Оптимальные параметры магистрального газопровода.

Определение экономически наивыгоднейших параметров магистрального газопровода (диаметр , рабочее давление и степень сжатия компрессорных станций ) – одна из основных задач технологического расчета. В качестве критерия при выборе оптимальных параметров газопроводов принимаются приведенные затраты:

, (13.1)

где – приведенные годовые затраты; – капитальные затраты; – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (при расчете объектов транспорта и хранения нефти и газа он принимается равным 0,12 [1/год]); – эксплуатационные расходы.

Для расчета наивыгоднейших параметров магистральных газопроводов используют методы графоаналитический, сравнения конкурирующих вариантов, а также аналитический. В практике проектирования наибольшее распространение получили первые два метода.

12. Влагосодержание природных газов. Точка росы.

Влагосодержание природных газов – важнейший параметр, в значительной степени определяющий технологический процесс сбора и подготовки газа к дальнему транспорту на газовом промысле.

Газ в условиях пластовых давлений и температур насыщен парами воды, поскольку газоносные породы всегда содержат связанную, подошвенную или краевую воду. По мере движения газа по скважине давление и температура уменьшаются. При понижении температуры происходит и уменьшение количества водяных паров в газовой фазе, а со снижением давления, наоборот, увеличивается содержание влаги в газе

Вода, при движении газа конденсируются, скапливаются в низких местах газопроводов, нарушая технологический режим транспортировки газа. Соединения воды с кислыми газами способствуют интенсивной коррозии оборудования. Кроме того, при определенных давлениях в присутствии влаги в газе образуются кристаллогидраты, которые закупоривают проходное сечение газопровода и арматуры, что приводит к аварийным ситуациям.

Обычно влагосодержание газа выражают отношением массы паров воды, содержащейся в единице массы газа к единице массы сухого газа (массовое влагосодержание) или в количестве молей паров воды, приходящихся на моль сухого газа (молярное влагосодержание).

Содержание влаги в газе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.

В практике чаще пользуются абсолютной влажностью, т.е. выражают массу паров воды в единице объема газа, приведенной к нормальным условиям (0°С и 0,1 МПа). Абсолютную влажность W измеряют в г/м³ или кг на 1000 м³.

Относительная влажность – это выраженное в процентах (или долях единицы) отношение количества водяных паров, содержащихся в единице объема газовой смеси, к количеству водяных паров в том же объеме и при тех же температурах и давлении при полном насыщении. Полное насыщение оценивается как 100 %.

К факторам, определяющим влагосодержание природных газов относятся давление, температура, состав газа, а также количество солей, растворенных в воде, контактирующей с газом.

Влагосодержание природных газов зависит от давления, температуры, состава газа и воды, характеристики среды контакта и определяется по номограммам. На рисунке 15.1 приведена одна из таких номограмм, построенная в результате обобщения экспериментальных данных по определению влагосодержания газов при широком диапазоне изменения давлений и температур равновесного содержания паров воды в кг на 1000 м³ природного газа относительной плотности 0,6, не содержащего азот и находящегося в контакте с пресной водой. Линия гидратообразования ограничивает область равновесия паров воды над гидратом. Ниже линии гидратообразования приведены значения влажности для условий метастабильного равновесия паров воды над переохлажденной водой, Погрешность определений влажности газов с относительной плотностью, близкой к 0,6, по данной номограмме не превышает ±10 %, что допустимо для технологических целей.

Температура точки росы – температура, до которой должен охладиться газ при данном давлении, для того чтобы содержащийся в нем пар достиг насыщения и начал конденсироваться, т. е. появилась роса.

Точка росы указывает количество влажности в газе. Чем выше точка росы, тем выше содержание влажности в газе при данной температуре.

Когда температура газа равна температуре точки росы, то говорят, что газ насыщен. Температура точки росы никогда не превышает температуру газа. Следовательно, при охлаждении газа влажность должна уменьшаться, и это происходит посредством конденсации.