Расчет газопровода с учетом рельефа трассы
VI РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДА С УЧЕТОМ РЕЛЬЕФА ТРАССЫ
Согласно нормам технологического проектирования газопроводов рельеф следует учитывать в тех случаях, когда на трассе имеются точки, расположенные выше или ниже начального пункта газопровода более чем на 200 м. Представим себе, что такой газопровод состоит из соединенных друг с другом прямолинейных наклонных участков.
Начало и конец каждого из них – характерные точки трассы, геодезические отметки которых существенно различные. Микрорельефом участков пренебрегаем. Для любого из этих участков
(6.1)
Привлечем сюда уравнение состояния p/ρ = zRT и сделаем замены:
, поскольку для наклонного трубопровода 
.
Где Dz – разность высот конца и начала участка;
l – длина участка.
Рекомендуемые материалы
Кроме того, умножим (6.1) на р. В результате получим:
где
и 
После интегрирования
(индексы «н» и «к» означают начало и конец наклонного участка).
Далее целесообразно индекс «н» присвоить началу первого участка, а индекс «к» – концу последнего. Первый, второй, третий и т. д. Участки, составляющие рассматриваемый газопровод, обозначим соответствующими цифрами.
| Этими же цифрами будем обозначать конечные точки участков. Таким образом, для первого участка для второго для третьего для конечного участка Умножим второе уравнение на exp (aDz1), третье на exp [a (Dz2 + Δz1)], четвертое на exp [a (Δz3 + Dz2 + Δz1)] и т. д. И учтем, что aΔZ1 = а (z1— zh); a (Dz2 + Δz1)= a(z2 + zH); a(Δz3 + Dz2 + Δz1)= a(z3 –zH) и т. Д. Затем сложим уравнения для всех участков. Приняв zH= 0, получим
Теперь воспользуемся формулой
и примем Отсюда:
Примем также exp(аzк) ≈1 + аzк. Подставив это в (6.2), |
;
;
.
(6.2)
. 
Получим
(6.3)
и далее
(6.4)
Здесь 
учитывает влияние разности высот конечной и начальной точек газопровода на его пропускную способность. Чем выше расположена конечная точка по отношению к начальной (чем больше zк), тем пропускная способность меньше, и наоборот.
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Варвары.
Слагаемое, 
учитывает влияние на пропускную способность геодезических отметок промежуточных точек, т. е. влияние характера профиля трассы.
Заметим, что 
представляет собой алгебраическую сумму площадей, заключенных между линией профиля трассы и горизонтальной линией, проведенной из начальной точки трассы (рис. 5.10). Там, где линия профиля проходит выше горизонтальной линии, площадь F имеет знак плюс, а где ниже – минус.
Пропускная способность, как это видно из (6.4), будет больше у того газопровода, у которого при прочих равных условиях суммарная площадь F меньше.
Например, пропускная способность газопровода 1–2–3–4 меньше пропускной способности горизонтального газопровода 1–5 такой же протяженности и такого же диаметра не только из-за того, что 
, но и потому, что 
, а 
. Влияние вида профиля трассы на пропускную способность обусловлено тем, что в начале трубопровода плотность газа больше, чем в конце. Если и отбросить, то (6.3) и (6.4) обратятся в уже известные нам формулы для расчета газопроводов, проходящих по равнинной местности.
, т.е. как 
