Параметры трубопровода

Название	Расход газа, м3/с	Диаметр х толщина стенки, мм	Протяженность трубопровода, м
ДНС Тверская -> вр. в газопровод Горбатовка	0,0562	219х6	1300

Таблица 2.2

Исходные данные

Длина первого участка трубопровода	L1=1300 м
Внутренний диаметр первого участка трубопровода	Dвн1=0,219 м
Расход газа на участке	Q1=0,0562 м3/с
Плотность газа	в=1,471 кг/м3
Динамическая вязкость газа	в=2,1*10-6Па*с
Абсолютная шероховатость труб	е=1*10-3 м
Разность геофизических отметок конца и начала трубопровода	ΔZ=0

Допустим, что мы имеем дело с течением газа при малой величине относительного перепада давлений.

Малая величина перепада давлений определяется соотношением:

(2.1)

где:

Р_отн – относительный перепад давлений;

ΔР – абсолютный перепад давлений по трубопроводу;

Р_с – среднее давление в трубопроводе.

В этих условиях сжимаемостью газа можно пренебречь, т.е. считать, что:

Течение газа с большими скоростями, сравнимыми или превышающими скорость звука в этом газе, в нефтегазовой промышленности не используется, а поэтому и не будет рассматриваться.

В случае изотермического течения искомый перепад давления или напора может быть определён по уже неоднократно применяемым формулам Дарси – Вейсхбаха или Лейбензона, как и для однофазной жидкости.

Для горизонтального трубопровода потери вычисляем по формулам Дарси-Вейсбаха:

,

(2.2)

где - длина трубопровода, м;

- внутренний диаметр трубопровода, м;

- ускорение силы тяжести, м/с²;

- плотность газа, кг/м³;

- потеря давления, Па;

- коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий в общем случае от режима течения жидкости и шероховатости стенок трубопровода;

- средняя скорость течения газа, м/с, определяем по формуле:

(2.3)

где  - динамическая вязкость газа, Па×с.

где - плотность газа, кг/м³.

Однофазный газ может течь только турбулентно. Определим числа Рейнольдса Re, Re_пер1и Re_пер2.

(2.4)

где v – средняя скорость движения газа в трубе, м²/с.

Турбулетное течение может быть трех типов:

если , то это режим гидравлических гладких труб;
если , то это режим переходной зоны;
, то это режим квадратичного трения.
	(2.5)
	(2.6)

где  – относительная шероховатость внутренней стенки трубы.

(2.7)

где е – абсолютная шероховатость труб, м.

Находим число Рейнольдса на участке:

Так как Re_пер1<Re<Re_пер2, следовательно, имеем переходный режим на нашем участке. Для переходного режима определяется по формуле Белоконя:

(2.8)

По формуле определим среднюю скорость течения газа, м/с:

(2.9)

По формуле (2.1) найдем потери в трубопроводе на участке:

Сравним фактические и рассчитанные перепады давления:

Из расчёта делаем вывод, что трубопровод работает в нормальном режиме. Погрешность между фактическими показателями и расчетными не превышают 5%.