Пример: Технологический расчет нефтепровода

7. Сравнение этих вариантов по приведенным
затратам и выбор наилучшего варианта
Определяем приведенные затраты для трубопроводного вида транспорта:
П _i = К _i * Е + Э _i
где: Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, и принимается равным 0,15 ¹/год;
П _i - приведенные затраты для каждого вида трубопроводного транспорта ;
Для Д ₁ = 920 мм;
П ₉₂₀ = 107082,29 тыс. руб * 0,15 ¹/год + 1927,99 тыс. руб / год = 17990,33 тыс. руб./год;
Для Д ₂ = 1020 мм;
П ₁₀₂₀ = 115751,29 тыс. руб * 0,15 ¹/год + 1870,44 тыс. руб / год = 19233,13 тыс. руб./год;
Для Д ₃ = 1220 мм;
П ₁₂₂₀ = 138939,08 тыс. руб * 0,15 ¹/год + 1755,37 тыс. руб / год = 22596,2 тыс. руб./год.


Т.к. приведенные затраты наименьшие для диаметра 920 мм, рассчитаем вариант для транспортировки нефти ø 820 мм.
1) Рассчитаем сопротивление труб:
Если Д ₁ = 820 мм ; R ₁ = 500Мпа * 0,9 / 1,34 * 1 = 335,8209 МПа
2) Определяем толщину стенки:
Если Д ₁ = 820 мм,
δ ₁ = 1,2*6,168428275 *820 мм / 2*(335,820896 МПа + 1,2*6,168428275 МПа) = 8,842 мм Для данного диаметра принимаем толщину стенки - 9 мм.
3) Внутренний диаметр трубопровода:
Если Д ₁ = 820 мм, Д _{1 вн} = 820 мм - 2 * 9 мм = 802 мм.
4) Вычисляем число Рейнольдса:
Если Д _{вн 1} = 802 мм.
Re ₁ = 4 * 1,756855 м ³ / c / 3,14 * 0,802 м * 0,0000118077 м ²/с = 236334,68
5) Определяем коэффициент гидравлического сопротивления по Блазиусу:
λ ₁ = 0,3164 / (236334,68 ¼ ) = 0,3164 / 20,203075 = 0,01435
6) Определяем скорость движения потока:
Д _{1 вн} = 802 мм, W ₁ = 4 * 1,756855 м ³ / c / 3,14 * 0,802 ^² м ² = 3,479506 м / с
7) Определяем потери напора в трубопроводе по формуле Лейбензона:
Если Д _{1 вн} = 0,802 м и ν ₁ = 0,0000118077 м² / с ;
h _{τ 1} = 0,0247 * 1,756855 ^2-0,25 м ³ / c * 0,0000118077 ^0,25 м / с * 654000 м / 0,802 ^5-0,25 м = 0,0247 * 2,680945 * 0,058619 * 654000 / 0,350613 = 7240,618401 м
8) Определяем потери напора в трубопроводе:
Для h _{τ 1} = 7240,618401 м; H ₁ = 1,01 * 7240,618401 м + 47 м = 7360,024585 м
9) Определяем величину гидравлического уклона:
Для h _{τ 1} = 7240,618401 м; I ₁ = 7240,618401 / 654000 м = 0,0110713
10) Определяем число однотипных станций:
Для H ₁ = 7360,024585 м ;
n ₁ = (7360,024585 м - 115 м) / 760 м = 9,533 шт; Принимаем n ₁ = 10 шт
11) Вычисляем эксплуатационные расходы для трубопроводного транспорта:
Для Д ₁ = 820 мм, S тр = 0,069 коп / т км
Э _{тр 1} = 0,069 коп / т км * 44 млн. т. / год * 654 км = 1985,644 тыс. руб / год
12) Определяем капитальные вложения для трубопроводного транспорта:
Для Д ₁ = 820 мм и n ₁ = 10 шт;
К ₈₂₀ = 91,1 тыс. руб / км* 654 км + 15396 тыс. руб + 3023 тыс. руб* 0 + 3023 тыс. руб + 30 руб. * 0,5 * 44 млн.т./год / 0,828199 / 350 дней + 3023 тыс. руб * ( 10 - 0 - 1) = 107482,2847 тыс. руб
13) Определяем приведенные затраты для трубопроводного вида транспорта:
Для Д ₁ = 820 мм;
П ₈₂₀ = 107482,2847 тыс. руб * 0,15 ¹/год + 1985,644 тыс. руб / год = 18107,8867 тыс. руб./год