Технологический расчет газопроводов.

Технологический расчет газопроводов.

Включает три основные задачи:

1. Определение оптимальных параметров трубопровода: диаметр при заданной производительности; производительность при заданном диаметре; рабочее давление; степень сжатия.

2. Определение числа КС и их расстановка по трассе- определяется аналитическим расчетом. Учитывается состояние грунтов, наличие энерго-, водоисточников, населенных пунктов.

 3. Расчеты режима работы МГ.

Параметры подлежащие оптимизации:

1. Приведенные затраты.

П=Э+Е*К

Э- эксплуатационные затраты;

К- капитальные затраты;

Е- коэффициент эффективности.

2. Частные критерии оптимизации.

- металлозатраты;

- энергозатраты;

- использование людских ресурсов.

 Основные методы и критерии оптимизации.

1. Аналитический.

Основные принципы аналитического метода оптимизации параметров и область применения.

Задается функция прибыли Пр=f(Q,P,e,D). Необходимо знать капитальные затраты К и стоимость энергии на транспорт Sэ и выразить их как функцию от Q,P,e,D.

К=Кл+n ^. Кс

Кл – капитальные затраты линейной части

Кс – капитальные затраты на одну КС.

n – число КС

Кл=Кол+Крл*Р*D²+Кд*D²

Кол – затраты на линейную часть, не зависящие от D и Р.

Крл - затраты на линейную часть, зависящие от Р (масса трубы).

Кд - затраты на линейную часть, зависящие от D (сварка, траншея).

Кс=Кос+К_Qc*Q+Крс*Р*Q

Кос – затраты на одну КС, не зависящие от Q и Р.

К_Qс – затраты на одну КС, зависящие от Q.

К_Pс – затраты на одну КС, зависящие от Р (мощность КС).

n=f(Q,L,P,e,D)

Sэ = f(Q, P, e)

решением являются следующие уравнения:

¶Пр/¶Q®Qопт; ¶Пр/¶D®Dопт; ¶Пр/¶P®Pопт; ¶Пр/¶e®eопт;

Недостаток метода: он не дает окончательного результата, так как идет без расчета на оборудование. Преимущества: дает связь всех параметров.

Используется на первой стадии проектирования.

2. Графоаналитический.

При одном и том же Q_р приведенные затраты для различных диаметров различны. Аналогично для давления, степени сжатия. Недостатки: Работает действительно только в данных условиях. Преимущества: Простота и быстрота. Метод сужает зону поисков, позволяет выбрать конкурирующие варианты.

 

 

3. Сравнение конкурирующих вариантов.

Задаемся различными вариантами диаметров и считаем прибыль. Где прибыль максимальна, тот диаметр и принимается. Аналогично для других параметров.

Задаемся различными вариантами диаметров и считаем прибыль. Где прибыль максимальна, тот диаметр и принимается. Аналогично для других параметров. Метод используется при окончательном выборе.

Температурный режим МГ.

При проектировании МГ в качестве расчетных используются среднегодовая температура на глубине заложения оси трубопровода и среднегодовая температура воздуха, температура грунта и воздуха в июле месяце, абсолютный максисмум температур. Температура на выходе КС не должна превышать 45-50⁰С (из условия напряжения металла в нитке трубы). Кроме того, на температурный режим газопровода влияют: характеристики изоляции, надежность работы (для поддержания несущей способности ММГ необходима установка на КС СОГ), экономические показатели (стоимость топливного газа, электроэнергии, необходимость придерживаться заданной пропускной способности). 

Технологический расчет газопроводов.

Включает три основные задачи:

1. Определение оптимальных параметров трубопровода: диаметр при заданной производительности; производительность при заданном диаметре; рабочее давление; степень сжатия.

2. Определение числа КС и их расстановка по трассе- определяется аналитическим расчетом. Учитывается состояние грунтов, наличие энерго-, водоисточников, населенных пунктов.

 3. Расчеты режима работы МГ.

Параметры подлежащие оптимизации:

1. Приведенные затраты.

П=Э+Е*К

Э- эксплуатационные затраты;

К- капитальные затраты;

Е- коэффициент эффективности.

2. Частные критерии оптимизации.

- металлозатраты;

- энергозатраты;

- использование людских ресурсов.

 Основные методы и критерии оптимизации.

1. Аналитический.

Основные принципы аналитического метода оптимизации параметров и область применения.

Задается функция прибыли Пр=f(Q,P,e,D). Необходимо знать капитальные затраты К и стоимость энергии на транспорт Sэ и выразить их как функцию от Q,P,e,D.

К=Кл+n ^. Кс

Кл – капитальные затраты линейной части

Кс – капитальные затраты на одну КС.

n – число КС

Кл=Кол+Крл*Р*D²+Кд*D²

Кол – затраты на линейную часть, не зависящие от D и Р.

Крл - затраты на линейную часть, зависящие от Р (масса трубы).

Кд - затраты на линейную часть, зависящие от D (сварка, траншея).

Кс=Кос+К_Qc*Q+Крс*Р*Q

Кос – затраты на одну КС, не зависящие от Q и Р.

К_Qс – затраты на одну КС, зависящие от Q.

К_Pс – затраты на одну КС, зависящие от Р (мощность КС).

n=f(Q,L,P,e,D)

Sэ = f(Q, P, e)

решением являются следующие уравнения:

¶Пр/¶Q®Qопт; ¶Пр/¶D®Dопт; ¶Пр/¶P®Pопт; ¶Пр/¶e®eопт;

Недостаток метода: он не дает окончательного результата, так как идет без расчета на оборудование. Преимущества: дает связь всех параметров.

Используется на первой стадии проектирования.

2. Графоаналитический.

При одном и том же Q_р приведенные затраты для различных диаметров различны. Аналогично для давления, степени сжатия. Недостатки: Работает действительно только в данных условиях. Преимущества: Простота и быстрота. Метод сужает зону поисков, позволяет выбрать конкурирующие варианты.

 

 

3. Сравнение конкурирующих вариантов.

Задаемся различными вариантами диаметров и считаем прибыль. Где прибыль максимальна, тот диаметр и принимается. Аналогично для других параметров.

Задаемся различными вариантами диаметров и считаем прибыль. Где прибыль максимальна, тот диаметр и принимается. Аналогично для других параметров. Метод используется при окончательном выборе.

Температурный режим МГ.

При проектировании МГ в качестве расчетных используются среднегодовая температура на глубине заложения оси трубопровода и среднегодовая температура воздуха, температура грунта и воздуха в июле месяце, абсолютный максисмум температур. Температура на выходе КС не должна превышать 45-50⁰С (из условия напряжения металла в нитке трубы). Кроме того, на температурный режим газопровода влияют: характеристики изоляции, надежность работы (для поддержания несущей способности ММГ необходима установка на КС СОГ), экономические показатели (стоимость топливного газа, электроэнергии, необходимость придерживаться заданной пропускной способности).