2.1 Технологический расчет магистрального газопровода

Исходные данные:

• Протяженность трассы: L=650 км.

• Годовая производительность:

• Средняя температура окружающий среды: =293 K;

Состав Ямольского газа:

Порядок расчета

1. Определяем плотность газовой смеси, :

, (1)

где: – объемная концентрация компонентов смеси

– плотность компонентов смеси

2. Определяем относительную плотность газа, :

, (2)

где плотность газа

плотность воздуха

3. Определяем молярную массу природного газа, :

, (3)

где молярная масса каждого отдельного компонента

– объемная концентрация компонентов смеси

4. Определяем плотность газа при нормальных условиях, :

, (4)

где молярная масса природного газа

5. Определяем псевдокритическую температуру газовой смеси, :

, (5)

где абсолютная критическая температура i-го компонента газовой смеси.

– объемная концентрация компонентов смеси

6. Определяем псевдокритическое давление газовой смеси, :

, (6)

где абсолютное критическое давление i-го компонента газовой смеси;

– объемная концентрация компонентов смеси.

7. Определяем абсолютную критическую температуру газа при рабочих условиях :

, (7)

где температура на входе в линейный участок

температура окружающей среды НПС «Починки»

8. Определяем абсолютное критическое давление газа при рабочих условиях, :

, (8)

где давление на входе и выходе соответственно (берем по таблице 1)

Таблица 1 – Зависимость диаметра газопровода от его годового грузооборота.

9. Определяем приведенную температуру газовой смеси, :

, (9)

10. Определяем приведенное давление газовой смеси, :

, (10)

11. Определим динамическую вязкость :

, (11)

12. Определяем кинематическую вязкость газовой смеси, :

, (12)

13. Определим теплоемкость газовой смеси, :

, (13)

14. Определение коэффициента Джоуля-Томпсона, :

, (14)

15. Исходя из таблицы 1 принимаем диаметр 1420 мм. , .

16. Определяем необходимую толщину стенок трубы диаметром 1420, :

, (15)

где, n-коэфф. перегрузки рабочего давления (n=1,1);

D-наружный диаметр т/б;

P-рабочее давления;

-расчетное сопротивления;

, (16)

Где σ_в– предел прочности металла трубы

m_у – коэффициент условий работы трубопровода, зависящий от его категории: для подземных магистральных нефтепродуктопроводов принятом m=0,9;

- коэффициент надежности по материалу

- коэффициент надежности по назначению трубопровода .

По ГОСТу принимаем толщину стенки трубы 16,2 мм.

17. Определяем суточную пропускную способность газопровода, :

По графику определяем зоны гидравлического сопротивления

Рисунок 4 – Зависимость расхода от диаметра газопровода

17. По суточной пропускной способности подбираем подбирает газоперекачивающий агрегат типа ГТ-25 с нагнетателями типа 820-21-1 [3 таблица 12] со следующими техническими характеристиками:

Давление на входе , Давление на выходе и номинальной подачей Q=53

18. Определяем коэффициент гидравлического сопротивления труб, :

В соответствии с графиком труба 1420 работают в квадратичном режиме следовательно коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по следующей формуле:

, (17)

де, – внутренний диаметр трубы, по формуле 20.

, (18)

19. Определяем расстояние между КС, :

, (19)

20. Определяем необходимое количество КС, :

, (20)

Таким образом для строительства газопровода будут использоваться трубы диаметром 1420 мм и толщиной стенки 16,2 мм. На газопроводе будут эксплуатироваться 4 компрессорные станции с газоперекачивающими агрегатами типа ГТ-25 с нагнетателями типа 820-21-1.

Список использованной литературы

1. Р. А. Алиев «Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газонефтехранилищ и нефтебаз» Москва, Недра, 1987 г. – 271 с.

2. Н.С. Вишневская Методические указания по дисциплине «Сооружение ГНП, НС и КС», Ухта, УГТУ, 2012 г. – 76 с.

3. Г. Г. Васильев Г. Е. Коробков «Трубопроводный транспорт нефти» Москва, «Недра–Бизнесцентр», 2002 г. – 407 стр.

4. Л. И. Быков, Ф. М. Мустафин «Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов» Санкт–Петербург, Недра, 2006 г. – 824 стр.

5. А. В. Шадрина «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» Томск, 2012 г. – 160 стр.

6. Р. А. Алиев «Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газонефтехранилищ и нефтебаз» Москва, Недра, 1987 г. – 271 стр.

7. А. В. Громов «Строительство магистральных трубопроводов (линейная часть)» Киев, Будивельник, 1975 г. – 352 стр.

8. П. П. Бородавкин, В. Л. Березин «Сооружение магистральных трубопроводов» Москва, Недра, 1977 г. – 407 стр.