2.4  Гидравлический расчёт тупикового   газопровода высокого давления

Расчёт заключается в определении давления и диаметров участков ГРП. Диаметры газопроводов определяются гидравлическим расчётом.

Линейные потери давления при гидравлическом расчёте газопровода во всей области турбулентного режима движения газа производят по расчётной формуле:

где:    -  начальное давление,  10-1 мПа;

        - конечное давление,    10-1 мПа;

- максимальная длина,  км;

-квадратичная потеря давления, 10-2

  - определяется по номограмме, учитывая длину и расход газа.

Расчётная схема газопровода высокого давления

Квадратичные удельные потери давления определяются по  формуле:

; мПа                             

где: - квадратичная удельная разность давления,

- определяется по номограмме с учётом расхода газа и  ;

- коэффициент угловой скорости газа.

Выходное давление каждого участка определяется по формуле:

,    10-1 мПа                               

Все расчёты ведутся в табличной форме.

Таблица 5  - Гидравлический расчёт газопровода

Выбранные диаметры обеспечивают бесперебойную работу объектов и возможность подключения ещё нескольких объектов.

2.5 Расчёт и подбор оборудования ГРП

Подбор оборудования ведётся с целью обеспечения качественной и бесперебойной работы ГРП.

Подбираем фильтр для непрерывной механической очистки газа от смол, твёрдых частиц, пыли, во избежания выхода из строя и разгерметизации узлов и оборудования ГРП.

Сначала определяем перепад давления на фильтре по номограмме   с учетом ;  ; 

По полученным результатам выбираем фильтр ФВ - 100

Производим расчёт и выбор ПЗК – для автоматической отсечки газа к регулятору давления при отклонении давления газа от верхнего или нижнего пределов регулирования.

Входное давление в ПЗК определяют по формуле:

где:  Рвах давление газа перед фильтром,  ат

         =  5,413-0,04=5,373 ат;

По данным расчёта и с помощью диаграммы выбираем: марку ПЗК, расчётную длину и диаметр.

dy = 100,   lp = 30 м;

Исходя из этого выбираем марку ПЗК:  ПКН – 100

Следующий расчёт – расчёт и подбор регулятора давления – для поддержания и контроля давления газа на заданных пределах и автоматической регулировки пропускной способности регулятора.

По номограмме определяем удельную разность давления и

рассчитываем падения по формуле:

= 4 ат2/км

;

Определяем давление перед регулятором по формуле:

Определяем действительную пропускную способность регулятора давления по формуле:

   ;                         

где:  φ – коэффициент истечения, φ = 0,47

Кα – расходный коэффициент, зависит от диаметра седла     

Регулятора давления и площади его сечения, Кα= 8,1

Исходя из пропускной способности и полученных расчётным путём данных – выбираем регулятор давления марки: РДБК1-50

После расчёта оборудования ГРП, проведем проверку безопасности его работы в эксплутационных условиях:

Безопасность работы оборудования ГРП в эксплутационных условиях будет обеспечена.

Производим подбор и расчёт ПСК по формуле:

;

Проверка правильности выбора ПСК по формуле:

;                    0,9<1,2

По полученным данным выбираем ПСК - 50   

Все полученные значения соответствуют проектным, следовательно, ГРП и его оборудование подобрано, верно, в соответствии с нормами и требованиями.

Функциональная и расчётная схема для

расчёта и подбора оборудования ГРП.

                       Δ                             

Фильтр предназначен для очистки газа от пыли, смолистых веществ, нафталина и других твёрдых частиц. Степень засорения фильтра определяют изменением перепада давления в них с помощью дифманометра.

ПКН – 50 предназначен для отсекания подачи газа при превышении или понижения рабочего давления. С учётом особенностей работы тупиковых и закольцованных систем, ПКН – 50 рекомендуется настраивать:

1.        В тупиковых системах для предотвращения чрезмерного повышения давления ПКН – 50 настраивают на срабатывание, превышающее рабочее давление на 25 %. При давлении 3000 Па, верхний предел  срабатывания 3750 Па.

2.        В закольцованных системах газоснабжения для предотвращения чрезмерного повышения давления газа ПКН – 50 настраивают на срабатывание выше рабочего на 50 Па. При  давлении 3000 Па, верхний предел  срабатывания 3750Па.

3.        Независимо от системы газоснабжения ( тупиковая или закольцована) для предотвращения чрезмерного понижения давления в ГРП, ПКН – 50 настраивают на срабатывание на 20 – 30 Па ниже рабочего давления, т. е. 270 – 280 Па.

Регулятор давления предназначен для снижения давления до рабочего 4000 Па. Для того чтобы входное давление укладывалось в заданные пределы, регулятор кроме устойчивости должен обеспечивать определённую степень неравномерности регулирования. Регуляторы с пилотом имеют меньшую статическую ошибку, чем регуляторы без усилителя.

ПСК предназначено для сбрасывания газа в атмосферу при кратковременном повышении давлении в системе газоснабжения. Действительная пропускная способность ПСК не должна превышать требуемую 1,0 – 1,2 нм3/ч. Полное открытие ПСК - 50    должно осуществляться при превышении установленного давления до 388 Па, а начало открытия при давлении 363 Па.

Согласно СНиП II – 37 – 76, устанавливаем в ГРП показывающие манометры на входе и выходе. Так же устанавливаем показывающий манометр на байпасе между двумя запорными устройствами. Для измерения перепада давления  на фильтре устанавливаем самопишущий дифманометр ДСС – 710чН. Температуру газа измеряем только в ГРП термометром марки П2. На сбросных свечах устанавливаем штуцеры для газоанализаторов. Устанавливаем продувочные газопроводы перед фильтром и перед ПСК.