| المستخلص: |
يوجد في كل مدينة وبلاد شبكة شاملة من خطوط الأنابيب الناقلة تحت أو فوق أرضية، لنقل الماء ومياه المجاري والنفط الخام، والمنتجات النفطية (مثل الغازولين والديزل، والغاز الطبيعي والعديد من السوائل؛ والغازات الأخرى). هايدروليكا خطوط الأنابيب الناقلة له بعض الاعتبارات الخاصة التي تختلف عن هايدروليكا الأنابيب في المصنع في العديد من الخصائص. الدراسات السابقة المختلفة متوفرة في علم هايدروليكا خطوط الأنابيب الناقلة ولكن أغلب تلك الدراسات أما معقدة، أو تفتقر إلى حالات دراسية أو غير مدعمة بالنتائج التجريبية. لذا، فإن هذه المقال مصممة لتزويد تحليل عملي ومبسط لمسائلة علم هايدروليكا خطوط الأنابيب الناقلة مستندة على ميكانيكا الموائع المعروفة ونظرية علم الهايدروليكا. إن الصيغ التي قدمت في هذه المقال اشتقت من مبادئها الأساسية وهذا يسهل على القارئ تتبعها واستيعابها. معادلات طاقة السائل اشتقت أولا ثم اشتقت معادلات عملية لحساب بارامترات نظام خط الأنابيب مثل الفاقد في الضغط، ونسبة التدفق، ومتطلبات القدرة الهايدروليكة. قدمت بعد ذلك خصائص أداء المضخة. ثم قدمت خصائص النظام والمضخة ونوقشت. بعد ذلك قدم تحليل لطرق زيادة قدرة خط الأنابيب. قدم عرض مختصر لأسلوب تحديد القطر الأمثل لخط الأنابيب من الناحية الاقتصادية ثم قدمت حالة دراسية شاملة لتوضيح علم هايدروليكا خط الأنابيب مع التركيز على النقاط الأكثر أهمية. عليه فإن هذه الدراسة مفيدة للمهندسين الذين يتعاملون مع هندسة خطوط الأنابيب وأيضا لمهندسي الصيانة والعمليات الذين يتعاملون مع مشاكل خطوط الأنابيب.
The aim of this paper is to provide a hydraulic analysis of the special topic, which lies under pipeline engineering. An extensive network of underground pipelines are existing in every city, and country to transport water, sewage and crude oil, petroleum products (such as gasoline, diesel or get fuel), natural gas and many other liquids and gases. However, pipeline hydraulics has some special considerations which differ from in- plant (relatively short) piping in many aspects. Various studies are available in pipeline hydraulics in the literature. However, most of those analyses are either tedious or complicated, or lack the case studies. Therefore, this article is designed to provide a practical and simplified analysis to pipeline hydraulics problem based on well known fluid mechanics and hydraulics theory. The formulae presented in this article are either derived form their first principles or are well known fluid mechanics equations. In this article fluid energy equations are first derived. Then practical equations are formulated to calculate the pipeline system parameters such as pressure losses, flow rate and the power requirements. Pump performance characteristics are presented. Pump- system characteristics are then presented and discussed. Analysis of methods of increasing the pipeline capacity is presented. Optimum pipeline diameter procedure is highlighted. A comprehensive case study to illustrate the most important pipeline hydraulics is presented. Therefore, this article serves as a good theoretical background to engineers who deal with pipeline problems and also beneficial for maintenance engineers, and operation engineers who deal with pipeline problems.
|
