1.3 Гидравлический расчет газопроводов

Гидравлический расчет необходим для определения диаметров газопроводов, обеспечивающих пропуск необходимых количеств газа при допустимых перепадах давления. Гидравлический расчет газопроводов включает в себя:

КП 1-43.01.05.14.52.14

1. гидравлический расчёт участок газопровода среднего давления до ГРП;

2. гидравлический расчёт участков газопроводов низкого давления после ГРП.

При этом диаметры трубопроводов принимаются в начале расчёта ориентировочно, исходя из уравнения неразрывности потока. Данное уравнение применимо к течению реального сжимаемого газа в трубопроводах без отвода или притока среды. В таком случае получим закон сохранения массы:

,

где - расход газа, нм³/ч;

- площадь поперечного сечения трубопровода, м²:

,

где – скорость газа в трубопроводе, м/с.

Примечание: при движении газа в трубе за счет сил трения у стенок трубы скорость ниже, чем в центре. Однако в расчетах принимаем среднюю скорость.

Таким образом:

, м

Для трубопроводов:

- низкого давления ;

- среднего и высокого давления

Для каждого участка газопровода расчёт выполняется по трём вариантам – на одну ступень выше и на одну ступень ниже ориентировочно принятого по уравнению неразрывности потока.

1.3.1 Расчет газопроводов низкого давления

Часовые расходы на расчетных участках принимаются по заданию для производственных потребителей:

Q_I=B_Σ=215+185+150+75+740=1365 нм³/ч;

Q_II=Q_I-B₁=1365-215=1150 нм³/ч;

Q_III=Q_II-B₂=1150-185=965 нм³/ч;

Q_IV=Q_III-B₃=965-165=815 нм³/ч;

Q_V=B₅=740 нм³/ч;

Для газопроводов низкого давления принимаем .

КП 1-43.01.05.14.52.14

Определяем ориентировочное значение диаметров для каждого участка газопровода:

Участок I :

Принимаем:

При данных ориентировочных значениях диаметров определяем скорость газа:

Гидравлический расчёт участков газопровода низкого давления сводим в таблицу 5.

Сумма потерь давления на участках газопровода низкого давления должна быть:

.

Полученные данные заносим в таблицу.

КП 1-43.01.05.14.52.14

Таблица 5.- Гидравлический расчет участка газопроводов низкого давления.

№ участка	Скорость, м/с	Расход газа, нм3/с	Принятый диаметр, мм	Расчёт местных сопротивлений										Lф, м		Lпр= Lф+ Lэ, м		Н, Па/м		Потери давления р=Н Lпр, Па
				Количество и вид							lэ, м	Lэ= lэ, м
				О	З	К	О	З	К
1	15,0	1365	179,4	2	3	1							18
	21,5		150				0,3	0,5	2	4,1	8,7	35,67			53,67		25,5		1368,59
	12,1		200				0,3	0,5	2		13,0	53,30			71,30		5,5		392,15
	7,7		250				0,3	0,5	2		16,3	66,83			84,83		2		169,66
2	15,0	1150	164,7	2	1	0							14
	18,1		150				0,3	0,5	2	1,1	8,7	9,57			23,57		21		494,97
	10,2		200				0,3	0,5	2		13,0	14,30			28,30		3,3		93,39
	6,5		250				0,3	0,5	2		15,5	17,05			31,05		1,8		55,89
3	15,0	965	150,9	0	3	1							25
	15,2		150				0,3	0,5	2	3,5	8,7	30,45			55,45		16		887,20
	8,5		200				0,3	0,5	2		12,6	44,10			69,10		2,85		196,94
	5,5		250				0,3	0,5	2		15,1	52,85			77,85		1,7		132,35
4	15,0	815	138,7	0	1	0							13
	18,5		125				0,3	0,5	2	0,50	6,7	3,35			16,35		25		408,75
	12,8		150				0,3	0,5	2		8,7	4,35			17,35		12,00		208,20
	7,2		200				0,3	0,5	2		14,5	7,25			20,25		2,5		50,63
5	15,0	740	132,1	2	3	1							38
	16,8		125				0,3	0,5	2	4,10	6,7	27,47			65,47		25		1636,75
	11,6		150				0,3	0,5	2		8,7	35,67			73,67		10		736,70
	6,5		200				0,3	0,5	2		11,9	48,79			86,79		2,4		208,30

На основании выполненных расчётов для участков газопровода принимаем диаметры с минимальными потерями давления и скоростями, близко лежащими и лежащими в приведённых выше интервалах.

Участок I:

Участок II:

Участок III:

Участок IV:

_{Участок} V:

Так как условия равенства суммарных потерь давления в газопроводе соблюдаются, гидравлический расчет считается завершенным.