التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل...

102
مات ي م ص ت ل ا ة ي ك ي ل درو ي ه ل ا كات ب ش ل وط ط خ و ب ي# ب ا ن) ا ل ق ن رول ت ب ل ا دس ي ه م4 ن ش ح دى وج

Upload: jojeecares

Post on 27-Jul-2015

912 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

لشبكات الهيدروليكية التصميماتالبترول نقل أنابيب وخطوط

مهندسوجـــدى حســـن

2008

Page 2: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

مقدمــــة

موضوع يتناول متخصص كتاب إلى ماسة والحاجة سنوات عدة منذ أعددت وقد البترول نقل أنابيب وخطوط لشبكات الهيدروليكية التصميمات

2 الكتاب هذا المجال هذا فى مبهمة تكون قد التى الموضوعات يوضح أن آمًال والقواعد والجداول المعادالت بعض على الكتاب هذا إحتواء أن كما

التوضيحية والرسومات والخرائط واألمثلة بمعرفتى المستنتجة الهيدروليكية2 حاولت والتى متخصص أو دارس لكل يتسنى حتى مبسطة أجعلها أن جاهدا

2 ويسر سًالسة بكل يتناولها أن المجال هذا فى يعود أن وجل عز الله من آمًال. المجال بهذا المهتمين جميع على بالنفع الكتاب هذا

وجدى مهندس/ حسن مايو فى العربية مصر جمهورية

2008

Page 3: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الكتاب أهداف Trunk البترول لنقل الرئيسية األنابيب خطوط ألقطار األمثل االختيار-1

line systemخط إلنشاء الًالزم المال لرأس قيمة أقل يحقق مما أعلى يحقق وأيضا المكعب للمتر نقل تكلفة أقل وكذلك األنابيب هذه ضخ فور وقت أي في المدفوعة االستثمارات من استفادة

االستثمارات. البترول وتوزيع تجميع أنابيب خطوط ألقطار األمثل االختيار-2

Gathering & distribution systems. استًالم ألغراض الداخلية الخطوط شبكات ألقطار المناسب االختيار-3

لمحطات المستودعات من والسحب المستودعات على البترول . Pipelines networks الدفع

خطوط على العاملة للطلمبات أي الدفع لمحطات األمثل االختيار-4) طلمبة كل ومواصفة الطلمبات عدد ناحية من البترول نقل أنابيب

Flow, Head,..etc)المدفوعة لًالستثمارات قيمة أقل يحقق مما الطلمبات. تشغيل لتكاليف قيمة أقل يحقق وكذلك الدفع لمحطات

وأيضا الخط طول على الدفع محطات لعدد المناسب االختيار-5الخط. طول على الدفع محطات ألماكن المناسب االختيار

تحقق والتي الموجود األنابيب خط كفاءة رفع لطريقة األمثل االختيار-62 المنقولة الكمية زيادة تكاليف وبأقل مدفوعة استثمارات بأقل سنويا

خط إلنشاء أو إضافية دفع محطات إلنشاء سواء للطلمبات تشغيلالموجودة. الدفع لمحطات طلمبات وإضافةLoop إضافي أنابيب

االستثمارات من الكثير توفر أن يمكن األهداف هذه أن حيث2 المدفوعة وذلك الطلمبات تشغيل تكاليف ومن داعي( ، بدون )أو مبكرا

االختيار عدم أو األنابيب خط لقطر المناسب االختيار عدم حالة في عدم أو الدفع بمحطات الموجودة الطلمبات لمواصفات المناسب

الموجود. األنابيب خط كفاءة رفع لطريقة المناسب االختيار: الكتاب هذا صاحب عن مختصرة نبذةقوى ميكانيكا قسم اإلسكندرية جامعة الهندسة كلية خريج

2. جدا جيد عام بتقدير1983 دفعة2 يعمل . البترول أنابيب بشركة مهندسا0184241269 - 0181091059: محمول ت

الفهرسالصفحة الموضوع

6 فى المستخدمة الأساسية والنظريات الأول: المبادئ البابالهيدروليكية التصميمات

6 النوعى الوزن – الكثافة6 الضغط – النسبية الكثافة7 والمطلقة العيارية الضغوط8 البخار ضغط8 - اللزوجة سالب ضغط أقصى

Page 4: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

9 اإلستمرار معادلة10 الوضع طاقة – الضغط طاقة – الحركة - طاقة الطاقة11 الفتحة ذو - المقياس برنوللى نظرية14 الفوهة ذو المقياس15 فنشورى مقياس17 وبعدها القياس أجهزة قبل األنابيب أطوال17 Pitot أنبوبة18 األنابيب خطوط فى الطاقة فاقد18 اإلحتكاك فاقد20 الثانوية الفواقد22 سيفون خًالل : السريان تطبيق24 البترول نقل أنابيب خطوط الثانى: تصميم الباب24 البترول نقل طرق24 األنابيب خطوط أنظمة تصنيف25 األنابيب خط لمشروع الًالزم المال رأس25 األنابيب خط إنشاء تكاليف25 الضخ محطات إنشاء تكاليف25 األنابيب خط لمشروع السنوية التكاليف26 األنابيب خط قطر إختيار أسس27 األنابيب بخط للنقل الكليةالسنوية التكاليف على المؤثرة العوامل28 األنابيب خط تصميم28 التصميم خطوات29 أنابيب خط تصميم على مثال32 بين من األنابيب لخط المناسب القطر إختيار "طريقة على مثال

االقطار" من مجموعة33 المنقولة الكمية لرفع المناسب التعديل إختيار "طريقة على مثال

األنابيب" بخط36 األنابيب خط سمك تحديد أسس42 لخطوط الهيدروليكية التصميمات على الثالث: تطبيقات الباب

األنابيب42 الضخ محطة عند المطلوب الضغط حساب األول: طريقة التطبيق44 األنابيب بخط المنقولة الكمية حساب الثانى: طريقة التطبيق45 عليه وبناءH.G الضغط إنحدار خط رسم الثالث: طريقة التطبيق

األنابيب خط طول على نقطة أى عند الضغط تحديد47 خط طول على الضخ محطات عدد حساب الرابع: طريقة التطبيق

ضخ محطة كل تعطيه الذى والضغط األنابيب49 الضخ لمحطات البينية المسافات حساب الخامس: طريقة التطبيق

األنابيب خط طول على52 البترول أنواع مختلف لنقل األنابيب خط السادس: مقاومة التطبيق

ومنتجاته58 خط من أكثر على تحتوى التى األنابيب خطوط الرابع: تصميم الباب

Page 5: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

مختلفة بأقطار59 المعدل ونسبة المكافئة األطوال جدول60 من أكثر على تحتوى التى األنابيب خطوط تصميم على تطبيقات

مختلفة بأقطار خط60 الكمية وحسابH.G الضغط إنحدار خط األول: رسم التطبيق

واحد قطر من أكثر له السريان( لخط )معدل61 الكمية وحسابH.G الضغط إنحدار خط الثانى: رسم التطبيق

خطين على يحتوى الطول من جزء به السريان( لخط )معدل(Loop) متوازيين

62 الكمية وحسابH.G الضغط إنحدار خط الثالث: رسم التطبيق مختلفى متوازيين خطين على يحتوى نقل السريان( لنظام )معدلاألقطار

63 الكمية وحسابH.G الضغط إنحدار خط الرابع: رسم التطبيق الكبير القطر وضع مع واحد قطر من أكثر له السريان( لخط )معدل

المنخفض الضغط بمنطقة األصغر والقطر العالى الضغط بمنطقة األول التطبيق من العكس على

Page 6: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

64 األنابيب خط كفاءة رفع طرق65 ( موازىLoop) إضافى أنابيب خط بتركيب األنابيب خط كفاءة رفع

الموجود األنابيب لخط67 في المستخدمة األساسية والنظريات الخامس: المبادئ الباب

الطلمبات إختيار67 السوائل لسريان األنابيب خط مقاومة69 الطلمبات تصنيف71 المركزية الطاردة الطلمبة أداء منحنيات72 الطلمبة وضغط األنابيب خط خصائص73 Pump Efficiency الطلمبة كفاءة74 Specific Speed (ns) النوعية السرعة75 الطاردة الطلمبات أداء منحنيات على النوعية السرعة تأثير

المركزية77 األداء منحنيات على للمروحة الخارجى والقطر الدوران سرعة تأثير79 األداء منحنيات على السائل وكثافة لزوجة تأثير80 الطلمبات في Cavitation التكهف ظاهرة81 NPSH للطلمبة الموجب السحب لضغط الصافى المقدار87 سحب أنابيب وخطوط بمجمعات توافرها الواجب المواصفات

الطلمبات89 التكهف لضرر المواد مقاومة91 البترول نقل مجال فى وتطبيقاتها الطلمبات السادس: إختيار الباب91 الطلمبات إختيار طرق92 والسحب الطرد خزانى بين المنسوب فرق ثبات - عند192 والسحب الطرد خزانى بين المنسوب فرق تغير - عند293 المنقولة الكمية تغير - عند395 المطلوب الضغط تغير - عند497 الطويلة األنابيب بخطوط ومنتجاته البترول - نقل5

100 ومنتجاته البترول نقل أثناء السائل ولزوجة كثافة في تغير - حدوث6 الطويلة األنابيب بخطوط

Page 7: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

األول الباب التصميمات فى المستخدمة األساسية والنظريات المبادئ

الهيدروليكية

( :Density) الكثافة بالرمز لها ويرمز المادة من الحجوم وحدة كتلة عن تعبر وهى

كثافة ( وتعتمد3)جم/سم مكعب سنتيمتر لكل الجرام كتلة هى ووحدتها تساوى الماء كثافة المثال سبيل على ، الحرارة ودرجة نوعه على السائل

. م15.6º عند3جم/سم1

( :Specific weight) النوعى الوزن w بالرمز له ويرمز المادة من الحجوم وحدة وزن عن يعبر وهو

w أن مًالحظة ( مع3)جم/سم مكعب سنتيمتر لكل الجرام قوة هى ووحدته= gأن حيث g2 متر/ثانية9.8067 وتساوى األرضية الجاذبية عجلة هى.

( :Specific Gravity) النسبية الكثافة أو الماء وكثافة النوعى وزنها أو المادة كثافة بين النسبة بأنها وتعرف

سبيل على ، وحدات بدون نسبة وهىsp.gr بالرمز لها ويرمز النوعى وزنه النظام وفى13.6 تساوى وللزئبق1 تساوى للماء النسبية الكثافة المثال تساوى النسبية الكثافة ثانية( تكون – جرام – )سنتيمتر للوحدات المترى2 الكثافة . عدديا

( :Pressure) الضغط القوة وتكون المساحة وحدة على المؤثرة القوة بأنه الضغط يعرف

)كجم/سم مربع سنتيمتر لكل كيلوجرام هى ووحدته المساحة على متعامدة السائل ( فإن1) بالشكل كما0.5 ،1 كثافة لهم سائلين وجود حالة ( وفى2

نفس يولد لكى أعلى عمود إرتفاع إلى يصعد أن البد األقل الكثافة ذو أسفل عند الضغط ويكون األثقل السائل مثل المستوى نفس عند الضغط2 الضغط قياس نقطة فوق السائل وزن يساوى سائل لكلH العمود مقسوما

وبذلكWH يساوى أى النقطة نفس عندA المقطع مساحة على

يسمى ما وهو معين سائل عمود إرتفاع بداللة الضغط عن التعبير يمكنناHeadالضغط طاقة أو Pressure Energyأى كجم.متر/كجم هى ووحدته Sp.gr/ 10×2بالكجم/سم = الضغط ( بالمترHead) أن مًالحظة مع المتر

Page 8: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(1) شكل

عند2كجم/سم1.03 يساوى الجوى الضغط المثال سبيل على إرتفاعه ماء عمود وزن من الناتج الضغط يساوى وهو البحر سطح مستوى

2 ويساوى متر10.3 أى زئبق عمود وزن من الناتج الضغط أيضا

. سم76 أىmt إرتفاعه

: والمطلقة العيارية الضغوط

(2) شكل ( هوGage pressure) العيارى الضغط ( أن2) شكل من يتضح كما

أن ( بإعتبارAtmospheric pressure) الجوى الضغط إلى المنسوب الضغط ضغط فيسمى الجوى الضغط من أعلى إما فهو صفر يساوى الجوى الضغط

(pressureأو ) خلخلة أو تفريغ فيسمى الجوى الضغط من أقل (vacuum) أما بوردون وأنبوبة المانومترات مثل أجهزة بواسطة الضغط هذا ويقاس الصفر إلى المنسوب الضغط ( فهوAbsolute pressure) المطلق الضغط. الجوى + الضغط العيارى = الضغط المطلق الضغط أن حيث المطلق

Page 9: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

( :Vapor pressure) البخار ضغط على ويعتمد بخار إلى السائل يتحول عنده الذى الضغط بأنه ويعرف

على ، للضغوط المطلقة بالقيم عنه التعبير ويتم الحرارة ودرجة السائل نوع م(23.6º) العادية الحرارة درجات عند للماء البخار ضغط المثال سبيل

فوق الفراغ خلخلة تم لو أنه ذلك معنى مطلق2كجم/سم0.03 يساوى درجات عند يتبخر الماء فإن القيمة هذه إلى الضغط يصل حتى الماء سطح

. العادية الحرارة

(3) شكل: سالب ضغط أقصى

الرأسية األنبوبة فى خلخلة عمل تم إذا ( أنه3) شكل من يتضح كما معين حد إلى يصل حتى الجوى الضغط بتأثير األنبوبة فى يصعد الماء فإن

سطح من اإلرتفاع على ويطلق البخار ضغط يساوى عنده الضغط يكون ( وهوHead صورة )فى سالب ضغط بأقصى الحد هذا حتى باإلناء السائل

العادية. الحرارة درجات عند للماء mt يساوى

( : Viscosity) اللزوجة السائل خاصية وتسمى والغازات السوائل على الموائع إسم يطلق

بين الفراغ ملء تم وإذا اللزوجة السريان فى القص لقوى مقاومة تولد التى بسرعة السطحين إحدى يتحرك لكى قوة فيلزم بسائل مستويين سطحين

2 السائل سرعة وتتغير لآلخر بالنسبة ثابتة بين والنسبة السطحين بين خطيا بين مسافة وحدة لكل السرعة القص( إلى )إجهاد مساحة وحدة لكل القوة

أو الديناميكية السائل لزوجة مقياس القص( تكون )معدل السطحين القص معدالت مع القص إجهادات فيها تتناسب التى والسوائل المطلقة

ويطلق محددين حرارة ودرجة ضغط عند ثابتة لزوجة معامًالت لها تكون اللزوجة تزيد وفيهاNewtonian Liquids الحقيقية السوائل إسم عليها

. الحرارة درجة نقص مع السريان ومقاومة

2داين.ثانية/سم هى المطلقة أو الديناميكية اللزوجة وحدة وتكون

2 وتساوى(poise) بويز وتسمى للزوجة الشائع والقياس جم/سم.ثانية عدديا بويز سنتى يكون المطلقة أو الديناميكية

Centipoise × 10-3 = N.sec/m2 = Pa.sec أن بويز( حيث1/100)N – NewtonPa – Pascal = N/m2

Page 10: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

2 تساوى وهى الكينماتيكية باللزوجة السائل لزوجة عن يعبر وأحياناسم هى المترية ( ووحدتهاw/g) الكثافة على مقسومة الديناميكية اللزوجة

ستوك وتسمى /ثانية2(stokeوالقياس ) 1/100) ستوك سنتى يكون الكينماتيكية للزوجة الشائع

أن ستوك( حيثCentistoke = mm2/secCentistoke × 10-6 = m2/sec

المثال سبيل على ، الحرارة ودرجة السائل نوع على اللزوجة وتعتمد المترى النظام وفى م15.6º عند بويز0.0113 تساوى الماء لزوجة

= ستوك بالسنتى الكينماتيكية اللزوجة )سم.جم.ثانية( تكون للوحدات الوحدات من والتحويلSp.grبويز/ بالسنتى المطلقة أو الديناميكية اللزوجة 2رطل.ثانية/قدم ثانية( يكون – رطل – )قدم اإلنجليزية الوحدات إلى المترية

بويز سنتى0.0000208855= ستوك سنتى0.107639= /ثانية2قدم

2 اللزوجة من خال نعتبره الذى المائع هو المثالى والمائع وتسهيًال2 المائع نعتبر المعادالت لدراسة إدخال ثم اللزوجة تأثير بإهمال مثاليا

. المعملية التجارب من عليها الحصول يتم التى التصحيح معامًالت

( :Continuity Equation) اإلستمرار معادلة

(4) شكل مقطع عبر العموديةV المتوسطة السرعة بين المعادلة هذه تربط

( عند4) شكل من يتضح وكما المقطع لهذاA المساحة وبين أنبوبة فى كتلة تكون1 المائع وكثافةV1 والسرعةA1 المساحة كانت ( إذا1) المقطع

تغير فلو1A1V1 هى المقطع هذا خًالل الواحدة الثانية فى المار المائع 2,V2 قيم فى تغير يحدث أن فًالبدA2 مساحته ( وكانت2) إلى المقطع

لم السوائل مثل لإلنضغاط قابلة الغير الموائع حالة وفى ثابتة الكتلة لتظل نأ أى ثابتة تظل أى الكثافة تتغير

A1V1=A2V2= ثابت مقدار

Flow) الكمية أو السريان معدل إسم الثابت المقدار هذا على ويطلقRateبالرمز له ( ويرمز Qالزمن وحدة فى المار السائل حجم بأنه ويعرف

. /ساعة3متر هى ووحدته

( :Energy) الطاقة صور ثًالث فى السوائل مثل لإلنضغاط قابلة الغير الموائع طاقة تكون

األوزان لوحدة طاقة صورة فى عنها التعبير ويتم وإرتفاع ضغط سرعة، هى. مطلق أو عيارى المتر أو كجم.متر/كجم هى ووحدتها

Page 11: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

( :Velocity Head) الحركة طاقة

أى كجم.متر/كجم هى ( ووحدتها) سرعة صورة فى عنها ويعبر

مقطع أى عبر تتغير المفتوحة والقنوات األنابيب فى السوائل وسرعة المتر السرعة نستخدم أن الكافية الدقة من فإنه ولذلك المجرى من واحد

مقطع مساحة على السريان معدل بقسمة المحسوبةV المتوسطة. المجرى

( :Pressure Head) الضغط طاقة

P أن حيث المتر ووحدتها وتساوىHead صورة فى عنها ويعبر

.3بالكجم/متر للسائل النوعى الوزنw ،2بالكجم/سم الضغط

( :Elevation Head) الوضع طاقة وعادةDatum Plane معين يقياس مستوى عنZ باإلرتفاع عنها ويعبر

. المتر ووحدتها البحر سطح مستوى يكون( :Bernoulli's Equation) برنوللى نظرية

على تنص السوائل مثل لإلنضغاط قابلة الغير للموائع برنوللى نظرية مثالى( "الطاقة )مائع فواقد بدونSteady Flow المستقر السريان فى أنه

الوضع وطاقة الضغط وطاقة الحركة طاقة مجموع تساوى نقطة أى عند المجرى" وهذه فى السريان خط طول على ثابت المجموع هذا ويكون تساوى الطاقة

من تتغير أن للطاقة يمكن المثالى للمائع المستقر السريان وعند طاقة أو الضغط طاقة إنخفضت الحركة طاقة زادت فإذا ألخرى صورة السريان حاالت بعض على برنوللى نظرية تطبيقات نوضح وسوف الوضع

)الكمية( . السريان معدل قياس أجهزة فى

( :Orifice Meter) الفتحة ذو ( المقياس1

Page 12: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(5) شكل

من أكبر يكونD الداخلى قطرها أنبوبة من المقياس هذا يتكون يقل وال األنبوبة قطر من أصغرd قطرها فتحة به قرص بها ومركب سم5

– 0.2 حدود فى األقطار نسبة تكون ( بحيث5) بالشكل كما مم6 عن

برنوللى معادلة بتطبيق ،0.7 عن المقطع مساحة نسبة تزيد وال0.8

2 المائع ( وإعتبار2) ( ،1) النقطتين على مثاليا( = ثابت2) نقطة عند الكلية ( = الطاقة1) نقطة عند الكلية الطاقة

بإعتبارهاV1 السرعة وإهمال الأنبوبة محور هو القياسى المستوى أخذ معV2 من بكثير أقل

جزء يضيع المائع سريان عند أنه يتبين اللزوجة تأثير عن تكلمنا وإذا تم إذا أنه أى السائل لزوجة من الناشئ اإلحتكاك طريق عن الطاقة من

) نقطة عند الكلية الطاقة ألن من أقل أنها لوجدناV2 السرعة قياس بإحتكاك منها جزء فقد ( نتيجة1) نقطة عند الكلية الطاقة من أقل ( تكون2

من السائل ينتقل حيث ، الفتحة من خروجه عند المقياس جدران مع المائع النقطتين بين الكلية الطاقة فرق نتيجة أخرى إلى نقطة

معامل يسمىKv حيث تساوىV2 السرعة تكون وبذلك المارQ)الكمية( السريان معدل حساب ويمكن1 من أقل وهو السرعة

تكون السرعة أن حيثQ = A2V2 اإلستمرار معادلة من الفتحة خًالل النقطة عند أى اإلنكماش عند المساحة على عمودية

A اإلنكماش مقطع مساحة تكون وبذلك ذاتهاOrifice الفتحة عند ( وليس2)

نفسها الفتحة مقطع مساحة من أقل2

1 من أقل وهو السريان مقطع إنكماش معامل يسمىKc أن حيثتساوى الفتحة خًالل المارة الكمية تكون وبذلك

= (1)

1 من أقل ويكونKvKc ويساوى التصريف معامل هوKd أن حيث هذا ويتراوح المعملية التجارب من المعامل هذا قيمة حساب ويمكن

الصغيرة والسرعات لألقطار0.8 – 0.62 قدرها تقريبية قيمة بين المعامل2 الكبيرة والسرعات لألقطار0.71 – 0.60 ( إلى1) المقطع عند عند نسبيا

القيمة اعتبار يمكن الحسابات لتسهيل األحيان معظم ( وفى2) المقطع

Page 13: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الكمية قياس يتم الطريقة وبهذه ،0.61 تساوى المعامل لهذا التقريبية الخارجJet النفث ضغط ويتراوح الفتحة وبعد قبل بين الضغط فرق بمعرفة

أو4 حوالى بعد له قيمة وأقصى اإلنكماش عند له قيمة أقل بين الفتحة منالسريان. إتجاه فى الفتحة بعدD القطر أمثال5

الفوهة ذو بالمقياس بالمقارنة الفتحة ذو للمقياس األساسى والعيب غير فإنه أخرى ناحية ومن كبير الضغط فاقد أن هو فنشورى مقياس أو

فرق لحساب المثال سبيل على ، بدقة الكمية قياس وبإمكانه الثمن مرتفع والكمية بوصة12 قطره أنابيب لخطOrifice الفتحة عبر المقاس الضغط: الساعة فى مكعب متر400 حوالى المارة

الخط قطر0.675 يساوى الفتحة قطر أن نفترض Kd = 0.61 ( وإعتبار1) رقم المعادلة بتطبيق ، بوصة8 يساوى أى

, h = 1.61 mt

يك��ون3 جم/ س��م0.882 كثافت��ه زيت المنق��ول الس��ائل أن وبفرض يساوى الفتحة عبر المقاس الضغط فرق

الكلى للفاقد األقصى الحد مراعاة يجب الفتحة مقياس إختيار وعند للضغط الكلى الفاقد يكون أن يجب حيثHead loss المقياس عبر للضغط

بأى2 كجم/سم0.25 إلى الفاقد هذا قيمة تصل أال وينبغى يمكن ما أقل2 كبير فقد حدوث معناه هذا ألن األحوال من حال السائل طاقة فى نسبيا

. المارة الكمية قياس مقابل

(6) شكل( :Flow-Nozzle Meter) الفوهة ذو ( المقياس2

من أكبر يكونD الداخلى قطرها أنبوبة من المقياس هذا يتكون وقطرها بإنتظام المقطع متغيرة قصيرة أنبوبة داخلها ومركب سم5

فى المقطع مساحة نسبة تكون ( بحيث6) بالشكل كماd الداخلى

Page 14: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

( مع2) (،1) النقطتين على برنوللى معادلة بتطبيق ،0.55 إلى0.2 حدوداإلعتبار فى اللزوجة تأثير وضع

إعتبار ( مع2) ( ،1) النقطتين بين باإلحتكاك الفاقد هوhf أن حيث

األنبوبة محور هو القياسى المستوى

K السرعة معامل وإدخال A1V1=A2V2 اإلستمرار معادلة بإستخدامVباالحتكاك الفاقد محل ليحل hf

معادلة من الفوهة خًالل المارQ)الكمية( السريان معدل حساب ويمكناإلستمرار

هذا قيمة حساب ويمكن التصريف معامل وهوKd=KV أن حيث قدرها تقريبية قيمة بين المعامل هذا ويتراوح المعملية التجارب من المعامل

– 0.98 ( إلى1) المقطع عند الصغيرة والسرعات لألقطار0.97 – 0.942 الكبيرة والسرعات لألقطار1.08 معظم ( وفى2) المقطع عند نسبيا

المعامل لهذا التقريبية القيمة اعتبار يمكن الحسابات لتسهيل األحيان فرق بمعرفة الكمية قياس يمكن الطريقة وبهذه1.06 – 1.05 تساوىمخرجها. وعند الفوهة مدخل قبل بين الضغط

لكمية الطول مع الكلية الطاقة تغير ( يوضح6) بالشكل والرسم الفوهة محور هو المناسب القياسى المستوى أن بإعتبار الفوهة خًالل معينة فعند المختلفة الطاقة صور فيمثل الرأسى المحور أما عليه األطوال ونحدد

ونضيف الضغط طاقة تمثل رأسية مسافة بتوقيع ( نبدأ1) النقطة

Page 15: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الطاقة تمثل نقطة على فنحصل الحركة طاقة تمثل أخرى مسافة إليها

أخرى نقطة على ( فنحصل2) النقطة عند ذلك ( ونكرر1) نقطة عند الكلية مختلفة أوضاع عند العملية هذه ( ونكرر2) نقطة عند الكلية الطاقة تمثل نحصل النقط هذه وبتوصيل معين رسم بمقياس وذلك المقياس طول على الطاقة إنحدار عليه ويطلق الفوهة خًالل الكلية الطاقة تغير يمثل خط على

Energy Gradient (E.G)منها أقل الفوهة مخرج عند الكلية الطاقة وتكون على نحصل الضغط طاقة توقيع نقط توصيل تم وإذاhf بمقدار مدخلها عند Hydraulic الضغط إنحدار عليه ويطلق الفوهة خًالل الضغط تغير يمثل خط

Gradient (H.G)بقدر الطاقة إنحدار عن ينخفض الضغط إنحدار أن ويتضح

المقياس عبر الطاقة فاقد أن ونًالحظ النقطة هذه عند الحركة طاقة

طاقة وكذلك السرعة لتساوى وذلك المقياس عبر الضغط فاقد يساوى ضغط فاقد الفوهة ذو المقياس ويسبب المقياس ومخرج مدخل عند الوضع

. الفتحة ذو المقياس من وأقل فنشورى مقياس من أكبر:Venturi Meter فنشورى ( مقياس3

(7) شكل 5 من أكبر يكونD الداخلى قطرها أنبوبة من المقياس هذا يتكون

2 القطر يكبر ثمd القطر إلى يصل حتى يصغر ويظل سم إلى ليصل تدريجيا

فى المقطع مساحة نسبة تكون ( بحيث7) بالشكل كما األصلية قيمته

0.55 إلى0.05 حدود

تأثير وضع ( مع2) ( ،1) النقطتين على برنوللى معادلة بتطبيق التصريف معامل وإدخال اإلستمرار معادلة وإستخدام اإلعتبار فى اللزوجة

Kdباإلحتكاك الفاقد محل ليحل hfحساب يمكن الفوهة ذو للمقياس تم كما الفنشورى خًالل المارةQ الكمية

بداية قبل بين الضغط فرق بمعرفة الكمية قياس يتم الطريقة وبهذه ويتضح والضغط الطاقة إنحدار رسم ويمكن قطر أقل وعند القطر تصغير

مقياس ويسبب ،kd المعامل إستخدام تقابلhf الطاقة فاقد أن منه2 صغير ضغط فاقد فنشورى فنشورى لمقياس التصريف معامل ويتراوح جدا

Page 16: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

) المقطع عند الصغيرة والسرعات لألقطار0.935 قدرها تقريبية قيمة بين2 الكبيرة والسرعات لألقطار0.988 ( إلى2 ( وفى2) المقطع عند نسبيا

المعامل لهذا التقريبية القيمة إعتبار يمكن الحسابات لتسهيل األحيان معظم.,99 – 0.98 تساوى

المقياس عبر للضغط الكلى الفاقد لقيمة مقارنة ( يوضح1) رقم والجدول فرق بإعتبار وذلك الكمية قياس ألجهزة السابقة الثًالثة لألنواع وذلك

كجم/سم0.4) زئبق سم30 ويساوى ثابت مقدار المقاس الضغط2. )

الكلى الفاقد عبر للضغط

المقياس(kg/cm2)

الكلى الفاقد عبر للضغط

المقياس مئوية كنسبة

فرق من الضغطالمقاس

الضغط فرق عند المقاس المآخذ

المًالئمة(kg/cm2)

نسبةاألقطار

()المقياس نوع

0.216 54% 0.4 0.675 orifice الفتحة ذو0.18 45% 0.4 0.652 -Flow الفوهة ذو

Nozzle0.04 10% 0.4 0.5-

0.675Venturi فنشورى

(1) جدول: وبعدها القياس أجهزة قبل األنابيب أطوال

يسبق أن يجب األنابيب فى المارة الكمية لقياس أجهزة إستخدام عند قبل السريان إنتظام لضمانStraight Run األنبوبة من مستقيم طول الجهاز التيهات ، األكواع مثل تركيبات على األنبوبة إحتوت إذا وخاصة الجهاز

حتى وذلك األنبوبة من مستقيم طول الجهاز يلى أن يجب وكذلك والمحابس النسبة كانت وإذا الجهاز دقة علىBack pressure الخلفية الضغوط تؤثر ال

المستقيم الطول يكون0.675 – 0.652 بين تتراوح لألقطار التقريبية

20) األنبوبة قطر مثل20 يساوىorifice الفتحة ذو المقياس قبل التقريبىDالفوهة ذو المقياس قبل التقريبى المستقيم الطول ( ويكون Flow-

Nozzleفنشورى مقياس وقبل Venturiاألنبوبة قطر مثل30 يساوى (30D) األحيان أغلب وفى التركيبات أنواع منWorst Case حالة أسوأ فى وذلك قطر أمثال خمسة يساوى الجهاز بعد التقريبى المستقيم الطول يكون

. السابقة القياس أجهزة لكل ( وذلك5D) األنبوبة

:Pitot ( أنبوبة4

Page 17: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(9) شكل (8) شكل يغمر وعندما قائمة زاوية هيئة على أنبوبة منPitot أنبوبة تتكون

2 المثنى الجزء فإنهFlow السريان إلتجاه مباشرة ويوجه الماء تحت جزئيا من الرأسى الجزء فى الماء يرتفعها التى بالمسافة السريان سرعة يبين

كما الحركة طاقة تساوى المسافة هذه أن حيث الماء سطح عن األنبوبة

( .8) بالشكل هو بالشكل كماPitot-Static بإسم يعرف األنبوبة لهذه المتكامل والشكل

يبين أحدهم ومتوازيين منفصلين أساسيين جزئين من تتكون ( وهى9) اإلستاتيكى الضغط يبين الكلية( واآلخر )الطاقة الكلى الضغط مجموع الحركة( )طاقة الديناميكى الضغط على الحصول ويتم الضغط( فقط )طاقةأنبوبة أن حيث الكلى الضغط من اإلستاتيكى الضغط بطرح

Pitot-staticنقطة عند اإلستاتيكى والضغط الكلى الضغط بين الفرق تقيس . الضغوط هذه لقياس شائعة بصورة المانومترات وتستخدم وحيدة

الكمية لقياسPitot-Static أنبوبة ( إستخدام10) شكل ويوضح حيث السرعة المنخفض للسريان المفتوحة القنوات السريان( فى )معدل

ويتم المتدفق الماء سطح فوق المانومتر فى الماء إرتفاع قياس يصعب أنه شكل على وصلة بواسطة أعلى من ببعض المانومتر طرفى بتوصيل ذلك

وبعد به جزئية خلخلة توليد يمكن بخط لها الثالث الطرف ويوصلT حرف اإلرتفاع حتى المانومتر إلى ألعلى الماء يرتفعPitot أنبوبة من الهواء أخذ

الجزئية الخلخلة وتؤثر الخلخلة خط يغلق ثم القراءة لتسهيل المقترح.Head ال� فرق يتغير لم الحالة هذه وفى المانومتر طرفى على بالتساوى

(10) شكل: األنابيب خطوط فى الطاقة فاقد

: هما نوعين إلى األنابيب فى الطاقة فاقد ينقسم جدار عند واإلضطراب السائل داخل اللزج القص إجهادات لنتيجة فاقد-1

. األنبوبة ونًالحظ السريان إتجاه أو سرعة فى تغير وجود نتيجة الثانوية الفواقد-2

. السرعة زيادة من أعلى ضغط فاقد فى يتسبب السرعة تقليل أن

:Friction Head Loss اإلحتكاك ( فاقد1 وسرعة المار السائل نوع على األنبوبة فى اإلحتكاك فاقد يعتمد

يساوى وهو األنبوبة منها المصنوع والمادة األنبوبة وأبعاد السريان

Page 18: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

طاقة ، لألنبوبة الداخلى القطرd ، األنبوبة طولl أن حيث

. الكمية أو السريان معدلQ ، الحركة

fحيث األنبوبة فى السريان نوع على قيمته وتعتمد اإلحتكاك معامل Laminar Flow الرقائقى السريان هما األنابيب فى السريان من نوعان يوجد

بخطوط السوائل نقل يتم ولكىTurbulent Flow المضطرب والسريان ذلك فإن للمشروع كلية تكلفة أقل تحقيق بمعنى إقتصادية بصورة األنابيب

السريان يكون وبالتالى كبيرة بالخط المنقولة الكميات تكون أن يستوجب بدون رقم طريق عن السريان نوع ويتحددTurbuleut FLow مضطرب

وهوRN بالرمز له ويرمزReynold's Number رينولد رقم يسمى وحدات يساوى

وحدات بدون رقم وهى للسائل النسبية الكثافة هىsp.gr أن حيث2 وتساوى مكعب بالجرام/ سنتيمتر السائل كثافة عددياVاألنبوبة داخل السائل سريان سرعةdلألنبوبة الداخلى القطرμأو γالكينماتيكية )المطلقة( أو الديناميكية السائل لزوجة

رقائقى السريان كان2000 من أقل رينولد رقم كان إذا أنه وجد وقد2( وفى منخفضة سريان )سرعة السبب هى اللزوجة تكون الحالة هذه نسبيا

يكون الحالة هذه وفى ، الضغط وفقد السريان لمقاومة األكبر

Q(mt3/hr) < 0.1436γ (cst). d(inch)2 يساوى اإلحتكاك فاقد يكون وأيضا

بالمتر األنبوبة فى اإلحتكاك فاقدhf أن حيثγستوكس بالسنتى السائل لزوجةlاألنبوبة طول

بالكيلومترQالساعة فى المكعب بالمتر الكمية أو السريان معدل ،dالقطر

بالبوصة لألنبوبة الداخلى )سرعة مضطرب السريان كان4000 من أكبر رينولد رقم كان وإذا

2 عالية سريان 2( ، وأكثر نسبيا الملحوظ السبب يكون الحالة هذه وفى إنتظاما هذه وفى واإلضطراب األنبوبة جدار خشونة نتيجة هو السريان لمقاومة أكثر

يكون الحالة

Page 19: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

2 يساوى اإلحتكاك فاقد يكون وأيضا

أن حيث hfبالمتر األنابيب خط فى اإلحتكاك فاقد

γستوكس السنتىب األنابيب بخط المنقول السائل لزوجةlبالكيلومتر األنابيب خط طول

Qالساعة فى المكعب بالمتر األنابيب بخط المنقولة الكميةdبالبوصة األنابيب لخط الداخلى القطر

:Minor losses الثانوية ( الفواقد2

معاملK ، الحركة طاقة هى أن حيث تساوى وهى

( .2) الجدول فى كما الثانوية الفواقد إيجاز ويمكن الفاقد مصدر على يعتمد

Page 20: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

K الفاقد معامل الف�����اقد م0.5 Sudden Contraction فجأة األنبوبة مقطع تقليل عند 10.5 Pipe Entrance خزان من لألنبوبة العادى المدخل فى 2

0.05 2 األنبوبة مقطع تقليل عند Reducer تدريجيا 3

0.05 Bell-mouth Inlet or خزان من لألنبوبة الملفوف المدخل فىReducer 4

1 Sudden Enlargement فجأة األنبوبة مقطع زيادة عند 51 Pipe Exit خزان إلى لألنبوبة العادى المخرج عند 6

1.4 2 األنبوبة مقطع زيادة عند Increaser تدريجيا 71.4 Bell-mouth Exit خزان إلى لألنبوبة الملفوف المخرج عند 8

0.3 ( Flanged) 1.5 ( Threaded) ( = القطر ) نق Short Radius العادى 90º الكوع فى 9

0.2 ( Flanged) 0.7 ( Threaded) ( القطر1.5= ) نق90º Long Radius الكوع فى 10

0.6 ( القطر6 أو5 أو4= ) نق90º L.R الكوع فى 11

1.2 باللحام تجميعهم تم جزئين من المكون 90º الكوع فىSingle Mitre Weld Elbow 12

0.4 ( Threaded) ( = القطر ) نقS.R العادى 45º الكوع فى 130.2 ( Flanged) 45 الكوع فىº L.R( القطر1.5= ) نق 140.2 ( Flanged) 1.5 ( threaded) 180º Return Bend 180º االتجاه لتغيير U الوصلة فى 15

0.2 ( Flanged) 0.9 Threaded)

Line الرئيسى المخرج خًالل ) السريان تيه الوصلة فىFlow) 16

1 ( Flanged) 2 ( Threaded) السريان تيه الوصلة فى( الفرعى المخرج خًاللBranch Flow) 17

0.08( threaded) Union المشتركة الوصلة فى 180.15( Fully

Open) Gate Valve البوابة المحبس فى 19

0.05( Fully Open) Ball Valve الكروى المحبس فى 20

10 ( Fully Open) المخروطى المحبس فى Globe Valve 212 ( Fully Open) Angle Valve الزاوية المحبس فى 22

2 Butterfly Valveالفراشة المحبس فى 232 Swing Check Valve الرجوع عدم محبس فى 24

1.5 Basket Strainer المصفاة فى 250.8 Foot Valve 26المصفاة أعلى الرداخ فى

(2) جدول لحساب األكبر السرعة استخدام يتم7 , 5 , 3 , 1 الحاالت فى: ملحوظة

خًالل الفاقد حساب عند K قيم استعمال األنسب من أنه يتضح وقد الفاقدالوصًالت.

لها Gate, Ball, Plug And Butterfly نوع من البلوف أن يتضح وقد لهاGlobe And Angle نوع من األخرى البلوف أما للسريان منخفضة مقاومة. للسريان مرتفعة مقاومة

Page 21: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

األطوال طريقة هى الثانوية الفواقد لحساب أخرى طريقة وتوجد الثانوية الفواقد مصادر من مصدر أى أن بمعنىEquivalent Length المكافئة

اإلحتكاك فاقد يكون أن بشرط األنبوبة من مستقيم طول صورة فى يعطىيساوى وهو الثانوى الفاقد يساوى الطول هذا فى

2 مجموع على ويطلق الفاقد الثانوية والفواقد اإلحتكاك فاقد من كًاليساوى وهو األنبوبة فى الكلى

2 ص��غيرة الثانوي��ة الفواق��د تك��ون الطويل��ة الخط��وط حال��ة وفى ج��دا الخط��وط حال��ة فى أم��ا إهماله��ا يمكن وبالت��الى اإلحتك��اك لفاق��د بالنس��بة الثانوية الفواقد إهمال يمكن ال فإنه الداخلية الخطوط شبكات مثل القصيرة

. اإلحتكاك بفاقد قورنت ما إذاسيفون خالل : السريان تطبيق

(11) شكل ترتفع ثم A النقطة عند أنبوبة به متصل ( خزان11) الشكل يوضح

األنبوبة على ويطلق C النقطة إلى تنخفض ثمB النقطة إلى األنبوبة على برنوللى نظرية وبتطبيقSiphon سيفون اسم الحالة هذه فى والخزان المار السائل لزوجة من الناشئ االحتكاك تأثير وضع مع A ، B النقطتين

االعتبار. فى النقطتين بين

+ الطاقةB النقطة عند الكلية = الطاقةA النقطة عند الكلية الطاقةالنقطتين بين المفقودة

A ، B

وسرعة الجوي، الضغط يساوىA النقطة عند الضغط أن وحيث2 صغيرة تكونA النقطة عند السريان األنبوبة خًالل للسرعة بالنسبة جدا

Page 22: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الحرارة درجات عند للماء سالب ضغط أقصى وأن إهمالها يمكن وبالتالى أن نجد لذلك متر10 هو العادية

2 أن نجدA , C النقطتين على برنوللى نظرية بتطبيق وأيضا

معامل f، األنبوبة فى الثانوية الفواقد على يعتمد معامل K أن حيثاالحتكاك

أن يجب األنبوبة فى سريان هناك يكون لكى أنه نستنتج سبق ومما أقل بقيمة الخزان فى السائل منسوب من أعلى Bنقطة منسوب يكون

2 العادية الحرارة درجات عند للماء متر10 من منسوب يكون أن يجب وأيضاالخزان. فى السائل منسوب من أقلC نقطة

Page 23: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الثانى البابالبترول نقل أنابيب خطوط تصميم

: البترول نقل طرق خطوط طريق عن إما ومنتجاته البترول أنواع مختلف نقل يتم

صهاريج بإستخدام )اللوارى( أو الشحن سيارات بإستخدام أو األنابيب بخطوط النقل )السفن( ويتميز البحرية الناقًالت بإستخدام أو الحديد السكة

أى المنقول السائل نوع عن النظر بصرف النقل عملية بإستمرار األنابيب نوع نقل وليس األنابيب خط داخل بالتعاقب السوائل أنواع مختلف نقل يتم

صهاريج )اللوارى( أو الشحن سيارات بإستخدام يتم كما السوائل من واحد)السفن( . البحرية الناقًالت أو الحديد السكة

: األنابيب خطوط أنظمة تصنيف ثالثــة إلى البــترول بنقل الخاصة األنابيب خطوط أنظمة تصنف

: أنواع:Gathering System التجميع نظام ـ1

ومنتجاته الخام الزيت لنقل المستخدمة األخرى والمعدات األنابيب خط نظام يسمى رئيسى موقع إلى األخرى اإلنتاج ومواقع اآلبارالمنفردة من

2 التجميع أنظمة وتتكون ، تجميع إلى تسرى أنابيب خط فروع من أساسا إلى ومنتجاته الزيت نقل يتم حيث أخرى مواقع أو رئيسى خط محطات

التفريعات بتلك للخطوط األقطارالشائعة معظم وتكون ، رئيسى خط نظام لتجميع ضخ محطات على عادة التجميع نظام ويحتوى بوصة12 إلى4 من

قصير التجميع بنظام المستخدم األنابيب خط ويكون مفرد بئر من الزيت قليلة أمتار من الطول مدى ويتراوح الرئيسية األنابيب بخطوط بالمقارنة

. مترات كيلو عدة إلى

:Trunk Line System الرئيسى الخط نظام ـ2 طريق عن ومنتجاته الخام الزيت نقل هى الثانية المرحلة وتكون

الرئيسي الخط نظام ويستخدمTrunk Pipe –Lines رئيسية أنابيب خطوط مناطق إلى األخرى اإلنتاج مواقع و اآلبار من ومنتجاته البترول لنقل

. طويلة ولمسافات كبيرة بكميات وذلك والتسويق أوالتكرير المعالجة

Page 24: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

:Distribution Systems التوزيع أنظمة ـ3 التكرير معامل مثل اإلمداد مصادر من البترولية المنتجات نقل يتم2 اإلستهًالك مناطق إلى البحرية والموانى التوزيع خط أنظمة بواسطة أساسا

Pipe Line Distribution Systems، هى البترولية المنتجات معظم وتكون المازوت ، السوالر ، الكيروسين ، النفاثات وقود ، المختلفة البنزين أنواع

عن للمنتجات التوزيع أنابيب خطوط وتختلف المسال البوتاجاس وكذلك كبيرة سعات ذات كأنظمة تبدأ عادة أنها فى الخام الزيت أنابيب خطوط. المختلفة للمواقع كإمدادات أصغر سعات ذات أنظمة إلى وتتفرع

: األنابيب خط لمشروع الالزم المال رأس2 للمشروع الًالزم المال رأس يستهلك خط إنشاء تكاليف فى أساسا

2 األنابيب . الضخ محطات إنشاء تكاليف وأيضا: األنابيب خط إنشاء ( تكاليف1

أو )دوالر/طن األنابيب خط إنشاء فى المستثمر المال رأس يعتبر المواسير ثمن يساوى وهو الخط مواسير وزن مع دوالر/ كيلومتر( يتناسب

على يعتمد المواسير وزن وأن معامل أ أن حيث المواسير، × وزن = أالمواسير. هذه وطول وسمك قطر

: الضخ محطات إنشاء ( تكاليف2 )دوالر/ حصان( للضخ محطة إنشاء فى المستثمر المال رأس يعتبر

. للمضخات األساسى الثمن يساوى وهو المحطة هذه قدرة مع يتناسب

: األنابيب خط لمشروع السنوية التكاليف: اآلتية البنود إلى للمشروع السنوية التكاليف تنقسم

وتشمل الضخ ومحطات األنابيب لخط والصيانة التشغيل مصاريف-1 ، والزيوت والوقود الغيار وقطع والمياه الكهربائي التيار إستهًالكالغير. طريق عن تتم التى الصيانة أعمال وتكاليف

واألجور. المرتبات-2. ذلك شابه وما والتأمينات الضرائب-3 بأنها وتعرف الضخ ومحطات الأنابيب لخط السنوية الإهًالك مصاريف-4

إلى الضخ محطات أو الأنابيب خط لإنشاء المستثمر المال رأس نسبة حساب يتم حيث الضخ محطات أو الأنابيب لخط الإفتراضى العمر

المستثمر المال رأس بتقسيم الأنابيب لخط السنوية الإهًالك مصاريف2(33 )حوالى للخط الإفتراضى العمر على الأنابيب خط لإنشاء عاما بتقسيم الضخ لمحطات السنوية الإهًالك مصاريف حساب يتم وكذلك الإفتراضى العمر على الضخ محطات لإنشاء المستثمر المال رأس

2( 25 )حوالى للمضخات . عاما. المقترض المال رأس على الفائدة مثل أخرى مصروفات أى-5

تساوى وهى البترول نقل تكلفة حساب يمكن وبذلك للمشروع السنوية التكاليف إجمالى)دوالر(

)دوالر/طن( = النقل تكلفة

Page 25: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

العام فى المنقولة السائل كمية)طن(

بضرب الأنابيب بخط البترول نقل سعر تحديد يتم سبق ما على وبناء الأخرى بالطرق البترول نقل سعر يتعدى ال بحيث معامل فى النقل تكلفة

المنافسة الأخرى للشركات النقل أسعار على المعامل هذا قيمة وتعتمد

: األنابيب خط قطر إختيار أسس: اآلتى تشمل دراسة عمل على األنابيب خط قطر إختيار يعتمد تزداد1 ( منحنى12) بالشكل كما وهى ، الأنابيب خط تكاليف حساب-1

. الخط قطر بزيادة قطر بزيادة تقل2 منحنى نرى كما وهى الضخ وحدات تكاليف حساب-2

. الخط

منحنى السنوية الكلية التكاليف على نحصل2 ،1 المنحنيين وبجمع2 األمثل والقطر3 كلية تكلفة أقل له الذى القطر هو األنابيب لخط إقتصاديا

تتراوح الحالة هذه فى األنابيب فى للسوائل المناسبة السرعة أن وجد وقد. متر/ثانية3:1 بين

للسوائل متر/ثانية1 من تقترب السرعة أن العملية الخبرة من ويتضح2 اللزوجة مرتفعة اللزوجة منخفضة للسوائل متر/ثانية3 من تقترب وأيضا لرفع القيد هو األنابيب داخل السوائل سريان لسرعة المدى هذا ويعتبر. األنابيب خط كفاءة

معام��ل اإلعتب��ار فى يؤخ��ذ أن يجب األن��ابيب خ��ط قط��ر إختي��ار وعندService الخدمة Factor 82 ح��دود فى يك��ون وه��و السنوية النقل لخطة% 2 المطلوبة الكمية نقل يتم أن بمعنى ال حتى وذلك فقط يوم300 خًالل سنويا

2 المنقولة الكمية تحقيق على سبب ألى الخط إيقاف يؤثر تكون ولذلك سنويا تساوى الساعة فى المكعب بالمتر المنقولة الكمية

(12) شكل

Page 26: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

2 بالخط المنقول للسائل النسبية الكثافة هىsp.gr أن حيث وأيضاQ = 1.824 V تساوى الساعة فى المكعب بالمتر المنقولة الكمية تكونأن حيث

Vبالمتر/ثانية الخط داخل السائل سرعة هىDiأنه يتضح سبق ومما ، بالبوصة األنابيب لخط الداخلى القطر هو

تكلفة أقل تحقيق بمعنى إقتصادية بصورة البترول نقل يتم لكى الساعة فى المنقولة للكمية األدنى الحد يكون للمشروع كلية2 تساوى األنابيب لخط خط كفاءة رفع بهدف وأيضا

تساوى الساعة فى المنقولة للكمية األقصى الحد يكون األنابيب

للنقل السنوية الكلية التكاليف على المؤثرة العوامل: األنابيب بخط

الكميات بزيادة تنخفض للنقل السنوية التكاليف أن سبق مما يتضح2 المنقولة 2 قليل تأثير لها النقل مسافة وأن سنويا التكاليف تختلف وقد ، جدا على ونذكر األنابيب بخط المنقول السائل مواصفات بإختًالف للنقل السنوية

: اآلتية العوامل المثال سبيل ذو واحد سائل نقل عند يمكن ما أقل للنقل السنوية التكاليف تصبح-1

. األنابيب بخط منخفضة لزوجة سوائل ينقل الذى األنابيب بخط للنقل السنوية التكاليف تزداد-2

. الفرعية والخطوط اإلضافية التركيبات بسبب متعددة2 المعزول األنابيب بخط للنقل السنوية التكاليف تزداد-3 بسبب حراريا

تحت الخط عمق زيادة وتكاليف للخط الحرارى العزل تكاليف أعباء2 السائل تسخين وتكاليف الطبيعى العمق عن األرض إرتفاع وأيضا. اللزج السائل لضخ الًالزمة القدرة

: األنابيب خط تصميم2 يجب أنابيب خط لتصميم : اآلتية البيانات تحديد أوال

المبدئية الكمية أى نقلها المطلوب للكميات مدى تحديد يتم-1 والقصوى

Initial And Ultimate Throughput أغلب وفى األنابيب خط معدن يتحمله الذى اآلمن الضغط تحديد يتم-2

.2كجم/سم70 حدود فى الضغط هذا يكون األحيان محطة عند الضغط أى األنابيب خط نهاية عند الضغط تحديد يتم-3

.2كجم/سم2 حدود فى يكون وهو اإلستًالم ومحطة التدفيع محطة بين المسافة أى األنابيب خط طول تحديد يتم-4

. اإلستًالم

: التصميم خطوات الكميات مدى تستوعب التى الخطوط ألقطار مدى حساب يتم-1

أن وبما ، الخطوط ألقطار واألقصى األدنى الحد أى نقلها المطلوب

Page 27: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

تساوى الساعة فى المكعب بالمتر المنقولة الكمية

يساوى بالبوصة األنابيب لخط الداخلى القطر فيكون

الحد وإليجاد ، بالمتر/ثانية الخط داخل السائل سرعة هىV أن حيث Ultimate Throughput القصوى الكمية نضع الداخلى للقطر األدنى2 السابقة المعادلة فىV=3mt/sec وأيضا

القصوى الكمية نضع الداخلى للقطر األقصى الحد إليجاد وكذلكUltimate Throughput2 السابقة المعادلة فىV=1.5 mt/sec وأيضا

2 أى اإلحتكاك فاقد حساب يتم-2 بمدى المرتبط الضغط فاقد تقريبا فى إختيارها تم التى األقطار لمدى وذلك نقلها المطلوب الكميات2 اإلحتكاك فاقد حساب معادلة طريق عن السابقة الخطوة فى آخذا. المعطيات اإلعتبار

: كاآلتى جدول فى الحسابات نتائج تسجيل يتم-3 رأس المال الالزم إلنشاء خط

األنابيبومحطا

الضخ ت

تكاليف إنشاء

محطاتالضخ

α(P1-P2)

تكاليف إنشاء خط

األنابيب α Di

الكميةالمنقول

بالمتر ة المكعب

فىالساعة

فاقد الضغط على طولالخط

(P1-P2)

أقل إجهاد خضوع لمعدن

المواسي min ر

σy

القطر الداخلى

Di للخط

سمكالخط

قطرالخط

الضغط وفاقد الخط قطر مثل المتغيرة العوامل فى التحكم ويمكن المستخدم المال لرأس ممكنة قيمة أقل إيجاد بهدف الخط طول على

2 الضخ ومحطات األنابيب خط إلنشاء المستخدم المال رأس معظم بأن علما أنابيب خط لتصميم أنه يتضح وقد ، نفسه األنابيب خط إنشاء فى يستهلك

هذه وفى الصغيرة األقطار ذات المواسير إختيار يجب فإنه مال رأس بأقل من إستفادة أعلى يحقق وهذا متقاربة تكون قد الضخ محطات فإن الحالة

أن ويجب اإلستثمارات هذه ضخ فور وقت أى فى المدفوعة اإلستثمارات2 ضرورية غير إستثمارات أى ضخ نتًالقى عدم فى يتسبب أنه حيث مبكرا

. سنوات عدة اإلستثمارات هذه من اإلستفادة: أنابيب خط تصميم على مثال

Page 28: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

مليون2 قدرها وبكمية متر كيلو190 قدرها لمسافة سائل نقل مطلوب2 طن 2 تزداد سوف سنويا 2 طن مليون5 إلى مستقبًال .سنويا

2 نحسب: الحل بالمتر نقلها المطلوب والقصوى المبدئية الكميات أوالالماء هو نقله المطلوب السائل أن بفرض الساعة فى المكعب

Qinitial= 277.77 mt3/hr

مدى تستوعب التى الخطوط ألقطار واألقصى األدنى الحد نحسب ثم نقلها المطلوب الكميات

من المدى هذا لنقل قطر وأقصى أدنى أن نستنتج سبق ومما أقطار3 إختيار يمكن وبذلك ، التوالى على بوصة16 ،12يساوى الكميات

وهذه نقلها المطلوب الكميات من المدى هذا لنقل الًالزم األنابيب لخط بوصة.16و بوصة14 ، بوصة12 هى األقطار

j المبدئي��ة الكمية لنقل واحدة ضخ بمحطة بوصة12 بقطر أنابيب : خط أوًال2 الطول منتصف فى مساعدة ضخ محطة إضافة ويتم ثم بعد فيما تقريبا ط��ول ربع مسافة على مساعدة ضخ محطة2 عدد إضافة يتم ذلك بعد

2 الخط القصوى الكمية لنقل ونهايته بدايته من تقريبا المرتبط الضغط فاقد أى اإلحتكاك فاقد حساب يتم الحالة هذه وفى

: كاآلتى نقلها المطلوب الكميات بمدى بوصة0.375= الخط سمكStandard weight بوصة12 للخط

Di=12.75 – 2 (0.375) = 12// and L = 190 kmtQI=277.77 m3/hr المبدئية ( للكمية1

األنابيب داخل المضطرب للسريان اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيق

يساوى ضغط صورة فى اإلحتكاك فاقد يكون وبذلك

الخط بداية فى واحدة ضخ محطة تركيب يكفى أنه سبق مما ويتضح. المبدئية الكمية لنقل وذلك

Page 29: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

Qu = 694.44 m3/hr القصوى ( للكمية2السابقة الخطوات نفس نكرر

V = 2.64 mt/sechf = 234.2 kg/cm2

خ��ط مع��دن يتحمله الذى اآلمن الضغط يتعدى الضغط فاقد أن وحيث القص��وى الكمي��ة لنق��ل المطلوب��ة الض��خ محطات عدد يكون لذلك ، األنابيب يساوى

الخط طول على ضخ محطات4 تركيب يجب أنه يتضح سبق ومما. القصوى الكمية لنقل وذلك

j المبدئية الكمية لنقل واحدة ضخ بمحطة بوصة14 بقطر أنابيب : خط ثانيا الخط طول منتصف فى مساعدة ضخ محطة إضافة يتم ذلك بعد ثم

2 القصوى. الكمية لنقل تقريبا المرتبط الضغط فاقد أى اإلحتكاك فاقد حساب يتم الحالة هذه وفى

: كاآلتى نقلها المطلوب الكميات بمدى0.3752= الخط سمكStandard weight بوصة14 للخط

Di = 14 – 2 (0.375) = 13.25//, L = 190 kmtQI = 277.77 m3/hr المبدئية ( للكمية1

V = 0.867 mt/sechf = 29.43 kg/cm2

الخ��ط بداي��ة فى واحدة ضخ محطة تركيب يكفى أنه سبق مما ويتضح. المبدئية الكمية لنقل وذلك

Qu = 694.44m3/hr القصوى ( للكمية2V = 2.168 mt/sec

hf = 146.3 kg/cm2

يساوى القصوى الكمية لنقل المطلوبة الضخ محطات عدد يكون وبذلك

لنقل وذلك الخط طول على ضخ محطتين تركيب يجب أنه سبق مما ويتضحالقصوى. الكمية

المبدئية الكمية لنقل واحدة ضخ بمحطة بوصة16 بقطر أنابيب : خط 2ثالثا والقصوى

المرتب��ط الض��غط فاقد أى اإلحتكاك فاقد حساب يتم الحالة هذه وفى: كاآلتى نقلها المطلوب الكميات بمدى

0.3752= الخط سمكStandard weight بوصة16 للخطDi = 16-2 (0.375) = 15.25// , L = 190 Kmt

QI = 277.77m3/hr المبدئية ( للكمية1V = 0.6548 mt/sechf = 15.1 kg/cm2

Page 30: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

QU = 694.44 m3/hr القصوى ( للكمية2V = 1.637 mt/sechf = 75 kg/cm2

يساوى القصوى الكمية لنقل المطلوبة الضخ محطات عدد يكون وبذلك

الخط بداية فى واحدة ضخ محطة تركيب يكفى أنه سبق مما ويتضح. والقصوى المبدئية الكمية لنقل وذلك

2 يتضح سبق ومما هو بوصة12 وهو للقطر األول ختيارإلا أن أيضا2 مال رأس أقل له حيث األنسب اإلستثمارات من إستفادة أعلى يحقق وأيضا

. اإلستثمارات هذه ضخ فور وقت أى فى المدفوعة مدى سيحقق أنه رغم ، بوصة16 وهو للقطر الثالث اإلختيار وأن

2 )المبدئية نقلها المطلوب الكميات تشغيل بداية من والقصوى( إعتبارا ضرورية غير إستثمارات ضخ يستوجب ألنه مناسب غير أنه إال المشروع

2 باإلضافة هذا سنوات عدة اإلستثمارات هذه من اإلستفادة يتم ال حيث مبكرا. للمشروع الًالزم المال رأس كبر إلى

بين من األنابيب لخط المناسب القطر إختيار طريقةاًالقطار: من مجموعة

من األنابيب لخط المناسب القطر إختيار ( طريقة3) جدول ويوضح م7944 أى /س3م331 قدرها كمية لنقل وذلك األقطار من مجموعة بين

تساوى الزيت كثافة أن حيث متر كيلو805 قدرها لمسافة الزيت من /يوم3. ستوكس سنتى14.4 تساوى ولزوجته م15.6º عند3 جم/سم0.8398

�2 األنسب هو بوصة16 قطر الخط أن يتضح وقد أقل له ألن إقتصاديا تكون المستثمرة المبالغ إجمالى قيمة أن وكذلك المكعب للمتر نقل تكلفة

. األخرى الخطوط بأقطار بالمقارنة مناسبة المنقولة الكمية لرفع المناسب التعديل إختيار طريقة

األنابيب: بخط الكمية لرفع المناسب التعديل إختيار ( طريقة4) جدول ويوضح

بنسبة المنقولة إلى /يوم3م7944 من أى /س3م496.5 إلى /س3م331 من50%

طرق ثًالث بين بالمقارنة وذلك بوصة16 قطر األنابيب بخط /يوم3م11916: وهى الكفاءة لرفع

16 الموجود للخط ( موازىLoop) بوصة12 خط : إنشاء أ التعديل طلمبات إضافة مع كيلومتر805 وهو للخط الكلى الطول مدى على بوصة

. بالفعل الموجودين الضخ لمحطتى 16 الموجود للخط ( موازىLoop) بوصة16 خط : إنشاء ب التعديل

الموجودين الضخ لمحطتى اتبطلم إضافة مع كيلومتر579 بطول بوصة. بالفعل

Page 31: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

طلمبات إضافة مع إضافية بينية رفع محطتى : إنشاء ج التعديل. بالفعل الموجودين الضخ لمحطتى

قيمة أقل يحقق ألنه اإلختيار أحسن يكون ج التعديل أن يتضح وقد المكعب للمتر نقل تكلفة أقل يحقق وكذلك المستثمرة المبالغ إلجمالى

. األخرى بالتعديًالت بالمقارنة وذلك

خًالل للنقل تكلفة أقل يحقق األنابيب لخط قطر أى أن يتضح وقد 1609 طوله أنابيب لخط المثال سبيل على ، المنقولة الكميات من مدى

األمثل القطر كان فإذا الزيت من /ساعة3م662 قدرها كمية ينقل كيلومتر2 داخل الزيت سرعة أن أساس )على بوصة20 هو الحالة هذه فى إقتصاديا

إلى تتضاعف أن المنقولة الكمية لهذه يمكن متر/ثانية( فإنه1 الخط ألن المكعب المتر نقل تكلفة فى ملحوظ تغير بدون /ساعة3م1324

2 يعادل مما الحالة هذه فى تزداد سوف السنوية التكاليف إجمالى تأثير تقريبا. المنقولة الكمية زيادة

زيادة يسبب المنقولة الكمية فى إنخفاض أى اآلخر الجانب على بينما يعتمد الخط قطر إختيار فإن ولذلك المكعب المتر نقل تكلفة فى سريعة

نوع إختيار من يمكننا مما المنقولة الكميات عن دقيقة بيانات وجود على. السوائل نقل نظام وحجم

Page 32: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

األنابيب خط قطر بوصة12 بوصة16 بوصة20 كجم/سم50

2 كجم/سم141

22 كجم/سم422 المطلوب الكلى الضغط

1 2 5 الرفع محطات عدد كجم/سم50

270.5

2كجم/سم2 كجم/سم84.4 رفع محطة لكل الضغط

مليون224دوالر

مليون160دوالر

مليون120دوالر

خط إلنشاء المستثمر المبلغاألنابيب

مليون10دوالر

مليون21دوالر

مليون55.5دوالر

إلنشاء المستثمر المبلغالمحطات

مليون234دوالر

مليون181دوالر

مليون175.5دوالر

المستثمرة المبالغ إجمالى

: السنوية التشغيل تكاليف ألف570

دوالر ألف570

دوالردوالر ألف570 الرفع لمحطة واألجور المرتبات

األولى- ألف400

دوالردوالر مليون1.6 الرفع لمحطات واألجور المرتبات

البينية ألف300

دوالر ألف300

دوالردوالر ألف300 لمحطة واألجور المرتبات

اإلستقبال ألف280

دوالر ألف800

دوالردوالر مليون2.4 والزيوت الوقود مصاريف

مليون1.29دوالر

مليون1.46دوالر

مليون1.99دوالر

الصيانة مصاريف

مليون6.72دوالر

مليون4.8دوالر

دوالر مليون3.6 %(3) للخط اإلهًالك مصاريف

ألف400دوالر

ألف840دوالر

دوالر مليون2.2 ) للمحطات اإلهًالك مصاريف4)%

مليون2.34دوالر

مليون1.81دوالر

مليون1.755دوالر

إجمالى % من1) الضرائباالستثمار(

- - - أخرى مصروفات أى مليون11.9

دوالر مليون10.98

دوالر مليون14.415

دوالرالسنوية التكاليف إجمالى

3 دوالر/م4.1 3.787 3دوالر/م

3 دوالر/م4.97 المكعب المتر نقل تكلفة

(3) جدول

السنوية التكاليف إجمالى المتر نقل : تكلفة ملحوظة2 المنقولة الكمية= المكعب 365× يوميا

Page 33: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

ج التعديل ب التعديل أ التعديل- - مليون120

دوالر 122 لخط الجديد المستثمر المبلغكم805بطول

- 115.2 دوالر مليون

- 162 لخط الجديد المستثمر المبلغكم579بطول

مليون5دوالر

مليون5دوالر

دوالر مليون5 إلضافة الجديد المستثمر المبلغللمحطات طلمبات

مليون26دوالر

- - إلنشاء الجديد المستثمر المبلغةبيني رفع محطتى

مليون31دوالر

120.2 دوالر مليون

مليون125دوالر

الجديدة المستثمرة المبالغ إجمالى

: المضافة السنوية التشغيل تكاليف ألف800

دوالر- - واألجور المرتبات

مليون1.6دوالر

ألف400دوالر

ألف400دوالر

والزيوت الوقود

ألف800دوالر

ألف520دوالر

ألف600دوالر

الصيانة

- 3.456 دوالر مليون

مليون3.6دوالر

%(3) األنابيب خط إهًالك

مليون1.24دوالر

ألف200دوالر

ألف200دوالر

%(4) المحطات إهًالك

ألف310دوالر

1.202 دوالر مليون

مليون1.25دوالر

إجمالى % من1) الضرائباالستثمار(

- - - أخرى مصروفات أى مليون4.75

دوالر5.778

دوالر مليون مليون6.05

دوالرالمضافة السنوية التكاليف إجمالى

3.276 3دوالر/م

3.985 3دوالر/م

دوالر/م4.173

المكعب المتر نقل تكلفة

(4) جدول

: األنابيب خط سمك تحديد أسس الًالزمة الخطوات من األنابيب لخط المطلوب السمك تحديد يعتبر

األنابيب خط سمك تحديد فى اآلتية بالعًالقة اإلستعانة ويمكن الخط لتصميمPD = 1.44 σy t

اإلختبار ضغط يعادل وهو للخط تشغيل ضغط أقصى هوP أن حيث بار102.1 يساوى األحيان معظم وفى

Dللخط الخارجى القطرσy35000 يساوى وهو الخط لمعدن الخضوع إلجهاد األدنى الحد

2 رطل/بوصة52000 ويساوىGrade B نوع من للمواسير2رطل/بوصة

X-52 نوع من للمواسير

Page 34: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

tاألنابيب لخط التصميمى السمك

المعلومات بعض فيه يوضح بيان بعمل للمواسير المصنعة الشركات وتقوم: مثل

المواسير. معدن نوع-1المواسير. لمعدن الخضوع إلجهاد األدنى الحد-2المواسير. لمعدن الكيميائى التركيب-3وسمكها. المواسير أقطار-4

) بالجدول كما وسمكها المواسير أقطار بعض البيان هذا من ونوضح كل ويحتوىSchedule Number الجدول رقم يسمى رقم تحديد يتم ( حيث5

تقع والتى المختلفة العديدة األقطار ذات المواسير ثخانات على جدول رقمالجدول رقم لتحديد اآلتية العًالقة إستخدام ويمكن الرقم هذا تحت

Schedule Number = 1388.888

بغرض للخط المطلوب السمك إيجاد من تمكننا األخيرة العًالقة وهذه المواسير شراء طلب بغرض الجدول رقم إيجاد من تمكننا وكذلك التصميم

لرقم وكذلك للسمك التالى األكبر الرقم إختيار يمكن الحسابات عمل وبعد بالجدول الموضح بالبيان المدونة اإلسمية الثخانات إنقاص ويمكن ، الجدول

2 وذلك الفعلية الثخانة إلى % للوصول12.5 ( بقيمة5) لسماحية نظراللمواسير. الدرفلة

Page 35: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

Nominal Wall Thickness ( inch )

Outside Diameter ( inch )

Nominal Pipe Size ( inch )

Schedule

302010Double Extra

Strong

Extra Strong

Standard

����0.0950.0680.405⅛����0.1190.0880.54¼����0.1260.0910.675⅜���0.2940.1470.1090.84½���0.3080.1540.1131.05¾���0.3580.1790.1331.3151���0.3820.1910.1401.661¼���0.4000.2000.1451.91½ ���0.4360.2180.1542.3752���0.5520.2760.2032.8752½ ���0.6000.3000.2163.53���0.6360.3180.22643½ ���0.6740.3370.2374.54���0.7500.3750.2585.5635���0.8640.4320.2806.6256

0.2770.25

0�0.8750.5000.3228.6258

0.3070.25

0�1.0000.5000.36510.7510

0.3300.25

0�1.0000.5000.37512.7512

(5) جدول

Page 36: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

Nominal Wall Thickness ( inch )

Outside Diameter ( inch )

Nominal Pipe Size ( inch )

Schedule

302010Double Extra

Strong

Extra Strong

Standard

0.3750.31

20.250�0.5000.3751414

0.3750.31

20.250�0.5000.3751616

0.4380.31

20.250�0.5000.3751818

0.5000.37

50.250�0.5000.3752020

0.5000.37

50.250�0.5000.3752222

0.5620.37

50.250�0.5000.3752424

�0.50

00.312�0.5000.3752626

0.6250.50

00.312�0.5000.3752828

0.6250.50

00.312�0.5000.3753030

0.6250.50

00.312�0.5000.3753232

0.6250.50

00.312�0.5000.3753434

0.6250.50

00.312�0.5000.3753636

����0.5000.3754040����0.5000.3754242����0.5000.3754848

(5) جدول تابع

Page 37: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

Nominal Wall Thickness ( inch )Outside Diameter ( inch )

Nominal Pipe Size ( inch )

Schedule

160140120100806040����0.095�0.0680.405⅛����0.119�0.0880.54¼����0.126�0.0910.675⅜

0.188

���0.147

�0.1090.84½

0.219

���0.154

�0.1131.05¾

0.250

���0.179

�0.1331.3151

0.250

���0.191

�0.1401.661¼

0.281

���0.200

�0.1451.91½

0.344

���0.218

�0.1542.3752

0.375

���0.276

�0.2032.8752½

0.438

���0.300

�0.2163.53

����0.318�0.22643½ 0.53

1�0.43

8���

0.2374.54

0.625

�0.500

�0.375

�0.2585.5635

0.719

�0.562

�0.432�0.2806.6256

0.906

0.812

0.719

0.594

0.5000.4060.3228.6258

1.125

1.000

0.844

0.719

0.5940.5000.36510.7510

1.312

1.125

1.000

0.844

0.6880.5620.40612.7512

(5) جدول تابع

Page 38: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

Nominal Wall Thickness ( inch )Outside Diameter (

inch )

Nominal Pipe Size ( inch )

Schedule

1601401201008060401.40

61.25

01.09

40.93

80.750

0.594

0.438

1414

1.594

1.438

1.219

1.031

0.8440.65

60.50

01616

1.781

1.562

1.375

1.156

0.9380.75

00.56

21818

1.969

1.750

1.500

1.281

1.0310.81

20.59

42020

2.125

1.875

1.625

1.375

1.1250.87

5�2222

2.344

2.062

1.812

1.531

1.2190.96

90.68

82424

�������2626�������2828�������3030������0.68

83232

������0.688

3434

������0.750

3636

�������4040�������4242�������4848

(5) جدول تابع

Page 39: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

والبلوفFittings للمهمات القياسية بالمواصفات بيان الجهات بعض وتصدرValves للمهمات القياسية بالمواصفات الخاصة البيانات إحدى (6) جدول ويوضح

والبلوف

لسمك المقابل الجدول رقمالماسورة

ضغط أقصىللخطBar

للمهمات الضغط تصنيفوالبلوف

Class Designation Grade BX - 52S20S1019.6150S30S2035.35250S30S2051.1300S40S3068.1400S60S40102.1600S100S60153.2900S160S100255.31500

XXXX(Double

Extra Strong)425.52500

(6) جدول يتم الجدول رقم تحت المطلوب القطر وجود عدم حالة فىملحوظة:

القطر على يحتوى والذى مباشرة التالى الجدول رقم اختيارالمطلوب

Page 40: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الثالث الباباألنابيب لخطوط الهيدروليكية التصميمات على تطبيقات

عند المطلوب الضغط حساب : طريقة األول التطبيقالضخ محطة

خًالل الساعة فى مكعب متر72 قدرها بكمية وقود نقل : مطلوب1 مثال 96 وطولهStandard weight (STD wt) بوصة6 قطره أنابيب خط

كيلومتر2 للضخ الًالزم الضغط إحسب محطتى بين مناسيب فرق يوجد ال بأنه علما

مواصفات وأن = صفر الإستًالم محطة عند الضغط وأن والإستًالم الضخ،3 جم/سم0.84= الكثافة هى الوقود

ستوكس سنتى4.38= اللزوجة: الحل

2 نحسب (5) الجدول إلى بالرجوع للخط الداخلى القطر أوالFor 6-inch STD wt pipePipe thickness = 0.280//, D0 = 6.625//

Di = 6.625 – 2 (0.280) = 6.065//

الخط داخل السائل سرعة نحسب ثم

للسريان الضغط فاقد أو اإلحتكاك فاقد حساب معادلة تطبيق يتمبالخطوط المضطرب

ه��ذه فى للضخ الًالزم الضغط يساوى وهو الضغط فاقد نحسب ومنهاالجوى الضغط يساوى اإلستًالم محطة عند الضغط ألن الحالة

:2 مثال 4 قطره أنابيب خط فى /س3م20 قدرها بكمية زيت نقل مطلوب

، 45º 42 كوع5 عدد على الخط يحتوى متر كيلو1 وطول�هSTD-wt بوصة الخط نهاية عند الضغط كان إذا ، 42 بوابة محبس8 وعدد 90º 42 كوع15 عدد

إحسب ، الخط ونهاية بداية بين مناسيب فرق يوجد ال وأنه2كجم/سم1: اآلتية الحاالت فى للضخ الًالزم الضغط 0.964= الزيت كثافة وعندها م20º= الزيت حرارة : درجة األولى الحالة

. ستوكس سنتى88.17= الزيت ولزوجة3جم/سم 0.910= الزيت كثافة وعندها م80º= الزيت حرارة : درجة الثانية الحالة

. ستوكس سنتى8.57= الزيت ولزوجة3جم/سم

Page 41: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

. الزيت تسخين عن الناتجة الضخ تكاليف خفض نسبة إحسب وكذلك: الحل

2 نحسب (5) الجدول إلى بالرجوع للخط الداخلى القطر أوالFor 4-inch STD-wt pipeOutside diameter = 4.5// t = 0.237//

Di = 4.5 – 2 (0.237) = 4.026//

الخط داخل الزيت سرعة نحسب ثم

: عن عبارة وهى بالخط الثانوية الفواقد نحسب ثم كوع(5 )عدد0.50= فاقد معامل وله45º الكوع فى الفاقد-1 كوع(15 )عدد1= فاقد معامل وله90º الكوع فى الفاقد-2 محبس(8 )عدد0.20= فاقد معامل وله المحبس فى الفاقد-31= فاقد معامل )الخط( وله األنبوبة مخرج عند الفاقد-4

تساوى الثانوية الفواقد تكون وبذلك

م20º= الزيت حرارة : درجة األولى الحالةأن حيث

Q < 0.1436 γ(Cst) d(inch)Q < 0.1436 (88.17) (4.026)Q < 50.97 mt3/hr

الرقائقى للسريان الضغط فاقد أو اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيقبالخطوط

تساوى الثانوية الفواقد أن وحيث

تساوى الكلية الفواقد تكون وبذلك

يساوى الحالة هذه فى للضخ الًالزم الضغط ويكون

2كجم/سم1 يساوى الخط نهاية عند الضغط أن حيثم80º= الزيت حرارة : درجة الثانية الحالة أن حيث

Q > 0.287 γ(cst) d(inch)Q > 0.287 (8.57) (4.026)Q > 9.9 mt3/hr

للسريان الضغط فاقد أو اإلحتكاك فاقد حساب معادلة تطبيق يمكنبالخطوط المضطرب

Page 42: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

تساوى الثانوية الفواقد أن وحيث

تساوى الكلية الفواقد تكون وبذلك يساوى للضخ الًالزم الضغط ويكون

لذلك ، الضغط فاقد أى الكلى الفاقد مع تتناسب الضخ تكاليف أن وحيث تساوى بنسبة الضخ تكاليف تقل الزيت بتسخين أنه يتضح

فى أنه إال الحالة هذه فى للتسخين تكاليف وجود من الرغم وعلى 20º حرارة درجة عند الزيت ضخ تم لو مما أقل الضخ تكاليف تكون النهاية

م.

بخط المنقولة الكمية حساب : طريقة الثانى التطبيقاألنابيب

وطولهSTD-wt بوصة8 قطره أنابيب خط فى وقود نقل مطلوب: مثال 2 كجم/سم2.25 اإلستًالم محطة عند الضغط كان إذا ، كيلومتر129

مناسيب فرق يوجد ال وأنه2 كجم/سم60 الضخ محطة عند الخط وضغط2 بالخط المنقولة الكمية إحسب ، اإلستًالم ومحطة الضخ محطة بين بأن علما

سنتى0.84= واللزوجة3 جم/سم0.73= الكثافة هى الوقود مواصفات. ستوكس

: الحل2 نحسب يساوى وهو الخط طول من كيلومتر1 لكل الضغط فاقد أوال

يجب إقتص��ادية بص��ورة األن��ابيب بخط الوقود نقل يتم لكى أنه وحيث أو اإلحتك��اك فاق��د حس��اب معادل��ة وبتط��بيق ، مض��طرب السريان يكون أن

بالخطوط المضطرب للسريان الضغط فاقد

تساوى المنقولة الكمية أن نجدQ = 157.9 mt3/hr

H.G الضغط إنحدار خط رسم : طريقة الثالث التطبيق خط طول على نقطة أى عند الضغط تحديد عليه وبناء

األنابيب

Page 43: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

: مثال مناسيب عليه مدون أنابيب خط مسار ( يوضح13) بالشكل المبين الرسم

: اآلتى إوجد ، البحر سطح لمستوى بالنسبة النقاط بعضA المحطة من المنقولة الكمية-1B المحطة عند الطلمبة سحب ضغط-2(C )النقطة النهر تعدية عند الضغط-3

(13) شكل2 زيت المنقول السائل ،STD - wt بوصة12= الأنابيب خط قطر بأن علما

عند الطلمبة ضغط ، ستوكس سنتى13.1 ولزوجته3جم/سم0.81 كثافته2كجم/سم56 يساوىA المحطة

: الحل المبين الوضع علىHydraulic gradient الضغط إنحدار خط نرسم - عندما1

علىH بالنقطة أى التل بقمة الضغط إنحدار خط يمر أن يجب بالشكلمنها أعلى يكن لم إن األقل

وهوH النقطة إلى بالنسبةA المحطة عند اإلستاتيكى الضغط نحسب يساوى

فاقد نوجدA المحطة عند الطلمبة ضغط قيمة من الضغط هذا قيمة وبطرحH النقطة إلىA المحطة من الضغط فاقد أو اإلحتكاك

المضطرب للسريان الضغط فاقد أو اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيقالخطوط داخل

تساوىA المحطة من المنقولة الكمية تكونQ = 262.59 mt3/hr

وهوH النقطة إلى بالنسبةB المحطة عند اإلستاتيكى الضغط - نحسب2 يساوى

Page 44: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

يساوى وهوB المحطة إلىH النقطة من الضغط فاقد نحسب ثم

B المحطة عند اإلستاتيكى الضغط قيمة من القيمة هذه وبطرح

B المحطة عند الطلمبة سحب ضغط على نحصلH النقطة إلى بالنسبة

يساوى وهو

12.3 – 2.77 = 9.53 kg/cm2

وهوA المحطة إلى بالنسبةC النقطة عند اإلستاتيكى الضغط - نوجد3يساوى

يساوى وهوC النقطة إلىA المحطة من الضغط فاقد نحسب ثم

ضغط ( يساوىC )النقطة النهر تعدية عند الضغط يكون وبذلك إلى بالنسبةC النقطة عند اإلستاتيكى + الضغطA المحطة عند الطلمبةC النقطة إلىA المحطة من الضغط فاقد– A المحطة

= 56 + 13.45 – 9.7 = 59.75 kg/cm2

خط مسار به يمر منخفض أى عند الضغط أن سبق مما ويتضح إختيار يجب لذلك الضخ محطات عند الخط ضغط من أكبر يكون األنابيب

2 أكبر يكون بحيث األماكن هذه عند المواسير سمك المواسير سمك من قليًال. األخرى األماكن عند

2 يتضح وقد يكون الخط مسار به يمر مرتفع أى عند الضغط أن أيضا. يمكن ما أقل

لكىA , B المحطتين بين الخط مسار تعديل تم إذا أنه يتضح وقد على مناسيب فرق وجود عدم وبالتالى واالنخفاضات االرتفاعات نتًالشى

B المحطة عند الضغط أن وبفرضA , B المحطتين بين الخط مسار طول يساوى التعديل بعد للخط به المسموح الطول أن نجد2كجم/سم 2 يساوى

A المحطة من المنقولة الكمية نفس على للحفاظ وذلك كيلومتر155.91 هذه عن التعديل بعد الخط طول زيادة حالة وفى / س3 م262.59 وهى

.A المحطة من المنقولة الكمية فى انخفاض يحدث السابقة القيمة

)اإلرتفاعات المناسيب فرق تأثير عن بعد فيما نتعرض وسوف البينية المسافات تحديد فى الخط مسار طول على واإلنخفاضات( لألرض

Station spacing الخط طول على الضخ لمحطات

Page 45: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

على الضخ محطات عدد حساب : طريقة الرابع التطبيقضخ محطة كل تعطيه الذى والضغط األنابيب خط طول

خًالل الساعة فى مكعب متر2000 قدرها بكمية زيت نقل : مطلوب مثال

وحيث متر كيلو400 ( وطول�هSTD wt pipe) بوصة24 قطره أنابيب خط ستوكس سنتى24.149= ولزوجته3 جم/سم0.882= الزيت كثافة أن

وال2 كجم/سم70= األنابيب خط معدن يتحمله الذى اآلمن الضغط وأن: اآلتى إوجد ( ،14) بالشكل كما الخط مسار طول على مناسيب فرق يوجد2 المنقولة الزيت كمية-1 بالطن سنوياالخط مسار طول على الضخ محطات عدد-2الخط مسار طول على الضغط إنحدار رسم-3الضخ لمحطات البينية المسافات-4

Page 46: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(14) شكل: الحل

2 المنقولة الزيت كمية نحسب تساوى وهى بالطن سنوياTon/year = 7200 Q.sp.gr = 7200 (2000) 0.882 = 12.7 million

الخط داخل الزيت سرعة نحسب

أن وحيث

للسريان الضغط فاقد أو الإحتكاك فاقد حساب معادلة إستخدام يمكن.الخطوط داخل المضطرب

يساوى الضخ محطات عدد يكون وبذلك

محطة كل تعطى بحيث الخط مسار طول على للضخ محطات4 إلى تقرب قدره ضغط

(265.38/4 = )66.345 Kg/cm2

: يلى كما الضغط إنحدار خط ميل تحديد ويتم يساوىE االستًالم ومحطةA الضخ محطة بين الضغط فاقد أن نعلم كما

265.38 Kg/cm2

يساوى الخط طول من كيلومتر لكل الضغط فاقد قيمة

الضغط وفاقد الضغط قيم تحويل ويجب الضغط إنحدار خط ميل هو وهذا لمناسيب الرأسى المقياس مع يتوافق لكى مياهHead إلى للزيت

إنحدار خط رسم يمكن وبذلك البحر سطح لمستوى بالنسبة المحطات: كاآلتى الضغط

قدرها رأسية مسافة نرتفع معين رسم وبمقياسA نقطة من بداية

Page 47: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

قدره بميل الضغط إنحدار خط نرسم النقطة هذه ومن نقطة ونحدد

ونقطة األرض منسوب مع يتقاطع حتى الخط طول من كيلومتر لكل موقع نحدد حتى العمل هذا ونكررB الضخ محطة موقع هى تكون التقاطع

متساوية بينية مسافات على تكون المحطات أن ونًالحظE,D,C المحطات. المحطات بين مناسيب فرق وجود عدم نتيجة وذلك كيلومتر100 حوالى

البينية المسافات حساب : طريقة الخامس التطبيقاألنابيب خط طول على الضخ لمحطات

2 طن مليون2.17 قدرها بكمية زيت نقل مطلوب: مثال خط فى سنويا كثافة أن وحيث كيلومتر160 ( وطولهSTD wt) بوصة10 قطرة أنابيب ستوكس سنتى7.4 تساوى الزيت ولزوجة3 جم/سم0.806 تساوى الزيت

2 كجم/سم70 يساوى األنابيب خط معدن يتحمله الذى اآلمن الضغط وأن

2 الخط مسار ( يبين15) بالشكل كما والرسم بعض مناسيب عليه موضحا: اآلتى إيجاد ومطلوب البحر سطح لمستوى بالنسبة النقاط

الساعة فى المكعب بالمتر المنقولة الزيت كمية-1الخط مسار طول على الضخ محطات عدد-2الخط مسار طول ( علىH.G) الضغط إنحدار رسم-3الضخ لمحطات البينية المسافات-4

: الحل2 نحسب الساعة فى المكعب بالمتر المنقولة الزيت كمية أوال

األنابيب خط داخل الزيت سرعة نوجد ثم

V > 0.1163 mt/secبالخطوط المضطرب للسريان اإلحتكاك فاقد حساب معادلة تطبيق يتم

من أعلىA الدفع محطة منسوب أن نتيجة إستاتيكى ضغط يوجد أنه وحيث

يساوى وهوD اإلستًالم محطة منسوب

Page 48: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

ومحطة الضخ محطة بين الضغط فاقد من الضغط هذا قيمة وبطرح وهوA المحطة عند للضخ المطلوب الكلى الضغط على نحصل اإلستًالم يساوى

209 – 8.5 = 200.5 kg/cm2

يساوى الخط مسار طول على الضخ محطات عدد يكون وبذلك

كل تعطى بحيث الخط مسار طول على ضخ محطات ثًالث إلى تقربقدره ضغط محطة

: يلى ( كماH.G) الضغط إنحدار خط ميل تحديد ويتم يساوىD اإلستًالم ومحطةA الضخ محطة بين الضغط فاقد أن نعلم كما

209 Kg/cm2

يساوى الخط طول من متر كيلو لكل الضغط فاقد قيمة

الضغط وفاقد الضغط قيم تحويل ويجب ، الضغط إنحدار خط ميل هو وهذا لمناسيب الرأسى المقياس مع يتوافق لكى مياهHead إلى للزيت

إنحدار خط رسم يمكن وبذلك البحر سطح لمستوى بالنسبة المحطات: كاآلتى الضغط

قدرها رأسية مسافة نرتفع معين رسم وبمقياسA نقطة من بداية

إنحدار خط نرسم النقطة هذه ومن نقطة ونحدد

طول من متر كيلو1 لكل قدره بميل الضغط

التقريبى الموقع هى التقاطع ونقطة األرض منسوب مع يتقاطع حتى الخط للمحطات التقريبى الموقع إليجاد الخطوات هذه نكرر ثمB الضخ لمحطة

D, C

منسوب وكذلك متر166 هوB المحطة منسوب أن يتبين سبق ومما. البحر سطح لمستوى بالنسبة متر319 هوC المحطة

بمقدارA المحطة عن منخفضةB المحطة أن وحيث319-166 = 153mtالمسافة تكون لذلك ABبينية مسافة أقصر من أكبر بمقدار للمحطات

=213-319 بمقدارC المحطة عن منخفضةD اإلستًالم محطة أن وحيث106mtالمسافة تكون لذلك CDللمحطات بينية مسافة أقصر من أكبر

بمقدار

: فإن سبق ومماBC هى بينية مسافة أقصر ( أن15) الشكل من يتضح وقد

Page 49: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

AB = BC + 11.7129CD = BC + 8.1148AB + BC + CD = 160 Kmt أن وحيث BC + 11.7129 + BC + BC + 8.1148 = 1603BC = 140.1723BC = 46.7241 Kmt

AB = 58.437 KmtCD = 54.8389 Kmt

(15) شكل

Page 50: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

مختلف لنقل األنابيب خط : مقاومة السادس التطبيق ومنتجاته البترول أنواع: مثال

قطره أنابيب خط خًالل ومنتجاته البترول أنواع مختلف نقل حالة فى رسم لذلك يتعين فإنه متر كيلو96 وطوله بوصة0.344 وسمكه بوصة16

الكمية بالمتر( معHead صورة )فى الضغط فاقد تغير يوضح منحنى هذا تكرار ويمكن حده على سائل لكل الساعة فى المكعب بالمتر المنقولة

أن بفرض ومنتجاته البترول أنواع معظم تمثل التى المنحنيات لتوقيع العمل التالية المعادلة بإستخدام وذلك نوع12 عددهم

بالمتر. األنابيب خط فى اإلحتكاك فاقدhf أن حيثγستوكس. السنتىب األنابيب بخط المنقول السائل لزوجةlبالكيلومتر. األنابيب خط طول

Qفى المكعب بالمتر األنابيب بخط المنقولة الكمية الساعة. dبالبوصة. األنابيب لخط الداخلى القطر

0.344 وسمكه بوصة16 قطره خط على المعادلة هذه وبتطبيقأن نجد كيلومتر96 وطوله بوصة

ستوكس بالسنتى اللزوجة قيمة عن المعادلة هذه فى وبالتعويض كما الكمية مع الضغط فاقد تغير معادلة إستنتاج يمكن حده على سائل لكل

(7) الجدول من يتضح

Page 51: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

نوعمالسائل

الكثافة3بالجم/سم

اللزوجة بالسنتىستوكس

فاقد تغير معادلةالكمية مع الضغط

بوتاجاس1مسال

15.6 عند0.56م

15.6 عند0.313م

15.6 عند0.75متكثفات2م

م20 عند0.41

15.6 عند0.71نافتا3م

20 عند0.619م

15.6 عند0.73بنزين4م

15.6 عند0.84م

م15 عند1 م15 عند1مياه5 15.6 عند0.80كيروسين6

م م20 عند2.69

15.6 عند0.86ديزل7م

15.6 عند4.38م

)نوع خام81)

15.6 عند0.81م

21.11 عند7.4م

)نوع خام9سوالر ( أو2

15.6 عند0.84م

21.11 عند13.1م

10

)نوع خام3)

15.6 عند0.87م

15.6 عند20.6م

11

)نوع خام4)

15.6 عند0.88م

15.6 عند24.149م

12

40 عند33.89 م40 عند0.92مازوتم

(7) جدول

طريقة كبير حد ( إلى7) بالجدول الموجودة المعادالت تسهل حيث من يتضح كما سائل12 عدد لنقل األنابيب خط مقاومة منحنيات رسم

رقم بالشكل الموضح البيانى الرسم المنقولة القصوى الكمية تحديد يمكن المنحنيات هذه ( وبمساعدة16)

بالخط محددة كمية لنقل الًالزم الضغط تحديد أو محدد ضغط أى عند بالخط2 وذلك مواصفات تحديد يمكن وبالتالى ومنتجاته البترول أنواع من أليا

أداء منحنيات وبمعرفة ، الدفع بمحطات تركيبها سيتم التى الطلمبات الضغط فرق تغير منحنيات أى الخط هذا على العاملة الدفع طلمبات

الكمية بالمتر( مع Headصورة )فى الطلمبات تعطيه الذى المانومترى المنحنيات هذه توقيع يمكن الساعة فى المكعب بالمتر بالطلمبات المدفعة

(I، II ، IIIعلى ) خط مقاومة منحنيات يوضح الذى البيانى الرسم نفس ( .16) الشكل من يتضح ( كما12-1) األنابيب

Page 52: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

أ نوع من رئيسية طلمبة2 وعدد مناولة طلمبة1 عدد وجود وبفرض Head صورة فى الضغط تغير يكون ب نوع من رئيسية طلمبة1 وعدد) ( ،8) الجداول من يتضح كما الساعة فى المكعب بالمتر الكمية مع بالمتر

هذه مثل إستخدام كيفية معرفة المجال بهذا المهتمين لجميع ( ويمكن9 من الخارج الضغط بمعرفة األنابيب بخط المنقولة الكمية لحساب الخرائط وجود حالة فى وكذلك اإلستًالم محطة عند الضغط وكذلك الدفع طلمبات

المحسوبة القيم الخرائط هذه مثل تعطى حيث بالخط واحد سائل من أكثر الكثافة قياس بأجهزة اإلستعانة ويمكن معقولة بدقة المنقولة للكميات

Density Meterاللزوجة وقياس Viscosity Meterالضغط قياس وكذلك Pressure Gageللكثافة دقيقة قيم تعطينا لكى األنابيب خط على بتركيبها

يمكن وبذلك الكمبيوتر جهاز إلى البيانات كافة إدخال مع والضغط واللزوجة2 األنابيب خط مقاومة منحنيات رسم وقت أى وفى اللحظة نفس عند فورااألنابيب. بخط البترول نقل أثناء

Page 53: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

( ل

شك1

6)

Page 54: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

مناولة طلمبة طلمبةرئيسية

أ نوع من

طلمبةرئيسية

ب نوع من

مع مناولة طلمبهرئيسية طلمبةأ نوع من التوالى على

(I )منحنى

(Q) الكمية /3بالمتر

ساعة

Head( H) ال�بالمتر

Head( H) ال�بالمتر

Head( H) ال�بالمتر

Head( H) ال�بالمتر

0 116.4 385 464 501.450 115.9 382 464 497.9

100 115.4 374 464 489.4150 114.4 361 462.2 475.4200 113.3 343.2 461.5 456.5250 112.3 315.5 460.5 427.8300 110.8 279 457.8 389.8

318.42 110 263.2 456.4 373.2350 108.7 231.2 455.2 339.9370 107.7 211.2 455.2 318.9

376.41 107.4 200 454.2 307.4400 106.4 � 451.7 �450 103.7 � 447.3 �500 100 � 440.5 �550 96.2 � 433 �600 91.6 � 423.2 �

636.84 87 � 414.8 �650 � � 411.6 �700 � � 401.8 �750 � � 385.9 �800 � � 370 �850 � � 353.7 �900 � � 331 �

(8) جدول مناولة طلمبة

طلمبة مع من رئيسيةب نوع

التوالى على(III )منحنى

طلمبتينرئيسيتين

أ نوع منالتوازى على

مناولة طلمبه )طلمبتين مع

من رئيسيتين على أ نوع

التوازى(التوالى على

(II )منحنى(Q) الكمية /3بالمتر

Head( H) ال�بالمتر

Head( H) ال�بالمتر

Head( H) ال�بالمتر

Page 55: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

ساعة0 580.4 385 501.4

50 579.8 � �100 579.3 382 497.4150 576.6 � �200 574.8 374 487.3250 572.8 � �300 568.6 361 471.8

318.42 566.4 � �350 563.9 � �370 562.9 � �

376.41 561.5 � �400 558 343.2 449.6450 551 � �500 540.5 315.5 415.5550 529.2 � �600 514.8 279 370.6

636.84 501.8 263.2 350.2650 � � �700 � � �750 � � �800 � � �850 � � �900 � � �

(9) جدول

Page 56: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الرابع الباب بأقطار خط من أكثر على تحتوى التى األنابيب خطوط تصميم

مختلفة

البترول لنقل أنظمة إنشاء إلى الحاالت من كثير فى التعرض يتم تقريبى روتص عمل يستوجب وذلك مختلفة بأقطار خط من أكثر على تحتوى

2 تعمل وهى الخطوط لهذه الهيدروليكية للتصميمات أو التوالى على إما معا2. اإلثنين أو التوازى على معا

2 ما حد إلى معقدة تكون الهيدروليكية التصميمات هذه مثل ألن ونظرا قطر إلى الخطوط أقطار بتوحيد التصميمات هذه تبسيط يستوجب مما

لخط مكافئ طول إلى الموجود األصلى الخط طول بتحويل إما وذلك واحد الخطوط من عدد أى طول بتحويل أوReference ال� خط عليه يطلق آخر

2 عليه يطلق آخر لخط مكافئ طول إلى الموجودة األصلية ال� خط أيضاReferenceال� الخط يعرف حيث Referenceجميع نسب يتم الذى الخط بأنه . إليه الموجود األصلى الخط ومنها األخرى الخطوط

الخط من كيلومتر لواحدEquivalent Length المكافئ الطول يعرف و ضغط لنفس تعرض إذا الذىReference ال� الخط طول بأنه الموجود األصلى

لنفس األصلى الخط مثل المعدل نفس يعطى األصلى الخط مثل التشغيل. المنقول السائل

2 المارة الكمية نسبة بأنهاDischarge Ratio المعدل نسبة تعرف وأيضا وذلكReference ال� بالخط المارة الكمية إلى الموجود األصلى الخط فى

. السائل ونوع التشغيل وضغط الطول لنفس

ونسبة المكافئة األطوال يوضح جدول عمل تم سبق ما على وبناء( .10) بالجدول مبين هو امك المعدل

Page 57: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

Reference الـ الخط األصلى الخط نسبةالمعدل

الطولالمكافئ

Dref = 4// STD wt

1 -3// 0.478 3.636

1 -4// 1 1

1 -6// 3.041 0.143

1 -4// & 1 -3// 1.478 0.505

1 -4// & 1 -6// 4.041 0.087

Dref = 6// STD wt

1 – 4// 0.329 71 – 6 // 1 11 – 8 // 2.107 0.271

1 – 6// & 1– 4//

1.329 0.608

1 – 6// & 1– 8//

3.107 0.137

Dref = 8// STD wt

1 – 6// 0.475 3.6842 – 6// 0.949 1.0961 – 8// 1 12 – 8// 2 0.2971 – 10// 1.854 0.3391 – 12// 3.025 0.144

1 – 8// & 1– 12//

4.025 0.087

Dref = 10// STD wt1 – 8// 0.539 2.9471 – 12// 1.631 0.425

Dref = 12// STD wt 1 – 8// 0.330 6.9392 – 8// 0.661 2.0643 – 8// 0.991 1.0154 – 8// 1.322 0.6131 – 10// 0.613 2.3551 – 12// 1 12 – 12// 2 0.2971 – 14// 1.309 0.6251 – 16// 1.917 0.3201 – 18// 2.678 0.178

1 – 12// & 1– 8//

1.330 0.607

1 – 12 // &2– 8//

1.661 0.411

Page 58: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

1 – 14 // &1– 8//

1.639 0.421

1 – 16// & 1– 8//

2.247 0.242

Dref = 16// STD wt

1 – 12// 0.522 3.1221 – 14// 0.683 1.9501 – 16// 1 11 – 18// 1.397 0.557

(10) جدول على تحتوى التى األنابيب خطوط تصميم على تطبيقات

مختلفة بأقطار خط من أكثر

الكمية وحسابH.G الضغط إنحدار خط : رسم األول التطبيقواحد قطر من أكثر له السريان( لخط )معدل

(17) شكل: المعطيات.2 كجم/سمA = 58 المحطة عند الضخ ضغط.2 كجم/سمB = 1.5 المحطة عند السحب ضغط

B االستًالم ومحطةA الضخ محطة بين مناسيب فرق يوجد ال سنتى20.6 ولزوجته3 جم/سم0.85 كثافته زيت المنقول السائل

. ستوكس: مثال STD wt (Di = 7.981//) بوصة8 بقطر يبدأ الخط ( أن17) الشكل يوضح STD wt (Di = 10.02//) بوصة10 إلى القطر يتغير ثم كيلومتر48 بطول. كيلومتر129 يساوى للخط الكلى الطول أن حيث كيلومتر81 بطول2 : نبدأ الحل بتحويل وذلك 82 وهو البداية قطر إلى الخط قطر بتوحيد أوال أن نجد ( ،10) جدول إلى بالرجوع 82 لخط مكافئ طول إلى 102 الخط طول

من كم81 أن أى 82 خط من كيلومتر0.339 يكافئ 102 خط من كيلومتر1 الحالة هذه وفى 82 خط من كم27.459( = 0.339 )81 يكافئ 102 خط

( =27.459 + 48) قدره مكافئ طول خًاللA الضخ محطة تعمل يساوى كيلومتر لكل الضغط فاقد يكون وبذلك 82 خط من كم75.459

Page 59: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الخطوطب المضطرب للسريان اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيق

تساوى المنقولة الكمية تكونQ = 122.96 mt3/hr.

وحسابH.G الضغط إنحدار خط : رسم الثانى التطبيق يحتوى الطول من جزء به السريان( لخط )معدل الكمية

(Loop) متوازيين خطين على

(18) شكل

. األول التطبيق معطيات نفس: المعطيات: مثال STD wt (Di=7.981//) بوصة8 بقطر يبدأ الخط ( أن18) الشكل يوضح (Loop) متوازيين خطين إلى ذلك بعد الخط يتحول ثم كيلومتر40 بطول2 كيلومتر40 بطولSTD wt (Di = 7.981//) بوصة8 خط كل قطر . أيضا

2 نبدأ: الحل وذلك بوصة8 وهو البداية قطر إلى الخط قطر بتوحيد أوال لخط مكافئ طول إلى بوصة8 قطر المتوازيين الخطين طول بتحويل 82 خطين من كيلومتر واحد أن نجد ( ،10) جدول إلى بالرجوع 82 قطره)40 يكافئ 82 خطين من كم40 أن أى 82 خط من كيلومتر0.297 يكافئ

الضخ محطة تعمل الحالة هذه وفى مفرد 82 خط من كم11.88( = 0.297Aوبذلك 82 خط من كم51.88( = 11.88 + 40) قدره مكافئ طول خًالل

يساوى كيلومتر لكل الضغط فاقد يكون

تكون بالخطوط المضطرب للسريان اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيقQ = 152.28 mt3/hr تساوى المنقولة الكمية

وحسابH.G الضغط إنحدار خط : رسم الثالث التطبيق خطين على يحتوى نقل السريان( لنظام )معدل الكمية

األقطار مختلفى متوازيين

Page 60: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(19) شكلاالول التطبيق معطيات نفس: المعطيات

: مثال بوصة8 قطر متوازيين بخطين يبدأ النقل نظام ( أن19) الشكل يوضح

و بوصة8 أقطار متوازيين خطين على يحتوى ذلك وبعد كيلومتر32 لوبط كيلومتر.48 بطول بوصة12

2 نبدأالحل: طول بتحويل وذلك 122 قطر إلى النقل نظام قطر بتوحيد أوال2 مكافئ طول إلى 122 ، 82 أقطار وكذلك 82 قطر المتوازيين الخطين من كًال

.STD wt (Di=12//) بوصة12 قطره لخط يكافئ 82 خطين من كيلومتر واحد أن نجد ( ،10) جدول إلى بالرجوع )32 يكافئ 82 خطين من كم32 أن أى 122 خط من كيلومتر2.064 من كيلومتر1 أن نجد وكذلك مفرد 122 خط من كم66.048( = 2.064 كم48 أن أى 122 خط من كم0.607 يكافئ 122 واآلخر 82 أحدهما خطين

. مفرد 122 خط من كم29.136( = 0.607 )48 يكافئ 122 ، 82 خطين من قدره مكافئ طول خًاللA الضخ محطة تعمل الحالة هذه وفى

. مفرد 122 خط من كم95.148( = 29.136 + 66.048)يساوى كيلومتر لكل الضغط فاقد يكون وبذلك

نجد بالخطوط المضطرب للسريان اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيقQ = 325.8 mt3/hr تساوى المنقولة الكمية أن

وحسابH.G الضغط إنحدار خط : رسم الرابع التطبيق قطر من أكثر له السريان( لخط )معدل الكمية

العالى الضغط بمنطقة الكبير القطر وضع مع واحد على المنخفض الضغط بمنطقة األصغر والقطراألول التطبيق من العكس

Page 61: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(20) شكل. األول التطبيق معطيات نفس: المعطيات

STD wt بوصة10 بقطر يبدأ الخط ( أن20) الشكل يوضح: مثال(Di=10.02//)بوصة8 إلى يتغير ثم كيلومتر48 بطول Standard weight (Di=7.981//)129 يساوى للخط الكلى الطول أن حيث كيلومتر81 بطول

. كيلومتر2 نبدأ: الحل بتحويل وذلك 102 وهو البداية قطر إلى الخط قطر بتوحيد أوال102 لخط مكافئ طول إلى 82 الخط طول

2.947 يكافئ 82 خط من كيلومتر1 أن نجد ( ،10) جدول إلى بالرجوع ( =2.947 )81 يكافئ 82 خط من كم81 أن أى 102 خط من كيلومتر

102 خط من كم238.707

قدره مكافئ طول خًاللA الضخ محطة تعمل الحالة هذه وفى. طوالى مفرد 102 خط من كم 286.707( = 238.707 + 48)

يساوى كيلومتر لكل الضغط فاقد يكون وبذلك

بالخطوط المضطرب للسريان اإلحتكاك فاقد حساب معادلة بتطبيق

Q = 106.3 mt3/hr تساوى المنقولة الكمية أن نجد النقل بنظام المنقولة السريان( بالكمية )معدل الكمية هذه وبمقارنة2 أنه وهى هامة هيدروليكية قاعدة نستنتج األول بالتطبيق الموضح أحيانا

الضغط بمنطقة األكبر القطر ذى الخط بوضع المنقولة الكمية زيادة يمكن األصغر الخطوط مجموعة )أو األصغر القطر ذى الخط ووضع المنخفض

2 الخط( بمنطقة طول على المنقولة الكمية لمعادلة توضع التى قطرا. العالى الضغط

: األنابيب خط كفاءة رفع طرق السائل من معينة كمية وينقل بالفعل موجود أنابيب خط لدينا كان إذا سرعة تتعدى ال )بحيث محددة قيمة إلى المنقولة الكمية زيادة ومطلوب

كفاءة رفع مطلوب قبل( أى من ذكرنا كما متر/ثانية3 الخط داخل السائل: اآلتية الطرق بإحدى يتحقق ذلك فإن الخط إضافة مع الخط طول )مساعدة( على بينية ضخ محطات إضافة-1

. الموجودة الضخ لمحطات طلمبات إما الموجود األنابيب لخط موازىLoop إضافى أنابيب خط تركيب-2

من محدد طول مدى على أو الموجود للخط الكلى الطول مدى على القطر فى األكبر الخطوط وضع الطبيعى من )حيث الموجود الخط

Page 62: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

الضخ لمحطات طلمبات إضافة المنخفض( مع الضغط بمنطقة. الموجودة

المنخفض الضغط بمنطقة األكبر القطر يكون بحيث الخط تشغيل-3 األنابيب خط كان إذا وذلك العالى الضغط بمنطقة األصغر والقطر. مختلفة أقطار على يحتوى

يتعدى ال )بحيث الضخ محطة عند أى الخط بداية فى الضغط رفع-4. الضخ لمحطة طلمبات به( بإضافة المسموح التشغيل ضغط

كفاءة لرفع األولى طرق الثًالث عليها بنيت التى األساسية الفكرة وتكون محطة من األصغر القطر ذى الطوالى الخط طول تخفيض هى األنابيب خط

النهاية( لنفس )محطة اإلستًالم محطة البداية( حتى )محطة األولى الضخ اإلستعانة ويمكن المنقولة الكمية زيادة عليه يترتب مما الضغط فاقد

: اآلتية الهيدروليكية بالقواعد )الكمية( بنسبة المعدل % يرفع25 بنسبة الخط طول تخفيض-1

17.87. % )الكمية( بنسبة المعدل % يرفع50 بنسبة الخط طول تخفيض-2

48.6. % )الكمية( بنسبة المعدل % يرفع75 بنسبة الخط طول تخفيض-3

120.82. % كفاءة لرفع الرابعة الطريقة عليها بنيت التى األساسية الفكرة أما

عليه يترتب مما األنابيب خط طول على الضغط فاقد زيادة هى األنابيب خط: اآلتية الهيدروليكية بالقواعد اإلستعانة ويمكن المنقولة الكمية زيادة رفع % يستوجب5 بنسبة السائل سرعة أو المنقولة الكمية زيادة-1

1.089% )8.9 الضخ( بنسبة محطة )عند الخط بداية فى الضغطالضغط( . مرة

رفع % يستوجب50 بنسبة السائل سرعة )الكمية( أو المعدل زيادة-2الضغط( . مرة2.033% )103.3 بنسبة الخط بداية فى الضغط

خط كفاءة لرفع األساسى القيد أن األذهان عن يغيب أال ويجب متر/ ثانية3 عن الخط داخل السائل سرعة تزيد أال يجب أنه هو األنابيب أقل تحقق التى الطريقة هى األنابيب خط كفاءة رفع لطرق األفضلية وتكون معقولة( إلجمالى قيمة )أو قيمة أقل تحقق وكذلك المكعب للمتر نقل تكلفة

. األخرى بالطرق بالمقارنة وذلك المستثمرة المبالغ

Loop إضافى أنابيب خط بتركيب األنابيب خط كفاءة رفعالموجود: اًالنابيب لخط موازى

خط بتركيب األنابيب خط كفاءة لرفع الثانية للطريقة اآلن ونتعرض الطول مدى على إما الموجود األنابيب لخط موازىLoop إضافى أنابيب تم حيث الموجود الخط من محدد طول مدى على أو الموجود للخط الكلى

وطولLoop لل� الداخلى القطر بين تربط هامة هيدروليكية معادلة إستنتاج كماLoop ال� تركيب وقبلLoop ال� تركيب بعد بين المعدل ونسبةLoop ال�

: هى المعادلة ( وهذه21) بالشكل

Page 63: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1

(21) شكل :أن حيث

DLلل� الداخلى : القطر Loop)بوصة( Dبوصة( األنابيب لخط الداخلى : القطر( ALال� : طول Loop)كيلومتر( A(كيلومتر) الموجود األنابيب خط : طول Rال� تركيب بعد ( المنقولة )المعدل الكمية : نسبة Loopوهى Q2

Q1 وهىLoop ال� تركيب قبل األنابيب بخط المنقولة الكمية إلى

. الصحيح الواحد من أكبر النسبة هذه وتكون

إستنتاج من تمكننا التى الهامة المعادالت من المعادلة هذه وتعتبر2 معروفة محددة بنسبة المنقولة الكمية يرفع الذىLoop ال� قطر مسبقا .Loop لل� معين طول بإفتراض وذلك موجود أنابيب خط خًالل

ال� أو اإلضافية األنابيب خطوط تركيب أماكن إختيار أن توضيح ويجبLoopsاألنابيب تحمل قدرة هو الرئيسى العامل ويكون عوامل بعدة يتأثر

2 األكبر الخطوط وضع الطبيعى من يكون وكذلك للضغط منطقة فى قطرا2 المنخفض الضغط ال بحيث تأثير له األرض مناسيب فى التغير يكون وأيضا

إنحدار من أكبر األرض إنحدار بها يكون التى بالمناطقLoop تركيب ينبغى( .13) بشكلHB بالمسافة كماH.G الضغط

Page 64: التصميمات الهيدروليكية لشبكات وخطوط أنابيب نقل البترول1