Qarshi muhandislik iqtisodiyot instituti neft va gaz fakulteti «texnologik mashinalar va jihozlar» kafedrasi

Devor qalinligi har xil bo`lgan quvurlar hisobi.

Magistral quvurlar shunday hisoblanadiki uning konstruktsiyasi va uchunchi chegaraviy holatda, na ikkinchi chegaraviy holatda o`zining mustahkamligini va chidamliligini yo`qotmaydi..

Tuproqqa yotqizilgan quvur birinchi chegaraviy holat asosida hisoblanadi, ya‘ni unga berilayotgan kuchlanishlar miqdori uning mustahkamlik chegarasiga yetguncha ishlatish mumkin.
Bundan kelib chiqib quvurning mustahkamlik sharti quyidagicha bo`lishi mumkin:

n p D ≤ R₁ 2δ

n – Berilayotgan yuklama bo`yicha mustahkamlik koeffitsienti.

R₁ – quvurning hisoblangan qarshiligi.
Bu tenglamaning chap tarafini tashkil etuvchi kuch: - quvurni yorib tashlashga intilayotgan kuchlanish, o`ng tarafi esa quvurni mustahkamlik qobiliyati. Agar D = D<sub>т</sub> - 2δ бo`lsa, u holda quvurning devor qalinligi quyidagiga teng bo`ladi:

δ = (n p D_т) / (2(R₁ + n p))

Bu yerda 2.05.06 – 85 raqamli «magistral quvurlarni qurishning me‘yori va talabi» (KMT) lariga muvofiq quvurning hisobiy qarshiligi

R₁ = δ = Rⁿ₂ m / (k₁ k_n) га тенг

Rⁿ₂ – normativ qarshilik, quvurning vaqtiy qarshiligi σ_вт ga teng;

m – quvurning ishchi sharoitining koeffitsienti;
k₁ – quvur materialining mustahkamlik koeffitsienti;
k_б – quvurning belgilangan ishi naznacheniyasi) bo`yicha mustahkamlik, koeffitsienti, bu koeffitsientning belgilangan qiymatlarini (KMT) laridan olish kerak.
Agarda quvurga bo`ylama o`qli siquvchi kuchlanishlarning ta‘siri mavjud bo`lsa, u holda quvurning devor qalinligi quyidagicha topiladi.

δ = (n p D_т) / (2(Ψ₁R₁ + n p))

Ψ₁- quvur holatining ikki o`qli kuchlanishlarni hisobga oluvchi koeffitsient.

Ψ₁ = √1-0,75 (|α _{б N}| / R₁)² – 0.5 |α _{б N}| / R₁

Bu yerda: α _{б N} – Ko`ndalang o`qli kulanish bo`lib, u quvur uchun hisoblangan yuklama va beriladigan ta‘sirlar orqali, quvur metalining elastik – taranglik ishini hisobga olgan holda aniqlanadi.

Magistral quvurning to`g`ri chiziqli va tarang qayrilgan joylarida, quvurning bo`ylama va ko`ndalang harakati bo`lmagan qismlari uchun u quyidagiga teng:
α _{б N} = -Еα Δt + μpD / (2δ_n)

Bu yerda: Δt – Hisobiy haroratlar farqi; δ_n – quvurning nominal qalinligi.

Agar quvurning devor qalinligi quvurdagi bosimiga kamayib borsa, u holda magistral neft va neft mahsulotlari quvurlarini qurishda metall sarfini anchaga kamaytirishga erishamiz. Lekin magistral gaz quvurlarida haydash oralig`ining oxiridagi bosim quvurning o`rtacha bosimiga (haydash to`xtatilganida) teng bo`lishi mumkin. Haydash oralig`i (ikki haydovchi stantsiya orasidagi masofa) ning boshidagi boshlang`ich va o`rtacha bosim o`rtasida farq uncha yuqori emas, shuning uchun gaz quvurlarining devor qalinligi har xil qilib qurilmaydi.

Magistral neft va neft mahsulotlari quvurlari devorining qalinligi kamayishi bosqichma – bosqich amalga oshiriladi. Ularning soni har haydash oralig`iga odatda uchta qabul qilinadi. Har xil devor qalinligidagi quvurlarni haydash oralig`i bo`yicha joylashtirishga – quvurlarni taxlash deyiladi.
Birinchi bo`lib trassa profilida har bir haydash oralig`i uchun gidravlik qiyalik (nishablik) chizig`ini qurish kerak. Undan so`ng haydash oralig`i oxiridagi nuqta S dan gidravlik qiyalik chizig`i V gacha bo`lgan masofa (Napor) aniqlanadi, bu 1–rasmda VS oraliq. Bundan esa VS oraliqdagi naporga teng bo`lgan bosim hisoblanib, quvur devorining qalinligi aniqlanadi. Aniqlangan devor qalinlikdagi quvurni Davlat standartidagi quvurlar qalinligiga solishtirib haydash oralig`iga taxlash uchun olingan eng kichik devor qalinligi (δ₃) deb qabul qilamiz. Undan so`ng esa qabul qilingan devor qalinligidagi quvurimiz bardosh beradigan naporni aniqlaymiz va bu naporni A nuqtadan tik pastga qarab tashlaymiz (A3 oraliq). Quvurning boshlang`ich nuqtasidagi devor qalinligi (δ₁) va δ₃ oralig`idan standart bo`yicha δ2 ni tanlab olamiz. Bu qalinlikka to`g`ri keladigan naporni aniqlaymiz va uni A nuqtadan tik pastga qarab tashlaymiz (A2 oraliq). 3,2,1 nuqtalardan AV gidravlik qiyalik chizig`iga parallel ravishda 33, 22, 11 chiziqlarini o`tkazamiz. Bunda 33 chizig`i profil bilan qisishgan nuqtasidagi napor A3 ga teng, profilning 33 chiziqdan balandda bo`lgan qismidagi napor A3 dan kichik bo`ladi. Magistral quvurning bu qismida devor qalinligi δ3 ga teng bo`lgan quvurlar yotqizilishi kerak. Profilning liniyasining 33 va 33 chiziqlar orasida joylashgan qismida quvurning devor qalinligi δ₂ bo`lishi kerak, 22 chiziqdan pastda (22 va 11 chiziqlar orasida) joylashgan qismidagi devor qalinligi eng katta bo`lishi, ya‘ni δ₃ ga teng.

Neft haydovchi stantsiyalarning ish tartibi hisobini olib borish.

Neft haydovchi stantsiyalarni magistral quvur trassasida joylashtirish zonalari va stantsiya joylashtiriladigan nuqta aniqlangandan so`ng, stantsiyaning ish tartibi hisoblanadi. Bu hisobning maqsadi: - nasos ishchi g`ildiraklarining diametrini tanlash, stantsiyaga kiruvchi va undan chiquvchi naporlarni va drosellashga mo`ljallangan napor miqdorini aniqlash. Undan oldin esa gidravlik qiyalik (i), neft haydovchi stantsiyasi kommunikatsiyalaridagi naporning yo`qotilishini h_сур h_bosh va h_kol va quvurning oxirgi nuqtasidagi napor Н_о aniqlangan bo`lishi kerak. Undan tashqari nasosning mavjud bo`lgan hamma ishchi g`ildiraklaridagi hisobiy sarfi va stantsiyaning differentsial napori (Н<sub>диф</sub>) ham aniqlangan bo`lishi kerak. Hisob uchastkalar bo`yicha bo`ladi, ya‘ni NXS va unga ulangan haydash oralig`i. Uni oxirgi uchastkadan boshlash qulay.

Hisobni olib borish quyidagicha bo`lishi mumkin.
1. Oxirgi haydash oralig`idagi dovon nuqtani izlaymiz:
- Haydash oralig`idagi shubhali nuqtalarda naporni aniqlaymiz: H'=Δz'-il' bu yerda Δz' - dovon nuqta va oxirgi punkt o`rtasidagi geodizik balandliklar farqi; I – dovon nuqta va oxirgi punkt orasidagi masofa.
Agar Н' > Н_о bo`lsa dovon nuqta mavjud deyish mumkin.
2. Neft haydovchi stantsiyadan chiqishdagi kerakli naporni aniqlaymiz:
- Agar dovon nuqta mavjud bo`lmasa, unda napor Н<sub>cm.mp.</sub> = h<sub>bosh</sub> +il + Δz + H<sub>o</sub> dan topiladi. Agar dovon nuqta mavjud bo`lsa, Н_cm.mp. = h_бош +il_ + Δz_ + H_ dan topiladi.
3. Talab qilinayotgan differentsial naporni aniqlaymiz: -
Н = Н_cm.mp. + h_kol – Н_sur бu yerda: Н_sur – birinchi nasosga kiruvchi old (podpor) oldingi neft haydovchi stantsiyadan olinadi, lekin hali aniq emas. Uni oxirgi zarur bo`lgan miqdor Ns ga teng deb qabul qilamiz.
4. Nasos ishchi g`ildiraklarining nabordagi hamma diametrlari uchun Q – Н tasnif asosida, nasosning hisobli o`tkazuvchanlik qobiliyatiga to`g`ri keluvchi differentsial naporlarini (Н_dif) topamiz. Ulardan Н_dif.tr ga to`g`ri keluvchi eng yaqinini tanlab olamiz.
5. Ortiqcha naporni drosellash uchun uning miqdorini aniqlaymiz:
H_dr=Н_dif-Н_dif.tr
6. Agar Н_dif<Н_dif.tr bo`lsa, unda birinchi nasosga kirayotgan old napor
(podpor), Н<sub>dif.tr</sub> – Н<sub>dif</sub> miqdoriga ko`tarilishi kerak. Bundan:
Н_sur = Н_s + Н_dif.tr - Н_dif hosil qilamiz.
7. Bu old napor (podpor) yanada yuqori bo`lishi mumkin, agarda oldingi haydash oralig`ida dovon nuqta mavjud bo`lsa. Dovon nuqtani aniqlash uchun esa Н<sup>F</sup> ni hisoblab topish lozim. U quyidagicha aniqlanadi:
H'=Δz'-il'-h<sub>sur</sub>
bunda: Δz' – dovon nuqta va oxirgi НХС geodizik belgilarning farqi; l' – dovon nuqta va oxirgi НХСsi orasidagi masofa; Agar H'>Н<sub>sur</sub> bo`lsa, ko`rilayotgan nuqta dovon nuqta bo`ladi. Bu holda oxirgi neft haydovchi stantsiyasidagi old napor (podpor) H' ga teng deb hisoblanadi va hisobimizning 3-bo`limidan boshlab hisobni qayta qilishimizga to`g`ri keladi.
8. Shundan so`ng boshqa haydash oraliqlari uchun ham hisob shu tariqa olib boriladi.
Neft quvurining o`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish

Birgalikdagi tasnif.

1-Mavjud bo`lgan НХС; 2-Mavjud va qo`shimcha НХС.
3,4 – quvur va luping yotqizilgandan so`ng.
Birgalikdagi tasnifda quvur o`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish deganda ishchi nuqtani unga surishga aytiladi. Bu narsa sodir bo`lishi uchun yo neft haydovchi stantsiyalar tasnifini ko`tarish, yoki quvurning (haydash oralig`ining) tasnifini yanada yassiroq qilish kerak. Bu yerdan o`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirishning ikki usuli kelib chiqadi.
1. Mavjud bo`lgan stantsiyalar orasida qo`shimcha stantsiyalarni qurish.
2. Luping (parallel quvur) yotqizish.
O`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish koeffitsienti χ=Q<sub>*</sub>/Q (oshirilgan o`tkazuvchanlik koeffitsientining oldingi o`tkazuvchanlik qobiliyatiga nisbati). Bu koeffitsientining miqdori neft haydovchi stantsiyalar sonini oshirishda aniq bo`ladi. Lupinglar yotqizilganda esa koeffitsient (χ) ning miqdori yotqiziladigan lupinglar uzunligi va diametriga bog`liq bo`ladi. Bu ikki holda ham stantsiyadan chiqayotgan napor miqdori kamayadi (Н_cm*cm). SHuning uchun quvurining ko`tara olish qobiliyati (nesuxaya sposobnost) ishlatilmay qoladi. Neft haydovchi stantsiyalar sonini oshirish yoki luping yotqizish samaradorligi oshishi mumkin, qachonki bosim miqdori mustahkamlik shartlari chegarasiga yaqin borsa. Bunga esa nasos ishchi g`ildiraklari diametrlarini tanlash yo`li bilan, stantsiyadagi mavjud nasoslarni ko`tarilgan ko`rsatgichlarga javob bera oladigan boshqa nasoslar bilan almashtirish, qo`shimcha bo`lgan podpor nasoslarni o`rnatish yoki shu maydonning o`zida mavjud stantsiyaga parallel ravishda ishlaydigan magistral nasos stantsiyasini qurish bilan erishish mumkin.
O`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirishdan oldin ham keyin ham stantsiyadan chiqishdagi bosim bir xil deb olamiz (Н_cm*cm).
Stantsiyalar sonini oshirganimizdagi – koeffitsient χ=Q*/Q ni aniqlaymiz:
- Mavjud bo`lgan «S» stantsiya va unga tutashgan haydash oralig`i uchun napor tenglamasini yozamiz.
O`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirishdan oldin:

ΔH_c+(H_cm-Δh)=il_c+Δz_c+ΔH_c+1 (1)

НХСлар soni 2 martaga oshganda:

ΔH_c+2(H_cm-Δh)=i_*l_c+Δz_c+ΔH_c+1 (2)

(2) ni (1) ga bo`lib, ΔH_cк ΔH_ck1 deb qabul qilamiz va

i_*/i=(Q _*/Q)^2-m= χ^2-m=2(H_cm-Δh)-Δz_c)/((H_cm-Δh)-Δz_c)

Agar Δz bir xil deb olsak u holda χ=2^1/(2-m) hosil qilamiz.

Endi o`tkazuvchanlik qobiliyatini luping yotqizishda ko`ramiz:

ΔH_c+( H_cm-Δh)= il_c+Δz_c+ΔH_с+1

x – uzunlikdagi luping yotqizishni hisobga oluvchi tenglama

ΔH_c+(H_cm-Δh)= i_*[l_c-х(1-ω)]+Δz_c+ ΔH_c+1 dan

i_*[l_c-х(1-ω)=il i_*/i= χ^2-m=l/(l-х(1-ω))

Bundan berilgan o`tkazuvchanlik qobiliyatini (χ) ga oshirishni ta‘minlaydigan luping uzunligini quyidagicha topish mumkin:

х=l/(-ω)(l-l/χ^2-m)

Bu yerdan ko`rinib turibdiki o`tkazuvchanlik qobiliyatini nisbatan kam oshirish uchun luping yotqizish maqsadga muvofiq: (χ<2^1/(2-m))

Agar o`tkazuvchanlik qobiliyatini (2<sup>1/2-m</sup>) ga yaqin marta ko`tarish kerak bo`lsa unda neft haydovchi stantsiyalar sonini oshirish yo`li bilan amalga oshirish kerak. (Turbulent oqimda Blazius formulasi orqali hisoblanadigan zona uchun 2^1/2-m=1,486).