Режимы работы трубопровода и компрессорных станций (КС) связаны между собой: расход в трубопроводе равен подаче КС, давление нагнетания соответствует давлению в начале перегона между станциями, а давление всасывания следующей КС равно давлению в конце перегона.
Любые изменения режима работы КС приводят к изменениям режима работы трубопровода, и наоборот. Поэтому нельзя определить пропускную способность газопровода при помощи одной только формулы расхода. Пропускную способность газопровода также нельзя найти, пользуясь только характеристиками нагнетателей или только аналитическими выражениями этих характеристик.
Трубопровод и КС следует рассматривать как единое целое, и в технологическом расчете газопровода режимы работы трубопровода и КС должны быть согласованы. Это согласование может быть осуществлено совместным решением уравнений характеристик КС и характеристики перегонов между станциями.
Уравнение характеристики КС возьмем в виде
, (9.1)
а уравнение характеристики трубопровода (перегона между КС) удобно выразить так:
, (9.2)
где 
– постоянный коэффициент; 
– длина перегона.
. (9.4)
при прочих равных условиях (неизменных значениях давлений в начале и конце газопровода и заданной характеристике КС) пропускная способность газопровода как системы тем больше, чем ближе КС будет размещена к началу газопровода.
Очевидно, что при этом одновременно будут возрастать давления на входе и выходе КС. Увеличение пропускной способности газопровода при смещении КС к его началу объясняется повышением степени сжатия КС вследствие уменьшения объемной производительности на ее всасывании (растет давление 
), а также некоторым повышением среднего давления для обоих перегонов, что вызывает расход энергии на преодоление сил трения при движении газа по трубопроводу (снижается средняя скорость движения газа на перегоне).
Для газопровода с 
компрессорными станциями (рисунок 9.2) имеем
; 
;
; 
;
…………………………………………….……
; 
(9.5)
Рисунок 9.2. Схема газопровода с компрессорными станциями.
(9.9)
Из (9.7), (9.8) и (9.9) видно, что пропускная способность газопровода в первую очередь зависит от давления в начальной точке газопровода (
или 
), даже незначительное снижение этого давления приводит к ощутимому уменьшению пропускной способности газопровода (
).
Давление в конечной точке газопровода, напротив, оказывает незначительное влияние на его пропускную способность; оно может изменяться в довольно большом диапазоне, и на пропускной способности газопровода это существенно не отразится. Влияние 
на 
тем меньше, чем больше число станций 
, влияние начального давления на пропускную способность газопровода с увеличением , наоборот, возрастает.
Из (9.7), (9.8) и (9.9) также следует, что на пропускную способность газопровода влияет расположение компрессорных станций: чем меньше расстояния между ними, тем меньше 
и, следовательно, тем больше . Но при сближении станций возрастут давления и 
. Это – ограничение: давление в любой точке газопровода не должно превышать допустимого из условия прочности.
Режим работы газопровода при отключении компрессорных станций или агрегатов. Влияние отключения части или всех агрегатов на станции х на изменения давлений всасывания и нагнетания на предыдущих и последующих станциях.
Рассмотрим сначала простейший случай: на газопроводе с однотипными и расположенными на одинаковых расстояниях станциями одна из них (
) вышла из строя. Очевидно, что пропускная способность их уменьшается.
(10.1)
или, если первой станции нет и давление газа, поступающего в начальный пункт газопровода, обозначить 
, то
(10.2)
Причина снижения пропускной способности газопровода на правом участке – уменьшение давления всасывания на станции 
. Влияние уменьшения давления всасывания на снижение пропускной способности газопровода согласно (9.8) возрастает с увеличением числа станций. В рассматриваемом случае (на правом участке) число станций увеличивается при уменьшении левого участка, т.е. при уменьшении . Следовательно, как и для левого участка, пропускная способность газопровода снижается тем сильнее, чем меньше .
При отключении двух станций 
и 
по аналогии с (10.1)
Теперь рассмотрим, как после отключения части или всех агрегатов на станции 
изменятся давления и 
на предыдущих и последующих станциях (рисунок 10.1). Примем всасывающий коллектор станции (точка 
) за конечный пункт левого участка газопровода. Линия падения давления, идущая от станции 
, вследствие уменьшения расхода будет более пологой. Поэтому давление в точке возрастет. Поэтому давления и на станции увеличатся; на станции 
они возрастут в меньшей мере и т. д. Для правого участка, начинающегося от станции , аналогия будет со случаем уменьшения подачи газа на головную станцию: линия падения давления будет более пологой, давления на станциях понизятся. Давления и можно определить, переходя от станции к станции. Зная давление в конце газопровода, по формуле 
находим давление на последней станции. Затем по формуле 
или при помощи приведенных характеристик нагнетателей находим давление .
Возьмем участок, начинающийся от станции . Вторая станция на этом участке отключена. Расход при условии, что давление на первой станции равно 
, может быть определен по формуле (10.2), в которой сначала следует принять 
, а затем надо будет заменить на 
. Получим, что наибольшее допустимое значение расхода при отключении станции
.
После определения расхода 
решается вопрос о том, каким образом на станции 
может быть достигнуто давление т. е. решается вопрос о регулировании. Наиболее экономичные способы регулирования – отключение агрегатов и изменение частоты вращения роторов.
Число агрегатов, которые должны быть отключены на станциях от первой до включительно, и частоту вращения роторов можно определить по приведенным характеристикам. При этом возможен целый ряд режимов работы, обеспечивающих на станции давление, равное . Наилучшим из них будет тот, при котором давления поддерживаются на возможно более высоком уровне. В этом случае линии падения давления будут пологими, степени сжатия на станциях, а следовательно, и мощности, затрачиваемые на компримирование, – наименьшими.