Исторически сложилось, что гидравлические расчеты трубопроводов для перекачки однородных жидких и газообразных сред выполняются по разным формулам: в первом случае, как правило, вычисляют потери напора на трение по формуле Дарси - Вейсбаха, а во втором – как правило, разность квадратов начального и конечного давлений в газопроводе (исключением является случай течения газа в трубопроводах низкого давления, где также используется формула Дарси – Вейсбаха). В результате независимого друг от друга развития, методы вычисления гидравлического сопротивления трубопроводов для указанных сред в настоящее время существенно различаются. В частности, вопреки единству законов гидравлики даже зоны трения турбулентного режима применительно к газопроводам стали именовать «режимами» («смешанный», «квадратичный»). Происхождение данных «технологизмов» объясняется практическим отсутствием ламинарного режима в практике трубопроводного транспорта газа, но по сути создает впечатление, что гидравлика при течении газов в системах газораспределения и магистральных газопроводах иная, чем в нефте- и нефтепродуктопроводах.
Другая проблема гидравлических расчетов заключается в том, что до настоящего времени вычисление потерь напора при перекачке нефти и нефтепродуктов с малыми добавками высокомолекулярных веществ (противотурбулентных присадок – ПТП), а также сжиженных газов выполняется по формуле Дарси – Вейсбаха, а при перекачке нефти и нефтепродуктов без добавок ПТП (при решении теоретических задач) – по обобщенной формуле Л.С. Лейбензона.
Автором выполнены исследования по обеспечению единого методического подхода при расчете гидравлического сопротивления трубопроводов в случае перекачки однородных жидких и газообразных сред. Показано, что обобщенная формула Л.С. Лейбензона как более удобная может быть использована при анализе перекачки самых разнообразных сред: нефти, нефтепродуктов, газа, сжиженных углеводородных газов. Данный результат вполне объясним единством гидравлических закономерностей для капельных жидкостей и газов. Установлены величины коэффициентов Л.С. Лейбензона в случаях перекачки газа по магистральным газопроводам, нефти и нефтепродуктов с противотурбулентными присадками, сжиженных углеводородных газов, а также границы зон трения турбулентного режима в этих случаях.
Список литературы
1. Гидравлика: руководство для нефтяных ВУЗов, техникумов и работников нефтяной промышленности /Л.С. Лейбензон, Д.С. Вилькер, П.П. Шумилов, В.С. Яблонский. – М.-Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1932. – 310 с.
2. Проектирование, эксплуатация и ремонт магистральных нефтепродуктопроводов / В.С. Яблонский, В.Ф. Новоселов, В.Б. Галеев, Г.З. Закиров. – М.: Недра, 1965. – 410 с.
3. Лейбензон Л.С. О применении формулы типа формулы Ланга в нефтепроводном деле // Нефтяное хозяйство. – 1926. – № 6. – С.789–793.
4. Лейбензон Л.С. Теоретическая формула для определения потери напора при движении жидкости в круглой трубе // Нефтяное хозяйство. – 1927. – № 3. – С. 386–394.
5. Зайцев Л.А., Ясинский Г.С. Регулирование режимов магистральных нефтепроводов. – М.: Недра, 1980. – 187 с.
6. Трубопроводный транспорт нефти и газа / Р.А. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров [и др.]. – М.: Недра, 1988. – 386 с.
7. Трубопроводный транспорт нестабильного газового конденсата / А.А. Коршак, А.И. Забазнов, В.В. Новоселов [и др.]. – М.: ВНИИОЭНГ, 1994. – 224 с.
8. Середюк М.Д., Якимiв Й.В., Лiсафiн В.П. Трубопровiдный транспорт нaфти i нaфтoпродуктiв: Пiдручник. – Iвано-Франкiвськ: ФНТУНГ, 2001. – 517 с.
9. Магистральные трубопроводы / А.А. Коршак, Н.Н. Шманов, Ф.А. Мамонов [и др.]. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. – 448 с.
10. Коршак А.А., Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2016. – 540 с.
11. Коршак А.А., Пшенин В.В. О границах зон трения турбулентного режима в газораспределительных и магистральных газопроводах // Тезисы докладов XIII учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт-2018». – Уфа: УГНТУ, 2018. – С. 400–402.
12. Петерфалви Ф. Внесение химреагентов для снижения трения в трубопроводы высокого давления для транспортировки жидких углеводородов компании MOL // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2015. – № 4. – С. 29–41.
13. Особенности работы магистрального нефтепровода с применением противотурбулентной присадки/ А.И. Гольянов, А.А. Гольянов, Д.А. Михайлов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2013. – № 2. – С. 36–43.
14. Абдурашитов С.А., Тупиченков А.А. Трубопроводы для сжиженных газов. – М.: Недра, 1965. – 215 с.
15. Морозова Н.В., Коршак А.А. О границах зон трения при гидравлическом расчете нефте- и нефтепродуктопроводов // Нефтегазовое дело. – 2007. – № 5. – С. 120–125.
16. Черникин А.В. О гидравлическом расчете трубопроводов по формуле Л.С. Лейбензона // Нефтяное хозяйство. – 1996. – № 4. – С. 65–66.
17. Черникин А.В., Талипов Р.Ф. Об использовании уравнения Кольбрука при гидравлическом расчете трубопроводов по обобщенной формуле // Трубопроводный транспорт (теория и практика). – 2010. – № 4. – С. 14–16.
