Определение числа КС и их расстановка по трассе МГ

Число КС и их размещение по трассе должны обеспечивать транспорт газа в заданном объеме, возможность реализации максимальной пропускной способности и работу оборудования и всего газопровода с максимальной эффективностью. В некоторых случаях может оказаться экономически целесообразным при определении числа КС и их расстановке учитывать необходимость покрытия часовой неравномерности потребления газа. Прежде всего, это касается длины последнего участка.

В процессе эксплуатации МГ решаются следующие основные задачи:

- обеспечение безопасной работы оборудования и газопровода в целом (Р < Р_д, Q_MAX < Q < Q_MIN, N < N_p);

- реализация заданной (плановой) или технически возможной производительности;

- выбор технологической схемы и режима работы обеспечивающих оптимальную работу МГ

Как было показано, максимальная эффективность работы МГ достигается при максимальном давлении газа на выходе КС, т. е. станции следует разместить таким образом, чтобы давление на входе КС позволяло при максимальном использовании располагаемой мощности ГПА получить максимальное давление на выходе станции. Повышение эффективности работы МГ объясняется двумя причинами. Во-первых, при перемещении КС к началу трубопровода повышается давление газа на входе в станцию, что приводит к снижению объемной производительности на входе в компрессоры и, как следствие, к повышению степени сжатия КС. Во-вторых, повышение давления газа в участке приводит к уменьшению его объема, следовательно, к снижению скорости течения газа и потерь давления на преодоление сил трения.

При прочих равных условиях длина участка зависит от перепада давления в нем и поэтому будет различна для участков между КС и для конечного участка. Для определения длин участков воспользуемся уравнением пропускной способности:

; (1.103), ; (1.104)

где индекс к относится к конечному участку газопровода.

Расстояние между КС при P_вых = Р_mах зависит от давления в конце участка, т. е. в конечном счете, от степени сжатия установленных на станции компрессоров. Степень сжатия КС и компрессоров следует определять из условия полного использования располагаемой мощности ГПА.

Определим во сколько раз длина последнего участка больше длины промежуточных участков . (1.105)

Так как в дальнейшем длины участков будут уточняться, то вторым сомножителем в (1.105) можно пренебречь.

Зная длину всего МГ L и длины участков можно определить теоретическое число КС n₀: . (1.106)

Теоретическое число КС, как правило, получится в виде неправильной дроби и появляется проблема округления этой величины.

Округление в меньшую сторону приведет к снижению пропускной способности МГ и при недопустимости этого по условиям заказчика потребуется сооружение лупингов на всех участках газопровода, что при эксплуатации создаст дополнительные трудности.

При округлении n₀ числа КС в большую сторону пропускная способность

МГ возрастет, что хорошо с точки зрения, покрытия сезонной неравномерности потребления газа.

Чаще всего число КС округляется в большую сторону. После округления числа станций необходимо уточнить длины участков. Для этого воспользуемся уравнением (1.106): ; (1.107), . (1.108)

Расстановка КС в соответствии с (1.107) и (1.108) справедлива в случае использования ГПА с электроприводом, когда производительность МГ от участка к участку не меняется. Если на КС установлены ГПА с приводом от газовой турбины или двигателя внутреннего сгорания, то часть транспортируемого газа будет потребляться на собственные нужды и производительность МГ будет от участка к участку снижаться. Для такого газопровода производительность каждого участка можно записать следующим образом:

Q_i=Q — Q_ТГ^. i,

где Q_i - производительность i-го участка;

Q - производительность поступления газа на головную КС;

Q_ТГ - объем потребляемого КС топливного газа;

i - номер КС по ходу газа.

Используя уравнение пропускной способности участка, запишем соотношение длин участков с различной производительностью:

. (1.109)

Тогда для принятого числа КС можно записать длину газопровода как сумму длин участков его составляющих

, (1.110)

где l - средняя длина участка между КС.

При принятом числе КС из (1.110) определяется средняя длина участка между КС. Затем используя (1.109) рассчитывается длина всех промежуточных участков. Определяется длина конечного участка. Правильность принятого числа КС проверяется по пропускной способности участков.

Расстановка КС с учетом топливного газа позволяет повысить эффективность работы МГ при принятом числе станций, а в некоторых случаях и уменьшить число КС.