5.2.3 Гідравлічний розрахунок газової мережі середнього тиску за допомогою номограм

Мета розрахунку полягає в необхідності так підібрати діаметри кожної дільниці газової мережі, щоб тиск газу біля кожного споживача був якомога ближчим до заданого кінцевого тиску і не меншим за нього.

Складаємо розрахункову схему газової мережі. Наносимо на схему довжину дільниць в кілометрах, а витрати газу споживачами в м³/год; знаходимо основний напрям руху газу – від джерела живлення до найбільш віддаленого споживача і наносимо його на схему; нумеруємо вузли спочатку основного напрямку, далі – всі інші.

Результати досліджень показали, що якщо для кожної дільниці газової мережі відношення різниці квадатів тисків до довжини є приблизно однаковим, то параметри такої газової мережі близькі до оптимальних. Тому прийнято визначати необхідний діаметр дільниць основного напряму за середнім значенням параметра:

, (5.11)

де – початковий тиск в мережі, МПа;

– кінцевий тиск в мережі, МПа;

– сума розрахункових довжин основного напряму руху газу, км.

Згідно завдання МПа; МПа.

Для кожної дільниці основного напряму визначаємо розрахункову витрату газу. Розрахунок починаємо з найбільш віддалених дільниць, йдемо проти ходу газу, додаючи витрати газу відповідних споживачів.

Для кожної дільниці основного напряму за витратою газу і за середнім значенням параметра за номограмою знаходимо необхідне значення діаметра газопроводу. Знайдене значення здебільшого заокруглюємо до найближчого стандартного значення. За номограмою знаходимо фактичне значення параметра .

Для останньої дільниці основного напряму значення заокруглюємо до найближчого значення діаметра.

Виконуємо розрахунок тисків у вузлах основного напряму руху газу. Розрахунок починаємо від першої дільниці, що виходить від джерела живлення, так як тільки для цієї дільниці відомий початковий тиск. Кінцевий тиск у вузлах основного напряму визначаємо за формулою:

, (5.12)

де – початковий тиск у вузлі, МПа;

– параметр, що визначений за номограмою, .

Результати гідравлічного розрахунку газової мережі середнього тиску зводимо до таблиці довільної форми.

Після розрахунку основного напряму руху газу виконується розрахунок відгалужень і відводів.

Відгалуження – це розгалужений відвід до кількох споживачів.

Відвід – це газопровід, що подає газ одному споживачу.

Розрахунок відгалуження проводиться аналогічно розрахунку основного напряму, тільки як початковий тиск приймається розраховане значення тиску у відповідному вузлі основної магістралі.

При розрахунку відводів і відгалужень часто виникає ситуація, коли середнє значення параметра перевищує максимальне значення цього параметра на номограмі, тоді приймаємо .

В результаті одержуємо завищені значення діаметру, а отже, і тисків біля споживача. Корекція цих даних проводиться на етапі аналітичного розрахунку мережі.

5.2.4 Уточнений аналітичний розрахунок газової мережі середнього тиску за нормативною формулою

Аналітичний розрахунок, як правило, виконується після графоаналітичного розрахунку. Тільки при аналітичному розрахунку газових мереж можна врахувати властивості конкретного природного газу. Аналітичний розрахунок дозволяє уникнути суб’єктивності, що має місце при користуванні номограмою.

Вихідними даними для аналітичного розрахунку є фізичні властивості газу, початкові дані та результати графоаналітичного розрахунку.

Мета розрахунку наступна: необхідно так підібрати діаметр кожної дільниці газової мережі, щоб тиск газу біля кожного споживача був якомога ближчим до заданого кінцевого тиску і ні в якому разі не менший за нього.

Вводимо вихідні дані по фізичних властивостях газу, масиви довжин дільниць, внутрішніх діаметрів газопроводу та витрат газу для всіх споживачів.

Для кожної дільниці визначаємо кінцевий тиск за формулою:

, (5.13)

де – початковий тиск на дільниці, МПа;

– абсолютна еквівалентна шорсткість труб, см; для стальних труб;

– внутрішній діаметр трубопроводу, см;

– кінематична в’язкість газу за нормальних умов, м²/с;

– максимальна годинна витрата газу на дільницях, м³/год;

– густина газу за нормальних умов, кг/м³;

– геометрична довжина дільниці, м.

Після введення необхідних даних на друк виводиться послідовність підбору діаметрів труб та кінцеві тиски біля споживачів при цих діаметрах.