Bagaimana aliran gas melalui (sangat panjang) pipa dipantau dan dikendalikan?

10

(Ini terkait erat dengan pengukuran nomor Mach di dalam nosel tetapi tidak mengenai aliran supersonik)

Gesekan dan perpindahan panas memiliki efek pada jumlah Mach dari aliran kompresibel (aliran Fanno dan Rayleigh ). Karena sangat penting untuk memiliki kontrol ketat atas properti flow, berikut adalah pertanyaan saya: -

  1. bagaimana cara mengetahui jumlah Mach dari aliran di dalam pipa panjang yang membawa semacam gas (mis. WEPP )?

  2. Berapa nomor Mach yang dipertahankan melalui pipa-pipa ini?

  3. Mempertimbangkan perubahan temperatur dan gesekan siklik di dalam pipa, bagaimana angka Mach dipertahankan konstan / dalam jangkauan?

fluid-mechanics gas pipelines measurements fluid-dynamics Subodh
sumber
Saya tidak merasa cukup berpengetahuan untuk mengirim jawaban, tetapi saya magang di EQT corp pada tahun 2008, dan itu adalah pemahaman saya bahwa (pada saat itu) sebagian besar saluran transmisi gas mereka hanya dipantau di stasiun pompa. Banyak meter digunakan, termasuk meter aliran orifice plate, meter turbin, dan meter ultrasonik. Tetapi sekali lagi, mereka kebanyakan hanya mengukur di stasiun pompa (meskipun saya yakin ada pengecualian untuk ini).
Rick mendukung Monica

Jawaban:

14

Penting untuk diingat bahwa pipa-pipa ini tidak ada sebagai jalur tunggal yang terisolasi dan akan memiliki sejumlah cabang yang mengikat ke dalam pipa utama dan memisahkan gas untuk dijual ke lokasi yang berbeda. Ini menyentuh subjek yang sangat luas dari aliran jaminan dan pemodelan jaringan pipa.

Pipa juga akan dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil oleh stasiun kompresor karena, seperti yang Anda sebutkan, kehilangan gesekan akan memerlukan gas untuk dikompresi ulang saat bergerak di sepanjang pipa.

Untuk menjawab pertanyaan Anda, laju aliran gas akan diukur secara teratur menggunakan berbagai flow meter seperti orifice meter, ultrasonik meter, Coriolis meter, turbin meter dll. Ini akan terjadi pada titik mana saja aliran gas ke dalam pipa utama atau bercabang dijual. Ini juga dapat terjadi secara berkala (yaitu stasiun kompresor) di sepanjang pipa. Jika Anda ingin menentukan nomor mach, Anda cukup menghitungnya dari kecepatan terukur Anda.

Saya tidak mengetahui adanya nomor mach target atau kecepatan dalam jalur pipa, itu pasti akan subsonik, sisanya akan tergantung pada spesifikasi bagian pipa. Misalnya, profil ketinggian, keberadaan cairan, korosi, dan tekanan yang diperlukan di tempat tujuan semua akan berpengaruh pada kecepatan Anda dapat mengangkut gas.

Vektor kedua
sumber
4

Untuk pertanyaan 1, sejauh yang saya ingat, pengukuran fiskal pipa gas hidrokarbon panjang dilakukan dengan coriolis effect mass flow meter. Untuk menghitung bilangan Mach, yang diperlukan hanyalah aliran massa dan suhu dari termokopel (bersama dengan beberapa perkiraan rasio kapasitas panas campuran).

Jawaban ini perlu memeriksa referensi yang dapat diandalkan. (CW karena saya tidak memeriksa buku apa pun.)

Pertanyaan 2 dan 3 lebih sulit, dan sekali lagi mungkin perlu dipisahkan.

bekerja
sumber