5.2.7 Гидравлический расчёт сложного трубопровода с перемычками

Перемычкой называется трубопровод, соединяющий два параллельных нефтепровода (рис. 5.7). Перемычки применяются для регулирования пропускной способности путём увеличения или уменьшения числа параллельно включенных участков, а также для повышения надёжности многониточных нефтепроводов.

Рис. 5.7 Схема МН с перемычками

Гидравлический расчёт и построение (Q–H)-характеристик трубопровода для каждой из возможных схем включения участков ЛЧ не представляет принципиальной трудности, поскольку все они являются параллельными или последовательным соединением простых трубопроводов. Если перемычки связывают два трубопровода с различными диаметрами, то потери на трение можно записать следующим образом с учётом (5.23) и (5.31)

или после группировки получим выражение

, (5.32)

где l_л – сумма длин параллельно включенных участков, а l_в – сумма длин участков трубопровода параллельного основному по которым течёт нефть в обход основных участков нефтепровода аналогичной длины.

Учесть изменение схемы включение можно вводя в выражение (5.32) матрицу состояния [ψ_ij], отражающую схему включения ЛЧ МН (ψ_ij =1 при включенном i-м трубопроводе j-го участка ЛЧ и ψ_ij=0 – при отключенном, причём сумма элементов любого столбца матрицы [ψ_ij] должна быть больше нуля, иначе весь трубопровод окажется отключенным). С учётом вышесказанного и того, что , выражение (5.32) для двух параллельных трубопроводов, соединённых перемычками, запишется в следующем виде

. (5.33)

Нетрудно заметить, что для каждого j-го участка при отключении одной из веток третье слагаемое обнуляется, при включении осинового трубопровода (ψ_1j =1) обнуляется второе слагаемое, а при включении обоих веток гидравлический уклон всего участка соответствует гидравлическому уклону параллельно соединённых трубопроводов.