Wie wird der Gasfluss durch (extrem lange) Rohrleitungen überwacht und gesteuert?

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(Dies hängt eng mit der Messung der Machzahl in einer Düse zusammen , betrifft jedoch nicht den Überschallstrom.)

Reibung und Wärmeübertragung haben Auswirkungen auf die Machzahl der kompressiblen Strömung ( Fanno- und Rayleigh-Strömung ). Da es äußerst wichtig ist, die Fließeigenschaften genau zu kontrollieren, sind hier meine Fragen:

  1. Woher kennt man die Machzahl der Strömung in langen Rohrleitungen, die irgendeine Art von Gas transportieren (z. B. WEPP )?

  2. Welche Machzahl wird durch diese Pipelines aufrechterhalten?

  3. Wie wird die Machzahl unter Berücksichtigung der zyklischen Temperaturänderungen und der Reibung in den Rohren konstant / innerhalb eines Bereichs gehalten?

fluid-mechanics gas pipelines measurements fluid-dynamics Subodh
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Ich fühle mich nicht gut genug informiert, um eine Antwort einzureichen, aber ich habe 2008 ein Praktikum bei EQT Corp. absolviert, und ich habe verstanden, dass (zu der Zeit) die meisten ihrer Gasübertragungsleitungen nur an Pumpstationen überwacht werden. Es werden viele Messgeräte verwendet, einschließlich Messblenden für Durchblendungsplatten, Turbinenmessgeräte und Ultraschallmessgeräte. Aber auch hier messen sie meistens nur an den Pumpstationen (obwohl ich sicher bin, dass es Ausnahmen gibt).
Rick unterstützt Monica

Antworten:

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Es ist wichtig zu bedenken, dass diese Pipelines nicht als einzelne isolierte Leitung existieren und eine Reihe von Abzweigungen haben, die an die Hauptpipeline angeschlossen sind und sich aufteilen, damit Gas an verschiedene Standorte verkauft werden kann. Dies berührt ein sehr breites Thema der Flusssicherung und der Modellierung von Pipelinenetzwerken.

Die Pipeline wird auch von Kompressorstationen in kleinere Abschnitte unterteilt , da, wie Sie bereits erwähnt haben, Reibungsverluste erfordern, dass das Gas auf seinem Weg entlang der Pipeline erneut komprimiert wird.

Um Ihre Frage zu beantworten, wird der Gasdurchfluss regelmäßig mit einer Vielzahl von Durchflussmessern wie einem Messblendenmesser, einem Ultraschallmessgerät, einem Coriolis-Messgerät, einem Turbinenmessgerät usw. gemessen . Dies geschieht zu jedem Zeitpunkt, an dem Gas in die Hauptleitung fließt oder fließt verzweigt werden die verkauft werden. Es kann auch in regelmäßigen Abständen (dh an den Kompressorstationen) entlang der Rohrleitung auftreten. Wenn Sie die Machzahl bestimmen möchten, können Sie sie einfach aus Ihrer gemessenen Geschwindigkeit berechnen.

Mir ist keine Ziel-Machzahl oder -geschwindigkeit in Pipelines bekannt, es wird sicherlich Unterschall sein, der Rest wird von den Besonderheiten des Rohrabschnitts abhängen. Beispielsweise wirken sich das Höhenprofil, das Vorhandensein von Flüssigkeiten, Korrosion und der erforderliche Druck am Zielort auf die Geschwindigkeit aus, mit der Sie das Gas transportieren können.

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Für Frage 1 erfolgt, soweit ich mich erinnere, die steuerliche Messung langer Kohlenwasserstoffgaspipelines mit Massendurchflussmessern mit Coriolis-Effekt. Zur Berechnung der Machzahl wären lediglich der Massenstrom und die Temperatur eines Thermoelements erforderlich (zusammen mit einer Schätzung des Wärmekapazitätsverhältnisses des Gemisches).

Diese Antwort muss mit zuverlässigen Referenzen verglichen werden. (CW, da ich keine Bücher überprüft habe.)

Die Fragen 2 und 3 sind schwieriger und müssen möglicherweise erneut getrennt werden.

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