Рассматривается вопрос о расчете потерь газа при разгерметизации резервуаров, содержащих газ под высоким (5–15 мпа) или сверхвысоким (до 20–35 мпа) давлением. классическая теория этого вопроса дает ответ о режиме истечения газа, значениях давления, температуры, плотности и скорости истечения, а также о расходе газа, однако при этом предполагается, что газ является совершенным (т.е. его свойства описываются уравнением состояния Клапейрона – Менделеева). Предполагается также, что внутренняя энергия и энтальпия газа зависят только от температуры, процесс считается адиабатическим, описываемым классической адиабатой Пуассона. Для истечения реального газа, находящегося в резервуарах с высоким давлением, большинство этих допущений не имеет места, и хотя процесс истечения действительно адиабатический, уравнение адиабаты будет совершенно иным, нежели в классическом случае. В статье предлагается решение этого вопроса, свободное от необоснованных допущений.
Ключевые
слова: расчет, утечка, потеря газа, резервуар, газопровод, отверстие, истечение, реальный газ, высокие и сверхвысокие давления, критический режим, уравнение состояния, эффект Джоуля – Томсона, теплоемкость, адиабатический процесс, адиабата реального газа.
Авторы:
М.В. Лурье, д.т.н., профессор Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина, заслуженный деятель науки Российской Федерации, e-mail: lurie254@gubkin.ru
Литература:
1. Чарный И.А. Основы газовой динамики. – М.: Гостоптехиздат, 1961. – 200 с.
2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. – Изд-е 5-е, перераб. – М.: Наука, гл. редакция физ.-мат. лит-ры, 1991. – 597 с.
3. Лурье М.В. Экспертиза потерь нефти и газа при авариях на трубопроводах // Эксперт-криминалист. – 2009. – № 2. – C. 9–13.
4. Стрекалов А.В., Глумов Д.Н. Определение основных свойств реальных газов // Территория «НЕФТЕГАЗ». – 2010. – № 12.
5. Лурье М.В. Теплогидравлический расчет установившихся режимов работы газопроводов высокого давления // Территория «НЕФТЕГАЗ». – 2013. – № 2. – С. 78-83.
6. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. – М.: Изд. центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. – 456 с.
Открыть PDF