Усовершенствованная математическая модель участка магистрального трубопровода с лупингом

Abstract

Актуальность. В современном мире трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов занимает лидирующие позиции и является важным аспектом промышленности не только Российской Федерации, но и всего мира в целом. Однако, несмотря на все его достоинства, существуют и существенные недостатки, в том числе связанные с эксплуатацией трубопроводных систем и точностью определения технологических параметров работы трубопровода во время математического моделирования при эксплуатации и проектировании. В связи с этим разработка новых и повышение точности уже существующих математических моделей трубопроводных систем являются актуальными задачами проектирования и эксплуатации трубопроводных систем, в том числе при проектировании лупингов. Цель: исследование влияния местных сопротивлений, возникающих в точках подключения лупинга к основной нитке трубопровода, на увеличение пропускной способности участка магистрального нефтепровода между двумя нефтеперекачивающими станциями путем прокладки лупинга. Методы: математическое моделирование работы участка магистрального трубопровода с учетом местных сопротивлений в точках подключения лупинга и без их учета, а также сравнительный анализ полученных результатов путем построения трехмерных зависимостей. Результаты. Разработана уточненная математическая модель межстанционного участка трубопровода с лупингом, по которому перекачивается нефть или нефтепродукт. Построен трехмерный график зависимости отклонения результатов расчета длины лупинга стандартной и при уточненной моделей от длины и диаметра прокладываемого лупинга. Проведена экономическая оценка прокладки дополнительной длины лупинга, и построены трехмерные зависимости прибыли от диаметра и длины лупинга с учетом перевалочных операций и без них.

The relevance of the research. In the modern world, pipeline transportation of oil and petroleum products occupies a leading position and it is an important aspect of the industry not only of the Russian Federation, but of the whole world. However, despite all its advantages, there are also significant disadvantages, including those related to the operation of pipeline systems and the accuracy of determining the technological parameters of the pipeline during mathematical modeling in operation and design. In this regard, the development of new and improving the accuracy of existing mathematical models of pipeline systems are urgent tasks of designing and operating pipeline systems, including when designing looping. The main aim of the research is the investigation of the influence of local resistances arising at the points of connection of the looping to the main line of the pipeline on increasing the throughput capacity of the section of the main oil pipeline between two oil pumping stations by laying the looping. Methods: mathematical modeling of the main pipeline section operation taking into account local resistances at the looping connection points and without taking them into account, as well as a comparative analysis of the results obtained by constructing three-dimensional dependencies. Results. A refined mathematical model of the inter-station section of the pipeline with looping, through which oil or petroleum products are pumped, has been developed. The authors have constructed a three-dimensional graph of the dependence of the deviation in calculation results of the looping length of the standard and refined models on the length and diameter of the laid looping. An economic assessment of the additional length of the looping was carried out and three-dimensional dependences of profit on the diameter and length of the looping were constructed, taking into account transshipment operations and without them.