Вопрос № 15. Назначение и особенности гидравлического расчета газовых сетей.

Основная задача гидравлических расчетов заключается в том, чтобы определить диаметры газопроводов. С точки зрения методов гидравли­ческие расчеты газопроводов можно разделить на следующие типы:

ü расчет кольцевых сетей высокого и среднего давления;

ü расчет тупиковых сетей высокого и среднего давления;

ü расчет многокольцевых сетей низкого давления;

ü расчет тупиковых сетей низкого давления.

Для проведения гидравлических расчётов необходимо иметь следующие исходные данные:

ü расчетную схему газопровода с указанием на ней номеров и длин участков;

ü часовые расходы газа у всех потребителей, подключенных к данной сети;

ü допустимые перепады давления газа в сети.

Расчетная схема газопровода составляется в упрощенном виде по плану газифицируемого района. Все участки газопроводов как бы вып­рямляются и указываются их полные длины со всеми изгибами и поворотами. Точки расположения потребителей газа на плаке определяются местами расположения соответствующих ГРП или ГРУ.

Гидравлический расчет газопроводов основывается на трех базовых уравнениях:

1. Классическое уравнение Бернулли

2. Масса газа

, где F – площадь поперечного сечения

3. Уравнение давления газа

Допущения, которые принимаются при гидравлических расчетах:

1. режим работы газопровода принимается изотермическим вследствие постоянства температуры грунта, где прокладывается основная масса газопроводов.

2. По изменению пропускной способности режим работы газопровода считается стационарным, что означает, что расход газа по длине газопровода в любой момент времени остается постоянным.

3. Для газопроводов высокого и среднего давлений движение газа считается турбулентным. Для газопроводов низкого давления движение газа принимается ламинарным и газ – это несжимаемая среда.

Расчетные потери давления в газопроводах ВД и СД следует принимать в пределах давления, принятого для газопровода.

Гидравлический расчет газопроводов необходимо выполнять согласно приложения 5 СНиП 2.04.08 - 87

В зависимости от значения Re падение давления в газопроводах определяется по следующим формулам: для ламинарного режима движения газа при Re 2000: ,

для критического режима движения газа при Re = 2000 – 4000: ,

для турбулентного режима движения газа при Re > 4000: ,

 

Для сетей ВД и СД падение давления на участке газовой сети можно определять по формуле:

где Рн - абсолютное давление в начале газопровода, МПа;

Рк - абсолютное давление в конце газопровода, МПа;

Р₀ = 0,101325 МПа;

- коэффициент гидравлического трения;

l - расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

d - внутренний диаметр газопровода, см;

- плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;

Q - расход газа, м3/ч, при нормальных условиях;

Расход газа на участках при расчете сетей ВД и НД определяется по формуле:

V_Р = 0,59 • (К _{ОБ i} • V _i),(м³ / ч),

где К _{О Б i} - коэффициент обеспеченности различных потребителей газа;

V _i - часовой расход газа у соответствующего потребителя, м³/ч.

Расчетную длину участков наружного газопровода определяют по формуле, км: , где l_ф – фактическая длина газопровода.