2.4.1 Расчет простого рельефного газопровода

Гидравлический расчет участка газопровода, на протяжении которого отсутствуют точки с разницей вертикальных отметок более чем 100 м, следует выполнять без учета рельефа трассы. Участки газопровода, на которых это условие не выполняется, должны рассчитываться с учетом рельефа трассы. При этом газопровод следует рассматривать как состоящий из наклонных прямолинейных участков с усредненным постоянным уклоном. Отметка начальной точки принимается равной нулю (h_н = 0). Отметки характерных точек на газопроводе, расположенных выше начальной точки, имеют знак плюс, ниже начальной точки – знак минус.

Расчетная схема такого газопровода представлена на рис. 2.3а

Рис. 2.3а – Расчетная схема рельефного простого участка газопровода

Пропускная способность (млн.м³/сут при Т = 293,13 К и Р = 0,1013 МПа) однониточного участка газопровода для всех режимов течения должна вычисляться по формуле:

;

с учетом рельефа

,

где

;

D – внутренний диаметр, м; Р_н и Р_к – соответственно абсолютные давления в начале и в конце участка газопровода, МПа; λ - коэффициент гидравлического сопротивления участка газопровода; Т_ср – средняя по длине участка газопровода температура транспортируемого газа; Z_cp – средний по длине газопровода коэффициент сжимаемости газа, определяемый с учетом Р_ср и Т_ср; Δ – относительная плотность газа по воздуху; L – длина участка газопровода, км; h_k – превышение или снижение конечной точки расчетного участка относительно начальной точки, м; h_i – превышение или снижение i – й точки трассы относительно начальной точки; l_i – длина i–го элемента участка газопровода.

Задача 2.З

По участку газопровода с внутренним диаметром 1400мм. перекачивается 90 млн. м³ газа в сутки. Давление и температура газа в начале участка Р₁ = 7,36 МПа, Т₁ = 300 К. В конце участка Р₂ = 5,1 МПа, Т₂==280 К. Относительная плотность транспортируемого газа Δ=0,58. Оценить влияние изменения скорости течения газа по длине участка на общее изменение давления в нем.

Из задачи 2.2 имеем: ρ_ст = 0,699 кг/м³, z₁= 0.869, z₂=0,878.

Определим секундную производительность участка

Используя уравнение состояния газа, и приняв коэффициент сжимаемости газа при стандартных условиях равным единице, получим следующее уравнение для определения объемной производительности при рабочих условиях

(2.36)

Для определения скорости течения газа в трубопроводе воспользуемся следующей зависимостью

Д ля определения снижения давления за счет изменения скорости течения газа воспользуемся зависимостью

Плотность газа при рабочих условиях определим аналогично тому, как определили производительность

(2.36а)

О ценим в процентах долю снижения давления от изменения скорости течения газа в общих потерях давления в участке

,

откуда .

Вывод. Влияние изменения кинетической энергии газа в участке на общие потери давления в нем незначительно и им при решении инженерных задач можно пренебречь.