5.8. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого и среднего давления на аварийные режимы

Для однокольцевого газопровода наиболее неблагоприятные аварийные ситуации связаны с отказом головных участков слева или справа от узла питания кольца п. На рис.5.11 это узел 4(п), а головные участки 4-5 и 4-17.

При отказе головного участка кольцевая сеть превращается в тупиковую с сосредоточенными расходами газа. Пусть отказал участок 4-17, тогда весь газ от узла питания 4(п) будет идти по линии 4-5-7—9(к)-13-17 с тупиковыми ответвлениями. В связи с тем, что эта линия не рассчитана на весь расход, подаваемый ГРС, то давление перед ГРП снизится ниже допустимой величины 0,15…0,20 МПа, что приведет к неустойчивой работе регуляторов давления ГРП. Для сохранения необходимого давления перед ГРП следует понизить подачу газа потребителям. В первом приближении можно воспользоваться следующим соотношением для аварийного расхода , м³/ч:

Q_авi = K_авi Q_pi , (5.37)

где K_aвi – коэффициент аварийной обеспеченности i –го потребителя;

Q_pi – номинальный расчетный расход газа i –го потребителя, м³/ч.

Рекомендуются следующие значения:

K_aв =0.80…0.85 – для сетевых ГРП;

K_aв = 0.70…0.75 – для отопительных котельных, бань , прачечных;

K_aв = 0 - для котельных горячего водоснабжения и предприятий, имеющих резервную систему снабжения топливом, например, жидким;

1>K_aв>0 – для предприятий, не обеспечивающих себя полностью резервным топливом;

K_aв = 1.0 – для хлебозаводов и предприятий, использующих газ как сырье.

Тогда общий часовой аварийный расход газа определится суммированием

Q_aв = K_aвi Q_pi . (5.38)

Если расчет тупиковой аварийной сети с использованием соотношений (5.37) и (5.38) не обеспечит необходимого давления перед ГРП, то значения коэффициентов K_ab придется скорректировать таким образом, чтобы необходимое давление обеспечивалось бы.

При принятых значениях Q_aвi и Q_aв тупиковая аварийная сеть рассчитывается как сеть с сосредоточенными расходами газа и известными диаметрами и длинами участков. Расчетные аварийные расходы для участков газопровода определяются в соответствии с рекомендациями раздела 5.3, начиная с последнего участка. В данном примере ( отказ участка 4-17) последним является участок 17-18, для которого транзитный расход равен нулю ( см. рис.5.11).

При известных значениях расчетного аварийного расхода, длины и диаметра d_н S для каждого участка определяется разности квадратов давления ( р₁² – р₂²)i по рис. 5.2. На выходе из ГРС давление равно начальному высокому ( среднему) давлению для сети р_н. Тогда , начиная от ГРС, можно вычислить давление в каждом узле и перед каждым ГРП:

р_2i =  р² _1i – ( р₁² – р₂²)i . (5.39)

Начальное давление для каждого участка р_1i будет конечным давлением для предыдущего участка. Для первого участка 1-2 давление в узле 2 найдется по формуле

р₂ =  р_н² – ( р₁² – р₂²)_1-2 . (5.40)

Как уже отмечалось, полученные давления перед ГРП надо сравнить с допустимым значением.