Изменение - температура - грунт
Cтраница 4
И на этой пылинке -, Земле существует особый, земной ритм прихода и расхода тепла, прихода света, слагающийся из годового ( сезонного) и суточного ( дневного и ночного) ритмов. Последние имеют, четкую и многообразную выраженность. С суточными и сезонными ритмами изменений тепла и света нахо - дятся в прямой зависимости изменения температуры грунтов, почв, водных бассейнов, воздуха и всех предметов на поверхности Земли, а также изменения абсолютной и относительной влажности, ход развития растительности и животных организмов. [46]
Неравномерная разбивка по геометрическому пространству принимается для повышения точности и сокращения числа расчетных точек. Разбивка предусматривает уменьшение шага там, где из физических соображений ожидается максимальное ( во времени и пространстве) изменение температуры грунта. Конечно-разностный аналог уравнения ( 70) для граничных условий I рода реализован на ЭВМ типа БЭСМ-4 с помощью программы, записанной на языке Алгол-60. Из-за сложной геометрии области, в которой решается уравнение ( 70), точно определить тепловой поток на контуре трубы оказывается весьма сложно. В какой-то степени эта трудность была преодолена за счет аппроксимации ближайшей к трубе изотермы кусочно-круговыми кривыми различных радиусов. [47]
Для передачи газа по газопроводам в подавляющем большинстве случаев применяют подземную прокладку газопроводов, причем их укладывают ниже глубины промерзания грунта. Следовательно, температура окружающей газопровод среды - температура грунта - имеет более или менее постоянное значение. Если учесть при этом, что время пребывания газа в подземных газопроводах ничтожно мало по сравнению со временем, в течение которого происходит изменение температуры грунта, то для практических расчетов температура окружающего газопровод грунта может быть принята постоянной. Следовательно, для подземных газопроводов наиболее вероятен изотермический процесс изменения состояния транспортируемого по ним газа. [48]
В ряде публикаций приводится классификация повреждений в зависимости от объемного расхода жидкости через разрыв, а также в зависимости от вида повреждений и объема потерь нефти за определенное время. В связи с тем, что средних же утечек в трубопроводном транспорте практически не наблюдается, предложено различать значительные и незначительные утечки. Такое деление следует считать целесообразным, поскольку незначительные утечки практически не влияют на режим течения продукта вчщрубопррводе после образования разрыва и, наоборот, появление значительных утечек сопровождается существенным изменением гидродинамического процесса во всем магистральном трубопроводе / Иванов Н.Д. дал общую характеристику потерь нефти при существующих транспортных операциях, обеспечивающих доставку жидкого углеродного сырья потребителям, и классификацию повреждений и выделил следующие основные причины повреждения трубопроводов: заводской брак при изготовлении труб; нарушение технологии сварки, применение некачественных сварочных материалов ( электродов); неудовлетворительная защита от почвенной коррозии и коррозии, вызываемой блуждающими токами; неправильно назначенный тип изоляционного покрытия или несоблюдение толщины наносимого на трубопровод покрытия; изгибы труб, происходящие за счет изменения температуры грунта; разница в физических свойствах грунта и трубы. [49]
Трудно поддающейся достаточно точкой оценке величиной является удельное сопротивление грунта. Даже вдоль одного и того же протяженного кабеля удельное сопротивление грунта может изменяться в несколько десятков раз. В очень сильной степени влияет влажность, наличие которой может уменьшить удельное сопротивление а несколько порядков. На глубину прокладки-кабеля влияет также изменение температуры грунта и особ. Обычно при выводе формул предполагается, что грунт имеет однородное строение с определенным удельным сопротивлением. Очевздно, что реальные условия не будут соответствовать расчетным. Кроме того, при расчете катодной защиты необходимо учитывать естественную разность потенциалов между кабелем и землей, которая может изменяться в зависимости от местных условий. [50]
Для прогнозирования возможных последствий в работе труб при оттаивании грунта необходимо рассчитывать тепловое взаимодействие грунта с трубой. Если трубопровод расположен в грунте на глубине h ( рис. 4.29), при температуре стенки трубы tmp О С вокруг нее образуется зона оттаивающего грунта, называемая ореолом оттаивания. Граница ореола непостоянна: она перемещается в зависимости от изменения температуры грунта и трубы. [51]
Газ на выходе из компрессорной станции ( КС) имеет высокую температуру. В дальнейшем температура газа по длине трубопровода изменяется. При температуре стенки трубы / 0 С вокруг нее образуется зона оттаивающего грунта, называемого ореолом оттаивания. Граница ореола оттаивания не является постоянной, она перемещается в зависимости от изменения температуры грунта и трубы. [52]
На конфигурацию изотерм и их положение заметно влияют колебания температуры воздуха и значение температуры перекачиваемой среды. Ts выше в зимние месяцы годы и уменьшается в летние месяцы. На характер изменения температуры грунта оказывает влияние сезонное изменение температуры воздуха, которое проявляется в большей степени для точек, расположенных ближе к поверхности грунта. [54]
Помимо рассмотренных устройств АРУ, работающих от токов контрольных частот, в системах передачи на кабельных линиях широко применяется грунтовая АРУ, для работы которой не требуются токи контрольных частот. Принцип устройства такой АРУ пояснен на рис. 7.10. В цепь отрицательной обратной связи ООС усилителя У включен терморезистор R, закопанный в грунт на глубине прокладки кабеля. ООС уменьшается, что вызывает рост усиления У, и, наоборот, уменьшение температуры грунта снижает сопротивление R и соответственно усиление У. Такая АРУ применяется в необслуживаемых усилительных пунктах. Так как действие грунтовой АРУ определяется изменениями температуры в месте закопки терморезистора, а изменение затухания кабельной пары жил - изменениями температуры грунта по всей длине усилительного участка, то грунтовая АРУ обеспечивает относительно грубую регулировку усиления. [55]
 |
Распределение теплового потока по периметру трубы при Г 40 С на конец различных месяцев года. 1 - начальное распределение. [56] |
При этом характер изменения q зависит от температурного режима перекачки. Это отклонение растет в холодные месяцы года и уменьшается в весенние и летние месяцы. Например, в конце января тепловые потери вверх от трубы в 2 8 раза выше, чем вниз от трубы, а в июле эти величины практически совпадают. Под трубой q направлен в грунт. В летние месяцы наблюдается обратная картина. Такой характер зависимости q связан с инерционностью изменения температуры грунта по глубине массива, которая отстает от колебаний температуры воздуха и соответственно температуры перекачиваемой среды. [57]
При этом нестационарность должна учитываться, если рассматриваемый интервал времени соизмерим со временем релаксации. В качестве характерного размера можно взять радиус подогретой зоны ( зоны теплового влияния), который в соответствии с опытом составляет 5 диаметров трубы. Поскольку исследуемые периоды времени ( сутки, квартал) значительно меньше времени релаксации, то магистральные трубопроводы работают в основном при переменных тепловых ( и, следовательно, гидравлических) режимах. Особенно это сказывается в пусковой период или при остановках перекачки. Если температура нефти приближается к стационарному значению ( в данный момент времени) примерно через несколько суток после пуска трубопровода, то прогрев окружающего грунта длится десятки месяцев. Изменение температуры грунта ( или среды) приводит к изменению температуры нефти в рассматриваемом сечении трубопровода. [58]
Страницы: 1 2 3 4