72 Методы расчета тупиковой газораспределительной сети

Метод основан на принципе равномерного расчетного перепа­да давления по участкам сети. Указанный принцип заключается в том, что при расчете диаметров участков сети используются

соотношения:

- для высокого (среднего) давления:

= = const;

- для низкого давления:

= = const;

где l = - расчетная длина приоритетного направления, состоящего из N участков:

= (1,05 – 1,10) - расчетная длина i-го участка. В соответствии со СП 42-101-2003 падение давления в мест­ных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) допускается учиты­вать путем увеличения фактической длины участков газопровода на 5-10 %. Тогда расчетный перепад на i-м участке определится из соот­ношения

- =

Или - = .

Дальнейшая процедура расчета состоит в проведении после­довательных операций определения теоретического диаметра участка, выбора ближайшего стандартного диаметра,

расчета пе­репада давления на каждом участке с учетом реального внутреннего диаметра трубы, оценке суммарного перепада давления и последующей, при необходимости, корректировке диаметра од­ного из участков с целью приведения суммарного перепада давле­ния в соответствие с допустимым расчетным перепадом. С учетом указанной процедуры и остаточного давления в узлах переходят к расчету диаметров вспомогательных направлений.

Для упрощения ручных расчетов широко используются но­мограммы

Очередность:

1)р_н-зависит от режима ГРС, р_к-от давления на входе в ГРП;

2)выбирается самая удаленная точка, определяется l_общ по выбранному направлению;

₃₎ = Аср = const; l_расч =1,1∑

4)Определяем расчетные расходы газа Qр

5)По Аср и Q находим диаметры из номограммы, находятся действительные значения Аср

6)рассчитывают давления сначала выбранного основного направления,затем ответвлений

73 Метод «предельной выгоды» при расчете диаметров тупиковой сети.

Очень часто при расчете диаметров участков тупиковой газораспределительной сети с применением того или иного метода потери давления по одному или нескольким направлениям могут отличаться как в большую, так и в меньшую сторону от расчетного перепада давления. При этом этом возникает задача выбора участка, на котором необходимо либо увеличить, либо уменьшить диаметр до следующего стандартного.

Вводится понятие параметра U («utilité marginale»), который вычисляется по формуле

, (2.42)

где Н – величина приращения потерь давления, положительная при переходе с большего диаметра на меньший и отрицательная при переходе с меньшего диаметра на больший;

S – величина приращения стоимости строительства рассматриваемого участка газопровода, отрицательная при переходе с большего диаметра на меньший и положительная при переходе с меньшего диаметра на больший.

При этом может иметь место два случая:

1. перепад давления по направлению превышает расчетный перепад давления. Возникает необходимость увеличения диаметра на одном или нескольких участках. При этом желательно выбрать такой участок, при увеличении диаметра которого при наименьшем увеличении стоимости строительства будет быстро достигнут эффект снижения потерь давления. Другими словами, следует искать участок, для которого

.

Отсюда следует вывод, что в случае необходимости увеличения диаметра наименьший ущерб может быть дистигнут коррекцией в большую сторону диаметра участка для которого параметр U является наибльшим на рассматриваемом направлении;

2) недоиспользование расчетного перепада давления. Появляется возможность уменьшения диаметра на каком-то участке. При этом, естественно, экономическая выгода от уменьшения диаметра должна быть как можно большей, а увеличение потерь давления минимальным с тем, чтобы можно было продолжить уменьшение диаметра на том же или на другом участке, увеличивая при этом экономическую выгоду от уменьшения диаметра. Другими словами, во втором случае следует искать участок, для которого

.

Отсюда следует, что в случае возможности уменьшения диаметра наибольшую выгоду можно достичь коррекцией диаметра участка, для которого параметр U является минимальным на рассмативаемом направлении.

С целью сокрашения объема вычислений вместо введения массива стоимости строительства 1 м длины газопровода для употребляемых стандатрных диаметров может быть принята зависимость, с учетом которой стоимость участка сети может быть определена как .

С учетом этого выражения, а также обобщенной формулы можно значительно упростить расчет и оценку параметра U при применении метода «предельной выгоды». Действительно, можно записать

.

Используя описанные выше зависимости, можно показать, что для расчета и оценки параметра U достаточно использовать аналитическое выражение вида

,

где коэффициенты  и  для различных рабочих давлений.