3 Расчетная часть
3.1 Гидравлический расчет газопровода
Проведем гидравлический расчет участка магистрального газопровода «АГРС «Чажемто» – Колпашево».
Для гидравлического расчета по сжатому профилю трассы принимаем следующие общие данные:
производительность Q=140 млн.м3/год;
длина трубопровода L=49,2 км;
давление в начале участка Р1=1,6 МПа;
давление в конце участка P2=0,832 МПа;
температура газа в начале участка t1=30 ºC;
температура газа в конце участка t2=16 ºС;
начальные и конечные нивелировочные отметки не превышают 100 метров;
данные состава газа взяты с Белозерского ГПЗ (табл.3.1).
Таблица 3.1
Состав газа по данным Белозерского гпз
Компоненты |
Молекулярный состав, % |
Молярная масса, кг/моль |
Динамическая вязкость, Па·с·10-7 |
Критическая температура, К |
Критическое давление, МПа |
Плотность, кг/м3 |
Теплоемкость, Дж/(кг·К) |
метан |
85,66 |
16 |
103 |
181 |
4,58 |
0,7168 |
2167 |
этан |
6,31 |
30 |
86,03 |
305,4 |
4,82 |
1,344 |
1648 |
пропан |
3,12 |
44 |
75,05 |
368,8 |
4,94 |
1,967 |
1551 |
бутан |
0,21 |
58 |
69,06 |
425 |
3,49 |
2,598 |
1590 |
пентан |
0,09 |
72 |
61,99 |
470 |
3,23 |
3,221 |
|
диоксид углерода |
1,12 |
44 |
138,03 |
134,1 |
3,62 |
1,9768 |
815 |
Азот и редкие газы |
3,49 |
28 |
166,08 |
126 |
3,46 |
1,2505 |
1040 |
Гидравлический расчет газопровода будем выполнять согласно ОНТП 51-1-85 «Общесоюзные нормы технологического проектирования. Магистральные газопроводы».
Методика гидравлического расчета магистральных газопроводов включает в себя:
определение пропускной способности и производительности МГ;
расчет стационарных гидравлических режимов работы линейных участков;
расчет стационарных тепловых режимов работы линейных участков;
расчет режимов работы компрессорных станций.
При выполнении гидравлических расчетов в зависимости от назначения магистральных трубопроводов и степени их неравномерности транспорта газа они подразделяются:
базовые;
распределительные;
маневренные;
отводы.
Базовыми называются магистральные газопроводы, предназначенные для транспорта газа из района его добычи в районы потребления или передачи в другие газопроводы.
Распределительными газопроводами называются газопроводы для подачи газа из базовых газопроводов в отводы или отдельным крупным потребителям.
Маневренными газопроводами называются магистральные газопроводы с повышенной маневренностью или реверсивным характером транспорта газа (газопроводы-перемычки, пиковые газопроводы, подводящие газопроводы ПХГ и т.п.)
Отводами называются магистральные газопроводы, предназначенные для подачи газа от распределительных или базовых газопроводов к городам, населенным пунктам и отдельным крупным потребителям, работающие в режиме часовой неравномерности, вызванной неравномерностью отбора газа потребителями.
Рассматриваемый нами магистральный газопровод «АГРС «Чажемто» – Колпашево» относится к газопроводам отводам. Протяженность этого газопровода составляет 49,2 км, в том числе длина переходов через реки Обь и Чая – 8,94 км. Наружный диаметр сухопутной части трубопровода 377 мм, с толщиной стенки 7 мм. Подводные переходы выполнены из труб диаметром 219 мм и толщиной стенки 11 мм.
Как мы видим, рассматриваемая нитка газопровода выполнена из труб разного диаметра, поэтому для дальнейших расчетов необходимо определить эквивалентный диаметр.
Эквивалентным диаметром принято называть диаметр простого трубопровода, пропускная способность которого равна пропускной способности реального трубопровода при прочих равных условиях.
Эквивалентный диаметр определяется последовательным упрощением сложного трубопровода. При последовательном соединении труб
(3.1)
где Dэк – эквивалентный диаметр, мм;
Di – диаметр каждого из n последовательно соединенных участков, мм;
Li – длина участка одного диаметра, км;
L – суммарная длина последовательно соединенных участков, км.
