Комплексный подход к сбору, подготовке и транспортированию газа в районах Крайнего Севера (Обзорная информация), страница 13

где Re - число Рейнольдса;

£ - эквивалентная шероховатость газопровода.

24

Коэффициент Л_т , определяемый по формуле ВНИИгаза, явным обра­зом связывает коэффициент гидравлического сопротивления с критерием Рейнольдса Re потока и шероховатостью <5 внутренней поверхности труб.

Коэффициент теплопередачи К также может быть определен из со­ответствующих расчетных соотношений ОШП 5I-I-85, причем при  незна­чительно! глубине заложения трубопровода необходима корректировка формулы Форхгеймера, определяющей коэффициент внешнего теплообмена в соответствии с рекомендациями Белоконя и Шарихина /7/.

При решении исходной системы дифференциальных уравнений (2.1)-(2.3) в качестве замыкающего термического уравнения состояния испо­льзуется известное восьмипараметрическое уравнение состояния Бене-дикта-Вебба-Рубина (БВР)

'                                       (2.6)

Коэффициенты А_о , В_о , С_о , а , 3 , С ,°L,f   уравнения БВР протабулированы к настоящему времени для многих индивидуальных ком­понентов /§/. Что касается значений этих коэффициентов для газовых смесей заданного состава, то они определяются с помощью известных соотношений через коэффициенты индивидуальных компонентов.

Находя с помощью уравнений состояния (2.6) частные производные от плотности о по давлению Р и температуре Т, получаем из (2.D-(2.3) систему двух обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка относительно Til виде

----  ⁼ ~f fж. РТ* АИ*>*}                                              (27)

•^f_&(n,P_fT,/\_e,B₀,--,y)                                                       ⁽²-⁸⁾

с известной правой частью.

Решение системн уравнений (2.7)-(2.8) осуществляется в разрабо­танном во ВНИИгазе программном комплексе с помощью стандартного ме­тода Рунге-Кутта четвертого порядка точности.

Описанный метод расчета изменения давления и температуры вдоль газопровода обеспечивает высокую точность вычислений и используется авторами при определении режима эксплуатации МГ.

Программный комплекс "Шлейф" дополнен дополнительным блоком W£Q, позволяющим определить требования к глубине обработки газа,

25

т.е. точку росы газа, исключающей конденсацию водяных паров при его транспортировании. Расчет производится следующим образом.

1.  Определяется давление и температура газа в расчетных точках
по длине газопровода. (Как на участке от УКПГ до головной KG магистражьного газопровода, так и между линейными КС.) Находится расчетная
точка, которой соответствует наименьшее равновесное влагосодержание
газа. Параметры этой точки обозначим через Р_р, Т  и  6_р(здесь В_Р -
равновесное влагосодержание газа при давлении Р_ и температуре Т_р).

2.  Зная значение давления, при котором производился процесс
осушки, и задаваясь точкой росы газа (Т_т„), определяем его влагосодер­
жание. Эту величину обозначим через  В_тр. Задавая различные  значе­
ния Т„, вычисляем величину  в_ТР.

Значение Т_т_, при котором удовлетворяется условие  в_р*? З_гр , соответствует требуемой глубине осушки газа.

Принципиальная блок-схема программы расчета режима эксплуатации газопроводов, дополненная авторами блоком для определения минимально необходимой точки росы газа по воде, приведена на рис.2.1.

С использованием описанного выше положения авторами определены режимы эксплуатации северных газопроводов. При этом жх глубина зале­гания принята 0,8 м (от поверхности земли до верхней точки газопро -вода), внешний диаметр газопровода 1420 мм. При расчетах коэффициент теплопередачи, интегрально описывающий тепловое взаимодействие тран­спортируемого газа с окружающим трубопровод массивом, принимался равным 1,2-1,8 ВтЛ» -К, как это следует из практики эксплуатации се­верных газопроводов.

Наши проработки выполнены относительно месторождений.находящихся в районах распространения ММП, где газ в магистральные газопроводы по­дается при температурах -I* -2°С.

В табл.2.2 под выражением "пороговая" подразумевается та точка росы, выше которой происходит конденсация водяных паров или углево -дородов в газопроводе.