Qarshi muhandislik iqtisodiyot instituti neft va gaz fakulteti «texnologik mashinalar va jihozlar» kafedrasi

Neft (turkcha neft, fors, neft), qoramoy - suyuq yonuvchi qazilma boylik, organik birikmalarning , asosan, uglevodorodlarning murakkab aralashmasidan iborat modda. Yer yuzasidan, asosan, 1,2-2,0 km chukurlikdagi yer osti gumbazlarining gʻovak yoki seryoriq togʻ jinslari (qum, qumtosh, ohaktoshlar)da joylashgan.

Reja:
1. Quvur devoriga ta‘sir etuvchi kuchlanishlar

Neft, gaz va neft mahsulotlarini tashish usullari.

Quvur uzatgichlar orqali transport qilish katta miqdordagi neft, neft mahsulotlari va suyultirilgan neft gazlarini bir tomonlama tashish uchun xizmat qiladi. Quvur uzatgichlarning boshqa usullardan afzallik tomonlari quyidagilardan iborat:

- quvur uzatgichlar trassasining uzunligi boshqa tashish usullarinikiga qaraganda kamroq, bundan tashqari quvurlar quruqlikdagi istalgan ikkita punkt (nuqta) orasida, ular orasidagi masofaning uzunligidan qat‘iy nazar yotqizilishi mumkin;

- quvur uzatgichlarning boshqa tashish usullardan farqi uning uzluksizligidadir, bu esa o`z o`rnida mahsulot yetkazib beruvchilarning ish samaradorligini oshiradi va uni iste‘molchiga yetkazib berish to`xtovsiz amalga oshiriladi;

- tashishning boshlang`ich va oxirgi nuqtalarda mahsulotlarni to`plash uchun katta hajmdagi sig`imlarga ehtiyoj yo`qoladi;

- neft va neft mahsulotlarining yo`qotilishi (bekorchi sarfi) quvur uzatgichlarda, boshqa usullarga nisbatan kam;

- quvur uzatgichlar ko`proq mexanizatsiyalangan bo`lib ularni avtomatlashtirishni va uzoqdan turib boshqarishni tezroq amalga oshirish kerak.

Quvur uzatgichlarning kamchiligi – ularga metall sarfining ko`p miqdorda bo`lishi va uzatish trassasining qattiqligi, ya‘ni quvur yotqizilgandan so`ng uning yo`nalishini o`zgartirish mumkin emas.

Bu asosiy tashish usullaridan tashqari neft va neft mahsulotlarini tashishda avtomobillardan foydalanish ham muhim rol uynaydi. Neft mahsulotlari avtotsisterna yoki mayda idishlarda tashiladi. Avtamobillar asosan neft mahsulotlarini katta neft omborlaridan kichiklariga yoki uni iste‘molchilarga yetkazib berish uchun ishlatiladi.

Quvur devoriga ta‘sir etuvchi kuchlanishlar.

Aylanaviy kuchlanishlar σa – ichki bosimdan yuzaga keladi va quyidagi formula orqali aniqlanadi.

Буйлама кучланиш σ_а – ichki bosimning harakati ta‘sirida yuzaga keladi va quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Agar quvur o`z o`qi bo`ylab erkin harakat qila olsa unda:

σ_б = рD / 4δ (3)
Agar quvurdagi harorat o`zgarsa unda σ<sub>б</sub> = -Еα ∆t teng bo`ladi.

Bu yerda: - Ye – quvurning sirt tarangligi moduli; α – quvurning chiziqli kengayish koeffitsienti; ∆t = t – t_ё; t va t_ё – quvur devorining hisoblanayotgan va yotqizilayotgan vaqtlardagi harorati.

Po`lat uchun: Е = 206000 МПа α = 12 * 10^-6 (1/⁰С)

Magistral quvurlar to`g`ri chiziqli yunalishidan og`ish joylarida egiladi bu joydagi bo`ylama kuchlanishlar quyidagi formula orqali aniqlanadi:

σ_б = - ЕD_т / (2р) (4)

Bo`ylama kuchlanishlarning hammasi birga qo`shiladi:

Magistral quvurlar asosan ularning chegaraviy holati usulida hisoblanadi.

CHegaraviy holat deb – Biror bir konstruktsiyaning shunday holatiga aytiladiki, bu holatda mazkur konstruktsiyaning normal faoliyati buziladi.

Ular: Birinchi, ikkinchi va uchunchi chegaraviy holatlardan iborat.

1. Birinchi chegaraviy holat deb – shunday holatga aytiladiki bu holatda konstruktsiya o`ziga berilayotgan kuchlanishlarga qarshiligi yo`qoladi va u titilib ketadi.

2. Ikkinchi chegaraviy holat deb – ishlatish davomida o`lchamsiz qoldiq deformatsiyalarga yoki silkinishlarga yo`l quymaslik.

3. Uchunchi chegaraviy holat deb – ishlatish davomida yoriqlarga yo`l quymaslik.
Devor qalinligi har xil bo`lgan quvurlar hisobi.
Magistral quvurlar shunday hisoblanadiki uning konstruktsiyasi va uchunchi chegaraviy holatda, na ikkinchi chegaraviy holatda o`zining mustahkamligini va chidamliligini yo`qotmaydi..

Tuproqqa yotqizilgan quvur birinchi chegaraviy holat asosida hisoblanadi, ya‘ni unga berilayotgan kuchlanishlar miqdori uning mustahkamlik chegarasiga yetguncha ishlatish mumkin.

Bundan kelib chiqib quvurning mustahkamlik sharti quyidagicha bo`lishi mumkin:
n p D ≤ R<sub>1</sub> 2δ
n – Berilayotgan yuklama bo`yicha mustahkamlik koeffitsienti.

R₁ – quvurning hisoblangan qarshiligi.

Bu tenglamaning chap tarafini tashkil etuvchi kuch: - quvurni yorib tashlashga intilayotgan kuchlanish, o`ng tarafi esa quvurni mustahkamlik qobiliyati. Agar D = D<sub>т</sub> - 2δ бo`lsa, u holda quvurning devor qalinligi quyidagiga teng bo`ladi:
δ = (n p D_т) / (2(R₁ n p))
Bu yerda 2.05.06 – 85 raqamli «magistral quvurlarni qurishning me‘yori va talabi» (KMT) lariga muvofiq quvurning hisobiy qarshiligi
R₁ = δ = Rⁿ₂ m / (k₁ k_n) га тенг
Rⁿ₂ – normativ qarshilik, quvurning vaqtiy qarshiligi σ_вт ga teng;

m – quvurning ishchi sharoitining koeffitsienti;

k₁ – quvur materialining mustahkamlik koeffitsienti;

k_б – quvurning belgilangan ishi naznacheniyasi) bo`yicha mustahkamlik, koeffitsienti, bu koeffitsientning belgilangan qiymatlarini (KMT) laridan olish kerak.

Agarda quvurga bo`ylama o`qli siquvchi kuchlanishlarning ta‘siri mavjud bo`lsa, u holda quvurning devor qalinligi quyidagicha topiladi.
δ = (n p D<sub>т</sub>) / (2(Ψ<sub>1</sub>R<sub>1</sub> n p))
Ψ<sub>1</sub>- quvur holatining ikki o`qli kuchlanishlarni hisobga oluvchi koeffitsient.
Ψ₁ = √1-0,75 (|α _{б N}| / R₁)² – 0.5 |α _{б N}| / R₁
Bu yerda: α _{б N} – Ko`ndalang o`qli kulanish bo`lib, u quvur uchun hisoblangan yuklama va beriladigan ta‘sirlar orqali, quvur metalining elastik – taranglik ishini hisobga olgan holda aniqlanadi.

Magistral quvurning to`g`ri chiziqli va tarang qayrilgan joylarida, quvurning bo`ylama va ko`ndalang harakati bo`lmagan qismlari uchun u quyidagiga teng:

α _{б N} = -Еα Δt μpD / (2δ_n)
Bu yerda: Δt – Hisobiy haroratlar farqi; δ_n – quvurning nominal qalinligi.
Agar quvurning devor qalinligi quvurdagi bosimiga kamayib borsa, u holda magistral neft va neft mahsulotlari quvurlarini qurishda metall sarfini anchaga kamaytirishga erishamiz. Lekin magistral gaz quvurlarida haydash oralig`ining oxiridagi bosim quvurning o`rtacha bosimiga (haydash to`xtatilganida) teng bo`lishi mumkin. Haydash oralig`i (ikki haydovchi stantsiya orasidagi masofa) ning boshidagi boshlang`ich va o`rtacha bosim o`rtasida farq uncha yuqori emas, shuning uchun gaz quvurlarining devor qalinligi har xil qilib qurilmaydi.

Magistral neft va neft mahsulotlari quvurlari devorining qalinligi kamayishi bosqichma – bosqich amalga oshiriladi. Ularning soni har haydash oralig`iga odatda uchta qabul qilinadi. Har xil devor qalinligidagi quvurlarni haydash oralig`i bo`yicha joylashtirishga – quvurlarni taxlash deyiladi.

Birinchi bo`lib trassa profilida har bir haydash oralig`i uchun gidravlik qiyalik (nishablik) chizig`ini qurish kerak. Undan so`ng haydash oralig`i oxiridagi nuqta S dan gidravlik qiyalik chizig`i V gacha bo`lgan masofa (Napor) aniqlanadi, bu 1–rasmda VS oraliq. Bundan esa VS oraliqdagi naporga teng bo`lgan bosim hisoblanib, quvur devorining qalinligi aniqlanadi. Aniqlangan devor qalinlikdagi quvurni Davlat standartidagi quvurlar qalinligiga solishtirib haydash oralig`iga taxlash uchun olingan eng kichik devor qalinligi (δ<sub>3</sub>) deb qabul qilamiz. Undan so`ng esa qabul qilingan devor qalinligidagi quvurimiz bardosh beradigan naporni aniqlaymiz va bu naporni A nuqtadan tik pastga qarab tashlaymiz (A3 oraliq). Quvurning boshlang`ich nuqtasidagi devor qalinligi (δ<sub>1</sub>) va δ<sub>3</sub> oralig`idan standart bo`yicha δ2 ni tanlab olamiz. Bu qalinlikka to`g`ri keladigan naporni aniqlaymiz va uni A nuqtadan tik pastga qarab tashlaymiz (A2 oraliq). 3,2,1 nuqtalardan AV gidravlik qiyalik chizig`iga parallel ravishda 33, 22, 11 chiziqlarini o`tkazamiz. Bunda 33 chizig`i profil bilan qisishgan nuqtasidagi napor A3 ga teng, profilning 33 chiziqdan balandda bo`lgan qismidagi napor A3 dan kichik bo`ladi. Magistral quvurning bu qismida devor qalinligi δ3 ga teng bo`lgan quvurlar yotqizilishi kerak. Profilning liniyasining 33 va 33 chiziqlar orasida joylashgan qismida quvurning devor qalinligi δ<sub>2</sub> bo`lishi kerak, 22 chiziqdan pastda (22 va 11 chiziqlar orasida) joylashgan qismidagi devor qalinligi eng katta bo`lishi, ya‘ni δ<sub>3</sub> ga teng.
Neft haydovchi stantsiyalarning ish tartibi hisobini olib borish.
Neft haydovchi stantsiyalarni magistral quvur trassasida joylashtirish zonalari va stantsiya joylashtiriladigan nuqta aniqlangandan so`ng, stantsiyaning ish tartibi hisoblanadi. Bu hisobning maqsadi: - nasos ishchi g`ildiraklarining diametrini tanlash, stantsiyaga kiruvchi va undan chiquvchi naporlarni va drosellashga mo`ljallangan napor miqdorini aniqlash. Undan oldin esa gidravlik qiyalik (i), neft haydovchi stantsiyasi kommunikatsiyalaridagi naporning yo`qotilishini h<sub>сур</sub> h<sub>bosh</sub> va h<sub>kol</sub> va quvurning oxirgi nuqtasidagi napor Н<sub>о</sub> aniqlangan bo`lishi kerak. Undan tashqari nasosning mavjud bo`lgan hamma ishchi g`ildiraklaridagi hisobiy sarfi va stantsiyaning differentsial napori (Н_диф) ham aniqlangan bo`lishi kerak. Hisob uchastkalar bo`yicha bo`ladi, ya‘ni NXS va unga ulangan haydash oralig`i. Uni oxirgi uchastkadan boshlash qulay.

Hisobni olib borish quyidagicha bo`lishi mumkin.

1. Oxirgi haydash oralig`idagi dovon nuqtani izlaymiz:

- Haydash oralig`idagi shubhali nuqtalarda naporni aniqlaymiz: H'=Δz'-il' bu yerda Δz' - dovon nuqta va oxirgi punkt o`rtasidagi geodizik balandliklar farqi; I – dovon nuqta va oxirgi punkt orasidagi masofa.

Agar Н' > Н_о bo`lsa dovon nuqta mavjud deyish mumkin.

2. Neft haydovchi stantsiyadan chiqishdagi kerakli naporni aniqlaymiz:

- Agar dovon nuqta mavjud bo`lmasa, unda napor Н<sub>cm.mp.</sub> = h<sub>bosh</sub> il Δz H<sub>o</sub> dan topiladi. Agar dovon nuqta mavjud bo`lsa, Н_cm.mp. = h_бош il_ Δz_ H_ dan topiladi.

3. Talab qilinayotgan differentsial naporni aniqlaymiz: -

Н = Н_cm.mp. h_kol – Н_sur бu yerda: Н_sur – birinchi nasosga kiruvchi old (podpor) oldingi neft haydovchi stantsiyadan olinadi, lekin hali aniq emas. Uni oxirgi zarur bo`lgan miqdor Ns ga teng deb qabul qilamiz.

4. Nasos ishchi g`ildiraklarining nabordagi hamma diametrlari uchun Q – Н tasnif asosida, nasosning hisobli o`tkazuvchanlik qobiliyatiga to`g`ri keluvchi differentsial naporlarini (Н_dif) topamiz. Ulardan Н_dif.tr ga to`g`ri keluvchi eng yaqinini tanlab olamiz.

5. Ortiqcha naporni drosellash uchun uning miqdorini aniqlaymiz:

H_dr=Н_dif-Н_dif.tr

6. Agar Н_dif<Н_dif.tr bo`lsa, unda birinchi nasosga kirayotgan old napor

(podpor), Н_dif.tr – Н_dif miqdoriga ko`tarilishi kerak. Bundan:

Н_sur = Н_s Н_dif.tr - Н_dif hosil qilamiz.

7. Bu old napor (podpor) yanada yuqori bo`lishi mumkin, agarda oldingi haydash oralig`ida dovon nuqta mavjud bo`lsa. Dovon nuqtani aniqlash uchun esa Н^F ni hisoblab topish lozim. U quyidagicha aniqlanadi:

H'=Δz'-il'-h_sur

bunda: Δz' – dovon nuqta va oxirgi НХС geodizik belgilarning farqi; l' – dovon nuqta va oxirgi НХСsi orasidagi masofa; Agar H'>Н_sur bo`lsa, ko`rilayotgan nuqta dovon nuqta bo`ladi. Bu holda oxirgi neft haydovchi stantsiyasidagi old napor (podpor) H' ga teng deb hisoblanadi va hisobimizning 3-bo`limidan boshlab hisobni qayta qilishimizga to`g`ri keladi.

8. Shundan so`ng boshqa haydash oraliqlari uchun ham hisob shu tariqa olib boriladi.

Neft quvurining o`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish

1-Mavjud bo`lgan НХС; 2-Mavjud va qo`shimcha НХС.

3,4 – quvur va luping yotqizilgandan so`ng.

Birgalikdagi tasnifda quvur o`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish deganda ishchi nuqtani unga surishga aytiladi. Bu narsa sodir bo`lishi uchun yo neft haydovchi stantsiyalar tasnifini ko`tarish, yoki quvurning (haydash oralig`ining) tasnifini yanada yassiroq qilish kerak. Bu yerdan o`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirishning ikki usuli kelib chiqadi.

1. Mavjud bo`lgan stantsiyalar orasida qo`shimcha stantsiyalarni qurish.

2. Luping (parallel quvur) yotqizish.

O`tkazuvchanlik qobiliyatini oshirish koeffitsienti χ=Q<sub>*</sub>/Q (oshirilgan o`tkazuvchanlik koeffitsientining oldingi o`tkazuvchanlik qobiliyatiga nisbati). Bu koeffitsientining miqdori neft haydovchi stantsiyalar sonini oshirishda aniq bo`ladi. Lupinglar yotqizilganda esa koeffitsient (χ) ning miqdori yotqiziladigan lupinglar uzunligi va diametriga bog`liq bo`ladi. Bu ikki holda ham stantsiyadan chiqayotgan napor miqdori kamayadi (Н_cm*