Пропускная способность газопровода
Расход газа по давлениям в начале и конце участка — общее уравнение изотермического течения газа с коэффициентом сопротивления по Колбруку–Уайту; скорость газа, среднее давление, число Рейнольдса.
Q_st = (π · d² / 4) · (T_st / P_st) · √[(P₁² − P₂²) · d · R / (λ · L · Z · T · M)]M = 28.96 · γ_g g/mol; Re = 4 · ṁ / (π · d · μ); λ: Colebrook-WhiteP_avg = (2/3) · (P₁ + P₂ − P₁ · P₂ / (P₁ + P₂))Установившееся изотермическое течение по горизонтали; изменение кинетической энергии не учитывается (на участках длиннее ~1 км оно пренебрежимо мало). Z и T — средние по участку. Перепад высот для газа важен лишь при большом рельефе. Для газа с жидкостью (попутный газ с конденсатом и водой) расчёт завышает пропускную способность.
Источник: Общее уравнение течения газа (Menon E.S., Gas Pipeline Hydraulics, 2005); формула Колбрука–Уайта
Исходные данные
Единицу у поля можно сменить: значение пересчитается в единицы формулы автоматически.
Для избыточного давления выберите единицу «МПа изб.» — пересчёт автоматический.
Сухой газ — 0,56–0,65, попутный — 0,7–1,0.
При среднем давлении P_avg (см. результат) и средней температуре.
Природный газ — 0,011–0,014 мПа·с.
Новые трубы — 0,02–0,05 мм, с внутренним покрытием — около 0,01 мм.
Конвертер единиц для этой формулыДавление · Длина · Температура · Вязкость · Дебит газа · Скорость
- МПа1
- кПа1 000
- бар10
- атм9,86923
- кгс/см²10,1972
- мм рт. ст.7 500,62
- МПа изб.0,898675
- бар изб.8,98675
- psi145,038
- psia145,038
- psig130,342
- ksi (тыс. psi)0,145038
psi и psia — абсолютное давление; «изб.» и psig — избыточное, над атмосферным (101,325 кПа = 14,696 psi). Разность давлений в формулах от этого не зависит.
- v₂ — Скорость газа в конце участка–
- P_avg — Среднее давление на участке–
- Re — Число Рейнольдса–
- λ — Коэффициент гидравлического сопротивления–
Ещё в теме «Трубопроводы»
Расчётная толщина стенки по формуле Барлоу с коэффициентами ASME B31.4 (нефте- и продуктопроводы) и B31.8 (газопроводы), прибавка на коррозию и допустимое давление для выбранной трубы.
Масса погонного метра стальной трубы и всего участка, внутренний объём (объём заполнения) и масса продукта в трубопроводе.
Потери давления на трение по Дарси–Вейсбаху (коэффициент гидравлического сопротивления — по Колбруку–Уайту, в ламинарном режиме 64/Re) и на подъём по рельефу; скорость потока и число Рейнольдса.
Кольцевое напряжение и его доля от SMYS при испытательном давлении — в точке замера и в самой низкой точке участка, где давление больше на вес столба воды.
Свободное удлинение участка при изменении температуры и продольное напряжение в защемлённом грунтом трубопроводе с учётом внутреннего давления (эффект Пуассона); осевая сила.
Результаты — инженерные оценки по стандартным формулам; для проектных решений сверяйте их с нормативами, проектной документацией и расчётами специалистов. Формулы, перенесённые из исходного набора расчётов, оставлены без изменений, а их ошибки описаны в примечаниях.