3.2 Режим работы газопровода при сбросах и подкачках

Характерной особенностью магистральных газопроводов является наличие значительного числа сбросов попутным потребителям. Эти сбросы могут производиться как в течение всего года (будучи, как правило, переменными по времени), так и периодически (например, сбросы буферным потребителям). Для протяженных магистральных газопроводов нередко также наличие подкачек газа по трассе. Эти поступления газа возможны из других магистральных газопроводов по специальным перемычкам или с недалеко расположенных газовых месторождений и подземных хранилищ газа.

В связи с созданием Единой системы газоснабжения страны любой крупный магистральный газопровод, как правило, имеет значитель­ное число сбросов и подкачек, которые, будучи переменными во вре­мени, могут существенно влиять на режим работы газопровода в це­лом. Расчет режима работы протяженного магистрального газопро­вода с переменными сбросами и подкачками представляет весьма слож­ную инженерную задачу, требующую применения совершенного ма­тематического аппарата и вычислительной техники.

Здесь дается лишь качественный анализ режима работы маги­стрального газопровода с переменными сбросами и подкачками и на основе этого некоторые общие рекомендации по регулированию его режима работы.

На рис. 3.2, а изображен график изменения режима работы газо­провода при периодическом сбросе. Как видно из графика, при перио­дическом сбросе линия депрессии давления (пунктирная линия) сни­жается на всем протяжении газопровода, но особенно заметно на участке после сброса. Это объясняется тем, что при сбросе пропускная способность на участке после сброса уменьшается, а это, в свою оче­редь, при неизменных конечном давлении газопровода и характери­стиках КС приводит к снижению линии депрессии давления за сбро­сом. Отсюда же следует, что на участке до сброса пропускная способ­ность должна несколько возрасти. С увеличением пропускной способности степени сжатия КС, расположенных до сброса, уменьшаются, что приводит к снижению линии депрессии давления и на этом участке.

Очевидно, чем больше сброс, тем в большей степени снижается линия депрессии давлении. На основе сделанного ранее анализа также следует, что чем ближе к началу газопровода будет располо­жен сброс, тем в большей степени при прочих равных условиях будет изменяться режим работы газопровода. Таким образом, при периоди­ческих сбросах давления на всех КС газопровода понижаются, а по­дача газа конечному потребителю уменьшается (при неизменных ха­рактеристиках КС). Такая же картина получается при увеличении сброса.

Последнее очень характерно для зимнего периода работы га­зопровода, когда из-за сезонной неравномерности газопотребления сбросы газа попутным потребителям заметно увеличиваются. При этом давления на выходе последних станций заметно снижаются, а эффек­тивность их работы падает вследствие снижения их степеней сжатия.

Рис. 3.2 – Графики изменения режима работы газопровода при периодическом сбросе (а) и подкачке (б):

1 и 2 – линии депрессии газопровода соответственно со сбросом и без сброса; 3 и 4 – линии депрессии газопровода соответственно с подкачкой и без подкачки

Снижение степеней сжатия на КС, расположенных за сбросом, объясняется увеличением объемной подачи, отнесенной к условиям всасы­вания КС этого участка. В некоторых случаях эта подача может снизиться настолько, что возникает необходимость регулирования, по­скольку она не должна быть меньше минимально допустимой, указан­ной в паспорте нагнетателя (здесь рассматривается лишь КС с центро­бежными нагнетателями). Повышения рабочих давлений на участке за сбросом можно добиться за счет отключения части агрегатов на одной или двух последних КС газопровода или снижения частоты вра­щения ротора нагнетателей на тех же КС. При отключении части агрегатов на последней или двух последних КС пропускная способность протяженного газопровода с большим числом станций практически не изменяется, в то же время заметно повышается эффективность работы остальных КС за сбросом (повышаются их степень сжатия, мощность и к. п. д.).

График изменения режима работы газопровода при периодической подкачке изображен на рис. 3.2, б. Как видно из графика, при под­качке (пунктирная линия) наблюдается повышение давления на всех КС газопровода. Поэтому если давление на какой-либо КС превышает максимально допустимое, то возникает необходимость регулирования отключением части агрегатов или снижением частоты вращения ро­тора агрегатов на этой станции или на станциях, расположенных до нее.