Захист газопроводів від корозії

 

ГРП-5		ГРП-6		ГРП-7		ГРП-8
31	815,56	25	713,62	24	713,62	30	755,60
18	454,84	28	815,56	27	755,60	17	417,07
19	693,62	3	338,99	ст*	167,36*2	16	556,07
ст	157,57*2	ст	157,57		∑1789394	ст	157,57*2
ст*	160,36		∑2025,74				∑2043,88
	∑2439,52

 

ГРП-9		ГРП-10
10	549,75	1	321,17
9	9374,69	2	602,93
14	233,06	6	581,37
15	384,72	26	755,60
ст	157,57*4	ст	157,57*3
	∑2172,5		∑2733,78

 

Нев’язка 0,0006%

 

1.6. Розрахунок мережі низького тиску

 

1.  Складається розрахункова схема газової мережі від ГРП. На схемі виконується нумерація ділянок.
2. Вибирається напрям руху потоку газу по мережі. Вибирається 2 напрями до нульових крапок.
3. Проводиться визначення путніх, еквівалентних, транзитних і витрат газу по ділянках мережі.

а) визначається сумарна довжина  газопроводів кожного замкнутого кільця, Σl, м

б) визначаються питомі витрати газу по окремих кільцях за формулою:

, м³/год.,

де Q_квi – розрахункову витрату газу по кварталах навколо якого замкнуто кільце,м³/год.;

в) визначаються питомі витрати газу на ділянках за формулою

q_уч = Σq_i , м³/год.,

де q_i – питомі витрати газу контурів, які обслуговуються даною ділянкою газопроводу;

г) визначаємо путні і еквівалентні витрати  газу по ділянках:

Q_п = q_уч∙l_уч  ,м³/год.,

По розрахунковій  схемі обчислюємо транзитні витрати  газу по ділянках, тобто кількість  газу, яка йде на живлення подальших  ділянок. Транзитна витрата визначається як сума путніх зосереджених і транзитних витрат всіх ділянок приєднаних до кінця ділянки, що розраховується. Розрахункова витрата газу Qр на ділянці визначається за формулою:

Q_р = Q_экв+Q_тр  ,м³/год.

Q_экв=0,5Q_п ,м³/год.

              Рис.1. Схема кільцевої газорозподільної мережі низького тиску

Результати  розрахунку зводимо в таблицю 1.7.

Таблиця 1.7. Розрахункових витрат газу для ділянок мережі

№ ділянки	Довжина ділянки, м	Питома витрата газу на ділянці, м3/(год•м)	Витрата газу на ділянці, м3/год
			Шляховий	Еквівалентний	Транзитний	Розрахунковий
1	2	3	4	5	6	7
5-8	800	0,117	93,6	46,8	0	93,6
8-7	800	0,117	93,6	46,8	0	93,6
7-6	800	0,117	93,6	46,8	251,17	297,97
5-6	800	0,353	282,4	141,2	31,2	172,4
5-4	800	0,236	188,8	94,4	31,2	283,2
4-3	800	0,236	188,8	94,4	220,9	315,3
3-2	800	0,236	188,8	94,4	409,7	504,1
5-2	800	0,472	377,6	188,8	31,20	220
2-1	800	0,236	188,8	94,9	1007,3	1101,7
1-9	400	0,236	94,4	47,2	1196,1	1243,3
6-9	400	0,236	94,4	47,2	658,37	700,57
9-ГРП	100	-	0	0	2043,27	2043,27

Нев’язка

1.6.1. Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску

 

4) Вибирається  головний напрям. Він розраховується  за правилом тупикової мережі. Головний напрям має бути щонайдовший  і саме навантажений. Після розрахунку  головного напряму розраховується  другий напрям до цієї ж  нульової крапки. За початок береться  крапка з відомим тиском.

Визначаються розрахункові довжини  ділянок за формулою::

l_р=1,1∙l, м

де     1,1 – 10% надбавки на місцеві опори

  l –  довжина ділянки за планом, м

5. Визначається середнє питоме падіння тиску по напряму по формулі:

, Па/м

де      Р_н, Р_к – відповідно початковий і кінцевий тиск, Па

 Σ l_р – сумарна розрахункова довжина напряму, м

6) По  витраті газу на ділянці і  Rср по номограмі підбираємо діаметр і визначаємо дійсне питоме падіння тиску

7) Визначаємо  втрати тиску на ділянці за формулою:

DР_уч = R_д ∙ l_р^уч, Па

де       R_д – дійсне питоме падіння тиску, Па/м

 l_р^уч – розрахункова довжина ділянки, м

8) Визначаємо втрати тиску по  напряму:

DР_напр = ΣDР_уч, Па

Повинна виконуватися умова:

DР_напр ≤ DР_доп,

DР_доп = Р_н – Р_к .

Нев'язність не повинна перевищувати 10%.

8. Визначаємо вузловий тиск

Р_уз = Р_н.уч. – DР_уч.

 

Розрахунок  зводимо в таблицю 1.8.

Таблиця 1.8. Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску

Номер ділян-ки	Длина ділянки, м		Среднє питомне падіння тиску,   Rср, Па/м		Розрахун- кова витрата тиску, Qр,  м3/ч	Діаметр,  dу або  dнх s,     мм		Падіння тиску		Тиск газу у вузлі, Па
	По плану, L	Розра-хункова, Lр						на 1 м,  Rд,          Па/м	На ділян-ці, Па	Рн		Рк
1	2	3	4		5	6		7	8	9		10
Магістраль ГРП-9-1-2-3-4-5-8
ГРП-9	100	110	0,24		2043,27		426*9	0,32	35,2		3000	2964,8
9-1	400	440			1243,3		325*8	0,4	176		2964,8	2788,8
1-2	800	880			1101,7		426*9	0,11	96,8		2788,8	2692
2-3	800	880			504,1		273*7	0,2	176		2692	2516
3-4	800	880			315,3		219*6	0,32	281,6		2516	2234,4
4-5	800	880			283,2		159*4,5	0,22	193,6		2234,4	2040,8
5-8	800	880			93,6		159*4,5	0,18	158,4		2040,8	1882,4
		∑4950
Нев’язка
Магістраль 9-6-7-8
9-6	400	440		0,4	700,57		273*7	0,225	99	2788,8		2689,8
6-7	800	880			297,97		219*6	0,35	308	2689,8		2381,8
7-8	800	880			93,6		133*4	0,35	308	2252		1944
		∑2200
Нев’язка
Перемичка 6-5
6-5	800	880	0,7		1724		133*4	0,8	712,8	2689,8		1977
Нев’язка
Перемичка 2-5
2-5	800	880	0,8		220		159*4,5	0,8	704	2692		1988
Нев’язка

           1.7. Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску

На план міста наносяться споживачі. Здійснюється трасування мережі по вулицях  і проїздах району міста.

Для розрахунку мережі високого тиску викреслюється  схема газопроводу. Нумеруються  ділянки, проставляються їх довжини  і розрахункові витрати газу споживачами.

Розрахунок  проводиться з резервуванням  пропускної спроможності для трьох  режимів роботи мережі: два аварійних  і один нормальний.

При розрахунку першого аварійного режиму, ділянка 1-2 вважається за умовно відключеною. Рух газу приймається за годинниковою стрілкою.

Визначаються  витрати газу по ділянках, починаючи  з останнього по ходу газу споживача. Подача газу споживачам аварійної половини кільця приймається 50 % від розрахункової  витрати газу.

Розраховується  середнє значення комплексної величини:

, кПа²/км,

де     Р_н – початковий тиск, приймається рівним 0,3 МПа (за завданням);

Р_к – кінцевий тиск, приймається рівним 0, 18 МПа (за завданням).

По номограмі приведеної в [1], орієнтуючись на Аср, по витраті газу, визначаються діаметри ділянок газопроводу і дійсні комплексні величини, Ад, при прийнятих діаметрах.

Тиск у вузлових точках визначається за формулою:

, кПа,

де    - тиск в кінці розрахункової ділянки, кПа;

   - тиск на початку розрахункової ділянки, що приймається рівним тиску в кінці попередньої ділянки, кПа;

   А_д – дійсне значення комплексної величини, кПа²/км

    - розрахункова довжина ділянки, км

В результаті підбору діаметрів, тиск у останнього споживача має бути не менше 0,18 МПа. Ця умова перевіряється дотриманням наступної нерівності:

Таблиця 1.9. Гідравлічний розрахунок мереж середнього тиску

№ ділянки	Довжина ділянки, км					Витрата газу на ділянці, м3/год		Умов-ний діаметр d ×d, мм	А , кПа/км				А × l , кПа			Тиск, кПа
	за пла-ном l		Розра-хункова l													Р			Р
1	2		3			4		5	6				7			8			9
Перший аварійний режим Аср= 5002-3002/21,428 = 7466,866    кПа2/км
ГРС-1 1 1,1 34243,8925 426 14065 15472 500,00 484,28 1-2 0,4 0,44 34243,8925 426 14065 6189 484,28 477,85 2-3 1,28 1,408 33427,5925 426 13412 18885 477,85 457,66 3-4 1 1,1 31401,8525 426 11859 13045 457,66 443,18 4-5 0,68 0,748 29052,4125 426 10177 7613 443,18 434,51 5-6 0,92 1,012 27008,9525 426 8819 8925 434,51 424,11 6-7 1,92 2,112 22365,5675 426 6092 12867 424,11 408,66 7-8 0,36 0,396 20096,2175 426 4942 1957 408,66 406,26 8-9 0,4 0,44 19825,4575 426 4813 2118 406,26 403,65 9-10 1,56 1,716 18068,1375 426 4016 6892 403,65 395,02 10-11 0,68 0,748 15628,6175 325 12699 9499 395,02 382,81 11-12 0,16 0,176 10929,6675 325 6305 1110 382,81 381,35 12-13 0,64 0,704 9907,7275 325 5207 3666 381,35 376,52 13-14 0,28 0,308 9620,3275 325 4917 1515 376,52 374,50 14-15 0,48 0,528 8534,0775 325 3896 2057 374,50 371,74 15-16 2 2,2 6411,5975 325 2241 4930 371,74 365,05 16-17 0,96 1,056 5997,1025 325 1970 2081 365,05 362,19 17-18 0,76 0,836 4630,2125 273 2946 2463 362,19 358,77 18-19 0,36 0,396 2308,52 273 780 309 358,77 358,34 19-20 1,2 1,32 1920,42 159 8792 11606 358,34 341,76 20-21 1,88 2,068 1025,45 133 6646 13744 341,76 321,03 21-ГРП1 0,56 0,616 1025,45 133 6646 4094 321,03 314,59   Усього: 21,428             Другий аварійний режим Аср=5002-3002/20,196=7922,60864 кПа2/км
ГРС-1 1 1,1 33516,4475 530 3999 4399 500,00 495,58 1-21 0,2 0,22 33516,4475 530 3999 880 495,58 494,69 21-20 1,88 2,068 31465,5475 426 11907 24623 494,69 469,15 20-19 1,2 1,32 29675,6075 426 10611 14006 469,15 453,97 19-18 0,36 0,396 28899,4075 426 10072 3989 453,97 449,56 18-17 0,76 0,836 24256,0225 426 7142 5971 449,56 442,87 17-16 0,96 1,056 21522,2425 426 5651 5968 442,87 436,08 16-15 2 2,2 20693,2525 426 5233 11514 436,08 422,67 15-14 0,48 0,528 16448,2925 426 3345 1766 422,67 420,58 14-13 0,28 0,308 14275,7925 325 10632 3275 420,58 416,67 13-12 0,64 0,704 13700,9925 325 9809 6906 416,67 408,30 12-11 0,16 0,176 11657,1125 325 7151 1259 408,30 406,75 11-10 0,68 0,748 9307,6375 273 11452 8566 406,75 396,08 10-9 1,56 1,716 8087,8775 273 8701 14930 396,08 376,76 9-8 0,4 0,44 7209,2175 273 6952 3059 376,76 372,68 8-7 0,36 0,396 7073,8375 273 6700 2653 372,68 369,11 7-6 1,92 2,112 5939,1625 273 4769 10073 369,11 355,20 6-5 0,32 0,352 3617,47 219 5755 2026 355,20 352,34 5-4 0,68 0,748 2595,74 219 3033 2269 352,34 349,10 4-3 1 1,1 1421,02 140 9821 10803 349,10 333,27 3-2 1,28 1,408 408,15 108 3542 4987 333,27 325,70 2-БПК 0,24 0,264 408,15 108 3542 935 325,70 324,26   Усього: 20,196             Нормальний режим
ГРС-1 1 1,1 45173,56 530 7178 7896 500,00 492,04 1-21 0,2 0,22 21859,335 530 1741 383 492,04 491,65 21-20 1,88 2,068 19808,435 426 5826 12047 491,65 479,24 20-19 1,2 1,32 18018,495 426 4805 6343 479,24 472,58 19-18 0,36 0,396 17242,295 426 3995 1582 472,58 470,90 18-17 0,76 0,836 12598,91 325 15404 12878 470,90 457,02 17-16 0,96 1,056 9865,13 325 8324 8790 457,02 447,30 16-15 2 2,2 9036,14 273 12834 28235 447,30 414,54 15-14 0,48 0,528 4791,18 219 34495 18213 414,54 391,96 14-13 0,28 0,308 2618,68 219 9939 3061 391,96 388,04 13-12 0,64 0,704 2043,88 159 16074 11316 388,04 373,17 12-ГРП-8 0,96 1,056 2043,88 159 9922 10478 373,17 358,86   Усього: 11,792             ГРС-1 1 1,1 45173,56 530 7178 7896 500,00 492,04 1-2 0,4 0,44 23314,225 426 6609 2908 492,04 489,08 2-3 1,28 1,408 22497,925 426 6163 8678 489,08 480,12 3-4 1 1,1 20472,182 426 5125 5637 480,12 474,22 4-5 0,68 0,748 18122,745 325 16990 12708 474,22 460,62 5-6 0,92 1,012 16079,285 325 13428 13590 460,62 445,63 6-7 1,92 2,112 11435,9 273 17152 36224 445,63 402,94 7-8 0,36 0,396 9166,55 273 11114 4401 402,94 397,44 8-9 0,4 0,44 8895,79 273 10073 4432 397,44 391,82 9-10 1,56 1,716 7138,47 219 21692 37224 391,82 341,03 10-11 0,68 0,748 4698,95 219 9569 7158 341,03 330,37 11-Б 1,76 1,936 4698,95 219 9569 18526 330,37 301,03   Усього: 11,792                         Нев’язка : ( 395,2-301,03)/383,4  х 100% = 1,30% < 10%
Розрахунок відгалужень
2-БПК		0,24		0,264	816,3		57			435870		115070			489,08			352,32
3-ГРП6		2,08		2,288	2025,74		114			58488		133820			480,12			310,96
4-ГРП2		1		1,1	2349,44		114			78309		86140			474,22			372,48
5-ГРП3		2,32		2,552	2043,46		133			25355		64706			460,62			384,01
6-К1		0,36		0,396	4643,385		133			127581		50522			445,63			384,79
7-ГРП4		1,44		1,584	2269,35		133			31133		49315			402,94			336,22
8-ПП1		0,16		0,176	270,76		114			1221		215			397,44			397,17
9-ХЗ		0,6		0,66	1757,32		114			44238		29197			391,59			352,35
10-ГРП5		1,24		1,364	2439,52		219			2692		3672			340,77			335,34
11-Б		1,76		1,936	4698,95		273			3031		5869			330,10			321,09
12-ГРП8		0,96		1,056	2043,88		325			249		263			300,73			300,29
13-ПП2		0,24		0,264	574,8		57			217942		57537			410,89			333,61
14-ГРП-9		0,92		1,012	2172,5		114			67117		67923			414,60			322,45
15-БПК		0,24		0,264	4244,96		108			341839		90245			436,01			316,01
16-Х		1,52		1,672	828,99		108			13794		23063			467,27			441,90
17-ГРП10		0,84		0,924	2733,78		108			142964		132099			476,58			308,27
18-К2		0,2		0,22	4643,385		133			127581		28068			352,32			309,93
19-Б		0,72		0,792	776,2		108			12144		9618			481,43			471,34
20-ГРП7		0,68		0,748	1789,94		108			62021		46391			487,98			437,87
21-ГРП1		0,56		0,616	2050,9		108			81073		49941			492,04			438,36
				19,888

 

 

           

Рис. 2. Розрахункова схема одно кільцевого газопроводу середнього тиску

2. ГАЗОПОСТАЧАННЯ  ЖИТЛОВОЇ БУДІВЛІ

2.1. Визначення розрахункових  витрат

Розрахункові витрати визначаються з умови безперебійного газопостачання всіх споживачів під час максимального  водоспоживання.

Розрахункові витрати газу на ділянках мереж визначаються за формулою:

Q^h_d =  K_sim q_nom n_i,  м³/год,

де: K_sim - коефіцієнт одночасності для однотипних приладів або груп приладів, /1/;

n_i  - число встановлених однотипних приладів або груп приладів;

q_nom = 1,25 - номінальна витрата газу приладами або груп приладів, м³/год, /1/.

2.2. Гідравлічний розрахунок

Метою гідравлічного розрахунку є  визначення діаметрів трубопроводів  по втратах тиску, що допускаються, в мережі.

Для того, щоб виконати гідравлічний розрахунок необхідно:

1. вибрати розрахунковий напрям по аксонометричній схемі -  від точки приєднання до джерела газопостачання до самого видаленого приладу;
2. розбити розрахункову магістраль на розрахункові частки, проставляючи номери розрахункових крапок, починаючи від найбільш видаленої крапки, йдучи проти руху газу, до місця введення;
3. гідравлічний розрахунок внутрішнього газопостачання зводиться таблицю 2.1.

4) Розраховується  додатковий природний тиск газу (Р_q,Па), який утворюється в газопроводах із-за малої щільності газу в порівнянні з повітрям

Pq =   9,81h (ρ_в – ρ)

де: h = 18,650 - (-1,8) = 20,45 м - різниця абсолютної відмітки початку кінця ділянки газопроводу;

ρ_в = 1,21 кг/м³ - щільність повітря,

ρ  = 0,73 кг/м³ -  щільність газу,

4. Pq =9,81х20,45 (1,21-0,73) = 96  Па
5. Оскільки газ рухається вгору, величину Pq беремо із знаком (-)

Pq = - 96  Па

6. Після закінчення розрахунку підсумовуються всі втрати тиску в мережі і порівнюються з допустимим тиском.

Рдоп =600Па – для дворових і внутрішніх газопроводів.

Рдоп > Рдл +Рм.с  + Рq

∑∆Р=462,6+60+150-96=576,6Па  <   600 Па

Система  розрахована  вірно.

Таблиця 2.1. Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску