где А, В, т, т1 – коэффициенты, определяемые по [3, табл. 6 и 7] в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода. Для сооружения газопроводов применяем стальные бесшовные горячедеформированные трубы по ГОСТ 8732 – 78*.
Окончательно внутренний диаметр газопровода принимаем из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший – для стальных газопроводов. При подземной прокладке допускается минимальный диаметр dу = 50 мм.
Падение давления на участке газовой сети определяем по формулам, приведённым в [3, п.3.27 – 3.40]. Для сетей низкого давления:
, Па/м (37)где l – коэффициент гидравлического трения;
d – внутренний диаметр газопровода, см;
ρ0 – плотность газа при нормальных условиях, кг/м3.
Коэффициент гидравлического трения l определяем в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса:
, (38)где v – коэффициент кинематической вязкости газа, м2/с, при нормальных условиях:
v = 14,3 ∙ 10-6 м2/с по [11, табл. VIII];
Эквивалентную абсолютную шероховатость внутренней поверхности стенки трубы принимаем равной для новых стальных труб – 0,01 см, т.е. расчёт ведём для гидравлически гладкой стенки.
В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения l определяется:
- для ламинарного режима движения газа (Re
2000):l= 64/Re, (39)
для критического режима движения газа (Re = 2000 – 4000):
, (40)- для турбулентного режима движения газа:
- При 4000 < Re < 100 000:
, (41)При Re > 100 000:
, (42)Определяем потери давления на участках. Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) учитываем путем увеличения фактической длины газопровода на 5—10 %:
, Па (43)1,1 – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях.
Суммарные потери давления по участкам сравниваем с располагаемым перепадом давления, добиваясь условия:
, Па (44)Расчет кольцевых сетей газопроводов выполняем с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец. Неувязка потерь давления в кольце допускается до 10 %. Уравнивание начинаем с точек встречи между ГРП и с более протяжённых, резко отличающихся друг от друга уравниваемых между собой участков как по длине, так и по нагрузке.
Расчетный перепад давления ΔРдоп в распределительной сети должен быть израсходован максимально, делая запас 10 – 15%. Но в ряде случаев для участков, расположенных вблизи ГРП, при малых расходах и в силу существующих нормативных указаний о минимальных диаметрах труб, допускаемых к укладке в землю возможно недоиспользование располагаемого перепада и более 15%.
Результаты расчета сводим в таблицу 3.
Таблица 3. Гидравлический расчёт газопроводов низкого давления.
№№участка | Длина, м | Δhуд,ф,Па / м | Вр,м3/ч | Δhф,Па / м | dнxδ, мм | ΔР, Па | ΣΔР,Па | Невяз-ка | |
lд | lр | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 9 | 11 | 12 | |
ГРП1-1-2-3-4-5-6-7-О1 | |||||||||
ГРП 1-1 | 21 | 21 | 1,233 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 922,79 | 9,468 |
1-2 | 110 | 55 | 424,78 | 2,18 | 159х5,5 | 131,89 | |||
2-3 | 250 | 125 | 192,73 | 1,29 | 133х5,5 | 177,375 | |||
3-4 | 150 | 75 | 140,08 | 0,94 | 133х5,5 | 77,55 | |||
4-5 | 140 | 70 | 130,65 | 2,09 | 108х5 | 160,93 | |||
5-6 | 250 | 250 | 52,65 | 1,08 | 89х3,5 | 297 | |||
6-7 | 250 | 250 | 20,15 | 0,21 | 89х3,5 | 57,75 | |||
7-О1 | 30 | 30 | 1,95 | 0,02 | 76x3 | 0,66 | |||
ГРП1-1-8-9-10-О1 | |||||||||
ГРП 1-1 | 21 | 21 | 2,188 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 835,423 | |
1-8 | 200 | 100 | 136,83 | 0,81 | 133х5,5 | 89,1 | |||
8-9 | 245 | 122,5 | 122,36 | 4,75 | 89х3,5 | 640,0625 | |||
9-10 | 250 | 125 | 24,38 | 0,29 | 89х3,5 | 39,875 | |||
10-О1 | 250 | 125 | 8,13 | 0,34 | 57x3,5 | 46,75 | |||
ГРП1-1-2-11-12-13-14-15-О2 | |||||||||
ГРП1-1 | 21 | 21 | 0,942 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 929,61 | 4,643159 |
1-2 | 110 | 55 | 424,78 | 2,18 | 159х5,5 | 131,89 | |||
2-11 | 210 | 105 | 213,53 | 1,75 | 133х5,5 | 202,125 | |||
11-12 | 190 | 95 | 119,28 | 0,62 | 133х5,5 | 64,79 | |||
12-13 | 250 | 250 | 96,85 | 1,00 | 108х5 | 275 | |||
13-14 | 250 | 250 | 64,35 | 0,58 | 108х5 | 159,5 | |||
14-15 | 210 | 210 | 34,45 | 0,21 | 108х5 | 48,51 | |||
15-О2 | 160 | 160 | 10,40 | 0,16 | 76x3 | 28,16 | |||
ГРП1-1-8-9-16-17-О2 | |||||||||
ГРП1-1 | 21 | 21 | 1,236 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 974,875 | |
1-8 | 200 | 100 | 136,83 | 0,81 | 133х5,5 | 89,1 | |||
8-9 | 245 | 122,5 | 122,36 | 1,96 | 108х5 | 264,11 | |||
9-16 | 250 | 250 | 65,65 | 1,52 | 89х3,5 | 418 | |||
16-17 | 130 | 130 | 40,95 | 0,71 | 89х3,5 | 101,53 | |||
17-О2 | 250 | 250 | 16,25 | 0,30 | 76x3 | 82,5 | |||
ГРП2-22-23-24-25-26-27-О3 | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 23,1 | 0,791 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 21,5985 | 827,458 | 8,247 |
22-23 | 250 | 275 | 399,00 | 1,92 | 159х5,5 | 580,8 | |||
23-24 | 150 | 165 | 151,90 | 0,40 | 159х5,5 | 72,6 | |||
24-25 | 210 | 231 | 126,70 | 0,28 | 159х5,5 | 71,148 | |||
25-26 | 250 | 275 | 60,20 | 0,20 | 133х5,5 | 60,5 | |||
26-27 | 250 | 275 | 25,20 | 0,06 | 133х5,5 | 18,15 | |||
27-О3 | 110 | 121 | 3,85 | 0,02 | 89х3,5 | 2,662 | |||
ГРП2-22-28-29-30-31-О3 | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 21 | 1,659 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 901,835 | |
22-28 | 200 | 100 | 148,40 | 0,94 | 133х5,5 | 103,4 | |||
28-29 | 200 | 100 | 134,40 | 2,24 | 108х5 | 246,4 | |||
29-30 | 250 | 250 | 42,70 | 1,72 | 76x3 | 473 | |||
30-31 | 180 | 90 | 18,90 | 0,40 | 76x3 | 39,6 | |||
31-О3 | 180 | 90 | 6,30 | 0,20 | 57x3,5 | 19,8 | |||
ГРП2-22-28-29-34-35-36-О4 | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 21 | 1,541 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 1011,62 | 3,702495 |
22-28 | 200 | 100 | 148,40 | 0,94 | 133х5,5 | 103,4 | |||
28-29 | 200 | 100 | 134,40 | 2,24 | 108х5 | 246,4 | |||
29-34 | 170 | 170 | 55,30 | 1,24 | 89х3,5 | 231,88 | |||
34-35 | 170 | 85 | 37,45 | 1,30 | 76x3 | 121,55 | |||
35-36 | 200 | 100 | 24,50 | 2,20 | 57x3,5 | 242 | |||
36-О4 | 250 | 125 | 8,75 | 0,34 | 57x3,5 | 46,75 | |||
ГРП2-22-23-33-37-38-39-40-О4 | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 21 | 0,708 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 974,16 | |
22-23 | 250 | 250 | 399,00 | 1,92 | 159х5,5 | 528 | |||
23-33 | 180 | 180 | 206,50 | 0,68 | 159х5,5 | 134,64 | |||
33-37 | 240 | 240 | 144,90 | 0,37 | 159х5,5 | 97,68 | |||
37-38 | 190 | 190 | 114,80 | 0,23 | 159х5,5 | 48,07 | |||
38-39 | 250 | 250 | 72,80 | 0,27 | 133х5,5 | 74,25 | |||
39-40 | 240 | 240 | 38,50 | 0,24 | 108х5 | 63,36 | |||
40-О4 | 155 | 155 | 10,85 | 0,05 | 89х3,5 | 8,525 | |||
ГРП1-1-2-3-4-5-18-ОI | |||||||||
ГРП1-1 | 21 | 21 | 1,145 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 683,43 | 8,997700 |
1-2 | 110 | 55 | 424,78 | 2,18 | 159х5,5 | 131,89 | |||
2-3 | 250 | 125 | 192,73 | 1,29 | 133х5,5 | 177,375 | |||
3-4 | 150 | 75 | 140,08 | 0,94 | 133х5,5 | 77,55 | |||
4-5 | 140 | 70 | 130,65 | 2,09 | 108х5 | 160,93 | |||
5-18 | 250 | 250 | 40,95 | 0,27 | 108х5 | 74,25 | |||
18-ОI | 190 | 190 | 12,35 | 0,20 | 76x3 | 41,8 | |||
ГРП2-22-23-24-25-32-ОI | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 21 | 0,961 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 751,003 | |
22-23 | 250 | 275 | 399,00 | 1,92 | 159х5,5 | 580,8 | |||
23-24 | 150 | 165 | 151,90 | 0,40 | 159х5,5 | 72,6 | |||
24-25 | 210 | 231 | 126,70 | 0,28 | 159х5,5 | 71,148 | |||
25-32 | 250 | 125 | 25,55 | 0,04 | 133х5,5 | 5,5 | |||
32-ОI | 250 | 120 | 8,40 | 0,01 | 108х5 | 1,32 | |||
ГРП1-1-2-3-19-ОII | |||||||||
ГРП 1-1 | 21 | 21 | 1,779 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 631,345 | 9,149189 |
1-2 | 110 | 55 | 424,78 | 2,18 | 159х5,5 | 131,89 | |||
2-3 | 250 | 125 | 192,73 | 1,29 | 108х5 | 177,375 | |||
3-19 | 150 | 150 | 29,90 | 1,12 | 57x3,5 | 184,8 | |||
19-ОII | 155 | 155 | 10,08 | 0,69 | 57x3,5 | 117,645 | |||
ГРП2-22-23-33-ОII | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 21 | 1,322 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 694,925 | |
22-23 | 250 | 250 | 399,00 | 1,92 | 159х5,5 | 528 | |||
23-33 | 180 | 180 | 206,50 | 0,68 | 159х5,5 | 134,64 | |||
33-ОII | 230 | 230 | 16,10 | 0,05 | 108х5 | 12,65 | |||
ГРП1-1-2-11-20-21-ОIII | |||||||||
ГРП 1-1 | 21 | 21 | 1,117 | 571,68 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 807,4 | 8,152412 |
1-2 | 110 | 55 | 424,78 | 2,18 | 159х5,5 | 131,89 | |||
2-11 | 210 | 105 | 213,53 | 1,75 | 133х5,5 | 202,125 | |||
11-20 | 250 | 250 | 65,00 | 1,03 | 108х5 | 283,25 | |||
20-21 | 250 | 250 | 32,50 | 0,47 | 89х3,5 | 129,25 | |||
21-ОIII | 125 | 125 | 8,13 | 0,30 | 57x3,5 | 41,25 | |||
ГРП2-22-23-33-37-38-ОIII | |||||||||
ГРП2-22 | 21 | 21 | 0,913 | 571,90 | 0,85 | 219х7 | 19,635 | 879,065 | |
22-23 | 250 | 275 | 399,00 | 1,92 | 159х5,5 | 580,8 | |||
23-33 | 180 | 180 | 151,90 | 0,68 | 159х5,5 | 134,64 | |||
33-37 | 240 | 240 | 144,90 | 0,36 | 159х5,5 | 95,04 | |||
37-38 | 190 | 190 | 114,80 | 0,23 | 159х5,5 | 48,07 | |||
38-ОIII | 80 | 80 | 5,60 | 0,01 | 108х5 | 0,88 |
1.5.2 РАСЧЁТ ГАЗОПРОВОДОВ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ