Спосіб контролю залпових викидів рідини з порожнини газопроводу

Спосіб контролю залпових викидів рідини з порожнини газопроводу, який полягає у перевірці умови руху мас рідинних забруднень під дією по 3 33086 ділянки газопроводу, що зайнята забрудненнями. Це значно зменшує ефективність застосування способу і відриває його від практики експлуатації газопроводу. В основу корисної моделі поставлено задачу запобігання виникнення залпового викиду рідинних забруднень з газопроводу до технологічного обладнання компресорних станцій, газорозподільних станцій, установок комплексної підготовки газу тощо, підвищення надійності експлуатації газотранспортної системи в цілому. Задача на розв'язання якої направлено корисна модель вирішується за рахунок того, що визначають критичний об'єм рідини в порожнині газопроводу за критичним значенням центрального кута до дзеркала рідини, що є функціональною умовою режиму роботи газопроводу, включаючи швидкісний, якісного складу рідини в порожнині газопроводу, геометрії труб і траси прокладання, та порівнюють із максимальним значенням об'єму рідинних забруднень в порожнині трубопроводу, визначеним згідно із його динамікою, і у разі перевищення значення об'єму забруднень у будь-який період року значення критичного об'єму забруднень констатують активацію процесу залпового викиду рідинних забруднень. На кресленні (Фіг.1) наведено принципову схему заповнення застійної ділянки газопроводу рідиною, Фіг.2 - залежність функціональної умови Ф1(φкр) від критичного кута до дзеркала рідини в порожнині газопроводу. Спосіб реалізується таким чином. Критичний об'єм рідинних забруднень, що відповідає умові їх залпового викиду з коліна газопроводу, на досліджуваній ділянці визначається за формулою: Vкр = 2 D (2j - sin 2j )L 4 де φ - критичний кут нахилу до дзеркала рідини, рад; D - внутрішній діаметр газопроводу, м; L довжина ділянки газопроводу, м; Критичний кут нахилу до дзеркала рідини знаходять за співвідношенням із функціональної умови Ф1(φкр) відповідає співвідношенню: ( ) F1 jкр = 2p2 w2 gг Dg = Dg × cos a 2b × 4 p2bw2P P ö æ zRTDg cos a ç g p ÷ zRT ø è де β = коефіцієнт Коріоліса (поправочний коефіцієнт на нерівномірність розподілення швидкостей); ω - лінійна швидкість газу, м/с; Р - середній тиск газу на ділянці газопроводу, Па; z - коефіцієнт стисливості газу; R - постійна газова стала, Дж/кг·К; Т - середня температура газового потоку на ділянці газопроводу, К; D - внутрішній діаметр 4 газопроводу, м; g - прискорення вільного падіння, м/с; α - кут нахилу ділянки газопроводу до горизонтальної поверхні, рад; γp - питома вага рідини, кг/м3. Довжину ділянки, зайнятої рідинними забрудненнями, знаходять із рівняння зміни глибини рідини в застійній зоні газопроводу на ділянці ds: 1 Hd Dg æ ö = sin aç p - j + sin 2 j÷ ÷ ç g 2 ds è ø l Fr × (p - j + sin j) 4 1 Dg æ ö cos a ç p - j + sin 2j ÷ - 2b × Fr × sin j 2 g è ø виходячи із критичної глибини залягання мас рідинних забруднень: Hкр ³ l × cos 2 j × w2 × g г 4 Dg × sin a × g де λ - коефіцієнт гідравлічного опору газопроводу; γг - питома вага газу, кг/м3; Δγ - різниця між густиною рідини і газу, кг/м3; α - кут нахилу ділянки газопроводу до горизонтальної поверхні; Fr - число Фруда. Розрахунковий об'єм рідинних забруднень в порожнині газопроводу визначають за формулою: Vзабір = a × pD2 ×L , 4 де D, L - геометричні параметри газопроводу: внутрішній діаметр і довжина ділянки, зайнята забрудненнями, відповідно, м; а - коефіцієнт, що характеризує ступінь заповнення геометричного об'єму газопроводу рідиною. Зміна об'єму забруднень в порожнині газопроводу відповідатиме формулі Vдині = k c × Vзабр де Vдині - об'єм забруднень в порожнині труби протягом року в кожний і-місяць, м3; Vзабр - визначений об'єм забруднень в порожнині газопроводу на момент проведення досліджень, м3. Виконання умови Vдині≥Vкр свідчить про проходження процесу залпового викиду рідини в і-місяць року. Запропонований винахід дає змогу прогнозувати активацію процесу залпового викиду рідини з порожнини газопроводу і вчасно впроваджувати заходи щодо звільнення газопроводу від накопиченої рідини. Даний винахід можна віднести до експлуатації потенційно небезпечних ділянок газопроводів в частині діагностування гідравлічного стану газопроводів в газовій, нафтовій і хімічній промисловості. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 33086 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601