Модель процесу витікання газу із підземного газопроводу на основі газодинамічної дросельної структури

Abstract

Представлено математичну модель процесу витікання газу із підземного газопроводу, що отримана завдяки поєднанню теорії опису дросельних структур, закону руху газів у пористих середовищах (закону Дарсі) та на основі результатів експериментальних досліджень газопроникності ґрунту, виконаних авторами. Модель дозволяє визначити площу витікання газу з урахуванням неоднорідності структури ґрунту як по висоті стовпа ґрунту, так і по площі витікання, дозволяє визначити значення тисків у вузлових точках вздовж газопроводу, значення витрати газу у кожній точці площі витікання та сумарну витрату витоку газу із підземного газопроводу по всій площі витікання. Модель пропонується для визначення об’єму витоку газу підчас ліквідації пошкоджень газопроводів та може служити основою для розробки методики визначення об’єму газу, втраченого через пошкодження підземних газопроводів.

Представлена математическая модель процесса истечения газа из подземного газопровода, на основе совместного применения теории описания дроссельных структур, закона движения газов в пористых средах (закона Дарси) и на основе результатов экспериментальных исследований газопроницаемости грунта, выполненных авторами. Модель позволяет определить площадь истечения газа с учетом неоднородности структуры почвы как по высоте столба грунта, так и по площади истечения, позволяет определить значения давлений в узловых точках вдоль газопровода, значения расхода газа в каждой точке площади истечения и суммарный расход утечки газа из подземного газопровода по всей площади истечения. Модель предназначена для определения объема утечки газа во время ликвидации повреждений газопроводов и может служить основой для разработки методики определения объема газа, потерянного из-за повреждений подземных газопроводов.

A mathematical model of gas leakage from underground pipeline is presented. It is obtained due to a combination of the theory of description of throttle structures, the law of gas motion in porous media (Darcy law) and experimental studies of soil gas permeability carried out by the authors. The model allows determining an area of gas leakage taking into account the heterogeneity of soil structure both through the height of the soil column and in the leakage area. It also allows determining the pressure at nodal points along the pipeline, the value of gas flowrate at each point of the leakage area and the total flowrate of gas leakage from the underground pipeline across the leakage area. The model is proposed to determine the volume of gas leakage during the elimination of pipelines damages. It could be used as a base for development of methodology for determining the volume of gas lost because of the damages of underground pipelines.