Вдосконаленння методів прогнозування гідравлічної ефективності газотранспортної системи

Abstract

Дисертацію присвячено удосконаленню методики прогнозування коефіцієнта гідравлічної ефективності газопроводів і складних газотранспортних систем з урахуванням енерговитрат на транспортування газу. Показано, що зміна внутрішньої енергії газового потоку повинна враховуватися в прогнозних розрахунках на рівні механічної енергії; нехтування дисипативними втратами енергії призведе до спотворення фізичної картини старіння газопроводу. Запропоновано методи визначення коефіцієнтів гідравлічної ефективності ділянок складних газотранспортних систем, дано оцінку впливу шляхових відборів та аварійних витоків з газопроводу на величину коефіцієнта гідравлічної ефективності. Одержано розрахункові залежності і внесено корективи до методики визначення коефіцієнта гідравлічної ефективності.

Диссертация посвящена совершенствованию методики прогнозирования коэффициента гидравлической эффективности газопроводов и сложных газотранспортных систем с учетом энергозатрат на транспортировку газа. Показано, что изменение внутренней энергии газового потока должно учитываться в прогнозных расчетах на уровне механической энергии; пренебрежение диссипативными потерями энергии приведет к искажению физической картины старения газопровода. Предложены методы определения коэффициентов гидравлической эффективности участков сложных газотранспортных систем, дана оценка влияния дорожных отборов и аварийных утечек из газопровода на величину коэффициента гидравлической эффективности. Получены расчетные зависимости и внесены коррективы в методику определения коэффициента гидравлической эффективности.

The thesis is devoted to improving the methods of the hydraulic efficiency coefficient forecasting of the pipelines and complex gas transmission systems taking into consideration energy consumption while transporting. It is shown that dissipative energy losses in gas transmission might be estimated by the relative magnitude of the heat transfer from the gas to the environment, and they can have a significant impact on energy gas stream; the neglection of them in the mathematical models lead to error in determining the coefficient of by up to 5%. Suggested the method and developed the complex hydraulic efficiency gas transmission calculation algorithm and their individual sections in terms of quasi-stationary gas flow. Shown the mathematical model and conducted the study of the impact of the track extraction and emergency gas leaks from the pipelines onto the hydraulic efficiency coefficient, demonstrated that depending on the size of the track extraction or emergency leakage the hydraulic efficiency coefficient rate can vary by up to 13-15%. Set and resolved the problem of the moisture drops transfer process gas flow along the axis of the pipeline allowed to obtain an analytical dependence of the liquid deposits distribution along the length of the pipeline route for primary sections adjacent to the compressor station. Based on the analytical interchange, statistical and experimental data regarding the distribution of the high liquid deposits along the length of the pipeline and in time it was created an adaptive model that allows us to establish the relationship between the nature of the sediments distribution and hydraulic efficiency coefficient. Shown based on the real data on gas pipelines "Soyuz", "Urengoy-Uzhgorod-Pomary" and "Braterstvo" the principle of the high sediment distribution prediction along the pipelines, determining their volume and correlation with the coefficient of hydraulic efficiency. Conducted the analysis of energy losses in the gas flow showed that the neglect of the energy dissipation can make significant discrepancies in the results of the hydraulic efficiency coefficient determination and distort its time trend that non adequately reflects the technical condition of the pipeline. Solved the problem of the thermal hydraulic calculation pipeline allowed to get the calculated formula and propose a method of determining the coefficient of hydraulic efficiency with taking into account all kinds of energy while gas transmission. Conducted analysis of the temperature and the thermal gas properties allow to prepare information for the hydraulic efficiency coefficient calculation.