МОДЕЛЮВАННЯ ВИТІКАНЬ ГАЗУ З ГАЗОПРОВОДІВ В АВАРІЙНИХ СИТУАЦІЯХ

Анотація

У розвиток теорії течії газу в газопроводах досліджено практичні питання експлуатації газотранспортної системи. Досліджувані в роботі витікання газу з газопроводів можуть виникати у разі аварійних розривів стінки трубопроводу, а також в штатних ситуаціях, зокрема, під час продування і спорожнення ділянок газопроводу високого тиску.

У досліджені використані як рівняння збереження маси і зміни кількості руху, так і рівняння енергії, показано термодинамічні перетворення, що відбуваються з газом. У розрахунках визначаються розподіл швидкості, тиску та температури газу, і на цій основі виявляються нові, раніше невідомі ефекти, а також перевіряються і уточнюються відомі результати і існуючі методи розрахунку.

Газова динаміка розвивалася, звичайно, і для вирішення проблем проектування і експлуатації трубопроводів. Експлуатація газотранспортних систем пов’язана з безліччю технологічних режимів, коли «спрощені припущення» суперечать дійсності і не дозволяють виявити важливі для практики ефекти. Найпростіші оцінки показують, що в газопроводах існують течії, що характеризуються великими швидкостями, за яких сили інерції досить істотні, а температура газу внаслідок стиснення і розширення потоку змінюється на десятки градусів. Перш за все, це відноситься до процесів, що виникають у разі витікання газу через отвори при розривах газопроводу, а також до технологічних операцій, пов’язаних з частковим перепуском газу або його скиданням в атмосферу. В роботі досліджено саме такі явища. Зокрема проведено моделювання процесу витікання газу через дефект певного діаметра в тілі магістрального газопроводу, досліджено вплив зміни діаметра дефекту і відстані до місця витоку від початку перегону між компресорними станціями, на значення тиску та температури в кінці перегону.