ПРИЧИНИ ЗНИЖЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ГАЗОПРОВОДІВ
25.10.2023 11:22
[3. Technical sciences]
Author: Мартинюк Ростислав Тарасович, кандидат технічних наук, доцент кафедри транспортування та зберігання енергоносіїв, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу;
Вельган Владислав Васильович, студент кафедри транспортування та зберігання енергоносіїв, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
Однією з головних причин зниження гідравлічної ефективності газопроводів є наявність рідини в порожнині трубопроводу. Рідина в порожнині газопроводу може знаходитися в вигляді пробок скупчень в понижених дільницях траси, в вигляді наведеної шорсткості, що являє собою прилипання крапель рідини до стінок труби, або в вигляді крапель, що переносяться потоком газу вздовж осі трубопроводу. В першому випадку рідинні пробки грають роль місцевих опорів, в яких втрачається частка енергії газового потоку, в другому випадку гідравлічні втрати зростають за рахунок збільшення шорсткості внутрішньої поверхні труб, в третьому випадку частина енергії газового потоку витрачається на підтримування крапель в зваженому стані та перенесення їх вздовж осі трубопроводу. В будь-якому випадку збільшення гідравлічних втрат приведе до зниження коефіцієнта гідравлічної ефективності газопроводу, що визначається за формулою
де lт, lф ‒ теоретичний і фактичний коефіцієнти гідравлічного опору.
Теоретичний коефіцієнт гідравлічного опору газопроводу визначається за формулою
де Re ‒ критерій Рейнольдса, для газопроводів. Визначаємо з залежністі
де ‒ витрата газу, млн. м3 за добу;
D ‒ відносна густина газу до повітря;
d ‒ внутрішній діаметр трубопроводу, мм;
m ‒ коефіцієнт динамічної в’язкості, кГ . с/м2.
ke ‒ еквівалентна шорсткість трубопроводу. Згідно [2] приймаємо 0,03 мм.
Фактичний коефіцієнт гідравлічного опору газопроводу визначається з рівняння витрати газу за формулою
де Рп, Pк ‒ початковий і кінцевий тиск в дільниці газопроводу відповідно, кг/см2;
z ‒ коефіцієнт стисливості газу;
Тср ‒ середня температура газу в дільниці, К;
L ‒ довжина дільниці, км. Коефіцієнт стисливості визначається за формулою
де Тп, Тк ‒ початкова і кінцева температура газу в дільниці, відповідно;
Т0 ‒ температура довкілля.
З даних розрахунків очевидно, що величина коефіцієнта гідравлічної ефективності залежить від кількості рідини в газопроводі, характера її розподілу по довжині траси, фізичних властивостей рідини. В зв’язку з цим визначення кількості рідини в газопроводі є важливою дігностичною задачею, її розв’язок вимагає вивчення руху двофазних систем по трубах.
Література
1 Мартинюк Р.Т. Контроль герметичності магістральних газопроводів. Прикарпатський вісник НТШ 1(37) 2017р. С 249-260.
2 Poberezhny L. The Improvement Of The Efficiency Of Main Oil Pipelines Operation Considering Operational Degradation [Text] / Poberezhny Liubomyr, Poberezhna Liubov, Martyniuk Rostyslav // International Journal of Automotive and Mechanical Engineering – 2018.