Добавил:
ac3402546@gmail.com Направление обучения: транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов группа ВН (Вечерняя форма обучения) Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсач / ВН-17-01_Филатов_В.А. 1.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
01.06.2021
Размер:
11.18 Mб
Скачать

Теория

Газопровод — инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки газа и его продуктов (в основном природного) с помощью трубопровода. Газ транспортируется по газопроводу под определенным избыточным давлением.

Газопровода можно подразделить на:

Магистральные, которые предназначены для транспортировки газа на большие расстояния. Для поддержания давления на всем участке, через определенные интервалы на магистрали установлены компрессорные станции. В конечном пункте магистрального газопровода расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня, необходимого для снабжения потребителей.

Газопроводы распределительных сетей — предназначены для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

Су щ е с т ву е т к л а с с и ф и к а ц и я г а з о п р о в од о в п о с л е д у ю щ и м характеристикам:

1. По давлению в магистрали:

Магистральные:

первого класса — при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа включительно;

второго класса - при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа включительно

Распределительные:

низкого давления — до 0,005 МПа;

среднего давления — от 0,005 до 0,3 МПа;

высокого давления

1 категория — от 0,6 до 1,2 МПа (для СУГ до 1,6 МПа);

1а категория — свыше 1,2 МПа;

2 категория — от 0,3 до 0,6 МПа.

По типу прокладки:

5

надземные;

подземны;

подводные.

Существуют и резервные газопроводы, кооторые сооружаются по стратегическим соображениям, для обеспечения гибкости в погрузке газовозов и для снижения длины маршрута транспортировки.

Газопроводы состоят из следующих частей:

арматура;

краны;

Компрессорная станция (КС);

Газораспределительная станция (ГРС);

Газорегуляторный пункт.

Крупнейшей системой газопроводов в мире является Единая система газоснабжения.

Внеё входят следующие газопроводы:

Подводный газопровод Норвегия — Великобритания (1200 км);

Туркмения и Азербайджан — ЕС (3300 км);

Баку - Ново-Филя (200 км);

Балканский поток (474 км) - строиться;

Южно-Кавказский газопровод (970 км).

Останавливаясь на России. В нашем распоряжении 16 магистральных газопроводов (некоторые, еще на этапе строительства).

Исходные данные

1.Состав разовой смеси;

2.Протяженность газопровода;

3.Производительность трубопровода

4.Температура грунта

5.Температура воздуха

Табл 1.1. Состав смеси и физические свойства

Компонент

Ед изм

Обознач

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

CO2

N2

Объемная доля в с меси

%

an

99 %

0,028 %

0,005 %

0,005 %

0,06 %

0,902 %

6

Плотность при 293°K

кг/м3

n

0,668

1,26

1,864

2,495

1,839

1,165

Молярная масса

кг/кмоль

Mn

16,04

30,07

44,1

58,12

44,01

28,02

Газовая постоянная

Дж/(кг*К)

Rn

518,35

276,5

188,53

143,08

188,92

296,73

Псевдокритическое

 

 

 

 

 

 

 

 

давление

МПа

Pкр n

4,6

4,88

4,25

3,78

7,39

3,39

Псевдокритическое

 

 

 

 

 

 

 

 

температура

°K

Tкр n

190,55

305,83

369,82

425,14

304,2

126,2

Табл 1.2. Общие данные

Наименование

Ед изм

Обознач

Данные

Протяженность газопровода

км

L

861

Производительность

млрд м3/год

Q

27

Средняя температура грунта

°K

Tгр

275

Средняя температура воздуха

°K

Tвозд

283

Диаметр внешний

м

Dвнеш

1 420

Потери в трубопроводе (нагнетатель - трубопровод)

МПа

Рвс

0,12

Потери в трубопроводе (на вх КС)

МПа

Рнаг

0,07

Цель расчета

1.Выбрать рабочие давление, определить число компрессорных станций (КС) и расстояние между ними;

2.Выполнить уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между 2-мя КС;

3.Выбрать тип газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и произвести расчет режима работы КС.

Порядок расчета

1.Выбора рабочего давления и определение диаметра газопровода;

2.Расчет свойств перекачиваемого газа;

3.Определение расстояния между КС и числа КС;

4.Уточненный тепловой и гидравлический расчет участка газопровода между двумя компрессорными станциями;

5.Выбор ГПА и расчет режима КС

7

m · P · D
1 = 2(R1 + n · P)
где,
R1 = K1 · Kн
После определения толщины стенки найдем внутренний диаметр (1):
Dвн1 = D − 2 · ∂1

1. Выбора рабочего давления и определение диаметра газопровода

Табл 1.3. Выбор рабочего давления и определение диаметра газопровода

Наименование

Ед изм

Обознач

Данные

Давление на всасывании мин

МПа

Рвс мин

4,97

Давление на всасывании макс

МПа

Рвс макс

5,18

Абсолютное давление на нагнетании

МПа

Pабс наг

7,46

Рабочее давление

МПа

Pраб

7,35

После выбора исходных данных требуется определить толщину стенки трубопровода, чтобы вести дальнейший расчет со знанием внутреннего диаметра.

Данные по трубопроводу и коэффициенты берем по умолчанию. Далее следует найти толщина стенки без учета осевых напряжений:

(1)

(2)

(3)

При расчете толщины стенки требуется учесть еще осевые напряжения:

 

 

 

n · P · D

 

(4)

 

 

2 = 2(ψ1 + n · P)

 

где,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прN

 

2

 

прN

(5)

ψ1

= 1 − 0,75

 

 

 

( R1

)

− 0,5 ·

R1

 

 

 

 

 

 

 

прN = − α · E · ∆ t + 0,25

n · P · Dвн1

(6)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

После определения толщины стенки возвращаемся к формуле 3

подставляя вместо 1, 2 и получаем значение внутреннего диаметра трубопровода (Dвн2), с которым уже и будем работать весь последующий расчет.

8

Соседние файлы в папке Курсач