Как контролируется и контролируется поток газа через (очень длинные) трубопроводы?

10

(Это тесно связано с измерением числа Маха внутри сопла, но это не касается сверхзвукового потока)

Трение и теплопередача влияют на число Маха сжимаемого потока (поток Фанно и Рэлея ). Поскольку очень важно иметь жесткий контроль над свойствами потока, вот мои вопросы:

  1. как узнать число Маха потока внутри длинных трубопроводов, несущих какой-либо газ (например, WEPP )?

  2. Какой номер Маха поддерживается через эти трубопроводы?

  3. Учитывая циклические изменения температуры и трение внутри труб, как число Маха поддерживается постоянным / в пределах диапазона?

fluid-mechanics gas pipelines measurements fluid-dynamics Subodh
источник
Я не чувствую себя достаточно компетентным, чтобы представить ответ, но я проходил стажировку в EQT corp в 2008 году, и я понял, что (в то время) большинство их линий электропередачи контролировалось только на насосных станциях. Используется множество счетчиков, включая расходомеры с диафрагмой, турбинные счетчики и ультразвуковые счетчики. Но опять же, они в основном измеряют только на насосных станциях (хотя я уверен, что есть исключения из этого).
Рик поддерживает Монику

Ответы:

14

Важно помнить, что эти трубопроводы не существуют как одна изолированная линия и будут иметь несколько ответвлений, которые соединяются с главным трубопроводом и разделяются для продажи газа в разные места. Это касается очень широкого вопроса обеспечения потока и моделирования трубопроводной сети.

Трубопровод также будет разбит компрессором на более мелкие участки, поскольку, как вы упомянули, потери на трение потребуют повторного сжатия газа при его прохождении по трубопроводу.

Чтобы ответить на ваш вопрос, расход газа будет регулярно измеряться с использованием различных расходомеров, таких как измеритель диафрагмы, ультразвуковой измеритель, измеритель Кориолиса, измеритель турбины и т. Д. Это будет происходить в любой точке, в которой поток газа поступает в магистральный трубопровод или разветвленный быть проданным. Это также может происходить через равные промежутки времени (например, компрессорные станции) вдоль трубопровода. Если вы хотите определить число Маха, вы можете просто рассчитать его по измеренной скорости.

Я не знаю какого-либо целевого числа Маха или скорости в трубопроводах, оно, безусловно, будет дозвуковым, остальное будет зависеть от специфики сечения трубы. Например, профиль высоты, наличие жидкостей, коррозия и необходимое давление в пункте назначения будут влиять на скорость, с которой вы можете транспортировать газ.

SecondVector
источник
4

На вопрос 1, насколько я помню, фискальный учет длинных газопроводов с углеводородным газом проводится с помощью массовых расходомеров с эффектом Кориолиса. Чтобы вычислить число Маха, все, что требуется, это массовый расход и температура от термопары (вместе с некоторой оценкой отношения теплоемкости смеси).

Этот ответ нуждается в проверке на предмет достоверности ссылок. (CW, поскольку я не проверял никаких книг.)

Вопросы 2 и 3 более сложны, и, возможно, их снова нужно разделить.

dcorking
источник