Определение диаметров газопроводов и числа компрессорных станций (раздел 5.1.1)

Расчет выполняется в следующем порядке:

1) По известному составу определяются основные физические свойства газа:

— плотность газа при стандартных условиях

, (5.1)

где

— объемная (мольная) доля i-того компонента смеси, имеющего плотность ρi,

n-число компонентов смеси;

— относительная плотность газа по воздуху

(5.2)

— плотность воздуха при одних и тех же условиях;

— молярная масса газа по формуле 5.3:

(5.3)

— молярная масса i-того компонента смеси

— псевдокритическая температура газовой смеси

, (5.4)

где — абсолютная критическая температураi-того компонента смеси;

— псевдокритическое давление газовой смеси

(5.5)

— абсолютное критическое давление i-того компонента смеси;

— газовая постоянная

, (5.6)

— универсальная газовая постоянная, =8314,3 Дж/(кмоль·К)

В соответствии с табл. 5.3 принимается ориентировочное значение диаметра газопро­вода. В настоящее время магистральные газопроводы проектируются на рабочее давление Р = 7,5 МПа.

Таблица 5.3 — Ориентировочные значения пропускной способности газопровода в за­висимости от его условного диаметра и рабочих давлений

Рассчитывается оценочная пропускная способность газопровода (коммерческий рас-

ход, млн. м 3/сут)

(5.7)

где кн = кро· кэт · кнд — оценочный коэффициент пропускной способности газопровода;

кро — коэффициент расчетной обеспеченности потребителей, кро =0,95;

кэт — коэффициент учета экстремальных температур, кэт =0,98;

Коэффициент надежности газопровода (КНД) представляет собой оценку, зависящую от длины и диаметра газопровода. Он учитывает необходимость компенсации снижения пропускной способности газопровода в случае отказов на линейных участках и оборудовании компрессорных станций (КС), и рассчитывается в соответствии с данными из таблицы.

Таблица 5.4 Оценочные величины коэффициентов надежности газопровода кнд

Выбирается тип центробежного нагнетателя и привода. По паспортным данным ЦН определяют номинальные давления всасывания Рвс и нагнетания РНАГ.

Полагая, что рабочее давление Р в газопроводе равно номинальному давлению на­гнетания, вычисляют толщину стенки δ0 газопровода по формуле

(5.8)

где пр=1,1(коэффициент надежности по нагрузке);

расчетное сопротивление металла вычисляют по формуле

(5.9)

где ту— коэффициент условий работы трубопровода, зависящий от его категории: (ту=0,9 для трубопроводов III и IY категорий, ту=0,75 для трубопроводов I и II категорий, т =0,6 для трубопроводов категории В (сведения о распределении участков по категориям даны в [3, табл. 2.3],

К1— коэффициент надежности по материалу, определяемый по табл.2.4 [3];

Кн— коэффициент надежности по назначению трубопровода, зависящий

от его диаметра, а для газопроводов и от его рабочего давления (см. табл. 2.5 [3]).

Вы­численное значение толщины стенки δ0округляется в большую сторону до стандартной ве­личины δ из рассматриваемого сортамента труб, после чего определяется значение внут­реннего диаметра D.

Определяют давления в начале и в конце линейного участка газопровода

;

По формуле (5.10) рассчитывают среднее давление в линейном участке газопровода:

. (5.10)

Величина среднего давления в газопроводе, вычисленная по формуле (5.10), всегда выше среднеарифметической: с увеличением разности Рн и будет возрастать и разница этих значений.

Для расчета расстояния между КС задаются в первом приближении ориентировочным значением средней температуры на линейном участке

ТСР=0,5(ТН+Т0), (5.11)

где Тн — начальная температура на входе в линейный участок. В первом приближении можно принять Тн =293.. .303 К (20.. .30° С); Т0 — температура окружающей среды на уровне оси газопровода.

При Р = Рср и Т =ТСР по формулам (5.l2)рассчитывают приведенные температуру Тпр и давление Рпр .

; (5.12)

По формуле (5.13)определяют коэффициент сжимаемости

(5.13)

Полагая в первом приближении режим течения квадратичным, рассчитывают коэф­фициенты гидравлического сопротивления λтр и λ:

, (5.14)

(5.15)

где кэ =0,03 (по рекомендации ВНИИГаз) — значение эквивалентной шероховатости

стенки газопровода; Е —коэффициент гидравлической эффективности газопровода, Е=0,95 при наличии на газопроводе устройств для периодической очистки внутренней полости тру­бопровода, а при отсутствии указанных устройств E=0,92.

Определяется среднее ориентировочное расстояние между КС

(5.16)

Определяется число компрессорных станций

которое округляется до целого пкс(как правило в большую сторону).

Уточняется расстояние между КС

(5.17)

На этом первый этап технологического расчета газопровода завершается.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Какие бывают газопроводы?

Газопроводы могут быть классифицированы по различным параметрам, таким как функциональное назначение, давление, материал и диаметр. Вот несколько общих типов газопроводов:

1. Магистральные газопроводы: это крупнейшие трубопроводы, предназначенные для транспортировки больших объемов природного газа на большие расстояния. Магистральные газопроводы обычно имеют большой диаметр и высокое давление, и они могут протягиваться на сотни километров. Они могут быть построены на земле, под землей или под водой.

2. Распределительные газопроводы: это сети трубопроводов, которые обычно прокладываются в городах и поселках, чтобы обеспечить доставку газа до домов и предприятий. Распределительные газопроводы имеют более низкое давление и меньший диаметр, чем магистральные газопроводы.

3. Внутридомовые газопроводы: это небольшие трубопроводы, прокладываемые внутри зданий, чтобы обеспечить поставку газа к домашним приборам, таким как плиты, котлы и газовые обогреватели.

4. Газопроводы низкого давления: это газопроводы, которые работают при давлении до 75 мбар. Они используются для поставки газа до домов, офисов и небольших промышленных предприятий.

5. Газопроводы высокого давления: это газопроводы, которые работают при давлениях от 75 мбар и выше. Они используются для транспортировки больших объемов газа на длинные расстояния.

Видео. Принцип работы газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16