Проектирование системы газоснабжения в г. Гродно (расчётная температура наружного воздуха tн.o. = -31°C, преобладающее направление ветра – западное)

Аварийный режим II, при котором считается, что повреждён и отключен участок 1-2 и газ движется по кольцу против часовой стрелки.

3.   Нормальный режим, в котором часть потребителей питаются по первой половине кольца, вторая часть - по второй, а участок 8-9 является перемычкой.

Расчёта аварийного режима.

Составляем расчётную схему кольца. Определяем и наносим на схему расчётные расходы газа по участкам сети, расчет начинаем с конца кольца.

Расчётные расходы определяются по сумме произведенных расходов  на соответствующий коэффициент обеспечения.

V_pi=ƩK_обiV_i,

где V_i – расход газа i-ым потребителем, м³/ч

K_обi – коэффициент обеспеченности i-ого потребителя.

Предварительный выбор диаметров кольцевой сети производим по расчётному( эквивалентному) создаваемому потери давления расходу и среднеквадратичному перепаду давления.

где  V_р^э – расчетный эквивалентный по создаваемой потере давления расход газа   всеми потребителями газа в аварийной ситуации, м³/ч;

V_i – расчетный расход газа i-м потребителем, м³/ч;

К_обi – коэффициент обеспеченности i-го потребителя в аварийной ситуации.  Принимается по табл. 9.9. [5];

А_ср – среднеквадратичный перепад давления в сети, МПа²/км;

Р_н, Р_к – абсолютные давления газа в начале и в конце сети, МПа;

L_к – протяженность расчетного кольца, км;

         1,1 – коэффициент, учитывающий падение давления в местных сопротивлениях.

В аварийном режиме 1 газ к потребителям поступает по направлению ГРС-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-РК-1 при движения газа по кольцу по часовой стрелке.

Общая протяженность газопровода этого направления Ʃl_k=5,63 км.

Расчётный (эквивалентный) расход равен:

V^э_р=0,59*(272*0,7+814,3*0,85+1011,95*0,85+1107,97*0,85+886,7*0,85+1341,3*0,6+4772*0,75+4199,6*0,75+1300*0,8+389,5*0,7+830*0,85)=7664,1 м³/ч

Давление газа перед наиболее удалённым от ГРС потребителем в аварийном режиме принимаем Р_к=0,25 МПа.

Потери давления в местном сопротивлении учитывается путём увеличения фактической длины расчётного участка газопровода на 10%.

Линии расхода V_р^э=7664,1 м³/ч и среднеквадратичный перепад давления  

А_ср= 0,0157 (МПа)²/км пересекаются в точке, лежащей между Ɵ273х7 и Ɵ219х6.

Такие диаметры участков газопровода кольцевой сети назначаем, выполняя гидравлический расчёт, при этом больший диаметр принимаем на участках, ближайших к ГРС.

Расчет системы сводим в таблицу 4, в соответствующие графы которой записываем номера участков, фактические и расчетные длины участков, расходы газа. По номограмме для принятого диаметра и известного расхода находим действительное значение среднеквадратичного перепада давления на 1 км (100м) газопровода (графа 6), затем рассчитываем перепады давления для расчётной длины участков (графа 8).

Давление газа в начале участка Р= 0,4 МПа, давление в конце участка определяется по формуле:

 , МПа

Полученное давление на первом участке, является начальным для последующего и так далее.

Если плотность газа отличается от стандартной плотности , то в величину А вводится поправка:

 , (МПа)²/км

Расчёт в аварийном режиме I следует считать правильным, если использован располагаемый перепад давления и величина давления в конце участка будет равна принятой Р_к=0,25 МПа. Допускается невязка ±10%.

Аналогично выполняем расчёт газопроводов для аварийного режима II с направлением газового потока ГРС-1-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-Б (отключён участок 1-2).

В нормальном режиме определение расходов газа начинается с конечного участка каждого полукольца и условия обеспечения необходимым (полным) количеством газа.

Диаметр газопровода принимаем больший из  двух вариантов выполнения расчётов для аварийных режимов.

Для полных расходов газа и принятых диаметров определяем потери давления на участках по полукольцам и величины давления газа в точке врезке ответвлений. Ответвления рассчитываем по известным расходам и А≤0,1 (МПа)²/км, принимается меньший для этого расхода диаметр.

Таблица 4

№ уч	Длина уч-ка, км		Расчетный расход газа на уч.,Vр,м3/ч	Диаметр газопровода Дн*δ, мм	Ср. квадр. Падение давл.,А,МПа2/км	Фактич. ср. квадр.падениедавл.,Аф,МПа2/км	Ср. квадр. потери давл.,Аф*Lр,МПа2/км	Давл.газа,Мпа
	по плану, L	Lр=1,1*L						в нач. уч.Рн	в конце уч. Рк
Аварийный режим I
ГРС-1	0.9	0.99	12990	273х7	0.024	0.029392	0.029097863	0.4	0.36180
1…2	0.2	0.22	12990	273х7	0.024	0.029392	0.006466192	0.3618	0.35275
2…3	0.2	0.22	12284.5	273х7	0.022	0.026942	0.005927342	0.35276	0.34425
3…4	0.3	0.33	9134.8	273х7	0.013	0.015921	0.005253781	0.34425	0.33653
4…5	0.6	0.66	8381.1	273x7	0.011	0.013471	0.008891014	0.3365	0.32305
5…6	0.65	0.715	8108.4	273x7	0.013	0.015921	0.011383192	0.3231	0.30493
6…7	0.3	0.33	7303.6	219х6	0.023	0.028167	0.009295151	0.30493	0.28928
7...8	0.1	0.11	6361.8	219х6	0.017	0.020819	0.00229011	0.28929	0.28530
8…9	0.65	0.715	6171.4	219х6	0.014	0.017145	0.012258822	0.28530	0.26294
9…10	0.1	0.11	5479.2	273x7	0.0045	0.005511	0.000606205	0.26294	0.26178
10…11	1.55	1.705	4439.2	273х7	0.0018	0.002204	0.003758474	0.26179	0.25450
11…12	0.05	0.055	3579	273x7	0.002	0.002449	0.000134712	0.25451	0.25424
12…РК1	0.03	0.033	3579	159x4,5	0.025	0.030616	0.001010342	0.25424	0.25224
δ=((0,25224-0,25)/0,25)*100=0,89%
Аварийный режим II
ГРС-1	0.9	0.99	12990	273x7	0.024	0.02939	0.02910	0.40000	0.36180
1…12	0.22	0.242	12990	273x7	0.024	0.02939	0.00711	0.36180	0.35184
12…11	0.05	0.055	9411	273x7	0.013	0.01592	0.00088	0.35184	0.35059
11…10	1.55	1.705	8550.8	273x7	0.01	0.01225	0.02088	0.35059	0.31943
10…9	0.1	0.11	7510.8	273x7	0.009	0.01102	0.00121	0.31943	0.31752
9…8	0.65	0.715	6818.6	219x6	0.021	0.02572	0.01839	0.31752	0.28711
8…7	0.1	0.11	6628.2	219x6	0.02	0.02449	0.00269	0.28711	0.28238
7…6	0.3	0.33	5686.4	219x6	0.013	0.01592	0.00525	0.28238	0.27292
6…5	0.650	0.715	4881.6	219x6	0.009	0.01102	0.00788	0.27292	0.25808
5…4	0.6	0.66	4608.9	273x7	0.003	0.00367	0.00242	0.25808	0.25334
4…3	0.3	0.33	3855.2	273x7	0.0025	0.00306	0.00101	0.25334	0.25133
3…2	0.2	0.22	705.5	273x7	0.0001	0.00012	0.00003	0.25133	0.25128
2…Б	0.03	0.033	705.5	159x4.5	0.0015	0.00184	0.00006	0.25128	0.25116
δ=((0,25116-0,25)/0,25)*100=0,46%
Нормальный режим
Полукольцо ГРС-1-2-3-4-5-6-7-ГРП-3
ГРС...1	0,9	0.99	12990	273x7	0,024	0,0396	0,0131	0,4000	0,3833
1…2	0,2	0.22	6628.2	273х7	0,007	0,0037	0,0024	0,3833	0,3802
2…3	0,2	0.22	5922.7	273x7	0,0035	0,0009	0,0001	0,3802	0,3800
3…4	0,3	0.33	2773	273х7	0,001	0,0006	0,0001	0,3800	0,3799
4…5	0,6	0.66	2019.3	273x7	0,0008	0,0004	0,0002	0,3799	0,3797
5…6	0,65	0.715	1746.6	273x7	0,0005	0,0002	0,0001	0,3797	0,3796
6…7	0,3	0.33	941.8	219х6	0,0005	0,0001	0,0001	0,3796	0,3795
7…ГРП-3	0,03	0.0033	941.8	159x4.5	0,0025	0,0049	0,0014	0,3795	0,3776
Полукольцо ГРС-1-12-11-10-9-8-КК
ГРС…1	0,9	0.99	12990	273x7	0,024	0,0396	0,0131	0,4000	0,3833
1…12	0,22	0.242	6361.8	273x7	0,007	0,0243	0,0192	0,3833	0,3574
12…11	0,05	0.055	2782.8	273х7	0,0012	0,0128	0,0034	0,3574	0,3526
11…10	1,55	1.705	1922.6	273х7	0,0007	0,0115	0,0028	0,3526	0,3487
10…9	0,1	0.11	882.6	273х7	0,00018	0,0255	0,0034	0,3487	0,3438
9…8	0,65	0.715	190.4	219x6
8…КК	0,03	0.033	190.4	159x4.5	0,00012	0,0102	0,0034	0,3438	0,3389
Расчет ответвлений												941.8
11…РК1	0,04	0,044	2454,0	ПЭ180	0,0073	0,0093	0,0004	0,3574	0,3568
10…БПК	0,04	0,044	582,0	ПЭ160	0,001	0,0013	0,0001	0,3526	0,3525
9…ГРП1	0,05	0,055	462,0	ПЭ160	0,00065	0,0008	0,0000	0,3487	0,3486
8…ПП	0,3	0,330	6700,0	ПЭ250	0,008	0,0102	0,0034	0,3438	0,3389
7…КК	0,27	0,297	261,0	ПЭ90	0,0038	0,0049	0,0014	0,3795	0,3776
6…ГРП3	0,9	0,990	580,0	ПЭ160	0,001	0,0013	0,0013	0,3796	0,3779
5…Б	0,04	0,044	411,0	ПЭ140	0,0009	0,0011	0,0001	0,3797	0,3796
4…ГРП2	0,15	0,165	641,0	ПЭ180	0,00065	0,0008	0,0001	0,3799	0,3797
3…ХЗ	0,39	0,429	191,0	ПЭ75	0,00073	0,0009	0,0004	0,3800	0,3795
2…РК-2	0,09	0,099	2351,0	ПЭ180	0,0072	0,0092	0,0009	0,3802	0,3790

10. Выбор схемы газоснабжения квартала. Гидравлический расчет квартальной сети.

Выбираем схему газоснабжения квартала №19, расположенного в зоне действия ГРП2.

Расход газа на квартал сетей низкого давления определяется по формуле: