Природа гидравлического сопротивления для газа и капельной жидкости одна и та же. Поэтому нет принципиальных различий между формулами, определяющими коэффициент гидравлического сопротивления для газопроводов и нефтепроводов.
Однако при расчете магистральных газопроводов обычно пользуются специальными формулами. До 60-х годов весьма широко применялись эмпирические формулы, в которых коэффициент гидравлического сопротивления 
выражен в зависимости от числа Рейнольдса и диаметра трубопровода: 
и 
. Число таких формул велико, и порой было трудно решить, какой из них следует отдать предпочтение. После появления универсальных формул 
, учитывающих как число Рейнольдса, так и относительную шероховатость труб 
, стали пользоваться формулой 
(5.1) аналогичной по своей структуре формуле Альтшуля 
.
При режиме гладкого трения, когда 
, она переходит в 
, а при квадратичном режиме, когда 
, переходит в 
(5.2) где 
– эквивалентная (абсолютная) шероховатость.
Чтобы учесть местные сопротивления (краны, переходы) рекомендуется увеличить коэффициент гидравлического сопротивления на 5%.
Квадратичный режим движения газа — обычный для магистральных газопроводов. Режим смешанного трения (5.1) бывает при неполной загрузке газопровода. Режим гладкого трения характерен для распределительных газопроводов в населенных пунктах.
Считается, что переход от режима смешанного трения к квадратичному происходит при числе Рейнольдса 
(5.3) Если 
, то режим квадратичный.
Число Рейнольдса удобно представить в следующем виде: 
Коэффициент эффективности: Коэффициент гидравлического сопротивления с течением времени изменяется. Если газ сухой и не содержит сероводорода, то находящиеся в нем твердые частицы шлифуют стенки трубопровода, шероховатость, а следовательно, и коэффициент гидравлического сопротивления постепенно уменьшаются. И наоборот, наличие в газе влаги и особенно сероводорода (внутренняя коррозия) приводит к постепенному возрастанию шероховатости и коэффициента гидравлического сопротивления. Сильное влияние на гидравлическое сопротивление оказывают скопления в пониженных точках трассы конденсата и влаги. К значительному увеличению гидравлического сопротивления приводит образование гидратов.
В процессе эксплуатации газопровода происходит старение линейных участков. Этот процесс связан с постепенным увеличением гидравлического сопротивления. Гидравлической эффективностью газопровода называется снижение его пропускной способности вследствие увеличения гидравлического сопротивления в процессе старения.
Гидравлическая эффективность газопровода на произвольный момент времени эксплуатации оценивается коэффициентом эффективности (или его еще называют коэффициентом гидравлической эффективности), 
.
Изменение гидравлического сопротивления трубопровода по сравнению с проектным характеризуется: 
(5.5) где 
– теоретическое значение коэффициента гидравлического сопротивления, определяемое обычно по формуле (5.2); 
– фактический коэффициент гидравлического сопротивления.
Коэффициент эффективности свидетельствует также об изменении пропускной способности трубопровода:
, (5.6) где 
– фактическая пропускная способность; 
– пропускная способность, вычисленная при коэффициенте гидравлического сопротивления и при значениях 
, 
, 
, 
и 
, полученных по опытным данным.
Коэффициент эффективности может принимать значения от 0 до 1. В случае когда фактическая пропускная способность равна теоретической 
.
Коэффициент эффективности определяют периодически для каждого участка (перегона между станциями). По величине 
судят о загрязненности трубопровода.
6 Газопроводы с лупингами. Эффективность перемычек.
Лупингом называется дополнительный трубопровод, проложенный параллельно основной магистрали и соединенный с ней в двух сечениях: начальном и конечном.
Лупинги предназначаются либо для увеличения пропускной способности, либо для повышения давления в конечной точке газопровода, либо для снижения давления в начальной точке. Лупинги прокладываются также как резервные нитки магистрали Цель расчета – определение длины лупинга, при которой обеспечивается требуемый эффект. Газопровод с лупингом – один из простейших видов сложных газопроводов. При расчете газопроводов с лупингами удобно пользоваться коэффициентами расхода.
Участки 
и 
соединены последовательно. Поэтому в соответствии с (6.15) будем иметь
где 
– коэффициент расхода всего газопровода; коэффициент расхода 
следует считать известной величиной; коэффициент расхода 
подлежит определению.
Поскольку трубопроводы 1 и 2 соединены параллельно, согласно (6.12) 
(как и , коэффициент 
– тоже известная величина). Получим
откуда
(6.16)
Теперь сравним пропускную способность газопровода с лупингом ( 
) с пропускной способностью газопровода без лупинга ( 
). При условии, что давления 
и 
до и после прокладки лупинга одинаковые, на основании формулы (6.10) можно написать, что коэффициент увеличения пропускной способности 
. Учитывая (6.16), получим, что
(6.17)
Из (6.17) находим, что длина лупинга, необходимая для увеличения пропускной способности в 
раз,
(6.18)
Второй способ увеличения пропускной способности газопровода – удвоение числа компрессорных станций. Считая, что это равносильно сокращению расстояний между станциями вдвое, напишем: до удвоения числа станций
и после удвоения
.
Эффективность перемычек
Перемычкой называется трубопровод, соединяющий два параллельных газопровода. Перемычки применяются для регулирования пропускной способности и повышения надежности многониточных газопроводов.
Отношение пропускной способности газопровода с перемычкой к пропускной способности до включения перемычки будем называть эффективностью перемычки.
Перемычки эффективны не только в местах присоединения лупингов, но и в точках, где изменяются диаметры трубопроводов. В этих точках изменяется угол наклона линии падения квадрата давления, и соединение перемычкой таких ниток с другими приведет к перераспределению расходов и, следовательно, к увеличению пропускной способности.
Очевидно, что с увеличением числа ниток эффективность перемычки уменьшается. Очевидно также, что эффективность перемычки уменьшается с уменьшением различия в диаметрах участков. Если диаметры параллельных ниток не изменяются по длине и если отсутствует лупинг, то перемычки как средство, увеличивающее пропускную способность газопровода, оказываются бесполезными (в этом случае линия падения квадрата давления будет одна, общая для всех параллельных ниток). Однако это не означает, что для таких газопроводов перемычки не нужны. Перемычки позволяют, например, уменьшить снижение пропускной способности при аварийных или планово-предупредительных ремонтах трубопровода. Эти работы ведутся не на всей поврежденной нитке, а на сравнительно небольшой ее части. При помощи кранов ремонтируемый участок отключается. Пропускная способность газопровода при этом снижается. Очевидно, что чем меньше длина ремонтируемого участка и, следовательно, чем большее число перемычек имеет система трубопроводов, тем меньше будет снижение пропускной способности.
Определим число перемычек, при котором пропускная способность уменьшается до заданного предела. Обозначив длину ремонтируемого участка 
, получим, что число перемычек
(6.26)