Методика расчета расхода газа при продувках оборудования Расчет расхода газа при продувках оборудования выполняется в два этапа: На первом этапе рассчитывается скорость истечения газа и сравнивается со скоростью звука в газе (по условиям трубы или оборудования). Если скорость истечения газа больше или равна скорости звука в газе – режим истечения критический, если меньше – некритический. В зависимости от режима истечения выполняется расчет расхода газа. На втором этапе рассчитывается теоретическая пропускная способность свечной/дренажной линии (из предположения, что коэффициент гидравлической эффективности равен единице). Выполняется сравнительный анализ полученных результатов. Действительным считается меньшее из полученных расчетных значений (что позволяет при необходимости учитывать гидравлическое сопротивление свечной/дренажной линии). Первый этап расчета (истечение газа) Скорость звука в природном газе: u 18,591 ( T k z с ) 0,5 T - температура газа, по Кельвину; z - коэффициент сжимаемости газа; k - показатель изоэнтропы (адиабаты); ρс - плотность газа при стандартных условиях, кг/м3. Скорость истечения газа (формула Сен-Венана): P P k w 2 1 [1 ( 2 ) k 1 1 P1 k 1 k ] P1 - давление абсолютное источника, Па; P2 - давление абсолютное приемника, Па. k - показатель изоэнтропы (адиабаты); ρ1 - плотность газа при стандартных условиях, кг/м3. Коэффициент сжимаемости газа: Z 1 ((10,2 P 6) (0,00345 0,000446) 0.015) (1.3 0.0144 (T 283,2)) P - абсолютное давление газа, МПа; T - температура газа, по Кельвину. Показатель адиабаты (формула Кобза): k 1,556 (1 0,074 xa ) 3,9 104 T (1 0,68 xa ) 0,208 с p p ( )1, 43 [384 (1 xa ) ( )0,8 26,4 xa ] T T p - давление газа абсолютное, МПа; T - температура газа, по Кельвину; ρ - абсолютная плотность газа при стандартных условиях, кг/м3; xa - молярная доля азота в газовой смеси. В случае критического истечения газа расчет выполняется по формуле: Qстр Gmax c Gmax -массовый расход при критической скорости истечения газа, кг/сек; ρс - плотность газа по условиям приведения. Массовый расход при критической скорости истечения газа: k 1 Gmax 2 k 1 kq S k ( ) pн н пр k 1 kq - коэффициент расхода: 5,5 k q 0,587 Re 0,348 110,92 3 Re Re Re - число Рейнольдса; pн - абсолютное давление газа в источнике, Па; ρн - фактическая плотность газа в источнике; S - площадь места истечения газа, м2; k - показатель адиабаты; τпр - время продувки, сек. В случае некритического режима истечения газа расчет выполняется по формуле (м3): Qстр 110 F P F - площадь, м2; P - давление абсолютное, кгс/см2; τ - время, секунд. Второй этап расчета (пропускная способность свечной линии) Теоретическая пропускная способность, млн.м3/сут: 7 5 2 Qтеор 3,26 10 d ( Pн2 Pк2 (1 Am dH )) ( Z Tср L b) dH - разница высот, м; d – внутренний диаметр трубы, мм; Pн, Pк - абсолютное давление газа в начале и конце участка трубы, кгс/см2; Tср – средняя температура, по Кельвину. Am 16,64 Tср Z b 1 Am ; dH 2 Коэффициент гидравлического сопротивления: 158 0, 2 ) Re 0,067 ( Re – число Рейнольдса. Число Рейнольдса: Re 1810 Qфакт d Qфакт - коммерческий расход, млн.м3/сутки. Динамическая вязкость: 5,1 10 (1 (1,1 0,25 )) (0,037 Tприв (1 0,104 Tприв )) 6 2 1 Pприв 294,3 (Tприв 1) ρ - плотность газа абсолютная, кг/м3. Относительная плотность газа: 1,2044 ρ - плотность газа абсолютная, кг/м3. Псевдокритическое давление: Pкр 1,808 (26,831 1,205 ) Δ - относительная плотность газа. Псевдокритическая температура: Tкр 155,24 (0,564 1,205 ) Δ - относительная плотность газа. Приведенное давление: Pприв Pср Pкр Приведенная температура: Tприв Tср Tкр Средняя температура (упрощенная формула): Tср Tгр Tн Tк Tн Tгр ln( ) Tк Tгр Tн - начальная температура, по Кельвину; Tк - конечная температура, по Кельвину; Tгр - температура грунта, по Кельвину. Примечание. Формула верна в случае, если температура газа в конце участка МГ выше температуры грунта. В противном случае для расчета средней температуры газа необходимо использовать формулу, учитывающую эффект дросселирования. from GasCount.ru