Основы нефтегазового дела
Основы нефтегазового дела: методические указания для студентов
Данное методическое пособие, разработанное Сибирским государственным автомобильно-дорожным университетом (СибАДИ), представляет собой комплекс учебных материалов для студентов, изучающих курс "Основы нефтегазового дела". Пособие предназначено для студентов направлений 23.03.03 "Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов" и специальности 23.05.01 "Наземные транспортно-технологические средства". Оно включает в себя теоретические основы и практические задания, направленные на формирование у студентов необходимых знаний и навыков в области проектирования и эксплуатации нефтегазовых систем.
Лабораторные работы: практическое освоение материала
Основу методических указаний составляют шесть лабораторных работ, каждая из которых посвящена определенному аспекту нефтегазового дела. Лабораторная работа №1 посвящена исследованию газопроводов высокого и среднего давления. Студенты учатся рассчитывать давление на различных участках газопровода, определять категорию газопровода и учитывать потери давления. В работе используются формулы для гидравлического расчета, а также исходные данные, такие как коэффициент кинематической вязкости, плотность газа и эквивалентная шероховатость.
Лабораторная работа №2 направлена на изучение влияния геометрических параметров газопровода на его характеристики. Студенты строят трехмерные графики, отображающие зависимость давления в конце участка газопровода от диаметра и длины участка. Это позволяет им визуализировать взаимосвязь между этими параметрами и лучше понимать принципы проектирования газопроводов.
В лабораторной работе №3 студенты занимаются выбором рациональных конструктивных параметров газопровода. Они строят графические зависимости, характеризующие влияние конструктивных параметров на падение давления в трубопроводе. Это включает в себя расчет падения давления в зависимости от расхода газа и длины трубопровода, а также подбор оптимального диаметра для обеспечения заданного давления.
Лабораторная работа №4 посвящена исследованию характеристик и расчету газопроводов низкого давления. Студенты учатся определять расходы газа потребителями, рассчитывать конечное давление на участках газопровода и учитывать коэффициенты одновременности потребления.
Лабораторная работа №5 предполагает обоснование выбора оптимальных конструктивных параметров и проведение гидравлического расчета схемы газоснабжения населенного пункта. Студенты должны рассчитать диаметры участков газопровода в соответствии с заданной схемой.
Лабораторная работа №6 посвящена выбору трассы прокладки газопровода и расчету газоснабжения населенных пунктов Омской области. Студенты должны использовать карту Омской области для определения оптимального маршрута и проведения гидравлического расчета.
Расчет прочности магистральных нефтегазопроводов
Лабораторная работа №7 посвящена выбору основных параметров подземного магистрального нефтегазопровода. Студенты выполняют расчеты на прочность, используя формулы для определения расчетных сопротивлений, проверки на прочность, определения толщины стенки трубопровода и учета продольных нагрузок. Также рассматривается проверка на допустимые пластические деформации.
Дополнительная информация
Методические указания содержат необходимые формулы, исходные данные и примеры расчетов. Для выполнения лабораторных работ рекомендуется использовать программу Excel или Pres-L. В конце пособия представлен библиографический список, включающий нормативные документы и учебную литературу, которые могут быть полезны для более глубокого изучения материала.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- ВО - Бакалавриат
- 23.03.03: Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
- ВО - Специалитет
- 23.05.01: Наземные транспортно-технологические средства
УДК 39.922 ББК 38.763 О75 Рецензент канд. техн. наук, доц. И.К. Потеряев (СибАДИ, г. Омск) Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве методических указаний. О75 Основы нефтегазового дела : методические указания / СибАДИ, Кафедра СПТиНТ; сост. А.Б. Летопольский. – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2022. – URL: http://bek.sibadi.org/MegaPro, для авторизованных пользователей. – Загл. с экрана. Разработаны лабораторные работы, позволяющие обучающимся получить определенные практические навыки при проектировании газопроводов. Имеются методики расчета газопроводов низкого и высокого давления и методика выбора параметров подземного магистрального газопровода. Имеют интерактивное оглавление в виде закладок. Предназначены для обучающихся всех форм обучения направлений 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и специальности 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства», изучающих курс «Основы нефтегазового дела». Текстовое (символьное) издание (890 КБ) Системные требования: Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM ; 1 ГБ свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов Adobe Acrobat Reader Редактор Н.И. Косенкова Техническая подготовка – А.А. Орловская Издание первое. Дата подписания к использованию 28.11.2022 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ 644080, г. Омск, пр. Мира, 5. РИО ИПК СибАДИ 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая,1 © ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2022 Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит
Лабораторная работа № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОПРОВОДОВ ВЫСОКОГО И СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ НА ЭВМ Цели работы: определить давление на участках газопровода на основании схемы и имеющихся исходных данных. Определить категорию газопровода при расчете диаметра его отдельных участков. Газопроводы можно разделить на магистральные и газопроводы газоснабжения. Магистральные газопроводы по рабочему давлению делятся на 2 группы: – магистральные газопроводы 1 категории с давлением до 10 МПа; – магистральные газопроводы 2 категории с давлением до 2,5 МПа. Газопроводы газоснабжения по рабочему давлению делятся на: – высокого давления первой категории с давлением до 1,2 МПа; – высокого давления второй категории с давлением до 0,6 МПа; – среднего давления с давлением до 0,3 МПа; – низкого давления с давлением до 5 КПа (5000 Па). В данной лабораторной работе выполняется расчёт потерь давления по длине трубопровода для газопроводов газоснабжения высокого и среднего давления. Исходные данные для расчета: ν=0,1425·10-4 м2/с – коэффициент кинематической вязкости природного газа при нормальных условиях [температура 0 0С и давление 760 мм рт. столба (0,10132 МПа)]; ρ = 0,685 кг/м3 – плотность природного газа при нормальных условиях; n = 0,01 см – эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки стальной трубы (при новом строительстве). Гидравлический расчёт газопроводов среднего и высокого давления ведётся по формуле ρ ν ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = − − 5 2 25 ,0 5 2 2 2 1 1922 10 4,1 d Q Q d d n L P P , (1.1) где Р1 – абсолютное давление газа в начале газопровода, МПа; P2 – абсолютное давление газа в конце газопровода, МПа; Q – расход газа, м3/ч, при пересчёте на нормальные условия (НУ); L – расчётная длина участка газопровода постоянного диаметра, м; d – внутренний диаметр газопровода, см.
Давление в конце участка газопровода определяется по формуле ρ ν ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ − = − 5 2 25 ,0 5 2 1 2 1922 10 4,1 d Q Q d d n L P P . (1.2) Результаты вычислений, а также исходные данные по внутреннему диаметру, расходу газа, длине участков, давлению в начале участка газопровода сводим в табл. 1.1. Таблица 1.1 Результаты расчетов Номер участка Внутр. диа метр газопровода, см Расход газа, м3/ч Длина участка газопровода (расчётная), м Давление в начале участка, МПа Давление в конце участка, МПа 1 2 3 4 5 6 Падение давления в местных сопротивлениях (колена, запорная арматура и др.) допускается учитывать путём увеличения расчётной длины газопровода на 5–10%. Внутренний диаметр стальных трубопроводов для расчёта следует выбирать из следующего ряда: 51, 31, 20, 15, 10, 7 см. Расчётный диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле V P t Q d ср ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ = − ) 273 ( 10 238 , 36 0 3 , (1.3) где d – внутренний диаметр газопровода, см; Q – расход газа м3/ч при норм. условиях; t – температура газа оС; Pср – среднее давление газа (абсолютное) на расчётном участке газопровода, МПа; V – скорость газа, м/с. При выполнении гидравлического расчёта надземных и внутренних газопроводов с учётом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления. Схему газопровода и исходные данные для расчета принимаем в соответствии с рис. 1.1 и 1.2 , табл. 1.2 и 1.3 (по заданию преподавателя).