Розробка моделі оптимального температурного режиму роботи магістрального газопроводу
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242440Ключові слова:
підземний газопровід, температура газу, навколишнє повітря, апарат повітряного охолодження, енергетичні витратиАнотація
Проведено дослідженнями впливу температури навколишнього повітря на процес зміни параметрів і теплофізичних характеристик газу що перекачується по підземному трубопроводу. Це зроблено тому, що немає науково обґрунтованих рекомендацій по оптимальній температурі газу після апаратів охолодження на компресорній станції. Встановлено наявність місця інверсії теплообміну між газом і грунтом – зміни напрямку теплообміну по довжині газопроводу. Доведено, що в формулу для розрахунку зміни температури газу по довжині трубопроводу між компресорними станціями слід підставляти температуру повітря над поверхнею грунту. Завдяки цьому стало можливим визначення кількісних змін в теплофізичних і гідравлічних характеристиках газу по довжині труби, зокрема зміни густини, в’язкісті, теплоємністі, режиму течії. Показано, що зміна температури повітря протягом року призводить до зміни тиску газу в кінці ділянки газопроводу до 0,15 МПа. Зміна температури повітря на 10 °С призводить до зміни температури газу орієнтовно на 5 °С. Аналітичні дослідження дозволили розробити практичні рекомендації до енергозберігаючої роботи апаратів повітряного охолодження на компресорних станціях. Визначено, що оптимальною температурою газу на виході з апаратів охолодження буде температура, при якій точка інверсії теплообміну по довжині газопроводу збігається з місцем розташування подальшої станції. Показано як можливо регулювати охолодження газу в аппаратах повітряного охолодження. Зокрема відключенням одного з кількох працюючих апаратів і зміною числа обертів приводу вентилятора. Розроблені рекомендацію дозволять оперативно регулювати температурний режим роботи підземного газопроводу при оптимальних енерговитратах на роботу системи охолодження газу після його компримування
Посилання
- Korshak, A. A., Nechval', A. M. (2008). Proektirovanie i ekspluataciya gazonefteprovodov. Sankt-Peterburg: Nedra, 488.
- SOU 60.3-30019801-050:2008. Pravyla tekhnichnoi ekspluatatsiyi mahistralnykh hazoprovodiv. Kyiv: Ukrtranshaz, 197.
- Keystone XL Project. APPENDIX S. Pipeline Temperature Effects Study (2013). Available at: https://2012-keystonepipeline-xl.state.gov/documents/organization/205567.pdf
- Dong, H., Zhao, J., Zhao, W., Si, M., Liu, J. (2019). Study on the thermal characteristics of crude oil pipeline during its consecutive process from shutdown to restart. Case Studies in Thermal Engineering, 14, 100434. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100434
- Moiseev, B. V., Zemenkov, YU. D., Nalobin, N. V., Zemenkova, M. Yu., Dudin, S. M. (2016). Metody teplovogo rascheta truboprovodov razlichnogo naznacheniya. Tyumen': TIU, 183.
- Lurye, M. V., Musailov, I. T. (2018). Peculiarities of gas transportation via the turkish stream gas pipeline. Oil and Gas Territory, 3, 42–50. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-rezhimov-transportirovki-gaza-po-gazoprovodu-turetskiy-potok
- STO Gazprom 2-3.5-051-2006. Normy tehnologicheskogo proektirovaniya magistral'nyh gazoprovodov. Izdanie oficial'noe. Moscow: ZAO «Izdatel'skiy Dom Poligrafiya», 205.
- Kuczyński, S., Łaciak, M., Olijnyk, A., Szurlej, A., Włodek, T. (2019). Thermodynamic and Technical Issues of Hydrogen and Methane-Hydrogen Mixtures Pipeline Transmission. Energies, 12 (3), 569. doi: https://doi.org/10.3390/en12030569
- Edalat, M., Mansoori, G. A. (1988). Buried Gas Transmission Pipelines: Temperature Profile Prediction through the Corresponding States Principle. Energy Sources, 10 (4), 247–252. doi: https://doi.org/10.1080/00908318808908933
- Karyakina, E. D., Shammazov, I. A., Shalygin, A. V. (2021). Main aspects of liquefied natural gas process line thermal and hydraulic calculations. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 677 (5), 052056. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/677/5/052056
- Duan, J., Wang, W., Zhang, Y., Liu, H., Lin, B., Gong, J. (2012). Calculation on inner wall temperature in oil-gas pipe flow. Journal of Central South University, 19 (7), 1932–1937. doi: https://doi.org/10.1007/s11771-012-1228-6
- Yanvarev, I. A., Vanyashov, A. D., Krupnikov, A. V. (2015). Thermal Management Technologies Development for the Gas Transport on the Gas-main Pipeline. Procedia Engineering, 113, 237–243. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.07.327
- Garris, N. A. (2009). Resursosberegayuschie tehnologii pri magistral'nom transporte gaza. Sankt-Peterburg: OOO «Nedra», 368.
- Buzovskyi, V. (2021). Buzovskiy/main-gas-pipeline: Calculations of main gas pipeline section. Zenodo. Available at: https://zenodo.org/record/5504422#.YWfXylVByUk
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Mykhail Kologrivov, Vitalii Buzovskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
