Расчет газопроводов из полиэтиленовых труб

В аварийном режиме I газ поступает к потребителям по направлению ГРС-1-2-3…10-11-12-ПП. Общая протяженность газопроводов этого направления ∑L = 5,58 км.

Расчетный (эквивалентный) расход газа по формуле (4.1)

Vрэ = 0,59 ∙ (3280,0 ∙ 0,80 + 1064,79 ∙ 0,85 + 427,15 ∙ 0,70 +

+860,04 ∙ × 0,85 + 5839,9 ∙ 0,75 + 1221,63 ∙ 0,85 +

+693,0 ∙ 0,85 + 325,0 ∙ 0,70 + 551,35 ∙ 0,85 + 4796,2 ∙ 0,75 +

+1120,0 ∙ 0,6) = 0,59 ∙ 15531,74 = 9163,73 м3/ч.

Давление газа перед наиболее удаленным от ГРС потребителем в аварийных режимах принимаем Pк = 0,45 МПа (абс.). Тогда среднеквадратичный перепад давления по формуле (4.2)

Аср 0,72 0,452 0,047 МПа2 /км. 1,1 5,58

Линии расхода Vрэ = 9163,73 м3/ч и среднеквадратичного перепа-

да давления Аср = 0,047 МПа2/км пересекаются в точке, лежащей между диаметрами полиэтиленовых газопроводов 250 × 22,7 мм и 225 × 20,5 мм (см. рис. 2.3).

Такие диаметры участков газопроводов назначаем, выполняя гидравлический расчет, при этом больший диаметр принимаем на участках кольца, близлежащих к ГРС, а меньший – на участках, расположенных диаметрально противоположно точке питания газом (ГРС).

Расчет сводим в табл. 4.4. Выполняем в последовательности, приведенной в предыдущем примере. При определении действительных значений среднеквадратического перепада давления на 1 км газопровода используем номограмму, приведенную на рис. 2.3. Расчет первого аварийного режима не требует корректирования, поскольку величина давления в конце участка 12-ПП незначительно отличается от принятой (допускается невязка ± 10 %).

Аналогичным образом выполняется расчет сети для второго аварийного режима с направлением газового потока ГРС-1-12-11-10… 3-2-БПК.

52

При расчете сети при нормальном режиме ее работы одно расчетное направление принято ГРС-1-2…6-7-ГРП 3, другое – ГРС-1-12…9-8-РК 2 (из условия подачи газа потребителям по кратчайшему пути).

При этом принимаем диаметры участков газопровода наибольшими из двух вариантов расчета сети для аварийных режимов.

Затем производим расчет ответвлений к потребителям при нормальном гидравлическом режиме по известным давлениям в точках врезки их в сеть при соответствующих расходах газа. Диаметры газопроводов принимаем минимально возможными для заданных расходов газа.

53

54

Продолжение табл. 4.4

55

55

56

Окончание табл. 4.4

57

57

Пример 4.3. Рассчитать кольцевую систему газоснабжения высокого давления II категории из полиэтиленовых труб с абсолютной эквивалентной шероховатостью стенок труб kэ = 0,0007 см. Расчетные расходы газа, нумерация участков и их длины приведены на расчетных схемах (рис. 4.7–4.9). Давление газа после ГРС Pн = 0,7 МПа (абс.). Используется природный газ с плотностью ρо = 0,80 кг/м3.

Решение. Расчет кольцевой системы выполняем для трех режимов ее работы:

1)аварийного режима I – при отключенном участке 1-11;

2)аварийного режима II – при отключенном участке 1-2;

3)нормального (расчетного) режима.

В аварийном режиме I газ поступает к потребителям по направлению ГРС-1-2-3…10-11-РК1. Общая протяженность газопроводов этого направления ∑L = 11861 м.

Расчетный (эквивалентный) расход газа по формуле (4.1)

Vрэ = 0,59 ∙ (9259,6 ∙ 0,75 + 1943,6 ∙ 0,80 + 1331,2 ∙ 0,65 +

+1177,9 ∙ 0,85 + 1235,0 ∙ 0,80 + 396,35 ∙ 0,70 + 4900,0 ∙ 0,80 +

+387,0 ∙ 0,70 + 1146,9 ∙ 0,80 + 8811,0 ∙ 0,75) =

=0,59 ∙ 23347,6 = 13 775,5 м3/ч.

Давление газа перед наиболее удаленным от ГРС потребителем в аварийных режимах принимаем Pк = 0,45 МПа (абс.). Тогда среднеквадратичный перепад давления Аср по выражению (4.2)

Аср 7002 4502 22,04 кПа2 /м. 1,1 11861

Линии расхода Vрэ = 13 775,5 м3/ч и среднеквадратичного пере-

пада давления Аср = 22,04 кПа2/м пересекаются в точке, лежащей между диаметрами полиэтиленовых газопроводов 280 × 25,4 мм и 315 × 28,6 мм (см. прил. Д).

Такие диаметры участков газопроводов назначаем, выполняя гидравлический расчет, при этом больший диаметр принимаем на участках кольца, близлежащих к ГРС, а меньший – на участках, расположенных диаметрально противоположно точке питания газом (ГРС).

58

Расчет сводим в табл. 4.5. Выполняем в последовательности, приведенной в примере 4.1. При определении действительных значений среднеквадратического перепада давления на 1 м газопровода используем номограммы, приведенные в прил. Д. Расчет первого аварийного режима не требует корректирования, поскольку величина давления в конце участка 11-РК 1 незначительно отличается от принятой (допускается невязка ± 10 %).

Аналогичным образом выполняется расчет сети для второго аварийного режима с направлением газового потока – ГРС-1-11-10… 3-2-РК 2.

При расчете сети при нормальном режиме ее работы одно расчетное направление принято ГРС-1-2…6-7-ГРП 3, другое – ГРС-1-11…9-8-Б (из условия подачи газа потребителям по кратчайшему пути).

При этом принимаем диаметры участков газопровода наибольшими из двух вариантов расчета сети для аварийных режимов.

Затем производим расчет ответвлений к потребителям при нормальном гидравлическом режиме по известным давлениям в точках врезки их в сеть при соответствующих расходах газа. Диаметры газопроводов принимаем минимально возможными для заданных расходов газа.

59

60

Рис. 4.7. Расчетная схема газопроводов высокого давления категории II для аварийного режима I