W jaki sposób monitorowany i kontrolowany jest przepływ gazu przez (bardzo długie) rurociągi?

9

(Jest to ściśle związane z pomiar liczby Macha wewnątrz dyszy ale nie dotyczy to przepływu naddźwiękowego)

Tarcie i wymiana ciepła mają wpływ na liczbę Macha przepływu ściśliwego ( Fanno i Przepływ Rayleigha ). Ponieważ niezwykle ważna jest ścisła kontrola właściwości przepływu, oto moje pytania: -

  1. skąd wiadomo liczbę Macha przepływu w długich rurociągach, niosących jakiś rodzaj gazu (np. WEPP )?

  2. Jaka liczba Macha jest utrzymywana przez te rurociągi?

  3. Biorąc pod uwagę cykliczne zmiany temperatury i tarcie wewnątrz rur, jak utrzymuje się liczbę Macha na stałym poziomie?

fluid-mechanics gas pipelines measurements fluid-dynamics Subodh
źródło
Nie czuję się na tyle kompetentny, aby złożyć odpowiedź, ale odbyłem staż w EQT corp w 2008 r. I rozumiałem, że (w tamtym czasie) większość ich linii przesyłowych gazu jest monitorowana tylko na stacjach pomp. Wykorzystuje się wiele mierników, w tym przepływomierze z kryzami, mierniki turbin i mierniki ultradźwiękowe. Ale znowu, mierzą one głównie w przepompowniach (choć jestem pewien, że istnieją wyjątki od tego).
Rick Teachey

Odpowiedzi:

13

Ważne jest, aby pamiętać, że te rurociągi nie istnieją jako pojedyncza izolowana linia i będą miały wiele gałęzi, które wiążą się z głównym rurociągiem i oddzielają się, aby gaz był sprzedawany w różnych miejscach. Dotyczy to bardzo szerokiego tematu Zapewnienie przepływu i modelowanie sieci rurociągów.

Rurociąg zostanie również podzielony na mniejsze sekcje stacje sprężarek ponieważ, jak już wspomniałeś, straty tarcia będą wymagały ponownego sprężenia gazu podczas jego podróży wzdłuż rurociągu.

Aby odpowiedzieć na twoje pytanie, natężenie przepływu gazu będzie regularnie mierzone za pomocą różnych przepływomierze takie jak miernik kryzy, miernik ultradźwiękowy, miernik Coriolisa, miernik turbiny itp. Będzie to miało miejsce w dowolnym momencie, gdy przepływ gazu do głównego rurociągu lub rozgałęzienie zostanie sprzedane. Może również wystąpić w regularnych odstępach czasu (tj. Stacjach sprężarek) wzdłuż rurociągu. Jeśli chcesz określić liczbę machów, możesz po prostu obliczyć ją na podstawie zmierzonej prędkości.

Nie znam żadnej docelowej liczby mach lub prędkości w rurociągach, z pewnością będzie ona poddźwiękowa, reszta będzie zależała od specyfiki odcinka rury. Na przykład profil elewacji, obecność cieczy, korozja i wymagane ciśnienie w miejscu przeznaczenia będą miały wpływ na prędkość, z jaką można transportować gaz.

SecondVector
źródło
3

W przypadku pytania 1, o ile sobie przypominam, pomiar fiskalny długich gazociągów węglowodorowych odbywa się za pomocą przepływomierzy masowych z efektem Coriolisa. Aby obliczyć liczbę Macha, wszystko, co byłoby wymagane, to przepływ masowy i temperatura z termopary (wraz z pewnym oszacowaniem stosunku pojemności cieplnej mieszaniny).

Ta odpowiedź wymaga sprawdzenia w oparciu o wiarygodne referencje. (CW, ponieważ nie sprawdziłem żadnych książek.)

Pytania 2 i 3 są trudniejsze i znowu mogą wymagać oddzielenia.

dcorking
źródło