CC BY
74
УДК 622.692.4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ
УСТАНОВКИ ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНЫХ
ПРИСАДОК
П.А. РЕВЕЛЬ-МУРОЗ, вице-президент
ОАО «АК «Транснефть» (Россия, 119180, Москва, ул. Большая Полянка, д. 57). М.М. ГАРЕЕВ, д.т.н., проф., зам. зав кафедрой транспорта и хранения нефти и газа Б.Н. МАСТОБАЕВ, д.т.н., проф., зав кафедрой транспорта и хранения нефти и газа ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (Россия, 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1). E-mail: [email protected]
Д.А. АЛЬМУХАМЕТОВА, инженер по эксплуатации нефтегазопроводов Черкасское РНУ АК «Транснефть-Урал» (Россия, 450077, Республика Башкортостан,
г. Уфа, ул. Крупской, д. 10). Р.Г. ШАГИЕВ, к.т.н., в.н.с.
Центр нефтегазовых технологий и новых материалов ГАНУ «Институт стратегических исследований РБ» (Россия, 450075, Республика Башкортостан, г. Уфа, пр. Октября,
д. 129/3).
В статье приводятся рекомендуемые минимальные диаметры экспериментальной установки для исследования эффективности противотурбулентных присадок для возможности адекватного распространения результатов исследований на промышленные трубопроводы, а также формулы для расчета необходимого диаметра экспериментальной установки.
Ключевые слова: экспериментальная установка, эффект Томса, противотурбулентная присадка, пороговое число Рейнольдса, касательное напряжение на стенке трубы, молярная масса, характеристическая вязкость.
В литературных обзорах [1-3], посвященных эффекту Томса, описаны гидродинамические свойства десятков эффективных в лабораторных условиях противотурбулентных присадок (ПТП), но не все они при введении в промышленные трубопроводы оказались способными снижать сопротивление. Это расхождение между обнадеживающими результатами лабораторных экспериментов и отрицательными итогами промышленных испытаний объясняется тем, что в большинстве случаев, изучая поведение полимерных растворов, исследователи стремились смоделировать на лабораторных стендах течения с числами Рейнольдса, идентичными существующим в реальных трубопроводах, упуская при этом из виду величину напряжения сдвига на стенке трубы
В работах [2, 4, 5] показано, что кроме необходимого условия, а именно наличия турбулентного режима течения, для данного раствора противотурбулентной присадки и трубопровода еще требуется достаточное условие, а именно: наличие порогового числа Рейнольдса или порогового напряжения сдвига на стенке трубопровода, выше значения которых будет проявляться эффект Томса.
Re > Renop =
25,28 •
v2-p
RT
Ил],
0,571
(1)
где Яе - пороговое число Рейнольдса; d - диаметр трубопровода, плотность и коэффициент кинематической вязкости перекачиваемой жидкости соответственно. Для турбулентного режима в зоне смешанного трения
Re > Re,
nop
v p
8RT
A •Ил].
0,533
(2)
„ _0,127lgk^-0.627 , „
где A = 10 /d , k - эквивалентная абсолютная шероховатость.
= RT
TW > xWnop = .. r„п, (3)
Ил]
где xWnop-пороговое напряжение сдвига на стенке трубы.
В работах [2, 6] предложена методика проведения экспериментов на лабораторной установке по определению
X — Xn
X
или приращения
эффективности присадки у = -AQ
расхода от напряжения сдвига ^ на стенке трубы, по результатам которых можно прогнозировать эффект в промышленных условиях. При этом при ведении экспериментальных исследований должно выполняться условие
равенства касательных напряжении на стенке экспериментального и промышленного и трубопроводов.
Известны лабораторные установки для исследования эффективности ПТП, например трубный реометр томского Института химии нефти СО РАН [1, 2] и реометр дискового трения [7]. Однако исследовать на этих реометрах эффективность ПТП по методике, изложенной в работах [2, 6] не представляется возможным. В связи с этим необходимо создать стенд, который позволил бы результаты исследования на стенде адекватно распространить для промышленного трубопровода.
Требования к стенду:
- должно соблюдаться условие равенства касательных напряжений на стенде и на промышленном трубопроводе;
- длина линейной части экспериментальной установки должна быть достаточной для изучения деструкции по длине трубопровода или восстановление давления на стенде при работе на кольцо (в целях уменьшения габаритов экспериментальной установки) не должно приводить к деструкции раствора ПТП;
- стенд должен позволять проведение экспериментов при перекачке нефти и нефтепродуктов с ПТП, то есть должны быть обеспечены требования промышленной безопасности к применяемому оборудованию и приборам и помещению или к местности при наружной установке.
Определение размера трубопровода экспериментальной установки
Исходя из условия равенства касательных напряжений на стенке экспериментальной трубы тдал и промышленного трубопровода Тщф [2, 7, 8]
рХ92
Чф
Ч л
— при = ^ получим:
(4)
Явф
ч 0,875
Яв
(5)
лпор у
бл = 940
б,
ф
Яв,
0,875
(6)
Пример: для данных: бф = 0,5м; V = 10 х 10-6м2/с; 9 = 1,5 м/с, диаметр экспериментальной установки должен быть не менее бл = 0,026м, а при тех же условиях для бф = 1,0м, получим бл = 0,028м. Определим режим течения для промышленного (фактического) трубопровода:
Явф
9хб 1,0 х 1,5
Явн
10 х 10
17,5
,-6
= 150000;
=1пер = - , где = б ; в = 0,2мм1, тогда 1пер = 43750,
то есть в промышленном трубопроводе перекачка будет осуществляться в турбулентном режиме в зоне смешанного трения.
Для таких случаев, когда по лабораторному трубопроводу режим течения будет в зоне Блазиуса турбулентного режима, а в промышленном трубопроводе в зоне смешанного трения, подставив соответствующие значения коэффициента гидравлического сопротивления в зависимости от зоны течения в формулу (4), имеем
68,4
Яв -
68^^ + Явл х к
Яв
ф
Ял
Явф
(7)
где рЛ9 плотность, коэффициент гидравлического сопротивления, скорость потока соответственно, а эти обозначения с индексами «л» и «ф» относятся для условий лаборатории и промышленного (фактического) трубопровода. Для зоны гидравлически гладких труб с учетом значения коэффициента гидравлического сопротивления по формуле Блазиуса имеем
При проведении экспериментов необходимо, чтобы число Рейнольдса в экспериментальной (лабораторной) установке было Явл > Явлпор.
Когда известны конкретные размеры промышленного трубопровода и физико-химические характеристики перекачиваемой жидкости по формуле (6) или (7) для соответствующих режимов течения, определяется диаметр установки и округляется до ближайшего значения по ГОСТ. Если ставить задачу создания универсальной установки, позволяющей проводить исследования для более широкого диапазона диаметров и физико-химических свойств, то можно предложить следующую методику расчета диаметра лабораторной установки.
1. Для заданного диаметра промышленного трубопровода определяется ориентировочная рекомендуемая производительность трубопровода по табл. 1 [9], и рекомендуемая скорость перекачки рис. 1 [10]. Среднюю скорость перекачки предлагаем находить по среднему диапазону рекомендуемых производительностей.
|Рис. 1. Зависимость рекомендуемой скорости перекачки от плановой производительности нефтепровода
При проведении экспериментов необходимо, чтобы число Рейнольдса в экспериментальной(лабораторной) установке было Явл > Явлпор.
Исходя из условия наличия турбулентного режима течения на экспериментальном трубопроводе, примем Явл > 2500. Из формулы (5) определим диаметр лабораторной установки:
м/с
2, 2, 1,
"0 1, 0, 0,
200
400
600
800 —►
1000
1200
V
б
б
л
0
12
ТРАНСПОРТ И ХРАНЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ И УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
Таблица 1
Ориентировочные значения диаметров трубопроводов и давлений на станциях в зависимости пропускной способности трубопроводов
Пропускная способность, млн т/год Наружный диаметр Dн, мм Рабочее давление P, МПа
2,5-3,2 377 5,5-6,5
3,5-4,8 426 5,5-6,5
6-8 529 5,4-6,5
10-12 630 5,2-6,2
14-18 720 5,0-6,0
22-26 820 4,8-5,8
42-50,0 1020 4,6-5,6
70-78 1220 4,4-5,4
На рис.1 по вертикальной оси цифры следующие ( снизу вверх): 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2.5; 3,0
2. Задаемся коэффициентами кинематической вязкости, соответствующей для светлых нефтепродуктов и нефтей.
3. Определяем требуемый диаметр лабораторной установки по формуле (6) или (7).
Для различных вариантов результаты расчета сведены в табл. 2.
Как видно из таблицы, наблюдается тенденция: с увеличением значения вязкости перекачиваемой жидкости, а также с уменьшением скорости перекачки по промышленному трубопроводу увеличивается требуемый диаметр стенда. Размеры лабораторной установки (внутренний диаметр трубопровода) приемлемы для практической реализации. После определения диаметра и длины трубопровода можно подобрать насосно-силовое оборудование для лабораторной установки и размеры емкостей (резервуаров) по гидравлическому расчету. В зависимости от места расположения экспериментальной установки и рода перекачиваемой жидкости выбирается исполнение электрического двигателя: взрывозащищенное или нормальное. Если осуществлять привязку экспериментальной установки на действующем объекте трубопроводного транспорта, например на территории НПС, то проектирование установки осуществляется в соответствии с требованиями промышленной безопасности.
Рассмотрим решение примера для проверки данных табл. 2: Исходные данные: dф =529х8 мм - диаметр
промышленного трубопровода, по которому планируется перекачивать нефть или нефтепродукты с применением ПТП; V =10 -10-6 м2/с - коэффициент кинематической вязкости нефти при температуре перекачки; р =860 кг/м3 -плотность нефти при температуре перекачки.
По табл. 2 находим диаметр экспериментальной установки dл = 28 мм. Округляем до значения труб, выпускаемых заводами - изготовителями. Например, внутренний диаметр dл = 30 мм.
Определим режимы (скорость перекачки) в трубопроводах.
Для трубопровода с1ф = 529х8 по табл. 1 находим рекомендуемые производительности (6^8) 106 т/год. Исходя из среднегодовой производительности находим производительность перекачки в м3/ч.
0 _ -109 _ 7 • 109 ср р-350•24 860•350-24
Средняя скорость перекачки будет 4Q 4•969
969 (м3/ч),
исп _ ср жD,
2 =1,3 (м/с);
2 3,14 • 3600 • 0,514'
Вычислим касательные напряжения на стенке трубопровода:
рХи
Находим число Рейнольдса:
Ре _ 1,3-°,514 _ 66820.
-б
10 •Ю
Находим первое переходное число Рейнольдса:
Яе.
17,5
1пер
, где
k
относительная шероховатость.
k
к _ ® = d
0,2 514
: 0,000389,
где е - эквивалентная абсолютная шероховатость стенки трубы, примем равной 0,2 мм. = 44987.
пер
Таблица 2
Рекомендуемые минимальные диаметры экспериментальной установки в зависимости от диаметра промышленного трубопровода, режима и значения вязкости перекачиваемой жидкости
Диаметр промышленного трубопровода, мм 373 500 700 1000 1200
Рекомендуемая скорость перекачки, м/с 1,12 1,3 1,6 2,25 2,52
Коэффициент кинематической вязкости, Сст 3 10 20 40 60 3 10 20 40 60 3 10 20 40 60 3 10 20 40 60 3 10 20 40 60
Диаметр
лабораторной 10 31 58 105 150 10 28 52 96 139 8 24 46 85 121 6 19 35 66 94 6 17 32 61 87
установки, мм
8
Таблица 3
Расчет режимов перекачки по экспериментальным и промышленным трубопроводам при равенстве касательных напряжений на стенке трубопровода
Диаметр промышленного трубопровода, мм 500 700 1000 1200
Диаметр лабораторной установки, мм 30 50 100 200 30 50 100 200 30 50 100 200 30 50 100 200
Плотность 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860 860
Диаметр Коэффициент кинематической вязкости
Средняя скорость перекачки
Число Рейнольдса для помышленного трубопровода
К-относительная шероховатость Яе 1 пер □ _ 17,5
не1лер - £ ■
Яе 2пер
Яе
2пер :
531,5
Коэффицтент
гидравлического
спротивления:
А, = 0,11 0,3164
68 " Яе
0.2Е
х = -
Яе
0,25
>1,571
иЛоб"
илэб
0,04-р.уЩ5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1 1,20 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
10x10"6 20x10"6 10x10"6 20x10"6 40x10"6 70x10"6 10x10"6 20x10"6 10x10"6 20x10"6 50x10"6 70x10"6 10x10"6 20x10"6 10x10"6 20x1045 50x10"6 70x10"6 10x10"6 20x10"6 10x10"6 20x10"6 50x10"6 80x10"6
1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52
В,5x104 3,25x104 В,5x104 3,25x10" 1,62x10" 9,3x104 1,12х105 5,6x10" 1,12х105 5,6x10" 2,24x10" 1,6x10" 2,25х105 1,12х105 2,25х105 1,12х105 4,5x10" 3,21x10" 3,02х105 1,51х105 3,02х105 1,51х105 6,05x10" 3,78x10"
4x10"4 4x10"4 4x10"4 4x10"4 4x10"4 4x10"4 г.ЭхЮ4 г.ЭхЮ4 г.ЭхЮ4 г.ЭхЮ4 2,9x10"4 2,9x10"4 2x10"4 2x10"4 2x10"4 2x104 2x104 2x104 1,7x10"4 1,7x10"4 1,7x10"4 1,7x10"4 1,7x10"4 1,7x10"4
4,4x10" "4х10" "4х10" 4,4x10" 4,4x10" 4,4x10" 6,1x10" 6,1x10" 6,1x10" 6,1x10" 6,1x10" 6,1x10" 8,8x10" 8,8x10" 8,8x10" 8,8x10" 8,8x10" 8,8x10" 10,5x10" 10,5x10" 10,5x10" 10,5x10" 10,5x10" 10,5x10"
1,33x10е 1,33x10е 1,33x10е 1,33x10е 1,33x10е 1,33x10е 1,86x10е 1,86x10е 1,86x10е 1,86x10е 1,86x10е 1,86x10е 2,66x10е 2,66x10е 2,66x10е 2,66x10е 2,66x10е 2,66x10е 3,19x10е 3,19x10е 3,19x10е 3,19x10е 3,19x10е 3,19x10е
0,021 0,025 0,021 0,025
0,019
0,019
0,016 0,019 0,016 0,019
0,015 0,017 0,015 0,017
0,028 0,032
0,021
0,021 0,026 0,028
0,022 0,024
0,020 0,023
3,897 4,465 3,897 4,465 5,09 5,856 5,233 5,660 5,233 5,660 7,117 7,742 8,962 10,08 8,962 10,08 11,82 12,86 10,56 11,83 10,56 11,83 13,77 15,49 0,904 0,885 0,973 0,952 1,026 1,133 1,070 1,014 1,151 1,090 1,204 1,329 1,455 1,409 1,455 1,516 1,608 1,776 1,598 1,544 1,719 1,661 1,755 1,937
< X
и ж С9
со
со о
гп
е
—I
гп X
2016 Диаметр промышленного трубопровода, мм 500 700
Диаметр лабораторной установки, мм 30 50 100 200 30 50 100
Диаметр с)л 0,03 0,03 0,05 0,05 0,1 0,2 0,03 0,03 0,05 0,05 0,1
Число Рейнольдса для экспериментальной установки п ^ Ие = — V 2713 1328 4863 2381 2566 3237 3210 1520 5755 2726 2407
Молярная масса 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106
Характеристическая вязкость 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
Пороговое число Рейнольдса для лабораторной установки
Яе =
ПСЛф
25,28-с/сЯТ
0.571
рц[ч]
Пороговое число Рейнольдса для промышленного трубопровода для зоны гидравлически гладких труб
25,28-с*эЯТ
пспор
V рц[т1]
Пороговое число Рейнольдса для промышленного трубопровода для зоны смешанного трения
пспср
8сгЯТ
0,5;
V рАц[ч]
Коэффициент А
Д _/1 рО,1 Э7!д/с-0,6Э7
2777 1258 4977 2255 2255 2627 2777 1258 4977 2255 1748
3,1х104
3.1х104 1,4x104
4,6х104
4,6x104 1,6x104
),571
6,5x104
6,5x104
8,2x104 9,56х104 9,56x104
0,087 0,087 0,087 0,087 0,087 0,087 0,084 0,084 0,084 0,084 0,084
(Л
Окончание табл. 3
1000 1200
200 30 50 100 200 30 50 100 200
0,2 0,03 0,03 0,03 0,05 0,1 0,2 0,03 0,03 0,05 0,05 0,1 0,2
3797 4364 2114 4364 3790 3217 5073 4794 2316 8594 4153 3510 4843
1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106 1x106
0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
< £
2627 2777 1258 2777 2255,2 1748 2627 2777 1258 4977 2255 1748 2255
и
Ж С9
1,1x104
2,4x104 1, 7x104
2,98x104 1,74x104
СО
1,43x105 6,84x104 1,43x105 6,84х104
1,76x104 8,41x104 1,76x104 8,41x104
СО
0,084 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078
е
—I
гп X
Находим второе переходное число Рейнольдса: 531,5
Яе
2пер
■■ 1366324
к
В трубопроводе реализуется турбулентный режим течения в зоне смешанного трения, так как Яе1пер < Яе <Яе2пер
Определяем коэффициент гидравлического сопротивления по формуле Альтшуля:
-А25 п _ _ -,0 25
1 = 0,11
68 , яе+к
= 0,11
68
— + 0,000389 Яе
= 0,0213.
Значение касательных напряжений на стенке трубопровода будет
р1и2 860 • 0,0213 • 1,32 т = =-—-:-= 3,869 (Па).
На экспериментальной установке необходимо организовать перекачку таким образом, чтобы касательные напряжения на стенке трубопровода были равными 3,869 Па. Исходя из этого условия находим необходимую скорость перекачки на экспериментальной установке.
-,0,571
илаб
т-а
лаб
0,25
0,04 • р • V
,0,25
3,869-0,03
0,25
0,04-860-0,00001
|0,25
0,571
= 0,90 м/
При этой скорости будет турбулентный режим течения в зоне гидравлически гладких труб:
Яе
лаб
илаба = 0,90- 0,03
V = 10-10-6
= 2700.
Если по этому промышленному трубопроводу с1ф = 514 мм перекачивать нефть с коэффициентом кинематической вязкости 20 10-6 м2/с, получим следующие результаты:
Яе = ^ = 13-0,514 = 33410;
20 10
-б
1 = 0,11
68 -Яе+к
0,25
= 0,11
68
33410
-0,004
0,25
= 0,0244;
р1и2 860-0,0244-1,32
4,434 Па;
и лаб
т-а
лаб
0,25
0,04-р- V1
0,25
0,571
4,434-0,03
0,25
0,571
-)0,25
0,04-860-0,00002
илаба = 0,88 - 0,03
= 0,88 м/
Яе
лаб
20 10
-6
= 1323.
Из данного примера расчета видно, что при перекачке жидкости с коэффициентом кинематической вязкости 10 сст, при необходимом условии равенства касательных напряжений в промышленном трубопроводе диаметром 500 мм и в лабораторном трубопроводе диаметром 30 мм, обеспечивается турбулентный режим течения (Яелаб = 2700), то есть лабораторный трубопровод можно использовать для исследования эффективности перекачки с добавками ПТП в целях прогнозирования эффективности перекачки на промышленном трубопроводе. А при перекачке
по промышленному трубопроводу более вязкой жидкости с коэффициентом кинематической вязкости 20 сст диаметр лабораторной установки 30 мм не обеспечивает необходимое условие наличия турбулентного режима (Яелаб = 1323), поэтому не годится для применения в этих условиях. Для этой вязкости требуется проведение эксперимента на установке с большим диаметром, например 50 мм.
Выполнены аналогичные примеры расчета для случаев перекачки нефти или нефтепродуктов с добавками ПТП по трубопроводам с условными диаметрами Ду 700, Ду 1000, Ду 1200 и определены размеры экспериментальной уста-новкидля прогноза эффективности использования ПТП. Результаты расчетов сведены в табл. 3.
Анализ результатов табл. 3 показывает, что для рассмотренных примеров,при исследовании перекачки растворов углеводородных жидкостей ПТП с коэффициентом кинематической вязкости V < 10 сст для трубопроводов Ду 500^Ду 1200 можно использовать диаметр стенда 30 мм. Для исследования перекачки с добавками ПТП в поток жидкостей с коэффициентом вязкости V = 20 сст установка с диаметром трубы 30 мм не годится в связи с тем, что при этих условиях не обеспечивается турбулентный режим течения. Поэтому требуется установка с диаметром трубы 50 мм. Если диаметр экспериментального трубопровода будет Ду 100, то это позволит вести исследования для прогноза эффективности ПТП для углеводородных жидкостей с вязкостью до 40 сст для промышленного трубопровода Ду 500, для Ду 700, 1000, 1200 с вязкостью до 50 сст. Если диаметр экспериментального трубопровода будет Ду 200, то это позволить вести исследования для прогноза эффективности ПТП для углеводородных жидкостей с вязкостью до 70-80 сст.
Когда известен диаметр установки, то есть она создана, то можно определить предельные значения физико-химических свойств жидкостей по формулам (5) и (7), при которых можно проводить исследования на предмет возможности прогноза эффективности, с учетом порогового числа Рейнольдса. Необходимо разработать методику проведения экспериментальных исследований.
Выводы
1. Предложена методика расчета диаметра экспериментальной установки, исходя из условия равенства касательных напряжений на стенке промышленного и экспериментального трубопроводов, для возможности адекватного прогнозирования эффективности раствора ПТП на промышленном трубопроводе по результатам исследований на экспериментальной установке.
2. Получены формулы (5) и (7) для определения диаметра экспериментальной установки. Анализ формул, показывает, что диаметр трубопровода зависит от значения порогового числа Рейнольдса, которое, в свою очередь, зависит от молярной массы полимера ПТП и характеристической вязкости.
3. Анализ результатов исследования (табл. 2 и 3) показывает, что наблюдается тенденция увеличения диаметра экспериментального трубопровода при увеличении значения вязкости перекачиваемой жидкости с ПТП и уменьшении скорости перекачки. Для рассмотренного примера при широком диапазоне изменения вязкости от 3 до 50 сст достаточно создать экспериментальную установку с внутренним диаметром трубопровода 100 мм.
16
ТРАНСПОРТ И ХРАНЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ И УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Белоусов Ю.П. Противотурбулентные присадки для углеводородных жидкостей / М.: Наука, 1986. 144 с.
2.Гареев М.М., Лисин Ю.В., Манжай В.Н., Шаммазов А.М. Противотурбулентные присадки для снижения гидравлического сопротивления трубопроводов. СПб.: Недра. 2013. 228с.
3.Лисин Ю.В., Мастобаев Б.Н., Шаммазов А.М., Мовсумзаде Э.М.
Химические реагенты в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов.-СПб.:Недра. 2012. С. 359.
4.Рахматуллин Ш.И., Гареев М.М., Ким Д.П. О турбулентном течении слабоконцентрированных растворов полимеров в трубопроводах // Нефтегазовое дело, 2005. http:www.ogbus.ru
5.Рахматуллин Ш.И., Гумеров А.Г., Гареев М.М. и др. Способ снижения гидравлического сопротивления в турбулентном потоке. Патент на изобретение №2288402, зарегистрирован 27.11.2006 г., заявка № 2005109812.
6.Гареев М.М., Манжай В.Н., Альмухаметова Д.А., Шагиев Р.Г. Прогнозирование эффективности добавок проти-вотурбулентных присадок в поток нефти и нефтепродуктов при перекачке по магистральным трубопроводам // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2015. Вып. 4. С. 14-17.
7.Манжай В.Н., Илюшников А.В., Гареев М.М., Несын Г.В. Лабораторные исследования и промышленные испытания полимерной добавки для снижения энергетических затрат на магистральном нефтепроводе // Инженерно-физический журнал. 1993. Т. 65. № 5. С. 515-517.
8.Муратова В.И. Повышение эффективности трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов при использовании противотурбулентных присадок. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук/ УГНТУ, 2013.
9. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Абузова Ф.Ф. и др. Транспорт и хранение нефти и газа: учеб. М., Недра. 1975, С. 248.
10.Коршак А,А., Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. СПб.: Недра. 2008-488 с.
SIZING OF TEST FACILITY INTENDED FOR EFFECTIVENESS RESEARCH OF TURBULENT VISCOSITY REDUCING ADDITIVES
REVEL''-MUROZ P.A., Prezident
Transneft, JSC (57, Bolshaya Polyanka St., 119180, Moscow, Russia).
GAREEV M.M., Dr. Sci. (Tech.), Prof., Deputy Head of Department of Transport and Storage of Oil and Gas MASTOBAEV B.N., Dr. Sci. (Tech.), Prof., Head of Department of Transport and Storage of Oil and Gas Ufa State Petroleum Technological University (USPTU) (1, Kosmonavtov St., 450062, Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia). E-mail: [email protected]
AL'MUHAMETOVA D.A., Engineer on Operation of Oil and Gas Pipelines Transneft Urals, JSC (10, Krupskoy St., 450077,
Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia).
SHAGIEV R.G., Cand. Sci. (Tech.), Leading Researcher
Center for Oil and Gas Technologies and New Materials «Institute of Strategic Studies of the Republic of Bashkortostan» (129/3, Oktyabrya Avenue, 450075, Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia).
ABSTRACT
The article covers recommended minimal diameters of a test facility intended for effectiveness research of turbulent viscosity reducing additives. The research allows sufficiently extend the result of technological pipelines. The article also discloses formulas for necessary diameter of test facility calculation.
Keywords: test facility, Toms effect, turbulent viscosity reducing additives, threshold Reynolds number, share stress at the tube wall, molar mass, limiting viscosity index
REFERENCES
1. Belousov YU. P. Protivoturbulentnyye prisadki dlya uglevodorodnykh zhidkostey [Anti-turbulent additives for hydrocarbon liquids]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 144 p.
2. Gareyev M.M., Lisin YU.V., Manzhay V.N., Shammazov A.M. Protivoturbulentnyye prisadki dlya snizheniya gidravlicheskogo soprotivleniya truboprovodov [Anti-turbulent additives to reduce pipeline flow resistance]. Saint Petersburg, Nedra Publ., 2013. 228 p.
3. Lisin YU.V., Mastobayev B.N.,Shammazov A.M., Movsumzade E.M. Khimicheskiye reagenty v truboprovodnom transporte nefti i nefteproduktov [Chemicals in the pipeline transportation of crude oil and petroleum products]. Saint Petersburg, Nedra Publ., 2012. 359 p.
4. Rakhmatullin SH.I., Gareyev M.M., Kim D.P. On the turbulent flow of low-concentration polymer solutions in pipelines. Neftegazovoye delo, 2005. Available at: http:www.ogbus.ru
5. Rakhmatullin SH.I., Gumerov A.G., Gareyev M.M., Manzhay V.N., Karamyshev V.G. Sposob snizheniya gidravlicheskogo soprotivleniya v turbulentnom potoke [A method for reducing the hydraulic resistance in turbulent flow]. Patent RF, no. 2288402, 2006.
6. Gareyev M.M., Manzhay V.N., Al'mukhametova D.A., Shagiyev R.G. Predicting the effectiveness of anti-turbulent additives in the flow of oil and petroleum products at pumping through pipelines. Transport i khraneniye nefteproduktov i uglevodorodnogo syr'ya, 2015, no. 4, pp. 14-17 (In Russian).
7. Manzhay V.N., Ilyushnikov A.V., Gareyev M.M., Nesyn G.V. Laboratory studies and industrial tests of polymer additives to reduce the energy costs of the main oil pipeline. Inzhenerno-fizicheskiy zhurnal, 1993, vol. 65, no. 5, pp. 515-517 (In Russian).
8. Muratova V.I. Povysheniye effektivnosti truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov pri ispol'zovanii protivoturbulentnykhprisadok. Diss. dokt. tech. nauk [Improving the efficiency of pipeline transport of oil and petroleum products using anti-turbulent additives. Dr. tech. sci. diss.]. 2013.
9. Tugunov P.I., Novoselov V.F., Abuzova F.F. Transport ikhraneniye neftiigaza [Transport and storage of oil and gas]. Moscow, Nedra Publ., 1975. 248 p.
10. Korshak A,A., Nechval' A.M. Proyektirovaniye iekspluatatsiya gazonefteprovodov [Design and operation of oil and gas pipelines]. Saint Petersburg, Nedra Publ., 2008. 488 p.
