Однониточный газопровод с путевыми отборами и подкачками

Пусть газопровод состоит из участков, границами которых служат пункты отборов (подкачек). Эти участки – простые трубопроводы (рис.1.)

Рисунок.1.Схема газопровода постоянного диаметра с путевыми отборами (подкачками).

Отборы (подкачки) q₁, q₂, q_i, и т. д. заданы, следовательно, известны расходы на участках. Требуется определить давления в узловых точках газопровода.

Для каждого из участков сложного газопровода на основании формулы:

выразим величину разности квадратов давлений:

; ; .

Предварительно, должны быть определены коэффициенты гидравлического сопротивления λ_i . Это не вызывает затруднений, поскольку Q_i , D_i известны. Если отборы (подкачки) не велики, то целесообразным оказывается трубопровод постоянного диаметра, тогда складывая эти уравнения почлено и учитывая, что и , будем иметь:

.

Для эквивалентного газопровода данное уравнение будет иметь вид:

.

Для полученных двух уравнений следует, так как равны левые части этих уравнений то и правые части этих уравнений тоже равны. Тогда получаем:

, после сокращения .

При квадратичном режиме течения , получим . Приняв равное общей длине газопровода , получаем, что расход в эквивалентной магистрали равен: .

Давление в i-той узловой точке с учетом принятых допущений составляет:

.

Появление сброса (ответвления, утечки) приводит к снижению производительности на участке после сброса (правый участок), что при неизменных затратах мощности на станциях вызывает нарушению баланса энергии в МГ, и для его восстановления - к повышению производительности на начальном участке (левый участок).

На левом участке повышение производительности приводит к снижению степени сжатия КС и ускорению падения давления в линейной части, что приводит к повышению давления в газопроводе, нарастающем от станции к станции до места сброса. Понижение производительности правого участка вызывает повышение степени сжатия КС и замедление падения давления в линейной части и, со­ответственно, возрастание давления по мере удаления от места сброса.

Таким образом, на участке сброса наблюдается смена характера изменения давления, от снижения к возрастанию.

Ориентировочным значением производительности Q задаются в пределах

, (2.1)

где q - пропускная способность МГ; q_с - величина сброса.

Признаком правильности выбора производительности служит снижение давления от станции к станции на левом участке и повышение на правом, равенство давления в конце МГ заданному и полное использование располагаемой мощности на КС левого участка. Возможные нарушения работы связаны с возможностью помпажа на КС правого участка и перегрузкой ГПА на КС левого участка.

При подкачке (подключении) имеет место обратная картина: производительность левого участка снижается, правого увеличивается, давление на левом участке возрастает, на правом снижается. Во всем трубопроводе давление возрастает, достигая максимума в пределах участка подкачки.