Гидравлический расчет квартальных газопроводов.

1.Определяем расчетные расходы по участкам

, (2.16)

где:

– расчетное потребление газа 1 домом (берется из расчетов внутридомовых газопроводов);

n – количество домов в квартале.

2. Задаемся располагаемым перепадом давления (ΔP=350Па)

3. Определяем удельные средние потери по длине:

(2.17)

4. По удельным средним расходам и удельным потерям давления по длине выбираем диаметры участка и уточняем действительные потери по длине. Определяем потери давления на участках по выражению:

ΔP= (2.18)

5. Суммируем потери от наиболее удаленной точки до сети низкого давления (не более 350 Па).

По результатам расчетов составим таблицы 8 9 10

 

Таблица 8 – Гидравлический расчет аварийной работы квартального газопровода при подаче только с 1ого подключения

№ участка	Lд	Lпр	V	Dнхδ	Rуд	ΔР
1-2			271,934	219 x 6	0,22	14,52
2-2'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
2-3			244,741	219 x 6	0,178	7,832
3-3'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
3-4			217,548	219 x 6	0,14	6,16
4-10			135,967	159 x 4	0,3
4-4'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
4-5			54,387	140 x 4,5	0,11	4,84
5-5'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
5-6			27,193	108 x 4	0,11	4,84
6-6'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
7-8
8-8'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
8-9			27,193	108 x 4	0,11	4,84
9-9'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
9-10			54,387	140 x 4,5	0,11	4,84
10-10'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
10-11			54,387	140 x 4,5	0,11	4,84
11-11'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
11-12			27,193	108 x 4	0,11	4,84
12-12'			27,193	108 x 4	0,11	2,42

 

Таблица 9 – Гидравлический расчет аварийной работы квартального газопровода при подаче только с 2ого подключения

№ уч-ка	Lд	Lпр	V	Dн х δ	R уд	Δ Р
1-2
2-2'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
2-3			27,193	108 x 4	0,11	4,84
3-3'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
3-4			54,387	140 x 4,5	0,11	4,84
4-10			135,967	159 x 4	0,3
4-4'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
4-5			54,387	140 x 4,5	0,11	4,84
5-5'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
5-6			27,193	108 x 4	0,11	4,84
6-6'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
7-8			271,934	219 x 6	0,22	14,52
8-8'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
8-9			244,741	219 x 6	0,178	7,832
9-9'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
9-10			217,548	219 x 6	0,14	6,16
10-10'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
10-11			54,387	140 x 4,5	0,11	4,84
11-11'			27,193	108 x 4	0,11	2,42
11-12			27,193	108 x 4	0,11	4,84
12-12'			27,193	108 x 4	0,11	2,42

 

Используем трубы с самым минимальным Rуд. Для расчета нормального режима работы.

 

Таблица 10 – Гидравлический расчет квартального газопровода

№ уч-ка	Lд	Lпр	V	Dн х δ	R уд	Δ Р
1-2			135,967	219 x 6	0,1	6,6
2-2'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
2-3			108,774	219 x 6	0,1	4,4
3-3'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
3-4			81,580	219 x 6	0,1	4,4
4-10			135,967	159 x 4	0,1
4-4'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
4-5			54,387	140 x 4,5	0,1	4,4
5-5'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
5-6			27,193	108 x 4	0,1	4,4
6-6'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
7-8			135,967	219 x 6	0,1	6,6
8-8'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
8-9			108,774	219 x 6	0,1	4,4
9-9'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
9-10			81,580	219 x 6	0,1	4,4
10-10'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
10-11			54,387	140 x 4,5	0,1	4,4
11-11'			27,193	108 x 4	0,1	2,2
11-12			27,193	108 x 4	0,1	4,4
12-12'			27,193	108 x 4	0,1	2,2

Рис. 7. Расчетная схема квартального газопровода.

 

 

Рис. 8. Монтажная схема квартального газопровода.

3. Гидравлический расчёт газораспределительной сети высокого и среднего давления (полная гидравлика)

Целью гидравлического расчёта является подбор диаметров газопроводов и определение потерь давления в них. Пропускная способность газопроводов принимается из условий создания при максимально допустимых потерях давления газа наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивость работы ПРГ и газорегуляторных установок, а также работы горелок потребителей в допустимых диапазонах давления газа. Расчетные внутренние диаметры газопроводов определяются исходя из условия обеспечения бесперебойного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа. Расчетные потери давления в газопроводах высокого и среднего давления принимаются в пределах категории давления, принятой для газопровода. Исходной информацией для расчета являются физические свойства транспортируемого газа, конфигурация сети и описание участков сети. Вычисляемыми параметрами являются потоки газа по участкам системы газопроводов, давления в узлах распределительной системы газоснабжения и скорости движения газа на расчетных участках

Гидравлический расчет газопроводов выполняется в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы»;

СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб»;

СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб»;

СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов».

Падение давления на участке газовой сети можно определять для сетей среднего и высокого давлений по формуле (3.1):

 

(3.1)

 

где - абсолютное давление в начале газопровода, МПа;

- абсолютное давление в конце газопровода, МПа;

= 0,101325 МПа;

- коэффициент гидравлического трения;

- расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

- внутренний диаметр газопровода, см;

- плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

- расход газа, м³/ч, при нормальных условиях.

 

для сетей низкого давления по формуле (3.2):

 

 

где - абсолютное давление в начале газопровода, Па;

- абсолютное давление в конце газопровода, Па;

- коэффициент гидравлического трения;

- расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

- внутренний диаметр газопровода, см;

- плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

- расход газа, м³/ч, при нормальных условиях.

Коэффициент гидравлического трения определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса по формуле (3.3):

 

где - коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с, при нормальных условиях;

- внутренний диаметр газопровода, см;

- расход газа, м³/ч, при нормальных условиях, и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию:

 

 

где - число Рейнольдса;

- эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных - 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо отвремени эксплуатации - 0,0007 см;

- внутренний диаметр газопровода, см.

В зависимости от значения коэффициент гидравлического трения определяется:

для ламинарного режима движения газа

 

 

для критического режима движения газа = 2000-4000

 

 

при > 4000 - в зависимости от выполнения условия;

для гидравлически гладкой стенке:

при 4 000 < < 100 000 по формуле

 

 

при > 100 000

 

 

для шероховатых стенок при > 4000

 

 

где - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных - 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации - 0,0007 см;

- внутренний диаметр газопровода, см.

Для газоснабжения микрорайона предусмотрена трехступенчатая система газоснабжения:

· газопроводы высокого давления II категории;

· квартальные газопроводы среднего давления;

· внутридомовые сети низкого давления.