MÜRƏKKƏB QAZ KƏMƏRLƏRİN İSTİSMAR PROSESİNİN MÜXTƏLİF İŞ REJİMLƏRİNDƏ KEÇİD PROSESLƏRİN TƏHLİLİ Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 621.6

MÜR9KK9B QAZ K9M9RL9REN iSTiSMAR PROSESiNiN MÜXTÖLiF i§ REjiML9REND9 KE0D PROSESL9RiN T9HLILi

9LIYEV iLQAR QIYAS OGLU

BQiR kafedrasinin müdiri, Azarbaycan Memarliq va in§aat Universiteti, Baki, Azarbaycan

Xülas9: Aparilan nazari ara§dirmalarin naticalari dsasinda magistral qaz kamarlarinin istismarmda ta§kilati va texnoloji qararlarin asaslandirilmasi ügün normativ-texniki sanadlarin yaradilmasina imkan vera bilan hesablama sxemi i§lanilmi§dir. Qaz kamarlarinin müasir avtomatik avadanliqlari ila tachiz edilmasi va effektiv avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemindan istifada ügün proseslarin dinamiki hali geni§ ara§dirilmi§dir. Boru kamarlarinin yüksak etibarli naql olunmasinin tamini ügün va sistemin an alveri§li i§ §araiti ügün kegid proseslarinin asaslandirilmi§ vaxtinin analitik tayini geni§ tadqiq edilmi§dir. Qeyri-stasionar rejimda iqlayan borudan stasionar rejimda iqlayan boru kamarina qaz selinin daxil olmasi aninda magistral boru kamarlarinda mürakkab kegici proseslarin hesablanmasi üsullari i§lanilmi§dir. Mürakkab magistral qaz kamarlarinda kegici proseslarin hesablanmasi ügün riyazi ifadalarinin nazari manbalarla müqayisasi aparilmi§dir.

Agar sözlsr: sizma, alaqalandirici, avtomatik klapan, analitik üsul, qaza rejimi.

ANALYSIS OF THE COMPLEX GAS PIPELINE EXPLOITATION PROCESS IN

VARIOUS OPERATING MODES

Summary: Based on the results of theoretical research, a computational scheme has been developed that allows the establishment of normative-technical documents for the organization and technological decision-making in the exploitation of main gas pipelines. The study extensively explores the dynamic behavior of processes for the supply of modern automatic devices for gas pipelines and the use of an efficient automated control system. The analytical determination of the optimal time for transition processes has been widely applied to ensure the high reliability of pipeline transportation and the most favorable operating conditions for the system. Methods for calculating complex transient processes in main gas pipelines, from non-stationary to stationary modes, have been utilized when gas ingress occurs in a non-stationary regime. A comparison of mathematical expressions for calculating transient processes in complex main gas pipelines has been conducted through theoretical sources.

Key words: Infiltration, connector, automatic valve, analytical method, emergency mode

Giri§. Hal-hazirda, mürakkab qaz kamarlarinin layihalandirilmasi va rekonstruksiyasi praktikasinda tadqiqat9ilar adatan fundamental farziyyadan istifada edirlar, ona göra qaz selinin harakati sabit hesab olunur va bu farziyya asasinda qurgularin i§ rejimi va digar parametrlar müayyan edilir. Sonra bu parametrlar amaliyyat zamani ilkin malumatlarin mümkün xatalari nazara alinmaqla tanzimlanir. Bu onunla baglidir ki, tahlillarin göstardiyi kimi, istismar zamani magistral qaz kamarlarinin i§ rejimlari asasan dayi§kan olur.

istismar olunan magistral boru kamarlarinda ba§ veran qazalar ölka iqtisadiyyatina böyük itkilar verir va atraf mühitin 9irklanmasina sabab olur. Buna göra da magistral boru kamarlarinda qaz mahsullarinin naql olunmasinin qeyri-stasionar rejimlarinin tahlili ü9ün effektiv metodlarin i§lanib hazirlanmasi §übhasiz elmi va praktiki maraq dogurur. Belalikla, qaz kamari naqliyyatinin intensiv inki§afi §araitinda mürakkab magistral qaz kamarlarinda ke9ici proseslarin hesablanmasi ü9ün mühandis üsullarina ehtiyac xüsusila aktualla§ir. Lakin aparilan tahlillarin göstardiyi kimi, mürakkab magistral kamarlarda dinamika problemlarinin halli yeni yana§ma va hall üsullarindan istifadani talab edir. Eyni zamanda, mürakkab magistral qaz kamarlarinda dinamika masalalarinin halli avvallar malum olmayan alaqalari va qanunauygunluqlari a§kar etmaya, problemin daha dolgun tahlilini aparmaga va asasli natica va tövsiyalar vermaya imkan veracakdir. Bu problemin aktualligi son

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

illarda xüsusila artmi§dir ki, bu da texnoloji proseslarinin avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemlari ü9ün hesablamalarin düzgünlüyüna daim artan talablari ila alaqadardir. Magistral qaz kamarinin xatti hissasinda ke9ici proseslarin hesablanmasi layihalandirma va istismar zamani tazyiqin mümkün haddan artiq yüklanmasinin müayyan edilmasi, bu haddan artiq yüklanmalardan avtomatik mühafiza vasitalarinin i§lanib hazirlanmasi ü9ün zaruridir [1,3].

Ke9id proseslarinin tahlili zamani qaz selinin tazyiqlarinin hesablanmasi kompressor stansiyalarinda tazyiq artiqliginin maksimum qiymatlarini, habela kompressor stansiyalarinda (KS) onlarin stasionar qiymatlarina nisbatan tazyiqin azalmasinin minimum dayarlarini müayyan etmaya imkan veracak. Kompressor stansiyasinda tazyiqin artmasi va ya azalmasinin göstaricilari malum oldugu andan avtomatik mühafiza sisteminin i§lanib hazirlanmasi va tanzimlanmasi ü9ün zaruri olan mühafiza qurgularinin i§a salinmasi anina qadar, yaxud artiq va ya tazyiqin azalmasi mürakkab qaz kamarlarinda ke9ici proseslarin öyranilmasi qaza hallarin vaxtinda a§kar edilmasi va aradan qaldirilmasi maqsadi ila magistral boru kamarlarinin avtomatla§dirilmi§ texnoloji idaraetma sistemlarinin rejimlarinin operativ dispet9er idara edilmasinda mühüm praktiki maraq kasb edir [9]. Bununla bela, qeyri-stasionar rejimda i§layan borudan qaz selinin stasionar rejimda i§layan boru kamarina (taklif olunan sxema uygun) daxil olmasi aninda magistral boru kamarlarinda mürakkab ke9ici proseslarin hesablanmasinda 9atinliklardan biri da kamarlarin alaqalandirilan hissalarinda bir-birina bagli dinamiki halinin müxtalif parametrlara malik olmasidir. £atinliklarin mahiyyati bu sistemlarda dinamik proseslarin riyazi tasvirinin haddindan artiq mürakkabliyindadir. Bu onunla baglidir ki, alaqalandiricilar ya da i§layacak armaturalar arasindaki masafa sizma yeri malum olduqdan sonra a§kar olunur va bu proseslar istilik ke9irma tanliklari ila tasvir olunur. Yani bütün proseslar qeyri-xatti diferensial tanliklarla tasvir edilir. ölaqalandirilar arasindaki addimin uzunluqlarin tayini ü9ün hesablama üsullari mövcuddur va magistral qaz kamarinin uzunlugundan va qazla qidalanan talabat9ilarin tayinatindan asili olaraq qura§dirilir [5]. Lakin kamarin zadalanmi§ hissasindan zadalanmami§ hissasina naql olunan qaz selinin miqdari va dayi§ma qanunu avvalcadan malum deyildir, va o qaz kamarinin sizma yerina uygun olaraq müayyan edilmalidir. Bu baximdan hazirda mürakkab magistral qaz kamarlarinda ke9ici proseslarin hesablanmasi üsullari kifayat qadar i§lanib hazirlanmalidir ki, bu da ham onlarin layihalandirilmasi va istismari prosesinda, ham da avtomatik idaraetma vasitalarinin i§lanib hazirlanmasina imkan yaratsin.

Mühandislik hesablamalari praktikasinda müxtalif nöqtalarda qura§dirilmi§ klapanlann vaziyyati dayi§dikda (a9ildiqda va ya baglandiqda) mürakkab magistral boru kamarlarinda ke9ici proseslarin hesablanmasi hallarina tez-tez rast galinir [6]. Bu masalanin yenidan ara§dirilmasinin sababi texnoloji prosesin gedi§atini va texnoloji avadanliqlarin i§lama ardicilligini tasbit edilmasi naticasinda boru kamarlarinin texnoloji proseslarinin avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemlari ü9ün bir sira problemlari hall etmakdir. Bu nöqteyi nazardan, parallel qaz kamari istismara verilarkan alaqalandiricilara va boru kamarlarina qura§dirilmi§ klapanlarin i§lama (a9ilmasi va ya baglanmasi) ardicilliginin müayyan edilmasi, habela parallel magistral boru kamarinin xatti hissalari va qovu§ma hissalarin xarakterik nöqtalarinda tazyiq qiymatini tayini ü9ün hesablama üsulu i§lanilmalidir. Bu maqsadla parallel magistral qaz kamarinin layihalandirilmasi va rekonstruksiyasi ü9ün texnoloji proseslarinin avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemlarini mükammal qabul edan fitinkli yeni hesabat sxemi takif edilmi§dir (Sxem 1).

Sxem 1. Parallel magistral qaz kamarinin taklif olunan prinsipial sxemi. 1,2-düzümddki boru kamarlari; 3-alaqalandiricilar; 4.1 va 4.2 boru kamari üzarindaki avtomat kranlari; 5-alaqalandiricilar üzarindaki avtomat kranlari;

Aydindir ki, fitinqlar (klapanlar, siyirtmalar, avtomat kranlari, nazarat klapanlari va s.) boru kamarlari ila naql olunan qazin axinina nazarat etmak, boru kamarinin bir hissasini digarindan ayirmaq, texnoloji qurgularin i§ rejimlarinin tamin edilmasi maqsadila qaz kamarlarina qura§dirilir.

Taklif olunan hesabat sxeminin movcud mürakkab qaz kamarlarinin sxemindan faqlandiran texnoloji cahatlari a§agidakilardir:

1) Mürakkab qaz kamarinin parallel boru §abakalarini bir-birina alaqalandiran borular arasindaki masafa (addim) avvalcadan tasbit edilir va qaz kamarinin normal i§ rejiminda (stasinar rejimda) hamin alaqalandiricilara qura§dirilmi§ avtomat kranlari bagli vaziyyatda olur. Yalniz boru §abakalarin kipliyi pozulduqda va ya tamir edildikda alaqalandiricilara qura§dirilmi§ avtomat kranlar i§a salinir, yani a9ilir va qaz kamari normal i§ rejimina ke9dikdan sonra yenidan baglanir.

2) Boru §abakalarinda isa avtomat kranlari 1-ci alaqalandiricidan sonra sag hissasinda, sonuncu alaqalandiricinin avvalinda sol hissasinda qura§dirilir. Digar alaqalandiricilarin ham sol va ham da sag hissasinda qura§dirilmasi taklif olunur (Sxem 1). Belalikla qaza rejimlarinda alaqalandirici va boru §abakalarina qura§dirilmi§ kranlarin i§a salinmasi naticasinda lupinq sistemi yaranir va bunun naticasinda qaz kamarindan qidalanan talabat9ilar fasilasiz olaraq qazla tamin olunur (Sxem 2).

Sxem 2. Mürakkab qaz kamarinin qaza rejiminda taklif olunan texnoloji i§ rejiminin prinsipal sxemi.

Sxem 2-dan górünür ki, qaz kamarinin x= ('2 nóqtasinda kipliyi pozuldugu halda texnoloji

proseslarinin avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemlari ü9ün texnoloji i§ rejimi ardicilligi a§agidaki kimi hayata ke9irilir. Sxemdan górünür ki, bir alaqalandirici borunun yaninda iki avtomat krani yerla§dirilmi§dir, yani ham solunda ham da saginda. Lakin, qaza ba§ verdiyi halda kranlardan yalniz biri i§lamalidir. Ona górada hamin kranlarin i§ prinsipi ananavi olaraq tazyiq dü§güsüna góra deyil, qaza dispet9er mantaqalarinda avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemlarinin tatbiqi ila idara olunmalidir. Bunun ü9ün da qaza zamani ilk nóvbada idaraetma mantaqasinda i§layacak avtomat kranlarinin yeri malum olmalidir. Ovvalca qaza dispet9ir mantaqasinda kamarin kipliyinin pozulmasinim yeri (sizma yeri x= (' 2 nóqtasi) a§kar edilir. Qeyd etdiyimiz kimi kranlar arasindaki addimin uzunlugu qaz kamari istismara verilan andan malum olur. 9gar, hamin masafani t qabul etsak, idaraetma mantaqasina x= f2 nóqtasinin sol -4.2 va sag -4.1 hissalarina qura§dirilmi§ kranlarin yerinin (í3 va ^ ) a§kar edilmasi ü9ün a§agidaki hesabat üsulu verilmalidir. 9vvalca qaza nóqtasinin sol tarafinda yerla§an kranin yerinin a§kar edilmasi ü9ün a§agidaki ifada tayin olunur.

r í \ — + a K, m

. i

Burada, a e ]ü: 1[, ba§qa sozla Onda, i j = i 3 - i

r l Л

+ a =n: n=l,2,3,4.

i

Belalikla, qaza dispet9er mantaqasinda sizma yeri a§kar edilan kimi zadalanmi§ boru kamarinin sag va sol hissalarina qura§dirilmi§ avtomat kranlari yeri malum olur va baglanilir. Bunun naticasinda borunun zadalanmi§ (kipliyi pozulmu§) hissasi qaz kamarinin asas hissasindan ayrilir. Ardicil olaraq 4.2 va 4.1 avtomat kranlarinin yanindaki yeri malum olan alaqalandiricilar uzarindaki kranlar a9ilir va qaz kamarinin zadalanmi§ hissasindan qaz seli zadalanmami§ hissaya axidilir. Belalikla, qaz kamarindan qidalanan talaba9ilar fasilasiz olaraq qazla tamin olunur.

4.2 va 4.1 avtomat kranlari baglanandan sora qaz kamarinda ke9id prosesi U9 hissaya bolunur. 1-ci hissada (O^x^^) boru kamarinda dolma prosesi ba§ verir va xatti boyu tazyiqin qiymati vaxtdan asili olaraq artir. Tazyiq artimi kompressor stansiyasinda qazvuran aqreqatlarin sixilma amsalina bir ba§a tasir gostarir va onun i§ rejiminin pozulmasina gatirib 9ixara bilar (Sxem 3).

Sxem 3. Murakkab qaz kamarinin 1-ci hissasinda qaza rejiminda texnoloji i§ rejiminin prinsipal sxemi.

Hamin prosesin qar§inin alinmasi maqsadila sixilmi§ qaz selinin zadalanmayan boru kamarina axidilmasi vacibdir. Bu maqsadla alaqalandiricilara qura§dirilan siyirtmalar tasbit edilmi§ t=t2 zamaninda i§a salinmali (a9ilmali) va qaz selinin zadalanmi§ borudan paralel kamarin zadalanmami§ boru xattina qaz seli axidilmaldir. Bu noqteyi nazardan t=t2 zamanin tayin olunmasi masalasi meydana 9ixir.

2-ci hissada (C1 < x < d3) boru kamarin kipliyinin pozulma noqtasinda (x= 12) qazin atmosfera sizmasi naticasinda bo§alma prosesi ba§ verir (Sxem 4).

Sxem 4. Murakkab qaz kamarinin qaza rejiminda 2-ci hissasinda texnoloji i§ rejiminin prinsipal sxemi.

Bu zaman itirilan qazin miqdarinin qar§isinin alinmasi mumkun deyil. £unki hamin hissanin ba§langic va son uclarinda ( 4.2 va 4.1) klapanlarin (siyirtmalarin) har ikisi bagli haldadir. Bu zaman hamin siyirtmalarin bagli olmasi naticasinda zadalanmi§ hissa kamarin asas hissasindan ayrilir. Eyni zamanda kipliyin pozulan hissasinin tamir (qaynaq) edilmasi i§lari qaz tahlukali i§larina daxil oldugundan, onu uygun qayda va talimatlarin asasinda yerina yetirmak lazimdir.

Kamarin 3-cii hissasinda (d3<x<L) talabat9ilarin qazla qidalanmasi naticasinda boruda

sorulma prosesi ba§ verir (Sxem 5). Sxemdan goriinur ki, zadalanmi§ boru xattinin x= 1Ъ noqtasinda olan kranin va elacada alaqalandiricilar -3 uzarindaki kranlarin-5 bagli olmasi naticasinda hissanin xatti boyu tazyiqinin qiymati vaxtdan asili olaraq azalir va bunun naticasinda qaz selinin sarfi azalir.

Sxem 5. Mürakkab qaz kamarinin qaza rejiminda 3-cü hissasinda texnoloji i§ rejiminin prinsipal sxemi.

Kamarin sonunda sarflyyatmin azalmasi talabatçilara qaz veriminin etibarliginin azalmasina gatirib çixarir. Baçqa sozla talabatçilara lazim olan qaz sarfi ila qidalana bilmirlar. Müayyan vaxtdan sonra talabatçilarin qazla taminati rejimi biitovliikda pozula bilsr. Bu zaman x= f, va x= 1Ъ noqtasinda olan alaqalandiricilar-3 üzarindaki avtomat kranlari -5 i§a salinmali (açilir ) va zadalanmami§ boru kamarindan qaz selinin talab olunan hissasi qaza ba§ veran borunun zadalanmami§ 3-cü hissasina axidilmalidir. Belalikla kamarda qidalanan talabatçilar fasilasiz olaraq qazla tamin olunur. Bu noqteyi nazardan t=t2 aninda alaqalandiricilara qura§dirilmi§ siyirtmalarin (kranlarin) i§a salinmasi vacibdir.

Taklif olunan sxemin istismarinin mümkünlüyü ûçûn, qaza hadisasi ba§ verdikda, i§ prinsipina uygun olaraq, bütün proseslarda onun dinamiki halini tayin etmak lazimdir. Ba§qa sozla ba§ veracak fiziki proseslarin riyazi hallini vermakla kamar boyu qazin tazyiqinin vaxtdan asili olaraq tayin etmak lazimdir. Proselarin riyazi halli ûçûn açagidaki istilik otürma tanliklarindan istifada edirik [1,2].

1-ci hissaûçiin (O^x^^).

д2Р1 _ 2а дР,

дХ2 с2 ôt 2-ci hissa ûçiin

c2/\ 2a dPn

(1)

+ 2 aGut{t)ô{x-î2) (2)

дХ2 с2 ôt 3-cii hissa iiçiin ( d3<x<L).

d2P 2a dP

(3)

ÔX2 с2 ôt Burada , G =pv; P= p c2

Gs (/) -boru kamarinin qaza rejimi iiçiin sizma noqtasinda ôlçiilan kiitla sarflarinin miixtalif

zamanlardaki qiymatidir, Pa Saa ; 5(x - ) -Dirac funksiyasi; c- izotermik proses ûçûn qazin sasin

m

yayilma surati, m/san.; P - qaz kamarinin en kasiklarinda tazyiqi, Pa.; x- qaz kamarinin oxu boyu koordinati, km.; t- zaman koordinati, san.; X- hidravliki mûqavima amsali; p- qazin orta sixligi, kq/m3 ; v- qaz axininin orta sûrati, m/ san.; d- qaz kamarinin diametri, m.

Baçlangic çartlar baxilan fiziki prosesin baçlayan t=0 anindaki fuksiyanin paylanmasi verilir. Bizim baxdigimiz proses keçid prosesi oldugundan x= 12 nôqtasinin sol -4.2 va sag -4.1 hissalarina qura§dirilmi§ avtomat kranlari baglanan ani baçlangic §art olaraq qabul edacik. 9gar hamin kranlar t=t1 aninda baglanarsa onda, inersiya qûvvalari nazara alinmadiqda axtarilan fuksiyanin (tazyiqin) t=t1 anindaki paylanmasi verilir. t=ti iiçiin

P1(x,t,) = Pi(x, = 2,3

Sarhad çartlari prosesa baxilan vaxt arzinda kamarin dord farqli noqtalarinda sarfin avvalcadan malum olan qanunauygun dayiçmasi verilir. Sarhad çartlarinin dûzgûn verilmasi prosesin

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

riyazi modelini tamamlayir va ba§ veran fiziki hadisalari butovlukda va daqiq tadqiq etmaya imkan verir.

x=0 noqtasinda

x= noqtasinda

dx

о

dx

= о

dx

= -2aGt) (t) : x=L noqtasinda

dx

= "2 aG, (t)

x=(?3 noqtasinda

dx dx

Burada Gn (7) va (7) - qaz kamarinin ba§langic va son noqtasinda o^iilan kiitla

Pa■san

sarflarinin muxtalif zamanlardaki qiymatidir,

m

Qaz kamarlarinin kipliyi pozulduqda tacrubada an 90X Laplas 9evrilmasi usuluna ustunluk

ад

verilir. Laplas 9ervilmasi dedikda P(x,S)= JP(x, t)e stdt inteqrali nazarda tutulur. S=a+ib kompleks

0

adad, i^ л/—1 xayali adad adlanir.

Aydindir ki, Laplas 9ervilmasinin tatbiqi ila (1), (2) va (3) tanliklari ikinci tartib adi diferensial tanliklarina 9evrilir va umumi hallari a§agidaki kimi olacaq.

ч рЛхл)

1\ (x,s) = 1 \ 1; + с,ShAx + cX'hAx 0<x<C,

S

(4)

P2(x,S) =

P2(x,tx)

S

с ShAx + c4ChAx - f5Gut (£) j* ¿> (j - 2 )sh A (у - x )dy < x < ¿3

(5)

(6)

ръ = MM) + c^ShAx + c.ChAx

S

£3 < x < L

Burada, А = J , / =

2ac

Ba§langic va sarhad §artlarina Laplas 9evrilmasi tatbiq edarak (4), (5) va (6) tanliklarindan nazara alsaq C1, C2, C3, C4, C5 va C6 amsallarini tapariq. Hamin amsallarin qiymatlarini (4), (5) va (6) ifadalarinda nazara alaraq baxilan prosesin, ba§qa sozla qaz kamarinin dinamiki halinin 9evrilmi§ §akilda tanliyini alariq. Hamin tanliklar, baxilan hissalar u9un tazyiqin kamar boyu 9evrilmi§ §akilda paylanmasini ifada edacak.

S

+ J3G0(S)

chA(x-£г) dPl(0,tl)chA(x-ei)

(7)

P2(*,S) =

Pjx,t)

shAi?j dx S Ash At\

cM(i2-i3)chX(x-i,) JO-><?!<*< <?,

0 < x < ix

S

. PjxJ.)

shA(e3-el) chA(x-l,) dP^Lj,) cM(r-g

[j3Gut(S)shA(x-e2)^e2<x<e3

shA(L-(}) dx SAshA(L-l})

U < x < L

(9)

x

s

c

Baxil an masalanin hallina asasan har U9 hissada qaz selinin qeyri-stasionar axinin fiziki prossesinin riyazi ifad asinin tayin edilmasi daha maqsada uygun oldugundan (7), (8) va (9) tanliklarinin orijinal hallini tapmaq U9Un har bir haddin tars Laplas 9evrilmasi qaydasindan istifada edarik. Belalikla ba§langic va sarhad §artlarina uygun olaraq tazyiqin kamarin oxu boyu vaxtindan asili olaraq paylanmasinin riyazi §akilda a§agidaki ifadalarini aliriq.

2c2

P (x, t) = p (x, 0 + c± ¡1G0 (r)/r + f - S Cos = £ G0 (r) • e-^dr +

dp (0, ti)

2a(tx dx J'i

л it v ' a

11 1 ч n=\

1 + 2 V Cos ^V^ dr ^ L

n=1 „2

0 < x < (10)

Д (x, t) = Д (x, ij) - ---

И=1

(?3 (?!

(><x<(>

P3(x,t) = P3(x,tx)-

(L-e3) dp (L, t)

l + 22(-l)"Cos

nn

2a ( L — dx

■f

it,

l + 2£(-l)nCos

И=1

nn

L

(?3 ij

dr-

T)dr (11)

И=1

(12)

2 2 2 2 2 2 „ n n c n n c Burada, a3 = ^ n 2 , a4 =-2, a5

2ai

2a{i3-ixy

a5 =

(*~<?з)

L-4

2 2 2 n n c

■e

d3 <x <L

dr

2 a{L-L)2

t=t2 muddati 1191111 Gn (r) = Gn (r)=constant qabul etmak olar. Onda, baxilan шигэккэЬ

kamarinin texnoloji prosesi farqli olan har U9 hissasi U9Un qazin tazyiqinin dayi§masi qanunauygunlugunu tayin etmak U9Un (10), (11) va (12) ifadalarini va a§agidaki verilanlari qabul edirik.

Pa • san 1 m Pb = 14^ 10-2 MPa : Ps =11 • 10-2 MPa : Go= 10 -: 2a = 0,1- ; c = 383,3-

san

m san

L =3 -104m: tx=\- 104m; ¿,= 1,45- 104m; t3=2 - 104m:

3vvalca, qaz kamarinda sizma noqtasinin yerini i2 = 1,45 • 104 m va avtomat kranlarinin baglanma vaxtini t=t1=300 saniya qabul edirik (22) va (23) tanliklarindan istifada edarak har 5000 m-dan bir va sizma noqtasinda p (x, t), P2 (x, ^) va p (x, t) qiymatlarini hesablayib a§agidaki

cadvala qeyd edirik. Cadval 1.

X, km 0 5 1 0 k- 2 0 2 5 3 0

Pi (x,300),10-2 MPa 1 3,36 1 2,82 1 2,19 1 1,56 1 1,24 1 0,86 1 0,40

P2 (x,300), 10-2 MPa - - 1 2,19 1 1,56 1 1,24 - -

P3 (x,300), 10-2 MPa - - - - 1 1,24 1 0,86 1 0,40

2

2

c

2

c

Cadval 1-in verilanlardan istifada еёэгэк har 60 saniyadan va har 5 km-dan bir тигэккэЬ qaz lomarin 1-ci hissasi 1191111 l\ (x, /] ifadasinin qiymatlarini hesablayaraq a§agidaki cadval 2-э qeyd edirik.

Cadval 2.

,km P (x, t), 10-2 Mpa

t =0 t =60 t = 120 t = 180 t =240 t =300 t =360 t =420 t =480 t =540 t =600

1 3,36 1 4,13 1 4,58 1 5,02 1 5,46 1 5,91 1 6,35 1 6,79 1 7,24 1 7,68 1 8,13

1 2,82 1 3,22 1 3,67 1 4,11 1 4,55 1 5,0 1 5,44 1 5,89 1 6,33 1 6,77 1 7,22

0 1 2,19 1 2,47 1 2,91 1 3,36 1 3,8 1 4,24 1 4,69 1 5,13 1 5,57 1 6,02 1 6,46

Cadval 2-dan istifada edarak murakkab qaz kamarin 1-ci hissasinin ba§langic (x=0), orta (x=5 km) va son (x=10 km) noqtalarinda tazyiqin vaxtdan asili olaraq paylamlmasmin qrafikini qururuq ( Qrafik 1).

Qrafiq 1.

Qrafik 1 -dan goriinur ki, t=ti aninda kipliyi pozulmu§ boru xattinin x= ix хэ x= fJ} noqtabri uzarinda olan avtomat kranlari baglandiqdan sonra qaz kamarinin 1-ci hissasinda (0 < x < tx) xatti boyu tazyiqin qiymati vaxtdan asili olaraq artir. Hamin artim tempi hesablanmi§ koordinatlarda demak olarki eynidir. Bela ki, x=o ba§langic noqtasinda t=60 saniyada tazyiqin qeyd olunan qiymati 14,13 104 Pa -dan, t=300 saniyada artaraq qiymati 15,91 104 Pa -a t=600 saniyada isa tazyiqin qiymati 18,13 104 Pa-a kimi artir. Yani t= 600 saniyada artimin nisbati 1,28 -dir. x=5 km noqtasinda t=60 saniyada qeyd olunan qiymati 13,22104 Pa -dan t=600 saniyada isa tazyiqin qiymati 17,22104 Pa-a kimi artir. Yani artimin nisbati 1,3 -dur. x=10 km son noqtasinda t=60 saniyada qeyd olunan qiymati 12,47104 Pa -dan t=600 saniyada isa tazyiqin tazyiqin qiymati 16,46104 Pa-a kimi artir.

Yani artimin nisbati 1,32 -dir. Analiz asasinda qeyd eda bilark ki, 1-ci hissasinin ba§langic noqtasindan son noqtasi istiqamatda tazyiqin artim nisbati artir.

Qeyd etdiyimiz kimi qaz kamarinin ba§langicinda istismar olunan qazvuran aqreqatlari hamin tazyiqin artim qiymatinin tasirindan qomnmasi tigun x= f, хэ x= f , noqtalarinda alaqalandiricilar

i§a salinmalidir, mahz t=t2 aninda , yani bu vaxtin muddati nazari cahatdan tasbit edilmali va asaslandirilmalidir.

Qrafiq 2.

Qrafik 2-dan goriinur ki, t=ti aninda kipliyi pozulmu§ bom xattinin x= ix хэ x= fJ} noqtabri iizarinda olan avtomat kranlan baglandiqdan sonra qaz kamarinin 2-ci hissasinda (ll<x<li) xatti boyu tazyiqin qiymati vaxtdan asili olaraq azalir. Hamin azalma tempi kipliyin pozulma noqtasinda daha 9oxdur. Bela ki, x=10 km ba§langic noqtasinda t=60 saniyada tazyiqin qeyd olunan qiymati 11,77 •lO4 Pa -dan, t=300 saniyada artaraq qiymati 9,98104 Pa —a t=600 saniyada isa tazyiqin qiymati 7,77104 Pa-a kimi azalir.Yani t= 600 saniyada azalma nisbati 1,51 —dir. x=14,5 km noqtasinda t=60 saniyada qeyd olunan qiymati 11,03•lO4 Pa —dan t=600 saniyada isa tazyiqin qiymati 7,04104 Pa-a kimi azalir. Yani azalmain nisbati 1,57 —dir. x=20 km son noqtasinda t=60 saniyada qeyd olunan qiymati 10,86104 Pa —dan t=600 saniyada isa tazyiqin tazyiqin qiymati 6,87104 Pa-a kimi azalir. Yani azalmanin nisbati 1,58 —dir.Analiz asasinda qeyd eda bilark ki, 2-ci hissasinin ba§langic noqtasindan son noqtasi istiqamatda tazyiqin azalma nisbati artir.

Qeyd etdiyimiz kimi bu zaman atraf muhita atilan qaz itkisindan yayinmaq qeyri mumkundur.

Sizma naticasinda itirilan qazin kutla sarfini tayini u9un (8) ifadasinda a§agidaki ardicil amaliyyatlari nazardan ke9irak.

ch

P2(x,S)-P2(xA)--^-Gut{S)

)ch

i 3

sh.

2as

(13)

2as

Burada, A = .

2as

(13) ifadasinda S ^ 0 halina (9evrilmi§ §akilda ifadasina) baxsaq, onda a§agidaki dusturu

alariq.

2

c

2

c

2

c

<dP2(x,t)._ с

2 »

С f ~

dt = --—-\Gutm

J'i dt I -t

3 1 'i Burada,

= va ya = (14)

i с J'i dt • с

ti 'l

Demali hamin qaz itkisi qaçilmazdir. (14) ifadasindan görünür ki, hamin itkinin miqdari isa siyirtmalar arasindaki masafadan bir ba§a asilidir. Onlar arasinda masafa artdiqca itirilan qaz itkisinin miqdarida artacaq.

Son olaraq, Cadval 1-in verilanlardan istifada edarak har 60 saniyadan bir mürakkab qaz kamarin 3-cü hissasinin baçlangic noqtasinda (x=20 km), orta noqtasinda (x=25 km) va son noqtasinda (x=30 km) P, (-V,/) ifadasinin qiymatlarini hesablayaraq açagidaki cadval 4-a qeyd

edirik.

Cadval 4.

,km P ( X, t), 10-2 Mpa

t =0 t =60 t = 120 t = 180 t =240 t =300 t =360 t =420 t =480 t =540 t =600

0 1 1,24 1 0,96 1 0,52 1 0,08 9 ,63 9 ,19 8 ,74 8 ,3 7 ,86 7 ,41 6 ,97

5 1 0,86 1 0,46 1 0,01 9 ,57 9 ,13 8 ,68 8 ,24 7 ,8 7 ,35 6 ,91 6 ,46

0 1 0,4 9 ,63 9 ,19 8 ,74 8 ,3 7 ,85 7 ,41 6 ,97 6 ,52 6 ,08 5 ,63

Cadval 4-dan istifada edarak mürakkab qaz kamarin 3-cü hissasinin baçlangic (x=20 km), orta nöqtasinda (x=25 km) va son (x=30 km) nöqtalarinda tazyiqin vaxtdan asili olaraq paylanilmasinin qrafikini qururuq ( Qrafik 3.). Qrafiq 3.

Qrafik 3-dan görünür ki, t=ti aninda kipliyi pozulmu§ boru xattinin x= ix xa x= f , nöqtalari üzarinda olan avtomat kranlari baglandiqdan sonra qaz kamarinin 3-cü hissasinda ( i3 < x < L ) xatti

boyu tazyiqin qiymati vaxtdan asili olaraq azalir. Hamin azalma tempi hesablanmi§ koordinatlarda demak olarki eynidir. Bela ki, x=20 km baçlangic nöqtasinda t=60 saniyada tazyiqin qeyd olunan qiymati 10,96104 Pa -dan, t=300 saniyada artaraq qiymati 9,19104 Pa -a t=600 saniyada isa tazyiqin qiymati 6,97 104 Pa-a kimi azalir. Yani t= 600 saniyada azalma nisbati 1,57 -dir. x=25 km nöqtasinda t=60 saniyada qeyd olunan qiymati 9,63 •lO4Pa -dan t=600 saniyada isa tazyiqin qiymati

6,46104 Pa-a kimi azalir. Yani azalmain nisbati 1,62 -dir. x=30 km son nöqtasinda t=60 saniyada qeyd olunan qiymati 10,86104 Pa -dan t=600 saniyada isa tazyiqin tazyiqin qiymati 5,63 104 Pa-a kimi azalir. Yani azalmanin nisbati 1,93 -dür. Analiz asasinda qeyd eda bilarik ki, 3-cü hissasinin da ba§langic nöqtasindan son nöqtasi istiqamatda tazyiqin azalma nisbati artir.

Qeyd etdiyimiz kimi bu zaman talabat9ilara qaz veriminin hacmi da azalir. Demak olar ki, t=600 saniyadan sonra talabat9ilara verilan qazin hacmi orta hesabla 48 faiz azalacaq. Talabat9ilarin qazla taminatinin yax§ila§dirilmasi va fasilasizliyinin barpasi maqsadila asaslandirilmi§ t= t2 aninda x= f, хэх= ('nöqtabrinda alaqabndiricibr üzarinda qura§dirilmi§ avtomat kranlarin salinmasi

vacibdir. Hamin müddatin tayin edilmasi va asaslandirilmasi maqsadila (10) ifadasindan istifada edarak qaz lomarinin ba§langic nöqtasinda tazyiqin dayi^ma qanunauygunlugunu tayin edirik.

fw« \ \ 2c2Gn / v 2 CiL ~ 4aL ~ " +е-а*-e~aA

P1(0,t) = P1(0,t1) + —JL(t-t1) + —±G0--^GX-3--(15)

Cj 3 JC n=1 n

(15) düsturunun sad3b§dirilmi§ ifadasi a§agidaki kimi olar.

ч

(16)

+ - «Г0« -a(í-í1)(l-C)l

л

Burada "C" Eyler sabiti olub qiymati C = 0,577215 qabul olunur.

Aydindir ki, qaz tachizati sisteminin mahsuldarliginin optimalla§dirilmasinin ümumi problemlarindan biri kompleks §akilda va ayri-ayri düzümündaki boru kamarlarinin parametrlarinin tadqiqi zamani qazvuran aqreqatlarin vahid gücü- q optimiza olunan göstaricilardan biridir. 9gar, sistemin mahsuldarliginin artimi Q verilani farz edilarsa onda kompressor stansiyasinda alava

( Q ^

i§layan aqreqatlarin optimal sayinin göstaricisi n -in n = — tayini ü9ün a§agidaki düsturlardan

q

J

istifada edilir.

2 1

Fa.s (n) = (So + S,e)n3 + 0,5S2 • Q"2 (n - a) = 0 (17)

Bu tanlikdan göründüyü kimi, i§9i aqreqatlarin optimal sayi ehtiyyatda (rezervda) olan avadanliqlarin sayi a -dan va tamin edilan sixilma daracasi s -dan asilidir. S0, S1 va S2 - qazvuran aqreqata gatirilmi§ xarclarin tayini ü9ün parametrlardir va q va s dayi§anlarindan istifada edilarak aproksima edilan taqribi asliligi a§agidaki §akildadir.

1

S = S0 + S1s + S2 • q 2

( 17) ifadasinin tadqiq edilmi§ analizi göstarir ki, agar a§agidaki §art ödanarsa,

Sa

s >-°

Si (18)

Onda, bu barabarliyin yalniz bir müsbat kökü var. Qazvuran aqreqatlarin i§lanmi§ texniki-iqtisadi parametrlarinin analizlarinin naticalarinda göstarilib ki, s > 1,35 olduqda, bu §arti ödayan yalniz bir optimal qiymat vardir.

Belalikla, aydin olur ki, kompressor stansiyasinin normal i§ rejiminin asasini qazvuran aqreqatlarin sayi va onlarin sixilma daracasini aks etdiran s -amsalidir. Ümumiyyatla mürakkab magistral qaz kamarlarin istismarinda asas avadanligi kompressor stansiyasi oldugundan onlarin vurucu aqreqatlarin qorunmasi ü9ün s -amsalinin mahdud qiymatina böyük ahamiyyat verilmalidir. Yuxarida aparilan analizlarin naticasi olaraq qeyd etmak olar ki, mahz t=t2 vaxtin müddatinin nazari cahatdan tasbit edilmasi s -amsali ila asaslandirilmalidir. Onda, t2 müddatinin tayini ü9ün analiz etdiyimiz qaz kamarinin stasionar rejimdaki ba§langic tazyiqi - Pb ila qaza rejiminda (avtomat

kranlarin baglanildiqdan sonra ) qaz kamarinin 1-ci hissasinda ba§langic tazyiqin dayi§masini ifada edan Px (o, /) arasinda a§agidaki §arti nazara alinmalidir.

КМ

P

(19)

(19) ifadasinda ">" i§arasini "=" ila avaz etsak t=t2 йфйп a§agidaki barabarliyi alanq.

i\(o,t) = ePb

Onda, (19) ifadasini (16) tanliyinda nazara alsaq, x= tx xa x= t3 noqtalarinda alaqalandiricilar

uzarinda qura§dirilmi§ avtomat kranlarin i§a salinmasi vaxtinin tayini u9un a§agidaki analitik dustur alariq.

t2 = tx +

t

sPb-P(0jx)-2at\\-\ V j ж

Gn

( 2 " C )

(20)

Bizim baxdigimiz proses ke9id prosesi oldugundan ba§langic §art t=t1 olaraq qabul etmi§ik. Aydindir ki, miirakkab qaz kamarlarinin x= t2 noqtasinda kipliyi pozulduqda sol -4.2 va sag -4.1

hissalarina qura§dirilmi§ avtomat kranlan baglanan ana qadar har U9 hissa u9un tazyiqin paylanilmasi qanunauygunlugunu ifada edan tanliklar a§agidaki kimidir [4].

P,2 (x,t) = p -2aGox + -rGoX

Я n=1

—L ^ e~a(2n-1) 1

cos ^^ - ^ у:Г1 -(-i)n

[(2n -1)]2 L я ( )

-a n t

e a „ nnx

cos

L

°ut -2aGut

il il L

2 L 2 L 3

Я

L

L

(21)

(21) dusturunda sonsuz caminin ifadalarinin halli a§agidaki kimi olar.

Z

n=1

-a(2n-1) t

.[( 2n-1)]2

-Cos-

Я

(2^-1) L

x

1 -(-1)n

Cos

n

nnx

= 0

Bu sadala§dirmani (21) tanliyinda nazara alsaq, a§agidaki kimi olar.

.2 {¡2

c2t

P12 (x, t) = P1 - 2aGo x - Gut - 2aGUt

x- <?; L

— + ^ +--t^

2L 2L 3 -

4ciL ^ ^^ жлх nnt, e'"1"' я n=1 L L n

P(x,t) = Pi(x,t)-2aGJ2+2aGutx

(22) (23)

Burada, a =

2 2 Я nc

2aL2

(22) ifadasindan istifada edarak P (0,t) ifadasinin qiymatini tayin eda bilarik. Cadval 1-a asasan t=300 saniya muddatinda P (0,t)=13,36104 Pa.

Onda, s= 1,35 oldugunu nazara alaraq yuxarida qeyd olunan verilanlari va (20) ifadasinda istifada edarak alaqalandiricilar uzarinda qura§dirilmi§ avtomat kranlarin i§a salinmasi vaxtini tayin eda bilarik.

sPb-P(0,tl)-2aeiG0

t2=tl+ ,

1 1

Я'

с G„

(2 - C )

=300+255=555 san

Demali, taklif olunan sxem va verilanlar üzra qaz kamarinin boru xattinin kipliyi pozulduqda zadalanmi§ boru xatti üzarinda quraçdirilan klapanlar t1 =300 saniyada baglanarsa, t2 =255 saniyada alaqalandiricilar üzarinda olan klapanlar açilmalidir. Qaza ba§ veran andan nazara alsaq hamin müddat t2 =555 saniya olacaq.

Natica.

1. Klassik metodlar asasinda harakat tanliyinin keçid müddati nazara alinmaqla boru kamarinin sabit en kasiyli boyu qeyri-stasionar qaz axini tasvir edan diferensial tanliklar sisteminin halli alinmi§dir. Halla daxil edilmi§ ilkin vaxt aninda sarhad §artlarinin sifira barabarliyina dair talablar analitik modelin yigcam qeydini alda etmaya imkan verir, lakin modelda qaz axini va ya tazyiqi kaskin dayiçikliklar ûçûn modelin istifada dairasini mahdudlaçdirmir.

2. Magistral boru kamarlarinda ixtiyari sarhad §araitinda (siyirtmalarin baglanmasi) ham da istilikkeçirma tanliklari ila tasvir edilan keçici proseslarin hesablanmasi metodologiyasi verilmi§dir. Mürakkab qaz kamarinin araçdirilan hissalarin müxtalif i§ rejimlarina uygun xatti boyu tazyiqin dayiçikliklarinin hesablanmasi metodu i§lanib hazirlanmi§dir.

3.Taklif olunan üsullar layihalandirma, rekonstruksiya va hamçinin magistral boru kamarlari sistemlarinin avtomatla§dirilmi§ texnoloji idaraetma sistemlarinin yaradilmasinda geni§ istifada oluna bilar. Mürakkab boru kamarlarinda bir prosesdan digar prosesa keçmasi vaxtin tayini ûçûn analitik düstür i§lanilmi§dir. Alinan düstur boru kamarlarinin texnoloji proseslarinin avtomatla§dirilmi§ idaraetma sistemlarinin tatbiqi ^ün va mühandis hesablama tacrübasinda istifada üçün alveriçlidir.

4. Hesablama nümunalari va onlarin nazari manbalarla müqayisasi mürakkab magistral qaz kamarlarinda keçici proseslarin hesablanmasi ^ün taklif olunan metodlarin yüksak daqiqliyini mühakima etmaya imkan verir.

9D9BÎYYAT

1. Ванчин, А. Г. Методы расчета режима работы сложных магистральных газопроводов / А. Г. Ванчин // Нефтегазовое дело. 2014. № 4. С. 192-214. http://ogbus.ru/issues/4_2014/ ogbus_4_2014_p192-214_VanchinAG_ru .pdf.

2. Панферов, В. И. Моделирование нестационарных процессов в газопроводах / В. И. Панферов, С. В. Панферов // Вестник ЮУрГУ. Сер. Строительство и архитектура. 2007. Вып. 4. № 14. С. 44-47. https://dspace.susu.ru/xmlui/bitstream/handle/0001.74/385/10.pdf.

3.Трофимов, А. С. Квазилинеаризация уравнения движения газа в трубопроводе / А. С. Трофимов, В. А. Василенко, Е. В. Кочарян // Нефтегазовое дело. 2003. № 1. С. 1-11.

4. öliyev i.Q., Yusifov M.Z., ölizada N.i. Mürakkab qaz kamarlarinin qeyri-stasionar axin parametrlarinin tahlili naticasinda zadalanma yerinin tayininin yeni üsulunun tadqiqi. № 1. 20 января 2024 АЛМАТЫ, КАЗАХСТАН. C352-366, ISSN 2709-1201

5. öliyev, i.Q. Yusifov, M.Z. Ömarqadiyeva, M.R. Qeyri-stasionar rejimda paralel qaz kamarlarinin alaqalandiricilarinin samarali yerlaçdirilmasinin tadqiqi // Международный научнопрактический журнал, 30 Декабря 2023 Алматы, Казахстан. C212-219, ISSN 2709-1201.

6. Фиков, А. С. Аналитическая модель переходного процесса в телескопическом газопроводе при внезапном изменении расхода газа / А. С. Фиков // Вестник науки. 2020. Т. 1, № 12. С. 127-129. https://www.вестник-науки.рф/archiv/j ournal -12-33-1.pdf

7. Фиков, А. С. Наилучшая оценка параметра линеаризации математической модели нестационарного течения газа в трубопроводах / А. С. Фиков // Инновации. Образование. Энергоэффективность: материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф. / ГИПК «ГАЗ-ИНСТИТУТ». Минск, 29-30 окт. 2020. Минск, 2020. С. 82-85.

8. Апостолов А.А., Вербило А.С., Панкратов B.C. Автоматизация диспетчерского управления газотранспортным предприятием. М.: ООО «ИРЦ Газпром». 1999. - 72 с. Обз. информ. Сер. Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности.