Спосіб визначення витрати транспортованого газу

Спосіб визначення витрати транспортованого газу, що включає вимір температури і витрати газу на вході ділянки, який відрізняється тим, що вимірюють тиск на вході і виході ділянки і температуру на виході ділянки і додатково визначають абсолютну ЩІЛЬНІСТЬ газу на вході ділянки і розраховують газову постійну і середні, і приведені значення тиску і температури газу на ДІЛЯНЦІ І розраховують витрату газу через ділянку за формулою Передбачуваний винахід відноситься до техніки виміру розходу рідких і газоподібних середовищ і призначений для оперативного визначення розходу транспортує-мого газу через дільницю магістрального газопроводу Відомий спосіб визначення розходу транспортуємого газу (А с СРСР №1215008, кл G01F 1/34, 1986, БВ №8) у системі газопроводів, що включає вимір тиску і температури газу на вході і виході нагнітача, числа оборотів нагнітача і розрахунок розходу газу через нагнітач при спільному використанні паспортної залежності нагнітача [N|/y]=f(Qnp) і залежності, що зв'язує параметри газу, що транс Q y = Q + Qnp+8W-Qn0T, Де Q - витрата газу на вході в ділянку трубопроводу, кг/с, Qnp - витрата газу по припливах (доборах) на ДІЛЯНЦІ газопроводу, кг/с, Z - коефіцієнт стисливості газу, 0,04Р пр -0,41 - 0,61 Т пр Z = 1 - Р, пр 'пр 5W- зміна запасу газу в трубі за одиницю часу, кг/с, 293,2Pcpfl W = запас газу, 1,033Тср Z Тер - середнє значення температури газу на ДІЛЯНЦІ трубопроводу, К, Рср - середнє значення тиску газу на ділянці трубопроводу, кгс/см2, f - площа поперечного перерізу труби, м 2 , І - довжина контрольованої ділянки трубопроводу, м, Qn0T - витрата по технологічних втратах газу на ДІЛЯНЦІ, кг/с, Рпр - приведене значення тиску газу, Тпр - приведене значення температури газу CM О 00 О) CD CO портується n .^ Jnp ZRT к - 1 6120 У* вых - - 1 Рвх ) •«пр де А = 1д(Т вых /Твх)/1д(Р еых /Р вх ), [Ni/y]np=f(Qnp) - приведена відносна внутрішня потужність нагнітача КВТ/(КГ/М3), Ун - ЩІЛЬНІСТЬ газу на вході в нагнітач при умовах усмоктування, кг/м3, Qnp- об'ємний розхід газу, приведений до умов О) 34698 приведених характеристик нагнітача, м /хв, Даний спосіб визначення розходу газу по нитk - показник адіабати газу, ках газопроводу з межниточними перемичками так само, як і той, що заявляється, включає вимір теZ - коефіцієнт стискальності газу при умовах мператури і розходу газу на вході ДІЛЬНИЦІ газоусмоктування, проводу (температури газу за межниточними пеR - газова постійна, кгм/(кг К), ремичками і на виході установок охолодження, Рвх і Рвых- тиск газу на вході і виході нагнітача, 2 розходу газу через кожну установку охолодження і кгс/см , кожну перемичку) Однак, відсутність виміру тиску Твх і Твых - ВІДПОВІДНО температура газу на вхона вході і виході ДІЛЬНИЦІ І температури газу на ді і виході нагнітача, К, виході ДІЛЬНИЦІ знижує точність визначення розхоП о - номінальне число обертів нагнітача, нм ду газу через дільниця газопроводу, тому що не об/хв, дозволяє врахувати зміну параметрів газу, який п - фактичне число обертів нагнітача, об/хв знаходиться в газопроводі - запасу газу Даний спосіб визначення розходу транспортуємого газу так само, як і той, що заявляється, У основу передбачуваного винаходу поставвключає вимір тиску і температури газу Однак, лена задача удосконалення способу визначення відсутність виміру тиску і температури газу на вхорозходу транспортуємого газу шляхом підвищення ді і виході ДІЛЬНИЦІ, розходу й абсолютної ЩІЛЬНОСйого точності за рахунок обліку параметрів газу, ТІ газу на вході ДІЛЬНИЦІ скорочує область застосуякий знаходиться у газопроводі вання даного способу, тому що не дозволяють Поставлена задача вирішується тим, що у вівизначати розхід газу через дільницю магістральдомому способі визначення розходу газу, що ного газопроводу транспортується, що включає вимір температури і розходу газу на вході ДІЛЬНИЦІ, ЗГІДНО винаходу , Найбільше близьким по технічній сутності є вимірюють тиск на вході і виході ДІЛЬНИЦІ І темпеспосіб визначення розходу газу по нитках газопроратуру на виході ДІЛЬНИЦІ і додатково визначають воду з межниточними перемичками (Ас СРСР абсолютну ЩІЛЬНІСТЬ газу на вході ДІЛЬНИЦІ, розра№1490490, кл G01F 1/34, 1989, БВ №24), підклюховують газову постійну, середні і приведені значеними до виходів установок охолодження компчення тиску і температури газу на ДІЛЬНИЦІ, І розресорних станцій, який включає вимір температураховують розхід газу через дільницю за ри газу за межниточними перемичками і на виході формулою установок охолодження газу, зміну режиму роботи однієї або декількох установок охолодження, вимір Qy=Q+QnP+5W-QnaT, де після стабілізації температурного режиму плину Q - розхід газу на вході в дільницю трубопрогазу по нитках температури газу за межниточними воду, кг/с, перемичками і на виході тих установок охолоQnp - розхід газу по припливах(доборам) на ДІдження, режим яких був змінений, і визначення ЛЬНИЦІ газопроводу, кг/с, розходу газу по кожній із ниток трубопроводу, ви5W - зміна запасу газу в трубі за одиницю чарішуючи "п" рівнянь виду су, кг/с, jQ HI =Q,±Xq nj 293,2PCDfl W = — запас газу, 1,033TcpZ Тер - середнє значення температури газу на Де ня, QHI - розхід газу по і-й нитці газопроводу, Q, розхід газу через і-ю установку охолоджен q nj - розхід газу по j-й перемичці, Тні, ТНі - ВІДПОВІДНО температура газу в і-й нитці газопроводу за межниточною перемичкою до і після зміни режиму роботи установок охолодження, Т уі , Ту, - ВІДПОВІДНО температура газу на виході м установки охолодження газу до і після зміни режиму роботи установок охолодження, Try, Tnj - ВІДПОВІДНО температура газу в j-й перемичці до і після зміни режиму роботи установок охолодження, яка дорівнює найбільшій з температур на виході установок охолодження газу, із якими через нитки газопроводу з'єднана j-ая перемичка, і - порядковий номер нитки газопроводу, j - порядковий номер межниточної перемички, п - число ниток газопроводу, при цьому вибір установок охолодження, режим яких змінюється здійснюють виходячи з умови з'єднання їхніх виходів із межниточними перемичками газопроводу, при якому забезпечується зв'язок кожної перемички принаймні одним кінцем через нитку газопроводу з виходом однієї з цих установок охолодження газу ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, К, Рср - середнє значення тиску газу на ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, кгс/см2, f - площа поперечного перетину труби, м 2 , І - довжина контрольованої ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, м, Z - коефіцієнт стискальності газу, 0,04Рпр + 0,41 — 0,61 Z = 1 пр пр Оп т - розхід по технологічних утратах газу на -о ДІЛЬНИЦІ, кг/с, Рпр - приведене значення тиску газу, Тпр - приведене значення температури газу Введення виміру тиску на вході і виході і температури на виході ДІЛЬНИЦІ газопроводу і додаткове визначення абсолютної ЩІЛЬНОСТІ газу на вході ДІЛЬНИЦІ, розрахунок газової постійної і середніх і приведених значень тиску і температури на ДІЛЬНИЦІ дозволяють обчислити запас газу і його зміну на ДІЛЬНИЦІ газопроводу і визначити розхід газу через дільницю газопроводу з обліком нестацюнарності процесу транспортування газу з більш високою точністю по приведеній формулі На кресленні приведена схема алгоритму ви значення розходу транспортуємого газу Спосіб визначення розходу газу реалізується таким чином Визначення розходу транспортуємого газу здійснюють через інтервали часу, встановлені регламентом збору оперативної інформації для диспетчерського керування Для цього в кожному циклі збору оперативної інформації для диспетчерського керування вимірюють тиск і температуру газу на початку і наприкінці ДІЛЬНИЦІ, 6 34698 газової постійної, середнє і приведене значення тиску і початкового значення середньої температури на ДІЛЬНИЦІ по формулах 5=р/1,205 Ркр=47,9-5 Тф=162,8(0,613+8) Pcp ря, значення масового розходу й абсолютної ЩІЛЬНОСТІ газу на початку ДІЛЬНИЦІ роблять або шляхом виміру , при наявності ВІДПОВІДНИХ технічних засобів, або шляхом розрахунку, при цьому масовий розхід розраховують у кожному циклі збору оперативної інформації з результатів виміру тиску і температури на виході компресорних цехів або окрекомпресорних агрегатів або по -) де 5 - відносна ЩІЛЬНІСТЬ газу відносно повіт R - газова постійна, Дж/(кг), 2 Ркр - псевдокритичний тиск газу, кгс/см , Т ф - псевдокритична температура газу, К, Тер о - початкове значення середньої температури газу на ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, К, р - абсолютна ЩІЛЬНІСТЬ газу, кг/м3, Рн - тиск газу на початку ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, кгс/см2, Рк - тиск газу наприкінці ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, кгс/см2, Твх макс - максимально можлива температура газу на початку ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, К, Т ф - середньостатистична температура ґрунту на ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, К Далі шляхом ітеративного розрахунку визначають значення середньої температури на ДІЛЬНИЦІ, розрахунок виконується доти, поки значення розрахованих у послідовних циклах середніх температур будуть відрізнятися на величину, меншу установленої, що приймається рівної 0,01, при цьому останнє обчислене значення вважається рівним середній температурі ІНШІЙ інформації, а абсолютну ЩІЛЬНІСТЬ газу розраховують на підстав» лабораторного аналізу складу газу або при ЗМІНІ джерела газу, який транспортується, або з установленим періодом, наприклад один раз у добу, і вводять у систему контролю стану магістрального газопроводу Визначення розходу газу здійснюється по формулах, виведеним із рівнянь руху і нерозривності газодинаміки і рівняння стану газу (Трубопровідний транспорт нафти і газу Під загальною редакцією проф В А Юфина М , "Надра", 1978, с 199222) Визначення розходу роблять окремо по ДІЛЬНИЦІ, якщо газопровід однониточний, або по кожній нитці газопроводу з наступним підсумовуванням розходів по окремих нитках, якщо газопровід багатониточний Попередньо визначають значення 2 3 С р = 1,528+1,01 1(Г Р„-7,56 10~ Т, ер 2(PH+_J н ЩІЛЬНІСТЬ газу на вході ДІЛЬНИЦІ газопроводу Ви мих = газу на ДІЛЬНИЦІ (НИТЦІ) газопроводу Ітеративний розрахунок виконується по формулах -6D2 10~°Р,ер 1 Ю~5Т2еро - 2 , 8 10" >р т 4 2 D, =1,335 + 0,707 10- Рср-0,29 10 -2 T C D O - 0 , 6 0 9 10 - Р с р Т с р о •еро 10-21 г Ср'ер О р 2 10 - 7•ерт '2ер о 7tDlkt у=. C Q p 1Тер = Т г р + ( Т Н - T ^ де Ср - питома теплоємність, ккал °С/кг 2 2 (м /с К), D, - значення коефіцієнта Джоуля-Томпсона, о Ссм2/кгс, у - проміжна перемінна (ІНОДІ її називають - коефіцієнтом Шухова), л - число пи, D - діаметр трубопроводу на контрольованій ДІЛЯНЦІ, м, І - довжина контрольованої ділянки трубопроводу, м, kt - коефіцієнт теплопередачі від трубопроводові до ґрунту, Дж/(м2с К), Після ЦЬОГО розраховують значення розходу газу по ДІЛЬНИЦІ газопроводу (або його окремої нитки) по формулах Тпр = _р2ч г к / пр 1-е? 2Р С Р У 0,04P n D + 0,41 ^ 0,61 1 пр пр At At-інтервал часу між і-м та (і-І)чм розрахунком запасу газу, 293,2P c p fl 1,033TcpZ -запас газу Q y = Q + Q n p +5W-QnoT При цьому зміна запасу газу - 5W убік збільшення береться у формулі зі знаком мінус, а убік зменшення - із знаком плюс, розхід газу - Q np по припливах береться зі знаком плюс 34698 С Вхід 6 =р/1,205, R.« 29,4/5, Р„, =47,9-6 162,8*(0,біЗ+б), Р«р »2*(PH+P«V Pop ж Рер/Р«р, Тер а = (Тіх.мшс + Tj С в - 1,528 + 1,01 * 10 -І * Рф - 7,56 * 10"3 * Tq.0 + 3 * ІО"6 * Р2^ + 1,4 * 1 0 І * Di - 1,335 + 0,707 * 10-J * Р , - 0 r 29 • 1 0 і * T ^ . - 0,609 * Ю"4 * Р ф « Т , . + 0,112 • Ю-1 * Pep • Т\р„- 0,106 * 1ОЛ • Р ^ • Т ^ о , у = T t « D * l * k , / ( C p * Q ) , Тер -Т.р Tcn.0 — T q Тпр -Т^/Тч,, Z = 1 - P . , • ( ( 0 , 0 4 * ? „ , +0,41)/Т 2 „р-0,61)/Тп W - 293,2 *Pq, »f * 1 / (1,033 * Тер * Z), Qy = Q + Q Г Комп'ютерна верстка Е Ярославцева Вихід \ Підписано до друку 05 08 2003 Тираж 39 прим Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комгтет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна