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:
теор / Расчет газопровода 1.rtf
Скачиваний:
53
Добавлен:
01.06.2021
Размер:
5.96 Mб
Скачать

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

ВВЕДЕНИЕ

Развитие газовой и целого ряда смежных отраслей промышленности сегодня в значительной степени зависит от дальнейшего совершенствования эксплуатации и обслуживания систем трубопроводного транспорта газов из отдельных и порой слабо освоенных регионов в промышленные и центральные районы страны. В настоящее время доля потребления природного газа в стране составляет уже свыше 50% и имеет устойчивую тенденцию к дальнейшему росту.

Современный производственный процесс транспорта газов с помощью газоперекачивающих агрегатов, установленных на компрессорных станциях, — это сложный физико-технологический процесс, при оценке эффективности которого и оптимизации работы компрессорных станций необходимо в систематизированной форме учитывать целый ряд факторов: технологических, термогазодинамических, диагностических, эмпирических и др.

В условиях острого дефицита топливно-энергетических ресурсов первоочередное значение приобретают задачи, связанные с повышением эффективности их использования, и реализация программ энергосбережения. Экономия энергетических ресурсов на современном этапе развития экономики страны является наиболее действенным и эффективным направлением при решении всех задач, стоящих перед промышленностью.

В связи с этим такие задачи трубопроводного транспорта природных газов, как установление и поддержание оптимальных режимов работы газотранспортных систем, разработка и реализация мероприятий, направленных на повышение эффективности транспорта газов с сокращением энергетических затрат на его перекачку, уменьшение разного рода потерь газа в технологическом процессе и т. п., являются важнейшими и наиболее актуальными задачами отрасли. Это положение в значительной степени усиливается, если принимать во внимание непрерывный рост стоимости энергоресурсов, увеличение себестоимости транспорта газа и невозобновляемость его природных ресурсов.

Анализ существующего положения трубопроводного транспорта газов и оценка перспектив его дальнейшего развития показывают, что газотурбинный вид привода центробежных нагнетателей на компрессорных станциях и на ближайшую перспективу останется основным видом энергопривода компрессорных станций.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ РАСЧЕТНЫХ ДАННЫХ

Расчет ведется согласно 5

    1. Выбор рабочего давления газопровода

Принимаем рабочее (избыточное) давление в газопроводе Р=7,35 МПа. Значения абсолютного давления на входе и выходе центробежного нагнетателя составят соответственно Рвс=5,1 МПа и Рнаг=7,46 МПа. Согласно принятому уровню давления и годовой производительности [5, таблица 3] принимаем условный диаметр газопровода Dy =1200 мм.

По газопроводу транспортируется газ следующего состава

Компонент

СН4

С2Н6

С3Н8

СО2

N2

Объемная доля, %

98,4

0,070

0,010

0,100

1,100

Средняя температура грунта на глубине заложения оси газопровода составляет То=278 К, средняя температура воздуха ТВОЗД =283К. Газопровод прокладывается в смешанных грунтах Кср=1 Вт/(м2·К) [8]

Для строительства газопровода принимаем трубы Dн=1220 мм, ТХЗ изготовленные по ТУ 14-3р-04-94 из стали 12ГСБ.

Для принятого диаметра, значения расчетного сопротивления металла трубы и толщины стенки газопровода

,

где R1н — нормативное сопротивление растяжению (сжатию), равное временному сопротивлению стали на разрыв, МПа (R1н =ув), ув=510 МПа [5, приложение А];

m - коэффициент условий работы, который зависит от категории трубопровода (IV категория) m=0,9 [7]; k1- коэффициент надежности по материалу, который зависит конструктивных особенностей принятой трубы, k1=1,4 [7]; kн- коэффициент надежности по назначению, kн=1,05 [7].

Толщина стенки газопровода

,

где Р - рабочее давление в трубопроводе, МПа;

пр — коэффициент надежности по нагрузке, который зависит от характера нагрузки и способа прокладки трубопровода; пр=1,1 [7];

R1- расчетное сопротивление металла трубы, МПа.

Принимаем стандартную толщину стенки трубы дн=15 мм [5, стр. 48].

Внутренний диаметр газопровода

1.2 Расчет свойств транспортируемого газа

1.2.1 Плотность газа при стандартных условиях

где a1,…ап - доля каждого компонента в смеси для данного состава газа [5, приложение Б]; с1,… сп- плотность компонента при стандартных, условиях (Т=293К, Р=0,1013 МПа), кг/м3 [5, таблица 1].

1.2.2 Молярная масса

=

где М1,... Мn - молярная масса компонента, кг/кмоль [5, таблица 1].

1.2.3 Газовая постоянная

где =8314,4 - универсальная газовая постоянная, Дж/(кг·К).

1.2.4 Псевдокритические температура и давление

,

,

где РКРi, ТКРi – критические значения давления и температуры i-го компонента газовой смеси, определяемые по [10].

1.2.5 Относительная плотность газа по воздуху

1.2.6 Суточная производительность газопровода

,

где QГ – плановый объем транспортируемого газа, млрд. м3/год;

КИ— оценочный коэффициент пропускной способности газопровода

,

где КРО - коэффициент расчетной обеспеченности газоснабжения потребителей, отражающий необходимость увеличения пропускной способности газопровода для обеспечения дополнительных поставок газа потребителям в периоды повышенного спроса на газ, КРО=0,98 [5, стр. 23];

КЭТ - коэффициент экстремальных температур, учитывающий необходимость компенсации снижения пропускной способности газопровода, связанного с влиянием высоких температур окружающей среды, КЭТ =0,98[5, стр. 23];

КНД - коэффициент надежности газопровода, учитывающий необходимость компенсации снижения производительности газопровода из-за вынужденных простоев и ремонтно-технического обслуживания, КНД =0,985[5, таблица 2].