Ф.Е. Курс гидравлики. -СПб.: Государственное изд-во, 1921. -511 с.

50. Мерчинг Г.К. О движении жидкостей воды, керосина и нефти в трубах. Расчет керосино- и нефтепроводов. -СПб.: Типография Г.В. Гольстена, 1901. -54 с.

51. Михеев П.В. Неточности в теории ведут к ошибкам в практике// Транспорт и хранение нефти и газа. -1946. -№12. -С. 50-53.

52. Мурин Г.А. Гидравлическое сопротивление стальных нефтепроводов// Нефтяное хозяйство. -1951. -№4. -С. 52-59.

53. Мурин Г.А. Гидравлическое сопротивление стальных труб// Известия ВТИ. -1948. -№10.-С. 1-7.

54. Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Основы: Учеб. пособие. -М.: Форум, 2007. -304 с.:ил.

55. Нечваль A.M. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов: Учеб. пособие. -Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001, -168 с.

56. Новоселов В.Ф., Дизенко Е.И. Трубопроводный транспорт нефти и газа. Технологический расчет нефтепродуктопроводов. -Уфа: УНИ, 1979. -95 с.

57. Новоселов В.Ф., Муфтахов Е.М. О коэффициенте гидравлического сопротивления// Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. —1981. -вып. 9. -С. 13-14.

58. Пистолькорс Е.Ю. Движение жидкости по трубам, в связи с расчетом трубопроводов для нефтяных продуктов// Нефтяное и сланцевое хозяйство. -1920. -№12.-С. 38-55.

59. Полевые магистральные трубопроводы/ Под ред. A.M. Белякова. -М.: Военное изд-во Министерства обороны СССР, 1972. -288 с.

60. Прандтль JI. Гидроаэромеханика (перевод со второго немецкого издания Г.А. Вольперта). -Ижевск: НИЦ «Регулярная хаотическая динамика», 2000. -576 с.

61. Примеры гидравлических расчетов: Учеб. пособие для вузов/ Н.М. Константинов, Н.А. Петров, В.А. Александров и др.; под ред. Н.М. Константинова. -3-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1987. -440 с.

62. Примеры расчетов по гидравлике. Учеб. пособие для вузов/ А.Д. Альтшуль, В.И. Калицун, Ф.Г. Майрановский и др.; под ред. А.Д. Альтшуля. -М.: Стройиздат, 1976. -255 с.

63. Проверка расчета Баку-Батумского нефтепровода/ под ред. комиссии Азнефти//Азербайджанское нефтяное хозяйство. -1931. -№2-3. -С. 100-103.

64. Проектирование и эксплуатация нефтебаз/ С.Г. Едигаров, В.М. Михайлов, А.Д. Прохоров и др. -М.: Недра, 1982. -280 с.

65. Рабинович Е.З. Гидравлика. —М.: Недра, 1980. -278 с.

66. Рабинович Е.З., Кузнецов П.Б. Гидравлические сопротивления магистральных нефтепроводов// Транспорт нефти и нефтепродуктов. -1970. -№7. -С. 3-6.

67. Расчет нефтепродуктопроводов: Учеб. пособие/ Б.А. Казачук. -Уфа: УНИ, 1992. -73 с.

68. Рауз X. Механика жидкости для инженеров-гидротехников. —M.-J1.: Государственное энергетическое издательство, 1958. -370 с.

69. РД 153-39.4-113-01. Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов. -М.: Гипротрубопровод, 2002.

70. Сборник задач по гидравлике и газодинамике для нефтяных вузов/ Г.Д. Розенберг. -М.: Недра, 1990. -238с.

71. Савельев Г.П. Экспериментальное исследование коэффициента гидравлического сопротивления нефтепродуктопровода Куйбышев-Брянск// Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов -1983. -№10. —С. 4-6.

72. Сапожников М.М. Гидравлические закономерности турбулентного движения в трубах из различных материалов. -M.-JL: Изд-во литературы по строительству, 1964. -221 с.

73. Саханов А.Н., Кащеев А.А. О перекачке незастывающих нефтей по трубопроводам// Нефтяное хозяйство. -1926. -№7. С. 35-46.

74. Середюк М.Д., Яким1в Й.В., Люафш В.П. Трубопровщный транспорт нафти i нафтепродуютв. -1вано-Франювськ, 2001. -517 с.

75. Ситенков В.Т. Сравнение пропускной способности гладких и шероховатых труб/ Нефтегазовые технологии. -2001. -№6. -С. 29-32.

76. Справочник по проектированию магистральных трубопроводов/ Под ред. А.К. Дерцакяна. -М.: Недра, 1977. -519 с.

77. Стародуб Б.Я. Лабораторные опыты перекачки керосина по трубам/ Нефтяное и сланцевое хозяйство. -1925. -№3. -С. 433-434.

78. Стародуб Б.Я. О наблюдениях за перекачкой нефти по Закавказскому керосинопроводу// Нефтяное и сланцевое хозяйство. -1925. -№1. -С. 20-27

79. Стародуб Б.Я. О наблюдениях над перекачкой нефти из грозного в Петровск// Нефтяное и сланцевое хозяйство. -1925. -№2. -С. 263-273.

80. Стародуб Б.Я. Опыты по перекачке нефти по трубам (окончание) // Нефтяное хозяйство. -1927. -№1. -С. 46-49.

81. Стародуб Б.Я. Опыты по перекачке нефти по трубам (продолжение) // Нефтяное хозяйство. -1926. -№9. -С. 339-366

82. Стародуб Б.Я. Опыты по перекачке нефти по трубам// Нефтяное хозяйство. -1926. -№7. -С. 48-57.84 . Стародуб Б.Я. Расчет нефтепроводов// Нефтяное и сланцевое хозяйство. -1924. -№7. -с. 70-88.

83. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа: Учебное пособие для вузов/ Ф.Ф. Абузова, Р.А. Алиев, В.Ф. Новоселов и др. —М.: Недра, 1992. -320 с.

84. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа: Учеб. пособие для вузов/ Ф.Ф. Абузова, Р.А. Алиев, В.Ф. Новоселов и др. -М.: Недра, 1992. -320с.

85. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов: Учебное пособие/ П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак и др. -Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. -658 с.

86. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепродуктопроводов/ В.Е. Губин, В.Ф. Новоселов, П.И. Тугунов. —М.: Недра, 1968.-154 с.

87. Трубопроводный транспорт нефтепродуктов/ И.Т. Ишмухаметов, C.J1. Исаев, М.В. Лурье и др. -М.: Нефть и газ, 1999. -300 с.

88. Трубопроводный транспорт нефти: Учеб. для вузов: В 2 т. / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак и др.; под ред. С.М. Вайнштока. —М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. -Т.1. -407 с.:ил

89. Угинчус А.А. Гидравлика и гидравлические машины. Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. -4-е изд., перераб. — Харьков: Изд-во Харьковского университета, 1970. -396 с.

90. Филоненко Г.К. Гидравлическое сопротивление трубопроводов// Теплоэнергетика. -1954. -№4-5. -С. 40-44.

91. Филоненко Г.К. Формула для коэффициента гидравлического сопротивления гладких труб/ В Сб. «Проблемы турбулентности». -М.: ОНТИ, 1936. —С. 8-9.

92. Филонов П.А. Движение нефти по трубам. Расчет нефтепроводов. —М.-Л.: Нефтяное изд-во НТУ ВСНХ СССР, 1929. -125 с.

93. Френкель Н.З. Гидравлика. —М.: Госэнергиздат, 1956. -453 с.

94. Хованский Г.С. Номограмма для расчета трубопроводов при ламинарном и турбулентном режимах течения// Нефтяное хозяйство. -1956. -№6. —С. 53-56.

95. Ходанович И.Е. Аналитические основы проектирования и эксплуатации магистральных газопроводов. -М.: Гостоптехиздат, 1961. — 127с.

96. Черникин В.И. Гидравлические сопротивления сварных трубопроводов// Труды академии нефтяной промышленности. -1956. -вып. 3. -С. 61-63.

97. Черникин А.В. О гидравлическом расчете трубопроводов по формуле JI.C. Лейбензона// Транспорт и хранение нефтепродуктов. -1996. -№ 4. —С. 65-66.

98. Чугаев P.P. Гидравлика. -Л.: Энергоиздат, 1980. -160 с.

99. Чугаев P.P. Развитие и формирование технической механики жидкости (гидравлики). —Л.: Изд-во Ленингр. политех, ин-та, 1975, 40 с.

100. Шевелев Ф.А. Гидравлическое сопротивление металлических труб больших диаметров// Гидротехническое строительство. -1950. -№1. -С. 17-20.

101. Шифринсон Б.Л. Гидродинамический расчет тепловых сетей// Тепло и сила.-1935.-№1.-С. 23-29.

102. Шишкин Г.В. Справочник по проектированию нефтебаз. —М.: Недра, 1978. -216с.

103. Шухов В.Г. Гидротехника. Избранные труды/ Под ред. акад. А.Е. Шейндлина. -М.: Наука, 1981. 221 с.

104. Шухова Е.М. Первый магистральный нефтепровод России// Нефтяное хозяйство. -1995. -№10. -С. 11-14.

105. Экскурс в историю нефтепроводной отрасли// Трубопроводный транспорт нефти. -2003. -№8. -С. 10-15.

106. Яблонский B.C. Краткий курс технической гидромеханики. -М.: Физматгиз, 1961.-356 с.

107. Якимов Л.К. Новый закон турбулентного движения вязкой жидкости// ДАН СССР.-1945.-т. L. -С. 103.

108. Brown G. О. The history of the Darcy-Weisbach equation for pipe flow resistance// In Environmental and water resources history. -Reston: ASCE, 2002. -pg. 34-43.

109. Hager W.H. Blasius: A life in research and education// Experiments in Fluids. -2003.-№34. -pg. 566-571.

110. IPS-E-PI-140. Engineering standard for onshore transportation pipelines. Original edition. -1997. 31 pg.

111. Liquid Pipeline Hydraulics/ E.S. Menon, M. Dekker. -Houston: Inc, 2005. -74 Pg

112. Pipe line rules of thumb handbook: a manual of quick? Accurate solutions to everyday pipe line problems/ E.W. Mc.Allister. Houston: Gulf Publishing Company, 1998. -603 pg.

113. Round G.F. Turbulent flow in pipes// Pipeline and gas. -1985. -№XII. -pg. 3233.

114. Rouse H., Ince S. History of hydraulics. -Iowa City: Univ. of Iowa, 1957. -269 Pg

115. Shockling M.A., Allen J.J., Smits A.J. Roughness effects in turbulent pipe flow// Fluid Mechanics. -2006. -pg. 267-285.

116. Simmons C.T. Henry Darcy (1803 1858): immortalised by his scientific legacy// About Darcy's life and work: Article of International symposium. -Dijon: Aquifers Systems Management, 2006. -pg. 10-26.

117. Verma M.P. Moodychart: an activex component to calculate frictional factor for fluid flow in pipelines// Article of Thirty-Third Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University. -Stanford: Stanford University, 2008. -p.p. 1-4.

Информация о работе

Морозова, Наталья Владимировна
кандидата технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.19

Диссертация

Обоснование новых методов гидравлического расчета нефте- и нефтепродуктопроводов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы