minenergo_method_2012

1
По поводу «Методических рекомендаций по определению и обоснованию
технологических потерь природного газа при транспортировке магистральным
трубопроводным транспортом» (от 09.07.2012 г., Минэнерго)
Это небольшой анализ методических рекомендаций Минэнерго, проведенный
применительно к изложенным в данном документе формулам термодинамики.
Изложенные в рекомендациях термины и определения, категории расходов газа –
отдельная тема, которая тоже требует очень пристального внимания, но уже со стороны
инженера-производственника, а я им не являюсь.
Опорожнение контура нагнетателя ГПА
Предлагается методическими рекомендациями:
Таким образом:
В соответствии с методическими рекомендациями, для расчета расхода
стравленного газа (7.3) предлагается использовать в качестве средних значений давления
и температуры газа среднеарифметические величины, что является грубой ошибкой. Для
сравнения, это все равно, что отменить существующую таблицу умножения и предложить
вместо нее свой модернизированный вариант (например, 2х2=5).
Из прикладной газовой динамики:
Объем газа в любом замкнутом объеме (контур нагнетателя ГПА, сосуд под
давлением, участок МГ) определяется по следующей методике:
Запас газа, м3:
QМГ 
Vгеом  P  Tприв
T  Z  Pприв
Vгеом - геометрический объем участка МГ, м3;
P - давление газа абсолютное, кгс/см2;
T - температура газа, по Кельвину;
Pприв - давление приведения, кгс/см2;
Tприв - температура приведения, по Кельвину;
Z - коэффициент сжимаемости газа.
Среднее давление:
2
Pк
2
Pср   ( Pн 
)
3
( Pн  Pк )
Pн - начальное давление абсолютное, кгс/см2;
2
Pк - конечное давление абсолютное, кгс/см2.
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.
Продувки (настройка предохранительных клапанов, продувка соединительных
линий приборов, конденсатосборников, сепараторов, пылеуловителей)
Предлагается методическими рекомендациями:
Таким образом:
 Расчет расхода газа при проверке предохранительных клапанов (7.5) предлагается
рассчитывать без учета режима истечения газа (критический или
некритический);
3
 Расход газа при продувке соединительных линий приборов (7.9) предлагается
выполнять по формуле, очень похожей на формулу расхода газа при
некритическом истечении – без учета реального режима истечения и пропускной
способности линий;
 Вместо расчета расхода газа при продувке конденсатосборников и сепараторов
(8.1) предлагается рассчитывать объем газа дегазации конденсата;
 Вместо расчета газа на продувку пылеуловителей (8.2) предлагается указывать
объем газа в пылеуловителе.
Из прикладной газовой динамики:
Все продувки оборудования выполняются по единой методике:
 Выполняется анализ режима истечения газа – критический или некритический
(проверка осуществляется сравнением скорости истечения газа со скоростью звука
в газе). В соответствии с режимом истечения выбирается формула для расчета
расхода газа;
 Выполняется анализ пропускной способности (гидравлической эффективности)
свечной линии. Если пропускная способность трубы меньше, чем скорость
истечения газа, то результативным считается значение расхода, ограниченное
пропускной способностью трубы (свечной линии).
В случае критического режима 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:
k q  0,587 
5,5
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:
Qстр  110  F  P  
F - площадь, м2;
4
P – абсолютное давление, кгс/см2;
τ - время, секунд.
Расчет теоретической пропускной способности участка магистрального газопровода
(свечной линии) выполняется по формуле:
7
5
2
Qтеор  3,26  10  d 
( Pн2  Pк2  (1  Am  dH ))
(    Z  Tср  L  b)
dH - разница высот, м;
Am 

16,64  Tср  Z
b  1  Am 
;
dH
2
Каковы приоритетные задачи в транспорте газа? Во-первых, безаварийная
работа. Во-вторых, бесперебойная подача газа потребителям. В-третьих, поддержание
высокой энергоэффективности производства – если это не противоречит первым двум
приоритетам.
Использование в производстве излагаемого в методических рекомендациях
математического аппарата из-за ошибочных результатов расчетов может привести в
лучшем случае к неэффективному использованию природного газа, в худшем – к сбоям в
работе оборудования, авариям и техногенным катастрофам.
PS. Студентам, писавшим для Минэнерго курсовую работу – незачет. Полное
незнание предмета.
Если бы в 1600 году папа Климент VIII и губернатор Рима могли заглянуть в
будущее, то они не послали бы Джордано Бруно на костер. Поржали бы дружно и
отпустили бывшего монаха-доминиканца со словами: "Иди себе, мужик. Все равно наши то есть мракобесы - в начале XXI века победят!".


Источники:
С.А. Сарданашвили. Расчетные методы и алгоритмы (трубопроводный транспорт
газа). РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005;
ОНТП 51-1-85.
С уважением, Е. Кириченко (ekir@rambler.ru)