27输气管的压力分布及平均压力(修改).docx

第七节 输气管的压力分布及平均压力
一、水平输气管的压降曲线：
气体在输送的过程中，随着输送距离的不断变化，压力也随之变 化，那么对输油管线来讲，如果是等温的，牛顿流体的输送管线它的 压降曲线是一条直线，那么我们再看一下水平输气管他有没1
P
70

57

40
AP




后四分之一段消耗 =13％。末端的压力提高了,这样末端 的压降下降的幅度就大了很多,从另一个方面说明了,高压条件下的 输气也是比较有利的。我们要保证输气管道的压力在前段变化,不要 再后面变化,在前面变化比较平缓,后面很快就衰减了。也说明了, 为什么压缩机的出口压力要比较大。
从上面两个例子看出：压气站入口压力增高后,下游段管长上压
降大大降低,进一步说明：
输气管压力高一些，对降低能耗和输气成本有利；
压气站入口压力不能太低。
对比等温输油管、热油管和输气管的压降曲线：
等温输油管和起点终点的压力无关，变化情况都是一样的。就是 一条直线在衰减。不论是在什么位置上。
热油管与输气管压降曲线形状类似，但原因不同：随着输送距离 的增加，输送曲线是抛物线形状。
热油管由于T I, v f,摩阻f, if
输气管由于PI, p I, Qf, vf，摩阻f
二、平均压力：
水平输油管停输后,管内液体压力很快消失（管线的密封不是很 好）,因为液体近似为不可压缩流体,只要从阀门处稍稍泄漏一点液 体（压力）,压力很快消失。气体是可压缩的,水平输气管停输,两 端截断阀门关闭后,气管压力不会立即消失,高压端的气体会逐渐流 向低压端,高端压力降低,低压端压力升高,最后使管内压力达到某 一平均压力,这种现象称输气管的压力平衡现象。这种现象在输油管 道中是没有的。
平均压力的计算：
按停输前后管路内气体质量不变为原则，求P。在图上体现为
pj
压降曲线下的面积和P L相等。根据数学的定义：是指，这条曲线所
pj
包含的面积与平均值曲线所围面积相等时,
于是：P 二 1 f Pdx P = ,'P2 -（p2 - P2 上
pj L x x q Q z L
令 y = p2 _(p2
QQ
-P 2)二 dy =-
zL
P2 - P2
Q z—
L
dx
dx = -_^
P 2 - P2
Qz
x=o, y = P2
Q
x=L, y = P2
z
P
pj
L
z
（
Ldy
P 2 — P 2
Q z丿
+ 亠］积分是采用变量替换法
P + P
Qz
为什么要计算平均压力？
平均压力的应用：
z = f（T,P ）与P,T,P,T有关，P、T沿管长变化，一般在计算z
r r c c
值时（z取常数），按输气管平均压力P和平均温度T下的压缩因子 pj pj
z 作为公式中计算或设计时的 z 值。临界压力 P 和临界温度 T ，得到 cc
对比压力Pr，Tr，通过查图就能确定压缩因子z。
计算管线中的储气量
管线不但输气，而且还有一个储气的作用，也是一个很大的容器， 那我们怎么计算储气量，计算储气量的时候，也需要用到管线中的平 均参数P，T，v,把v转化为工程标准状态下气体的体积为v：这
pj p