Определяем напор на входе в ГНПС «Анжеро-Судженск»

Построим распределение напоров в виде рисунке 2.13

Из Рисунка 2.13 видно, что распределения напоров до и после подкачки отличаются друг от друга. Это связанно с различным расходом до и после подкачки, соответственно потери на трение будут увеличиваться на последующих участках после подкачки.

Далее будем рассчитывать распределение давлений с учетом движения партий нефти с различными физико-химическими свойствами, используя выведенную зависимость (2.23), после чего при помощи уравнения (2.21) преобразовывать в распределение напоров.

Определим давление на границе партий нефти с конца участка 925,5 км до границы 565 км:

Определим давление на границе партий нефти с 564 км до границы 439 км:

Определим давление на границе партий нефти с 438 км до границы 392 км:

Определим давление на границе партий нефти с 391 км до границы 249 км:

Определим давление на границе партий нефти с 248 км до границы 82 км:

Определим давление на границе партий нефти с 81 км до границы 0 км:

Через уравнение переведем распределение из единиц давления в единицы напора.

Определим напор на 565 км:

Определим напор на 564 км:

Определим напор на 439 км:

Определим напор на 438 км:

Определим напор на 392 км:

Определим напор на 391 км:

Определим напор на 249 км:

Определим напор на 248 км:

Определим напор на 82 км:

Определим напор на 81 км:

Определим напор на 0 км:

Определим напор на резервуаре:

м

Далее построим графики распределения давлений и распределения напоров и проведем анализ линий гидроуклонов.

Рисунок 2.14 - Распределение давлений

Покажем на Рисунке 2.15 распределение напоров по всему технологическому участку.



Рисунок 2.15 - Распределение напоров

Из системы координат «Расстояние - давление» (Рисунок 2.14) в зоне контакта партий нефти скачки не наблюдаются, а заметно лишь искривление. Это связанно с изменение вязкости по длине трассы.

На графике 2.15 наоборот наблюдаются скачки напоров в зоне контакта различных партий и их отчетливо видно. Это связанно с различной плотностью у разных партий нефти.

Также, анализируя, графики и распределение давлений, и распределение напоров, видно, что на 3-й станции ведется подкачка нефти, примерно с такими физико-химическими свойствами, что в данный момент времени проходит через данную станцию. Это позволяет сделать вывод, что смесеобразование данных партий нефти не повлияют на процесс перекачки.

На графике распределения напоров отчетливо видно, что гидроуклон, посчитанный, с учетом различных партий не попадает в одну точку в начале трассы участка из-за расхода. Расчет велся в пакете программ «Excel», при помощи функции «подбор параметра». Таким образом, после расчета в «Excel», был найден расход, который удовлетворял всем условиям.

Q = 0,323 м³/с Построим график распределения напоров.



2.8 Вытеснение партий нефти

В данном разделе рассмотрен вопрос о процессах, которые являются нестационарными, т.е. процессы в которых параметры изменяются с течением времени, а именно расход. Когда в начале и в конце технологического участка расположена нефть с одинаковыми свойствами, то процесс можно назвать стационарным по расходу, но не по распределению давлений. Как только в начале участка начинает закачиваться нефть с другими свойствами, то начинает происходить изменение расхода, или когда в конце участка начинает вытесняться другая нефть.

Рисунок 2.17 - Распределение напоров

Запишем уравнение баланса напоров относительно границ партий нефти:

(2.28)

Выразим расход из уравнения (2.28) [5]

(2.29)

Подставляя вместо х либо 0, либо l_см, запишем уравнения для двух расходов и соответственно

 (2.30)

(2.31)

где - расход, когда еще новая партия не закачивается в трубопровод,

- расход, когда конечная партия нефти полностью вытеснена из трубопровода на весь свой объем,

- длина последней партии нефти в трубопроводе.

Аппроксимационные коэффициенты и косвенно влияют на процесс, т.к. после преобразований они сократятся и участвуют только в определении расхода при различных положениях партий нефти.

Выражая из (2.30) и (2.31) и подставляя в (2.29) после математических преобразований получим:

, (2.32)

Рисунок 2.18 - Вытеснение партий

Как видим, расход в момент времени зависит от места положения границы раздела перекачиваемых жидкостей, режима течения и расходов и .

Определим продолжительность процесса смены жидкостей в трубопроводе. На основании уравнения неразрывности скорость продвижения границы раздела

(2.31)

С учетом (2.30) имеем

(2.32)

После интегрирования в указанных пределах время продвижения границы раздела от начала до конца трубопровода определим из условия , тогда

, (2.33)

где - объем вытесненной нефти.

Произведем расчет производительностей при различных положениях партий в трубопроводе.



Рисунок 2.19 - Положение партий

Пользуясь методикой, изложенной в предыдущих разделах, определим пропускную способность технологического участка, с учетом положений партий нефти показанных в таблице 2.12.

Таблица 2.12 - Пропускная способность

Пропускная способность м3/с
Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6	Q7	Q8
0,302	0,3	0,301	0,3	0,303	0,29	0,3	0,297

Произведем расчет времени вытеснения одной партии, находящийся в конце технологического участка по формуле (2.33)

Переведем в часы, тогда получим:

Проведем аналогичные расчеты при других положениях партий нефти и результаты запишем в таблице 2.13

Таблица 2.13 - Время вытеснения нефтей

	Пропускная способность м3/с
	Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6	Q7	Q8
	0,302	0,3	0,301	0,3	0,303	0,29	0,3	0,297
Время, с		114633	37666	85053	147748	136772	191912	181037
Время, ч		31,84	10,46	23,62	41,04	37,99	53,30	50,28

Построим график зависимости времени от расхода.

Рисунок 2.20 демонстрирует нестационарные процессы. После расчета стало видно, что время, за которое первая партия вытиснет все остальные равно 248,56 часов.

Также если из уравнения (2.33) выразить расстояние через объем смеси и время, то задаваясь различными значениями времени возможно решать обратную задачу, а именно определение положения границ партий в нужный момент времени.



Рисунок 2.20 - Время вытеснения партий нефти

3. Экономическая часть

Целью экономического расчета является определение затрат на разработку метода расчета и корректировки технологических режимов перекачки. В экономическом расчете необходимо просуммировать все затраты необходимые при разработке методики.

В экономической части ведется расчет затрат на разработку методики с учетом затрат на зарплату разработчику и использование дополнительного оборудования и материалов необходимых для разработки метода.

3.1 Расчет затрат на разработку метода расчета и корректировки режимов перекачки нефти при изменении входных параметров

Затраты на материалы.

Таблица 3.1 - Затраты на материалы

Наименование	Кол - во	Цена, руб.	Стоим - ть, руб.
1. Бумага А4	500 листов	120	120
2. Канц. принадлежности	-	-	150
3. Ватман	10 листов	8	80
4. Папка	2 шт.	20	40
ВСЕГО:	390

Расчет заработной платы проектировщика.

Суммарная трудоемкость собственной работы:

Т=t_i (3.1)

где t_i - затраты времени на соответствующую стадию выполнения конструкторской работы; N - количество стадий.

Трудоемкость i-ой стадии выполнения конструкторской работы:

t_i = t_р n K1 K2 · (3.2)

где t_р - норма времени на разработку одного листа; n - количество листов; К1 - коэффициент, учитывающий масштаб чертежа; К2-коэффициент, учитывающий использование аппликаций и оригиналов; K3 - коэффициент, учитывающий оригинальность изделия.

Таблица 3.2 - Обоснование трудоемкости проектирования.

Наименование работ	tp, час.	N, шт.	К1	К2	К3	ti, час.
1	2	3	4	5	6	7
1. Преддипломная практика	-	-	-	-	-	272,0
2. Техническое задание
2.1. Определение основных требований к проектируемому объекту	1	2	?	?	?	2
2.2. Изучение конструкций и выбор прототипа для проектирования	3	2	?	?	?	6
3. Техническое предложение
3.1. Ознакомление с проблемами поставленной задачи исследования	4,8	8	-	0,9	-	34,56
3.2. Патентный поиск	2	1	-	-	-	2
4. Эскизный проект
4.1. Предварительные замечания	5	2	-	0,8	-	8
4.2. Подготовка к проведению предварительных расчетов	1	-	-	-	-	1
4.3. Предварительные расчеты	4,5	30	-	0,9	-	121,5
4.5. Расчеты	6	50	-	0,9	-	270

Расчет основной заработной платы осуществляется по формуле:

Зосн = Змес · Кпр · Кр · t_ПР, (3.3)

где З_ОСН - основная заработная плата работающего; З_МЕС ? оклад инженера - конструктора (по данным ОАО «Транссибнефть» составляет 7000 руб./мес); Кпр ? коэффициент премирования (для проектирования составляет Кпр = 1); Кр ? районный коэффициент, Кр = 1.15; t_ПР - время выполнения проекта, мес. (см. табл. 2)

Таким образом, основная заработная плата составляет:

З_ОСН = 7000 · 1 · 1.15 · 4,52= 36386 руб.

Расчет дополнительной заработной платы (оплата за непроработанное время) осуществляется следующим образом:

З_ДОП= З_ОСН · З_ДОП%

Процент дополнительной заработной платы З_ДОП% определяется по формуле:

З_ДОП% = ((D_ОТП + D_Б + D_ГО) / Dяв)·100%, (3.4)

где D_ОТП - продолжительность отпуска; D_Б - продолжительность пропуска по болезни; D_ГО - продолжительность пропуска в связи с выполнением гос. обязанностей.

По данным ОАО «Транссибнефть» в среднем D_ОТП = 24 рабочих дней, D_Б = 10 дней, D_ГО = 0 дней.

Dяв ? количество явочных дней:

Dяв = Dраб ? (D_ОТП + D_Б + D_ГО)

D_РАБ - количество рабочих дней в году; в 2007 году D_РАБ = 250 дней.

Dяв = 250 ? (24+ 10 + 0) = 216 день

Таким образом, найдем процент дополнительной заработной платы:

З_ДОП% =((24 + 10 + 0) / 216)) · 100% = 15.74%

И, следовательно, определим размер дополнительной заработной платы:

З_ДОП = 36386· 0,15 = 5457,9 руб.

Отчисления по заработной плате во внебюджетные фонды.

Единый социальный налог (ЕСН) составляет 26% от полной заработной платы

З_ОТЧ= (З_ОСН + З_ДОП) ·26%

З_ОТЧ = (36386+ 5457,9) · 0.26 = 10879,41 руб.,

Затраты на использование ЭВМ.

Затраты на использование ЭВМ определяются по следующей формуле:

З_ЭВМ = А_ЭВМ+А_ПО + З_Э/Э + З_РЕМ,

где А_ЭВМ - амортизация ЭВМ;

А_ПО - амортизация программного обеспечения (ПО);

З_Э/Э - затраты на электроэнергию; З_РЕМ - затраты на ремонт и обслуживание.

А_эвм = ·Т_пр, (3.5)

где Ц_ЭВМ - цена компьютера (Pentium 4 1700/630DDR/32GeForce2/40Gb/17»), Ц_ЭВМ = 17000 руб. (стоимость ЭВМ взяты из прайс-листа компьютерной фирмы «ТНТ»); - норма амортизации компьютера за 1 месяц, (согласно общероссийского «Классификатора основных средств для включения в амортизационные группы», ЭВМ относится к 3 группе оборудования, срок службы которого t_сл = 35 лет), по данным расчетного отдела ОАО «Транссибнефть» t_сл = 4 года; и, следовательно, норма амортизации компьютера за один месяц составит:

= 357 руб./мес ·3,61=1288,77 руб.,

Амортизация программного обеспечения:

·Т_пр, (3.5)

где С_ПО - стоимость программного обеспечения (ОС Windows XP ? 4550 руб., Office XP ? 11460 руб., AutoCad 2002 ? 42630 руб., математический пакет Maple 9.5 - 7991 руб.) (стоимость ПО взята из прайс-листа компьютерной фирмы «ТНТ»).

Стоимость ПО: С_ПО = 66631 руб.;

- срок службы программного обеспечения. = 5 лет = 60 мес;

, где, тогда

чел./мес,

Следовательно, амортизация программного обеспечения за один месяц составляет:

руб. (3.6)

Определим затраты на электроэнергию:

З_э/э = C_э/э · N · Т_р, (3.7)

где С_Э/Э - стоимость 1 кВтч электроэнергии по тарифу для организаций, С_Э/Э = 1,64 руб./кВтч.; N - потребляемая мощность ЭВМ, кВт/час, N = 0,3кВт;

З_э/э = 1.64 · 0.3 · 8 = 3,93 (руб./день) · 21 = 82,65 (руб./мес) ·3,61=298,36 руб.

Затраты на ремонт и обслуживание находятся по формуле:

З_РЕМ = Ц_эвм · · T_пр (3.8)

Процент затрат на ремонт, по данным расчетного отдела ОАО «Транссибнефть», составляет 3% в год. Тогда затраты на ремонт и обслуживание ЭВМ составят:

З_РЕМ = = 510 руб./год = 42.5 руб./мес·3,61=153,42 руб.

Таким образом, полные затраты на использование ЭВМ:

З_ЭВМ = 1288,77+ + 298,36 + 153,42 = 5719.51 руб.

Амортизация рабочего места проектировщика.

Амортизация рабочего места проектировщика рассчитывается как:

, (3.9)

где Ц_П - цена 1 м² рабочего помещения. По данным расчетного отдела ОАО «Транссибнефть» Ц_П = 8500 руб.; - норма амортизации рабочего помещения за 1 месяц.

Согласно общероссийского «Классификатора основных средств для включения в амортизационные группы», здания рабочих помещений относятся к 10 группе оборудования, срок службы которого t_сл более 30 лет. По данным расчетного отдела ОАО «Транссибнефть» t_сл= 80 лет = 960 мес; следовательно, норма амортизации помещения за 1 месяц будет находится как:

S - площадь рабочего помещения, S = 10м²:

88,4 руб./мес.

Таким образом, величина амортизации рабочего места проектировщика составляет:

4,52 78 = 352,56 руб.

Прочие расходы.

1) Расходы на печать пояснительной записки к проекту (фирма «Филипп», 4 руб./лист формата А4):

120 4 = 480 руб.

2) Расходы на печать графической части (фирма «Филипп», 64 руб./лист формата А1)

64 · 10 = 640 руб.

Итого прочие расходы в совокупности составляют 1120 руб.

Накладные расходы.

Накладные расходы: содержание аппарата управления, содержание охраны, оплата коммунальных услуг

По данным расчетного отдела ОАО «Транссибнефть» накладные расходы составляют 140% от основной заработной платы проектировщика и рассчитываются по следующей формуле:

Р_Н = 43663,2 руб.

Общая смета затрат на разработку метода.

Таблица 3.3 - Затраты на проектирование

Затраты	Сумма, руб.
Затраты на материалы	390
Основная заработная плата	36386
Дополнительная заработная плата	5457,9
Отчисления во внебюджетные фонды	10879,41
Затраты по использованию ЭВМ	5719.51
Затраты на амортизацию рабочего места	352,56
Прочие расходы	1120
Накладные расходы	43663,2
Итого:	103968,58

Общие затраты на проектирование составляют 103968,58 руб.

Заключение

В данном дипломном проекте был произведен анализ влияния входных параметров на режим перекачки нефти, на основе проведенных исследований стало известно, входные параметры в значительной степени влияют на режим перекачки, как в отдельности, так и в совокупности.

Чтобы оценить и быстро рассчитать, а также скорректировать режим перекачки с учетом новых входных параметров в данном дипломном проекте была разработана методика, описанная математическим методом, которая позволяет не только рассчитать, но и быстро скорректировать режим перекачки.

Также по ходу дипломного проектирования были решены некоторые проблемы, входящие в перечень актуальных научно-технических проблем ОАО «Транссибнефть», предложенные отделом главного технолога аппарата управления предприятия.

Таким образом анализ показал, что при расчете режимов перекачки с учетом движения партий нефти является более точным в плане определения пропускной способности и в плане построения линий распределения напоров.

Таким образом расчет позволяет:

1) планировать объемы перекачиваемых нефтепродуктов с обеспечением безопасных режимов перекачки;

2) наблюдать реальную картину давлений и напоров на всей протяженности участка нефтепровода;

3) обеспечивать визуальный анализ режимов перекачки на основе сравнительно небольшого объема данных, что существенно позволяет сэкономить время принятия решения.

Список использованной литературы

1. Центробежные насосы в системах сбора, подготовки и магистрального транспорта нефти: учебное пособие/ А.Г. Гумеров [и др.]; под ред. А.Г. Гумерова. - М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. - 295 с.:ил. - ISBN 5-8365-0016-9. с 10-21.

2. Трубопроводный транспорт нефти / Г.Г. Васильев Г.Е. Коробоков, А.А. Коршак и др.; Под редакцией СМ. Вайнштока: Учеб. для вузов: В 2 т. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. - 407 с.

3. Коршак А.А., Нечваль А.М. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: Учебное пособие для системы дополнительного пофессионального образования / Коршак А.А., Нечваль А.М. - Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2205. - 516 с.

4. Трубопроводный транспорт нефти/С.М. Вайншток, В.В. Новоселов, А.Д. Прохоров, А.М. Шаммазов и др.; Под ред. СМ. Вайнштока: Учеб. для вузов: В 2 т. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. - Т. 2. - 621 с: ил,

5. Нечваль Н.В. Последовательная перекачка нефтей и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам / М.В. Нечваль, В.Ф. Новоселов, П.И. Тугунов. - М.: «Недра», 1976. - 221 с.

6. Охрана труда. Справочник. Сост. Арустамов Э.А. (2008, 588 с.)

7. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций. Алексеев В.С., Жидкова О.И., Ткаченко Н.В. (2008, 160 с.)

8. Насейкин А.И. Оздоровление воздушной среды: методические указания к самостоятельной работе студентов. - Омск, 2000. с 2-12.

9. http://www.violaart.ru

10. СанПин 2.2.2/2.4.1340-03

Размещено на Allbest.ru