Давление в трубопроводе работающим на излив, Как посчитать давление в трубе с открытым концом Опции

[Dedmorozzz]

Здравствуйте Уважаемые!
В процессе проектирования автоналива светлых нефтепродуктов, возникли разногласия в определении давления в наливной трубе.
Суть проблемы.
Есть алюминиевая телескопическая труба, которая погружается в цистерну - наливная труба.
Перед ней есть насос для налива светлых нефтепродуктов. Задвижек в конце наливной трубы нет, они установлены сразу после насоса. Т.е. наливная труба с открытым концом в цистерну.
Задача: проверить/подобрать толщину стенки алюминиевой наливной трубы.
Для проверки/подбора толщины необходимо расчетное давление.
Один человек говорит, что нужно считать на максимальное давление по насосу и подводящим стальным трубопроводам на 1,6МПа, т.к. сбросники (предохранительные клапана) настроены на это давление.
Я думаю что это неправильно, такого давления в наливной трубе не будет никогда, т.к. отсутствует работа насоса на закрытую задвижку, нет гидростатического давления.
Конец трубы открыт в цистерну, соответственно давление в наливном наконечнике будет равно:
- в случае открытого налива:
сопротивление наливного наконечника+атмосферное давление+гидростатическое давление жидкости по максимальному уровню налива в цистерне
- в случае герметичного налива:
сопротивление наливного наконечника+сопротивление газоотводящей системы+гидростатическое давление жидкости по максимальному уровню налива в цистерне
В любом случае будет гораздо меньше 1,6МПа.
Например для открытого налива будет примерно:
0,1МПа (сопротивление наливного наконечника) + 0,1МПа (атмосферное давление) + 0,05МПа (гидростатическое давление жидкости по максимальному уровню налива в цистерне) = 0,25МПа

Подскажите кто прав и как можно точно посчитать величину этого давления - давления в наливной трубе, правильны ли мои рассуждения?
Схемку прилагаю. П.С. Участок 1-2 - это наливная труба, на схеме забыл показать.
Спасибо.
 ______________________.png ( 16,79 килобайт ) Кол-во скачиваний: 26


Сообщение отредактировал Dedmorozzz - 23.5.2018, 13:23

[Dedmorozzz]

Здравствуйте Уважаемые!
В процессе проектирования автоналива светлых нефтепродуктов, возникли разногласия в определении давления в наливной трубе.
Суть проблемы.
Есть алюминиевая телескопическая труба, которая погружается в цистерну - наливная труба.
Перед ней есть насос для налива светлых нефтепродуктов. Задвижек в конце наливной трубы нет, они установлены сразу после насоса. Т.е. наливная труба с открытым концом в цистерну.
Задача: проверить/подобрать толщину стенки алюминиевой наливной трубы.
Для проверки/подбора толщины необходимо расчетное давление.
Один человек говорит, что нужно считать на максимальное давление по насосу и подводящим стальным трубопроводам на 1,6МПа, т.к. сбросники (предохранительные клапана) настроены на это давление.
Я думаю что это неправильно, такого давления в наливной трубе не будет никогда, т.к. отсутствует работа насоса на закрытую задвижку, нет гидростатического давления.
Конец трубы открыт в цистерну, соответственно давление в наливном наконечнике будет равно:
- в случае открытого налива:
сопротивление наливного наконечника+атмосферное давление+гидростатическое давление жидкости по максимальному уровню налива в цистерне
- в случае герметичного налива:
сопротивление наливного наконечника+сопротивление газоотводящей системы+гидростатическое давление жидкости по максимальному уровню налива в цистерне
В любом случае будет гораздо меньше 1,6МПа.
Например для открытого налива будет примерно:
0,1МПа (сопротивление наливного наконечника) + 0,1МПа (атмосферное давление) + 0,05МПа (гидростатическое давление жидкости по максимальному уровню налива в цистерне) = 0,25МПа

Подскажите кто прав и как можно точно посчитать величину этого давления - давления в наливной трубе, правильны ли мои рассуждения?
Схемку прилагаю. П.С. Участок 1-2 - это наливная труба, на схеме забыл показать.
Спасибо.
 ______________________.png ( 16,79 килобайт ) Кол-во скачиваний: 26


Сообщение отредактировал Dedmorozzz - 23.5.2018, 13:23

[Dedmorozzz]

Вероятно даже атмосферное давление не нужно учитывать т.к. оно действует с наружной и внутренней поверхности трубопровода.
И давление внутри наливной трубы будет равно
При открытом наливе:
Гидравлическое сопротивление наливной трубы+гидростатическое давление слоя продукта в цистерне над нижним концом наливной трубы
При герметичном наливе:
Гидравлическое сопротивление наливной трубы+гидростатическое давление слоя продукта в цистерне над нижним концом наливной трубы+сопротивление системы отвода паров
Как думаете? Правильная логика?
Спасибо.

[Dedmorozzz]

Парни, я знаю здесь много отличных специалистов, в том числе и по гидравлике.
Помогите пожалуйста неучу )))
Спасибо.

[Twonk]

Вот мне просто любопытно - Вы конструировать собрались свою собственную наливную трубу, что с толщиной стенки заморачиваетесь? Это же готовое изделие, производитель под Вас что-то другое изготовит с полным циклом "КД-постановка на производство-исптыания-сертификация", думаете?

А думаете Вы неверно:
- для открытого и закрытого налива макисмальное внутреннее давление в трубе будет создаваться, когда цистерна пустая, т.е. в самом начале налива. То есть остается гидростатика плюс сопротивление насадка. Естественно, считать по нагнетанию насоса нужно только до секущей арматуры наливного стояка

[Dedmorozzz]

Вот мне просто любопытно - Вы конструировать собрались свою собственную наливную трубу, что с толщиной стенки заморачиваетесь?
...думаете?

И да и нет.
Есть задача от руководства, проверить расчет стенки наливной трубы, выполненный по EN сторонними проектировщиками. Проверить на соответствие гостам рф.
Расчет выполнен на давление 1,6 МПа
Что, я считаю неверным.

А думаете Вы неверно:
- для открытого и закрытого налива макисмальное внутреннее давление в трубе будет создаваться, когда цистерна пустая, т.е. в самом начале налива. То есть остается гидростатика плюс сопротивление насадка. Естественно, считать по нагнетанию насоса нужно только до секущей арматуры наливного стояка

У тракта отвода паров сопротивление будет в любом случае, соответственно при герметичном наливе нужно преодолеть и эти потери давления, что приведет к повышению давления в наливной трубе на ту же величину.

Сообщение отредактировал Dedmorozzz - 23.5.2018, 23:01

[jota]

Вопрос не в рабочем давлении, а в испытательном. Для труб, которые предложили, испытательное давление 1,6 МПа. Рабочее давление заведомо меньше, поэтому никого не интересует....

[Twonk]

У тракта отвода паров сопротивление будет в любом случае, соответственно при герметичном наливе нужно преодолеть и эти потери давления, что приведет к повышению давления в наливной трубе на ту же величину.

Но дельта пэ останется неизменной, ведь так?

[Dedmorozzz]

Вопрос не в рабочем давлении, а в испытательном. Для труб, которые предложили, испытательное давление 1,6 МПа. Рабочее давление заведомо меньше, поэтому никого не интересует....

Подскажите, откуда сведения про испытательное в 1,6МПа?

Но дельта пэ останется неизменной, ведь так?

Все так, но только если часть наливной трубы не находиться за пределами цистерны.

[jota]

Подскажите, откуда сведения про испытательное в 1,6МПа?

Я ошибся: 1,6 МПа это максимальное рабочее давление для этого типа труб.
По европейским стандартам:
P₀ - рабочее давление; T₀ – рабочая температура; Ps – максимальное рабочее давление; Ts – максимальная рабочая температура; Pt – давление гидравлического испытания.
Ps = 1,6 МПа - техническая характеристика трубы - в сертификате.
Pt = 1,25 Р₀

[Dedmorozzz]

Мы же в России в конце концов, зачем нам европейские нормы при наличии своих.
Посчитали на 1,6МПа всех пока что устроило.
Спасибо всем за участие в обсуждении.

[shvet]

Вероятно даже атмосферное давление не нужно учитывать т.к. оно действует с наружной и внутренней поверхности трубопровода.
И давление внутри наливной трубы будет равно
При открытом наливе:
Гидравлическое сопротивление наливной трубы+гидростатическое давление слоя продукта в цистерне над нижним концом наливной трубы
При герметичном наливе:
Гидравлическое сопротивление наливной трубы+гидростатическое давление слоя продукта в цистерне над нижним концом наливной трубы+сопротивление системы отвода паров
Как думаете? Правильная логика?
Спасибо.

Вас интересует разница давлений снаружи и внутри трубы, а не давление внутри трубы по отношению к атмосферному давлению снаружи цистерны. Именно это величина определяет расчёт на прочность трубопровода.

Разница давлений снаружи и внутри трубы = гидравлическое сопротивление наливной трубы - давление столба жидкости снаружи трубы + давление столба жидкости внутри трубы - скоростной напор.

При больших значения скоростного напора величина может быть отрицательной, т.е. внутри трубы давление будет ниже, чем снаружи. В любом случае величина получится мизерная и потребует толщины трубы 0,5мм и менее. Это будет выглядеть как труба из фольги. Такая труба выдержит перепад давления при наливе, но не выдержит усилия от движения жидкости (завихрения, струи). Чтобы проиллюстрировать вспомните как извивается садовый шланг под большим напором и расходом. Это означает, что в Вашем случае толщина трубы определяется конструкционной прочностью, а не прочностью на разрушение.

Сообщение отредактировал shvet - 28.5.2018, 7:06

[Dedmorozzz]

Вас интересует разница давлений снаружи и внутри трубы, а не давление внутри трубы по отношению к атмосферному давлению снаружи цистерны. Именно это величина определяет расчёт на прочность трубопровода.

Разница давлений снаружи и внутри трубы = гидравлическое сопротивление наливной трубы - давление столба жидкости снаружи трубы + давление столба жидкости внутри трубы - скоростной напор.

При больших значения скоростного напора величина может быть отрицательной, т.е. внутри трубы давление будет ниже, чем снаружи. В любом случае величина получится мизерная и потребует толщины трубы 0,5мм и менее. Это будет выглядеть как труба из фольги. Такая труба выдержит перепад давления при наливе, но не выдержит усилия от движения жидкости (завихрения, струи). Чтобы проиллюстрировать вспомните как извивается садовый шланг под большим напором и расходом. Это означает, что в Вашем случае толщина трубы определяется конструкционной прочностью, а не прочностью на разрушение.

Скоростной напор разве не по направлению потока действует - вдоль оси трубы?

[shvet]

Скоростной напор разве не по направлению потока действует - вдоль оси трубы?

Пробуйте начать с закона Бернулли.