Математическая модель распределения давления в магистральном трубопроводе при перекачке с применением противотурбулентных присадок с учетом их деградации

Abstract

Путевая деградация противотурбулентных присадок (ПТП) может стать причиной изменения основных параметров режима магистрального трубопровода - давления и расхода - относительно установившихся значений и осложнить контроль их отклонений от нормативных показателей. При этом до настоящего момента отсутствовала методика расчета режимов перекачки при использовании ПТП с учетом деградации. Авторами была поставлена цель по разработке методики для математического описания распределения давления в трубопроводе с учетом путевой деградации присадки, а также при различных концентрациях ПТП. Для достижения указанной цели предлагается дополнить уравнение баланса напоров с учетом эмпирической зависимости эффективности присадки от длины трубопровода. При расчетах давления в промежуточных точках трассы предлагается использовать данные опытно-промышленных испытаний по изменению эффективности ПТП. Для иллюстрации применения методики рассматриваются примеры перекачки нефти и нефтепродуктов с добавлением присадок в различных концентрациях. На основании экспериментальных данных получена адекватная математическая модель снижения эффективности ПТП по длине магистрального трубопровода для различных концентраций вводимой присадки. Path degradation of drug reducing agents (DRA) can cause changes in the main mode parameters of the main pipeline; pressure and flow rate, relative to the stable values, and complicate the adjustment of their deviations from the standard indicators. At the same time, up until now there has been no methodology for calculating pumping modes when using DRA that takes degradation into account. The authors set a goal to develop a methodology to mathematically describe the pressure distribution in the pipeline, taking into account the path degradation of the agent, as well as the parameters at different DRA concentrations. To achieve this goal, it is proposed to supplement the equation of the pressure head balance with the empirical dependency of agent efficiency on the length of the pipeline. When calculating the pressure at intermediate points of the route, it is proposed to use the pilot run data on the change in the DRA efficiency. To illustrate the application of the methodology, examples of pumping oil and petroleum products with added agents in various concentrations are discussed. On the basis of the experimental data, an adequate mathematical model of the DRA efficiency reduction along the length of the main pipeline for different concentrations of introduced agent was obtained.