Уравнения 8.10, 8.11 позволяют определить расстояния между компрессорными станциями, которое должно соответствовать выбранной производительности перекачки и параметрам работы компрессоров. Из уравнения 8.11 следует:

, км                        (8.33)

Обозначения даны выше.

Число станций n на трассе определяется из отношения 8.34:

,                                                   (8.34)

где L_тр – длина участка трубопровода;

L_с – расстояние между станциями, км.

Как правило, n есть число дробное. Округление n в меньшую сторону допускается, если дробность не превышает 10 %, в противном случае n округляется в большую сторону. Приняв число станций, уточняют расстояние между ними L_с по уравнению:

,                                                 (8.35)

Если считать Р_к величиной постоянной, то, исходя из значения новой величины L_c, уточняют значение начального давления Р_н, которое, как сказано выше, равно давлению нагнетания компрессора и должно соответствовать прочностным характеристикам трубопровода.

Степень сжатия, равная отношению уточненного начального давления Р_н к величине Р_к, должна быть близкой к нормативной.

Расстановку компрессорных станций (КС) по трассе можно осуществить с помощью построения линии гидравлического уклона по уравнению 6.10, подразделяя общую длину участка L_c на более короткие подучастки (L₁, L₂ и т.д.) и определяя для каждого из них Р_кi. Начальное и конечное давление в целом по участку между КС определены условиями эксплуатации. При этом принятое Р_н должно, как сказано выше, удовлетворять условию прочности трубопровода, которое записывается также, как для МНП (уравнение 5.5):

.

Построение графика ведется в координатах P-L (рис.8.6) и заключается в следующем:

- наносится условный профиль трубопровода;

- на оси давлений наносится точка, отвечающая начальному давлению Р_н;

- задаются участки длиной L₁, L₂ и т.д. и для каждого из них рассчитываются по уравнению 6.10 величины конечного давления Р_к1, Р_к2 и т.д.

- полученные величины наносятся на график;

- место, где Р_кi совпадает со значением Р_к для заданного участка трубопровода есть место возможного расположения КС;

- на КС газ сжимается до Р_н и далее построение повторяется.

Рис. 8.6 Определение мест возможного расположения КС на участке МГП

1 – профиль трубопровода;

2 – линия гидравлического уклона

При графической расстановке КС по трассе их число должно совпасть с расчетом.

Задача № 4

Гидратообразование и его устранение

Способность газа образовывать кристаллогидраты при определенных условиях была открыта в 1810 г. английским химиком Х. Дэви.

Образование гидратов снижает пропускную способность МГП и может привести к закупорке МГП. При больших диаметрах газопроводов и больших значениях их пропускной способности наиболее целесообразным с точки зрения устранения гидратообразования является осушка газа на месте добычи перед сдачей на МГП, позволяющая получить температуру точки росы <0°С.

Гидратообразования можно избежать, если транспорт газа вести при давлениях и температурах, когда отсутствует гидратообразование.

Ориентировочно зону гидратообразования для природного газа можно определить по графикам, приведенным в справочной литературе (рис. 8.7) [16].

Рис.8.7 – Кривые равновесного состояния

гидратов природного газа при разной относительной плотности

Как видно из рис. 8.7, при снижении давления и повышении температуры возможность гидратообразования снижается. Поэтому снижение давления и повышение температуры применяются для разложения гидратов в газопроводе в том случае, если они образовались в процессе перекачки газа. Возможно применение этих методов в сочетании с ингибиторами, которые переводят влагу в раствор, не образующий гидратов.

Ингибиторы – метанол, ДЭГ, ТЭГ (ди- и триэтиленгликоли).

Расход метанола обычно определяют по справочникам или по практическим данным. Например, с помощью графиков, как показано на рис. 8.8.

Рис. 8.8 – Определение расхода метанола

Условия гидратообразования можно оценить расчетным путем, используя условие равновесия фаз [16]:

,                                          (8.36)

где

  - мольная доля газовых компонентов в твердых гидратах;

  - то же в газовой фазе;

К_i   - константа фазового равновесия i-компонента системы газ – твердый гидрат.

Зная состав газа и его температуру, задаваясь различным давлением, решают уравнение таким образом, чтобы сумма  была равна 1.

Константу фазового равновесия газовых компонентов находят по литературным данным [16].

При давлениях в МГП ниже значений, рассчитанных по уравнению 8.36, и температурах выше значений, рассчитанных по уравнению 8.36, явление гидратообразования будет сведено к минимуму.