上海天然气管网有限公司 沈世杰

天然气主干网上的节点压力随时跟着管网用气量、管道中的流量在变化，夜高峰时段的这种变化程度尤为明显，调度人员就此用当时SCADA系统提供的数据与昨日对应的比对(SCADA系统提供的压力数据，都只是一个压力测量值，相互之间无关系)，或者是用总的小时供气量、用气量、输气管道储气变化量和管容等参数，作一些简单的计算，以此来判断下跌中的节点压力值正常与否。

水力计算是研究一定的输气管道的流量与压力之间的关系，按照这种关系，用计算得到的正确压力值与SCADA的压力测量值之间差值的大小对压力正常与否作判断，具有简单、直观、准确度较高优点。

1 输气管道压力计算公式

输气管道的水力计算基本公式是以质量守恒、动量守恒、能量守恒的气体在管道中流动的基本方程为基础，忽略一些对计算结果影响不大的因素变形、整理后得到的。

方程式成立的条件：

(1)一维流动，即管道截面上的压力、流速等参数分布均匀；

(2)稳定流动，即流动参数不随时间变化；

(3)等温，即埋地管道沿线温度变化小。

气体在管道中流动的基本方程式为：

式中：p—管道中气体压力，Pa；

x—沿管长变量，m；

ρ—气体的密度，kg/m3；

ν—气体的流速，m/s；

g—重力加速度，m/s2；

θ—管道与水平面间的倾角，rad；

λ—水力摩阻系数；

D—管道内径，m；

Z—气体压缩系数；无因次；

T—管道中气体平均温度，K；

R—天然气的气体常数，m2/(s2·K)。

输气管道水力计算基本公式为：

把标准大气压p0= 101.325× 103Pa代入(4)式，把(4)式中的压力单位 Pa、流量单位 m3/s、管道内径单位m分别换算成Pa、m3/h、mm，去掉(4)式中的Z/Z0项(对计算结果影响不大)，变形、整理后得到如下高中压输气管道压力计算公式(换算过程略)。……