2.5.5. Среднее давление в газопроводе

При эксплуатации газопроводов возникает необходимость определения среднего давления в газопроводе, например, для оценки количества газа в трубопроводе. Для определения сред­него давления часто используется средняя интегральная по длине газопровода величина, т. е.

;

.

Интегрируя, получаем

.

С другой стороны, среднее давление можно определить как среднее арифметическое р_сра=(р_н+р_к)/2.

Введение среднего арифметического значения равносильно замене параболического закона изменения давления линейным. Погрешность при вычислении р_ср равна

.

Если ввести значение r=р_н/р_к, то

.

При r=1,5 =1,32 %. Эта погрешность лежит в преде­лах погрешности манометров для измерения давления. Это позволяет допустить, что при значениях r<1,5 для оценочных технологических расчетов р_ср можно принимать средним арифметическим.

2.5.6. Расчет газопровода высокого давления при равномерном отборе газа по длине.

Представим отдельный участок газовой сети с отборами газа по его длине как газопровод, через который и последующие за ним участки транспортируется транзитный расход газа М_Т, а на самом участке отбирается путевой отбор газа М_П (рис. 2.10.). При большом числе отборов газа подобный газопровод можно представить с достаточной точностью как газопровод с равно­мерным по длине отбором газа m=М_П/ , где - длина участка. Тогда пропускная способность газопровода будет по длине пере­менной, уменьшающейся от начала газопровода. В начале газо­провода М_Н=М_Т+М_П в конце газопровода М_К=М_Т, в любой точке по длине газопровода при отчете от конца газопровода М_х=М_Т+mx.

Рис.2.10 Расчетная схема газопровода с распределенным отбором

В проектах при гидравлических расчетах газопроводов, которые можно отнести к газопроводам с распределенным отбором, считают как один участок газопровода без отборов газа с постоянным по длине расчетным расходом газа. При этом расчет­ный расход газа выражают в виде М_Р=М_Т+ М_П, где - коэффициент, учитывающий влияние на перепад давления соот­ношения между транзитным и путевым отборами газа. При введении расчетного расхода газа перепад давлении будет од­ним и тем же: как у газопровода с множеством отборов газа и переменной пропускной способностью, так и у эквивалентного газопровода без отборов газа, но с введением расчетного расхода газа: М_Р=М_Т+ М_П. В этом случае эквивалентный газопровод рассчитывается по известной формуле

.

Для газопровода с переменным отбором газа имеем

Преобразуя, получаем

.

Интегрируя, в пределах от р_н до р_к и от 0 до , имеем

.

Для эквивалентного газопровода величина в скобках должна быть приравнена к значению . Из соотношения найдем величину . Сокращая и преобразуя, получаем:

,

откуда

.

При М_Т = 0 = 0,577; при М_Т/М_П=1 0,52; при М_Т/М_П=10 0,505 и т.д.

Величина колеблется от = 0,577 при отсутствии тран­зита через участок газопровода до 0,5 при больших соотно­шениях М_Т/М_П.

Таким образом, зная начальное давление в газопроводе, ве­личины транзитного и путевого расхода газа и , определяют ко­нечное давление по формуле для газопровода без отборов газа. Данный подход резко ускоряет расчет газопроводов с большим количеством отборов газа но длине. Заметим, что режимы газо­вых приборов задаются индивидуально, так как входные давле­ния у них будут разные. Определяющим давлением является давление в конце газопровода. Если оно соответствует необхо­димому для конечного газового прибора, то все остальные ра­ботают с повышенным давлением на входе.