1.3 Определение пропускной способности газопровода

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

(1.13)

где R0 – универсальная газовая постоянная Относительная плотность газа по воздуху

(1.14)

где в – молекулярная масса воздуха ( в =28,96 кг/кмоль)

Плотность газа при нормальных условиях

(1.15)

где в – плотность воздуха ( в =1,293 кг/м3)

Критические параметры газа

(1.16)

(1.17)

1.3.2 Проверка пропускной способности газопровода Начальное давление на линейном участке между КС

(1.18)

где Pнаг – давление на выходе из нагнетателя; δРВЫХ - потери давления в трубопроводе между компрессорным цехом и узлом подключения к линейной части магистрального газопровода (δРВЫХ ≤ 0,08 МПа согласно СТО Газпром 2-3.5- 051-2006).

Конечное давление на линейном участке между КС

(1.19)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

где Рвс – давление на входе в нагнетатель; ∆Рвс - потери давления газа на входе КС с учетом потерь давления в подводящих шлейфах и на узле очистки газа

(∆Рвс ≤ 0,12 МПа согласно СТО Газпром 2-3.5-051-2006).

Средняя температура газа на линейном участке

(303 – 313 К) принимаем ТН=303 K.

Коэффициент сопротивления трению в первом приближении

(1.21)

где kэ- эквивалентная шероховатость труб, kэ=3·10-5м

Коэффициент гидравлического сопротивления

(1.22)

где Е1 - коэффициент гидравлической эффективности, газопровод будет оборудован устройствами для очистки внутренней полости (Е1 =0,95).

Среднее давление на линейном участке

(1.23)

Коэффициент сжимаемости определим по приведенным параметрам,

рассчитанным для средних параметров газа в трубопроводе

(1.24)

где ;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Пропускная способность однониточного участка газопровода без учёта рельефа трассы газопровода (при 293,15 Ки 0,1013 МПа)

(1.25)

где l – длина участка газопровода l = 285 км.

Заданная пропускная способность газопровода q = 45 млн.м3/сутки, что меньше рассчитанной величины. Условие выполняется.

1.4 Уточненный тепловой и гидравлический расчет газопровода Принимаем в качестве первого приближения значения λ = 0,01; ТСР = 290,5

К; ZСР = 0,844 из первого этапа вычислений Определяем значение Рк в первом приближении

(1.26)

Среднее давление в трубопроводе

(1.27)

Средние значения приведенного давления и температуры

Удельная теплоемкость газа

(1.28)

где ;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

;

;

.

Коэффициент Джоуля-Томсона

(1.29)

где ;

;

;

.

Рассчитываем коэффициент а по формуле

(1.30)

где Кср — средний на линейном участке общий коэффициент теплопередачи от газа в окружающую среду, Кср = 1 Вт/(м2·К).

Средняя температура с учетом теплообмена с окружающей средой и коэффициента Джоуля-Томсона

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

(1.31)

Уточненные значения приведенной температуры ТПР и коэффициента сжимаемости Zcp

(1.32)

где ;

Коэффициент динамической вязкости

(1.33)

;

;

;

;

(1.34)

Коэффициенты λТР и λ (kэ=3·10-5м)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

(1.35)

Конечное давление во втором приближении по формуле :

(1.36)

Относительная погрешность определения конечного давления составляет

Полученный результат меньше 3%, расчет можно считать законченным.

Общие результаты расчетов представлены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 – Результаты теплового и гидравлического расчета газопровода

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

1.5 Средняя скорость движения газа в газопроводе и суточная потеря

газа при истечении его из отверстия в теле трубы

Среднюю скорость движение газа определим по номограмме (рисунок 1.1)

для следующих условий:

–среднее давление газа в трубопроводе Рср = 7,138 МПа;

–внутренний диаметр трубы Dвн=118,4 см;

–расход газа .

По номограмме находим .

Согласно СТО Газпром 2-3.5-051-2006 скорость газа не должна превышать

20 м/с, данное требование выполняется.

Суточную потерю газа определим при эквивалентном размере образовавшейся неплотности 1 см2. Среднее давление газа в трубопроводе Рср=7,137 МПа, средняя температура Тср=295,19 К скоростью газа в трубопроводе пренебрегаем.

Критическое отношение давлений для газа (считаем газ – метан, показатель адиабаты k = 1,31)

(1.37)

Имеющийся перепад давлений больше критического, поэтому истечение газа происходит со скоростью равной местной скорости звука в газе.

Массовый секундный и массовый суточный расходы вытекающего газа

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

(1.38)

где показатель рода газа

(1.39)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рисунок 1.1 – Номограмма для определения средней скорости движения газа в

газопроводе