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:
T - температура газа, по Кельвину;
z - коэффициент сжимаемости газа;
k - показатель изоэнтропы (адиабаты);
сс - плотность газа при стандартных условиях, кг/м3.
Скорость истечения газа (формула Сен-Венана):
P1 - давление абсолютное источника, Па;
P2 - давление абсолютное приемника, Па.
k - показатель изоэнтропы (адиабаты);
с1 - плотность газа при стандартных условиях, кг/м3.
Коэффициент сжимаемости газа:
P - абсолютное давление газа, МПа;
T - температура газа, по Кельвину.
Показатель адиабаты (формула Кобза):
p - давление газа абсолютное, МПа;
T - температура газа, по Кельвину;
с - абсолютная плотность газа при стандартных условиях, кг/м3;
xa - молярная доля азота в газовой смеси.
В случае критического истечения газа расчет выполняется по формуле:
Gmax - массовый расход при критической скорости истечения газа, кг/сек;
сс - плотность газа по условиям приведения.
Массовый расход при критической скорости истечения газа:
kq - коэффициент расхода:
Re - число Рейнольдса;
pн - абсолютное давление газа в источнике, Па;
сн - фактическая плотность газа в источнике;
S - площадь места истечения газа, м2;
k - показатель адиабаты;
фпр - время продувки, сек.
В случае некритического режима истечения газа расчет выполняется по формуле (м3):
F - площадь, м2;
P - давление абсолютное, кгс/см2;
ф - время, секунд.
Второй этап расчета (пропускная способность свечной линии)
Теоретическая пропускная способность, млн. м3/сут:
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.
; 
Коэффициент гидравлического сопротивления:
Re – число Рейнольдса.
Число Рейнольдса:
Qфакт - коммерческий расход, млн. м3/сутки.
Динамическая вязкость:
с - плотность газа абсолютная, кг/м3.
Относительная плотность газа:
с - плотность газа абсолютная, кг/м3.
Псевдокритическое давление:
Д - относительная плотность газа.
Псевдокритическая температура:
Д - относительная плотность газа.
Приведенное давление:
Приведенная температура:
Средняя температура (упрощенная формула):
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
