Гидравлический расчет распределительных газопроводов среднего давления

Порядок расчета:

1. Вычерчивается расчетная схема сети газопроводов.  Расчет производится по трем режимам работы:

а) Аварийный режим I – считается, что поврежден и выключен участок 1-8 и газ движется по часовой стрелке. Потребители, присоединенные к неаварийному полукольцу получают 100% от объема газа, а остальные потребители, подключенные к аварийному полукольцу – 50 %;

б) Аварийный режим II -  считается, что поврежден и выключен участок 1-2 и газ движется против часовой стрелки;

в) Нормальный режим – газ подается потребителям по двум тупиковым веткам. Все потребители получают 100% газа. Намечается резервирующая перемычка – участок 4-5, лежащий напротив ГРП.

Для каждого режима нумеруются участки сети, проставляются их длины, расчетные расходы газа, намечается направление движения газа;

2. Составляется расчетная таблица, куда вносятся все исходные данные;

3. Задаются необходимым максимальным начальным давлением для сети среднего давления (0,3 МПа), и необходимым конечным (0,105 МПа);

4. Производится расчет аварийных и нормального режимов. Определяются расходы газа по участкам. Вычисляются средние удельные потери давления А_ср. Затем с помощью номограммы по известным расходам и А_ср определяются действительные удельные потери давления, диаметр газопровода и Р_н и Р_к.

5. Затем вычерчивается 4-я схема нормального режима работы сети, на которую проставляются максимальные диаметры участков основного направления, которые выбираются из 3-х расчетов. Далее данные заносятся в таблицу;

6. Рассчитываются все ответвления и отводы к потребителям для итоговой схемы.

 

 

Аварийный режим I:

 

Расчет:

Начиная с конца сети (в данном случае ПОП) рассчитываются расходы газа – от точки 8 до точки 4 – по 50%, от ГРС до точки 4 – 100%.

I. Участок ГРП-1:

1. Расчетная длина L_p = 1,1*L;

                             L_p = 1,1*120 = 132 м

 

2. Находим А_ср = (0,3 – 0,105)/7282 = 1, 8*10^-5        , где 7282 – сумма расчетных длин все участков сети;

3. По известным расходу и А_ср по номограмме для расчета газопроводов среднего давления определяем диаметр (500 мм) и действительные потери на данном участке (А_д = 0,73).

4. Определяют давление газа в конце участка

                       

                        

5. Аналогично рассчитываются все участки, на участке 7-8 необходимо сравнить полученное конечное давление с заданным 0,105 МПа: 0,131696>0,105 – условие выполнено.        

   

Все расчеты сводим в таблицу

 

Номер участка	Длина, м				V, м3/ч		Ø, мм	Ад,	Ад∙Lp,	Давление, МПа
	по плану, L		Lр = 1,1∙L							Рн	Рк
Расчет аварийного режима I
Грп-1	120	132		41374,51			500	0,73	96,36	0,3	0,298396
1 2	1050	1155		41374,51			500	0,73	843,15	0,298396	0,283919
2 3	1180	1298		41339,51			500	0,73	947,54	0,283919	0,266702
3 4	250	275		31409,21			400	1,4	385	0,266702	0,259384
4 5	450	495		30274,21			400	1,39	688,05	0,259384	0,245762
5 6	970	1067		30207,56			400	1,38	1472,46	0,245762	0,213705
6 7	1630	1793		28342,92			400	1,12	2008,16	0,213705	0,159962
7 8	970	1067		367,5		80		0,8	853,6	0,159962	0,131696
∑=7282

 

0,131696>0,105 – условие выполняется

 

Аварийный режим II:

Расчеты выполняются аналогично

Номер участка	Длина, м				V, м3/ч		Ø, мм	Ад,	Ад∙Lp,	Давление, МПа
	по плану, L		Lр = 1,1∙L							Рн	Рк
Расчет аварийного режима II
Грп-1	120	132		66098,65			500	1,78	234,96	0,3	0,296058
1 8	110	121		66098,65			500	1,78	215,38	0,296058	0,292398
8 7	890	979		65363,65			500	1,77	1732,83	0,292398	0,261091
7 6	1630	1793		9412,75			300	0,58	1039,94	0,261091	0,240352
6 5	970	1067		5683,45			200	1,52	1621,84	0,240352	0,203839
5 4	450	495		5550,15			200	1,5	742,5	0,203839	0,184731
4 3	250	275		4982,65			200	1,2	330	0,184731	0,175572
3 2	1180	1298		17,5		25		0,55	713,9	0,175572	0,16681
		∑=6160

 

0,16681>0,105 – условие выполняет

 

Нормальный режим:

Номер участка	Длина, м				V, м3/ч		Ø, мм	Ад,	Ад∙Lp,	Давление, МПа
	по плану, L		Lр = 1,1∙L							Рн	Рк
Расчет нормального режима Направление ГРП-1-2-3-4
Грп-1	120	132		71628,8			500	2,3	303,6	0,3	0,294897
1 2	1050	1155		11100,3			250	2	2310	0,294897	0,252713
2 3	1180	1298		11065,3			250	1,99	2583,02	0,252713	0,195023
3 4	250	275		1135			100	2,8	770	0,195023	0,174166
		∑=2860
Направление ГРП-1-8-7-6-5
ГРП-1	120	132		71628,8			500	2,2	290,4	0,3	0,29512
1 8	110	121		60528,5			500	1,6	193,6	0,29512	0,291822
8 7	890	979		59793,5		500		1,4	1370,6	0,291822	0,267309
7 6	1630	1793		3842,6		200		0,75	1344,75	0,267309	0,240845
6 5	970	1067		113,3		50		0,66	704,22	0,240845	0,225753
		∑=4092

 

0,174166>0,105 – условие выполняется

0,225753>0,105 – условие выполняется

Из полученных при расчете трех режимов диаметров газопроводов выбираем наибольшие, результаты на схеме и в таблице.

Итоговая схема:

 

Номер участка	Длина, м				V, м3/ч		Ø, мм	Ад,	Ад∙Lp,	Давление, МПа
	по плану, L		Lр = 1,1∙L							Рн	Рк
Нормальный исправленный режим Направление ГРП-1-2-3-4
Грп-1	120	132		71628,8			500	2,2	290,4	0,3	0,29512
1 2	1050	1155		11100,3			500	0,05	57,75	0,29512	0,29414
2 3	80	88		11065,3			500	0,049	4,31	0,29414	0,294067
3 4	250	275		1135			400	0,001	0,275	0,294067	0,294062
		∑=1650
Направление ГРП-1-8-7-6-5
ГРП-1	120	132		71628,8			500	2,2	290,4	0,3	0,29512
1 8	110	121		60528,5			500	0,6	72,6	0,29512	0,293888
8 7	890	979		59793,5		500		0,59	577,61	0,293888	0,283891
7 6	1630	1793		3842,6		400		0,0036	6,45	0,283891	0,283777
6 5	970	1067		113,3		400		0,001	1,07	0,283777	0,283758
		∑=4092

 

0,294062>0,105 – условие выполняется

0,283758>0,105 – условие выполняется

 

Расчет ответвлений:

N уч-ка	длина,м		Аср,	расход газа	условный диаметр	Aд	Aд*Lp	давление на участках
	по плану	расчетная						в начале	в конце
расчет ответвлений
2 школа	120	132	57,192	35	20	7,9	1042,8	0,29414	0,275845
3 ГРП2	20	22	342,96	9930,3	200	10	220	0,294067	0,290302
4 Х.З.	220	242	31,177	1135	100	3	726	0,294062	0,281447
5 Больн	150	165	42,117	113,3	32	6	990	0,283758	0,265742
6 БПК	20	22	315,93	3729,3	150	3,9	85,8	0,283777	0,282261
7 Р.К.	170	187	37,203	55950,9	350	8	1496	0,283891	0,256192
8 ПОП	80	88	85,619	735	70	8,5	748	0,293888	0,280874

 

А_{ср 2-школа}= (0,29414² – 0,105²)/132 =57,192  

А_{ср3-ГРП2} = (0,294067² – 0,105²)/22 = 342,96

А_{ср 4-Х.З.}= (0,294062² – 0,105²)/242 = 31,177

А_{ср 5-больн.}= (0,283758² – 0,105²)/165 = 42,117

А_{ср 6-БПК}= (0, 0,283777² – 0,105²)/22 = 315,93

А_{ср 7-Р.К.}= (0, 0,283891² – 0,105²)/187 = 37,203

А_{ср 8-ПОП}= (0,293888² – 0,105²)/88 = 85,619