Расчет гидравлического уклона нефтепровода с лупингом (вставкой

На практике в ряде случаев трубопроводы оборудуются параллельнымиучастками (лупингами), а также участками другого диаметра (вставками). В этом случае гидравлический уклон на таких участках будет отличаться от гидравлического уклона основной магистрали. Согласно уравнению неразрывности для трубо­проводов без сбросов и подкачек
Q = w1·F1 = w2·F2 = wn·Fn = idem, (1.17)
где w1…wn – скорость течения жидкости в сечениях F1…Fn.

Т
аким образом, чем больше площадь сечения трубопровода F, тем меньше скорость течения, следовательно, меньше и значение гидравлического уклона
Рис. 1.8. Соотношение гидравлических уклонов на различных участках трубопровода Определим соотношение между гидравлическими уклонами лупинга (вставки) и магистрали. Будем при этом полагать, что режим течения нефти на этих участках одинаков (m, b = idem).
По формуле Лейбензона гидравлический уклон магистрали равен

для участка с лупингом величина гидравлического уклона составит

Из выражений (1.18) и (1.19) следует, что

Выражая расход Q2 через Q1, получим

Учитывая, что Q = Q1+Q2, можно записать

Из очевидного соотношения , запишем с учетом (1.22) выражение для гидравлического уклона участка с лупингом

При равенстве D = DЛ величина .

Тогда при ламинарном режиме w=0,5; при турбулентном режиме в зоне гидравлически гладких труб w=0,297; в зоне смешанного трения w=0,272; в зоне квадратичного трения w=0,25.
Рассуждая аналогично, получим соотношение гидравлических уклонов для участков со вставкой. На участке со вставкой величина гидравлического уклона определяется из выражения

Из (1.18) и (1.24) вытекает очевидное соотношение

Поскольку расходы нефти в магистрали и на участке со вставкой одинаковы, т. е. Q=QВ, можно записать

Отсюда следует