تحليل رفتار ديناميكي خط لوله انتقال گاز در اثر تغييرات دبي جريان

Analysis of Dynamic Behavior of Gas Pipelines as Result of Flow Rate Changes

در بررسي و مدل سازي شبكه خطوط انتقال گاز دو نوع جريان پايا و گذرا وجود دارد. مدل سازي جريان گذرا نسبت به جريان پايا پيچيده‌تر و مشكلتر است ولي به خوبي مي تواند جوابگوي پيش‌بيني شبكه انتقال در حالات مختلف باشد. شبكه خطوط انتقال گاز شامل خط لوله، ايستگاه تقويت فشار، ايستگاه تقليل فشار، شيرهاي مسدودكننده و ميادين ذخيره است كه اثر هر يك در رفتار گذراي شبكه نسبت به ديگري كاملاً متفاوت است. در اين تحقيق خط لوله بعنوان مهمترين پارامتر تاثيرگذار در رفتار گذراي شبكه انتقال گاز براي حالت گذراي همدما مدل سازي و بررسي شده‌است. مدل سازي خط لوله با استفاده از معادلات بقاي جرم، ممنتوم و معادله حالت، منتهي به معادلات ديفرانسيلي جزيي مي‌شود كه بايد نسبت به زمان و مكان حل شوند. در اين تحقيق سه گزينه از شرايط عملياتي خط لوله انتقال گاز در حالت گذرا مورد بررسي قرار گرفته است كه نتايج مدل‌سازي هر يك بصورت منحني‌هاي تغييرات دبي جريان و فشار در طول خط لوله براي زمان هاي مختلف رسم و تفسير شده اند.

The natural gas pipeline network consists of pipelines, pressure compressor stations, pressure reduction stations, line break valves and storage fields. The pipeline is the key element in determining the overall network dynamic behavior. Dynamic behavior of a gas pipeline due to changes of gas flow rate for isothermal transient status has been modeled and investigated in this study. Three cases of the operating conditions for gas transmission pipelines in transient status have been studied. The modeling results of each case have been shown and interpreted in curves of flow rate and pressure variations along pipeline in different time spots.