郑鹏飞 夏妍 曹艳萍 王建文（内蒙古西部天然气管道运行有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

1.长输天然气管道水力计算公式的确定

1.1 天然气的水力摩阻系数

很多原因（管道粗糙与否、天然气的流态）都会对天然气管流造成影响。因此多国在尼古拉兹实验和普朗特理论基础上提出了水力摩阻系数的计算公式,公式的变量便是管壁的粗糙程度以及雷诺数。

根据雷诺数的大小，流体的流态分成紊流区、临界区和层流区。紊流区又分成混合摩擦区、水力光滑区、阻力平方区。阻力平方区即是长距离输气管道中天然气流态所处的流态区域。表1包含了长输管道工程实践中经常使用的阻力平方区水力摩阻系数公式。

表1 阻力平方区水利摩阻系数公式

相同的问题，公式不同，结果也有所不同。因此在运用中为了调整工作以及管线的设计，根据实际情况选用合适的计算公式才可以获得准确的结果。温度、压力、管流量为已知参数，运行数据反算水力摩阻系数可以观察到雷诺数对其会造成明显的影响，所以上述公式中没有雷诺数的公式均不适用于长输天然气管道。表1中潘汉德尔A、B式是近年较为常用的水力摩阻系数公式，且公式中涉及到雷诺数，图1所示的是潘汉德尔A、B式与实际的部分水力摩阻系数的数据对比。从图中可观察到某些运行管段较经常使用的公式与实际结果相比偏差较大，而水力摩阻系数小，计算后偏差被放大，影响计算的准确性。……