Физика Северного Потока или - потечет ли вообще газ в Европу?
30 сентября 2011 в 10:41

Физика Северного Потока или - потечет ли вообще газ в Европу?

Физика Северного Потока или - потечет ли вообще газ в Европу?Очень странно, но складывается впечатление, что при строительстве Северного Потока мало кто задумывался о физике процесса. Известно, что обычный газопровод имеет сечение около 1 метра, а газонапорная станция стоит каждые 100–150 км. Давление, которое создает ГНС составляет 50–60 атмосфер. При такой конфигурации нитка газопровода имеет известную пропускную способность примерно в 100 млн кубов в сутки, что составляет примерно 30 млрд кубов в год.
Что будет, если нитку удлинить на порядок? Пойдет ли газ?

Очень вряд ли, не так ли? Некогда тов. Путин надеялся, что Сименс поставит волшебные турбины на ГНС, которые дадут 250 атм, однако недавно было сообщено, что на входе морской ветки ставятся обычные турбокомпрессоры на 60 атм. Чудес на свете не бывает.
Давайте сделаем грубую оценку по СП.

  1. Площадь сечения трубы диаметром чуть больше 1м составляет около 1 м2.
  2. Давление 1 атм создает усилие на данной поверхности около 10 тонн. 60 атм создадут усилие 600 тонн.
  3. Плотность газа при атмосферном давлении — 0.7 кг/м3. При давлении в 40 атм (среднее) плотность составит около 30 кг/м3.
  4. Длина трубы 1200 000 метров. Объем трубы ~ 1млн м3.
  5. Общий масса газа внутри трубы — 1млн*30кг ~ 30 тыс тонн.

Вопрос: как считаете много ли наработает усилие 600 тонн с массой 30 тыс тонн, даже без учета трения в трубе? Усилие-то меньше в 50 раз массы, к которой оно приложено.

Мы пока не принимали в расчет трение газа в трубе, которое возникает при движении газа на скорости. Хоть заполируй поверхность, но есть закон, согласно которому скорость поверхностного слоя у стенки трубы равна нулю, а трение газа создает эффект нелинейного (экспоненциального) падения давления.

Например, если на дистанции в 200 км давление упадет в 2 раза, то на для того, чтобы, прокачать аналогичный объем на 400 км, входное давление нужно увеличить в 4 раза, а для 600 км уже в 8 раз. Для 800 км — 16 раз, 1000км — 32 раза и так далее. Не зря советские газовики выбрали именно такую конфигурацию периодичности газонапорных станций. А ведь построить ГНС — удовольствие весьма недешевое. У них такая конфигурация реально работает.

А вот будет ли работать у Путина — большой вопрос, впрочем, ответ на который мы скоро узнаем. Каково оно — новое платье короля?

257
Комментарии (2)
  • 2 октября 2011 в 17:44 • #
    Дмитрий Зырянов

    обычно газовые магистральные трубы 1200мм

  • 29 октября 2011 в 19:43 • #
    Ольга Корнеева

    А зачем НАМ об этом задумываться? Нам тут, что, за это деньги платят? Для того, чтобы думать о физике процесса - у Газпрома есть специально обученные люди. Они там действительно есть, я это знаю. Люди, которые строят - понимают, что они делают. Не вижу смысла в размещении такой информации на профессионалах.


Выберите из списка
2018
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008