2 Построение графика изменения давления в магистральном газопроводе

Для решения задач, связанных с распределением компрессорных станций (КС) по трассе магистрального газопровода или устройством ответвлений, необходимо знать характер распределения давления по магистральному газопроводу .При движении газа по магистральному газопроводу давление в нем падает, изменяясь от начального р_н в начале магистрального газопровода до конечного давления р_к в конце магистрального газопровода. Давление р_х в любой произвольной точке газопровода, находящейся на расстоянии х от начала магистрального газопровода,

р_х = р_н² - (р_н² - р_к²)·x / l , МПа

Графически падение давления в газопроводе по длине происходит по параболической кривой. Для ее построения задаются значениями длины участка газопровода х и определяют давление в конце этого участка р_х

Таблица 9 – Расчетные данные для построения гидравлической характеристики

магистрального газопровода

Расстояние от начала газопровода х, км	0	x1	x2	x3	x4	x5	x6	x7	x8	l
Давление на расстоянии х от начала газопровода рх, МПа	рн	p1	p2	p3	p4	p5	p6	p7	p8	pк

Рис.5 График изменения давления в газопроводе

Из характера кривой изменения давления в газопроводе (параболы) видно, что градиент давления увеличивается по длине газопровода ( в начале газопровода давление падает медленнее, чем в конце), т.е. гидравлический уклон не постоянен. В начале газопровода, когда давление высокое, плотность газа велика. Вследствие этого удельный объем газа мал и скорость движения газа небольшая. По мере удаления от начала газопровода давление газа уменьшается. При уменьшении давления увеличивается удельный объем газа и, следовательно, при постоянном диаметре трубы увеличивается скорость газа, что ведет к росту потерь давления на трение, пропорциональных квадрату скорости. С увеличением расстояния от компрессорной станции (КС) растет падение давления, приходящееся на единицу длины газопровода, а следовательно, растут потери энергии, связанные с перемещением газа.

Таким образом, чтобы уменьшить затраты энергии на перекачку газа – одна из основных статей эксплутационных расходов на газопровод – целесообразно расстояние между КС сокращать. Однако при уменьшении длины перегонов между КС растет необходимое число КС, а следовательно, возрастают капитальные затраты на их сооружение и связанные с ними эксплутационные расходы. Оптимальное расстояние между КС и оптимальный перепад давлений на перегоне определяют исходя из экономических соображений с учетом вышеназванных противодействующих друг другу факторов. Для КС с центробежными нагнетателями при существующих единичных стоимостных показателях оптимальное конечное давление р_к = 3 МПа при давлении в начале перегона р_н = 5,6 МПа и р_к = 4,5 – 5 МПа при р_н = 7,5 МПа. Для КС с поршневыми компрессорами оптимальная степень сжатия равна  = р_н/р_к при р_н = 5,5 МПа.