10636

61

где А, В, m, m1 – коэффициенты, определяемые по [5, табл. 6 и 7] в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода, см. табл. 5 и 6. Для сооружения газопроводов применяем трубы из полиэтилена либо стали (при обосновании);

ρ0 – плотность газа при нормальных условиях, кг/м³; Вр – расчетный расход газа, м3/ч.

Таблица 5 Коэффициент в соответствии с категорией сети

Окончательно внутренний диаметр газопровода принимаем из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов [5, прил.Б]: ближайший меньший – для полиэтиленовых газопроводов, ближайший больший для стальных [5,

п.3.40].

Падение давления на участке газовой сети определяем по формуле, приведённой в [5, п.3.27]. Для сетей низкого давления:

62

Вр ,ρ0 –– обозначение то же, что и в формуле (2.34);.

Коэффициент гидравлического трения λ определяем в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса:

где Вр, d – обозначения те же, что и в формуле (2.34)

v – коэффициент кинематической вязкости газа, м2/с, при нормальных условиях[5], принимаем v =14,3×10-6 м2/с;

Проверяем условие гидравлической гладкости внутренней стенки газо-

стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных – 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации – 0,0007 см.

В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения λ

- для критического режима движения газа (Re = 2000÷4000) по формуле:

-при Re > 4000 – в зависимости от выполнения условия (2.39):

-для гидравлически гладкой стенки (неравенство (2.39) справедливо):

при 4000 <Re< 100000 по формуле:

Суммарные потери давления по участкам сравниваем с располагаемым перепадом давления и добиваемся условия:

Расчет кольцевых сетей газопроводов выполняем с увязкой потерь давлений газа в расчетных полукольцах. Невязка потерь давления в полукольцах допускается до 10%. Уравнивание начинаем с точек встречи потоков газа от двух ГРП. Затем уравниваем потери давления в ближних кольцах внутри зоны действия каждого ГРП, постепенно продвигаясь к границам зоны. Последними уравниваются самые дальние направления.

Пример результата расчета см. таблицу 7.

Таблица 7 Гидравлический расчет газопроводов низкого давления

65

2. Расчёт газопроводов среднего давления

Сети среднего давления состоят из одного кольца с отводами к сосредоточенным потребителям.

Расчет кольцевой сети среднего давления производим при 3 режимах ра-

боты:

1)аварийный режим 1, при котором считаем, что повреждён и выключен один крайний участок 1-7. Потребители, присоединённые к повреждённой половине кольца, при данном аварийном режиме получают 50% от нормальной потребности в газе, а остальные – 100% ( см. рис. 2.2);

2)аварийный режим 2, при котором считаем, что повреждён и выключен другой крайний участок 1-2. Потребители, присоединённые к повреждённой половине кольца при данном аварийном режиме получают 50% от нормальной потребности в газе, а остальные – 100% ( см. рис. 2);

3)нормальный режим, при котором часть потребителей питается по первой половине кольца, а другая – по второй при 100% нагрузке потребителей (см. Приложение А).

Потребители газа среднего давления всегда сосредоточенны и расходы газа по участкам определяем как для обычной тупиковой сети суммированием расходов по участкам.

Расчетный перепад в газопроводе среднего давления определяем в зависимости от конечного требуемого давления перед наиболее удаленным потребителем:

где Рн – давление газа после ГРС, МПа, по заданию; Рктр – требуемое конечное давление, МПа, по заданию; lд – расстояние до самой удалённой точки, м

Диаметры участков предварительно определяем по формуле, ориентируясь на полученное среднее значение ΔРуд.

Падение давления на участке газовой сети определяем по формулам,

66

приведённым в [5, п.3.27 – 3.40]. Для сетей среднего и высокого давления:

где Рн – абсолютное давление в начале рассчитываемого участка газопровода, МПа;

Рк – абсолютное давление в конце рассчитываемого участка газопровода, МПа;

Р0 – давление газа при нормальных физических условиях, МПа: Р0 = 0,101325 МПа;

lр – расчётная длина газопровода, м: lр = 1,1 · lд, м.

λ – то же, что в формуле (36). Находим аналогично по формулам (40) – (44) в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса, определяемого по формуле (38).

Расчет начинаем с участка, для которого известно начальное давление Рн. Конечное давление расчетного участка определяем по формуле:

Принимая конечное давление за начало последующего участка, находим Рк перед каждым потребителем и сравниваем с требуемым, добиваясь выполнения условия:

При невыполнении условия, расчет частично повторяем, изменяя диаметр на отдельных участках. Диаметр газопроводов сети для нормального режима принимаем максимальный из двух аварийных (см. Приложение А). После расчёта по нормальному режиму выполняем расчёт всех ответвлений и отводов к потребителям.

Пример результата расчета приведен в таблице 8.

Таблица 8 Гидравлический расчет газопроводов среднего давления

68

Продолжение табл. 8

Нормальный режим

Полукольцо ГРС - 1 - 2 - 3 - 4 - БПК

69

Рис. 2.2 Сети среднего давления для 1-ого и 2-ого аварийных режимов

Подбор оборудования газорегуляторного пункта

Для снижения давления газа до требуемого потребителем проектируем ГРП с двумя линиями редуцирования. Вторая линия редуцирования с комплектом оборудования работает не одновременно, а включается в случае аварийного прекращения подачи газа через основную.

На входе на расстоянии 0,5 м от стены здания ГРП предусматривается установка отключающего устройства с целью возможного прекращения подачи газа на все оборудование пункта. На входе и выходе из ГРП установлены манометры для измерения входного и выходного давления газа и термометры для измерения температуры газа. [4, п.6.5.1].

Затем газ через входной газопровод поступает на фильтр, где очищается от механических примесей. Для съемного оборудования (фильтра) предусматриваем два отключающих устройства по краям. Для отслеживания загрязненности устанавливаем дифференциальный манометр для определения перепада давления. С целью бесперебойной работы ГРП при возможной неисправности фильтра проектируем байпасную линию. При устройстве байпаса предусматривается установка последовательно двух отключающих устройств с установкой манометра между ними. [5, п. 5.30]

После этого газ через предохранительно запорный клапан – ПЗК – подается в регулятор давления, где давление газа снижается и поддерживается постоянным, независимо от расхода. В случае повышения давления газа после регулятора выше допустимых значений, например в результате сбоя работы регулятора давления газа — срабатывает предохранительно-сбросной клапан – ПСК, в результате чего излишки давления газа сбрасываются в атмосферу. Отключающее устройство на сбросном газопроводе должно быть опломбировано в открытом состоянии. Если давление газа продолжает возрастать и сброс газа через ПСК достаточного эффекта не дал, срабатывает предохранитель- но-запорный клапан и доступ газа потребителю через эту линию редуцирования прекращается. Для того, чтобы обеспечить безаварийную подачу газа потребителю, даже в случае выхода из строя регулятора давления устанавливаем в ГРП дополнительную линию редуцирования.

Оборудование, размещаемое в помещениях ГРП, должно быть доступно