Расчет распределительных сетей района города

Содержание
1. Исходные данные ..............................................................................................3
2. Расчет распределительных сетей района города ............................................4
2.1 Определение характеристик газа ...................................................................4
2.2 Определение годового расхода газа сети низкого давления.......................5
2.2.1 Бытовое потребление ....................................................................................5
2.2.2. Годовые расходы газа на предприятия общественного питания..............6
2.2.3 Определение расчётных часовых расходов газа низкого давления по кварталам……………………………………………………………………….....8
2.4 Определение годового и часового расхода газа сети высокого
давления………………………………………………………………………….10
2.4.1 Расход газа на здравоохранение………………………………………….10
2.4.2. Расход газа на коммунально-бытовые нужды………………………….11
2.4.3. Расход газа хлебзаводом…………………………………………………11
2.4.4. Расходы газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение….12
2.4.5 Расход газа на котельную промышленного предприятия………………13
Газовая сеть низкого давления…………………………………………..14
3.1. Выбор схемы распределительного газопровода и определение оптимального числа ГРП…..................................................................................14
3.2 Расчет и проектирование кольцевой газовой сети низкого давления……15
3.3 Выбор диаметров участков кольцевого газопровода низкого давления…22
4 Расчет сети высокого давления ........................................................................35
5. Подбор оборудования для ГРП .......................................................................42
5.1 Подбор регулятора давления .........................................................................42
5.2 Подбор газового фильтра ...............................................................................44
5.3 Подбор предохранительного запорного клапана ........................................45
5.4 Подбор предохранительного сбросного клапана ........................................46
Список используемых источников......................................................................49
ПРИЛОЖЕНИЕ А ............................................................................................... 51

Исходные данные1) Генплан района города Красноярск М 1:5000;
2) Климатический район – г. Красноярск;
3) Плотность населения – 600 чел/га;
4) Охват газоснабжением:
4.1) Бытовых нужд 100 %, из них имеют:
4.1.1) Газовые плиты без центрального горячего водоснабжения – 30%;
4.1.2) Газовые плиты и водонагреватели – 40 %;
4.1.3) Газовые плиты и центральное горячее водоснабжение – 30 %;
3.2) Коммунально-бытовых предприятий –100 %;
4.3) Отопления и вентиляции жилых и общественных зданий –100%;
5) Потребление топлива промышленными предприятиями – 3 котла по 10 т/час. пара;
6) Магистральный газопровод – Уренгой-Сургут;
7) Система газоснабжения города – кольцевая;
8) Источник газоснабжения района – ГРС;
9) Давление газа:
9.1) После источника газоснабжения Pабс=1,0 МПа;
9.2) На выходе из газораспределительного пункта (ГРП) – по расчету;

2. Расчет распределительных сетей района города
2.1 Определение характеристик газа
Низшую теплоту сгорания природного газа можно подсчитать по его составу с учетом примесей по формуле:
Q=n=1iQi∙ci (1)где Qi – теплота сгорания газа (высшая или низшая) i – го компонента газа в соответствии с ГОСТ 22667-82 «Газы горючие природные»
ci – доля i – го компонента в смеси газа.
Также можно определить низшую теплоту сгорания из паспорта качества газа. Qнр=33,3 МДж/м3 = 33300 кДж/м3
Компонентный состав газа представлен в приложении А.
Определим высшую теплоту сгорания природного газа в соответствии с процентным составом, заданным в паспорте газа и высшей теплотой сгорания компонента газа в соответствии с ГОСТ 22667-82 «Газы горючие природные»
- метан 98,8 % - Qметан=39820 кДж/м3 ∙0,998 = 39740 кДж/м3
- этан 0,3 % - Qэтан=70310 кДж/м3 ∙0,03 = 2109 кДж/м3
- пропан 0,074% - Qпроп=10121 кДж/м3 ∙0,0074 = 75 кДж/м3
- изобутан 0,0095% - Qизоб=49450 кДж/м3 ∙0,00095 = 47 кДж/м3
- н-Бутан 0,0104% - Qн-бут=31760 кДж/м3 ∙0,00104 = 33 кДж/м3
- изопентан 0,0024%- Qизоп=40430 кДж/м3 ∙0,00024 = 10 кДж/м3
- н-Пентан 0,0023%- Qнпент=40430 кДж/м3 ∙0,00023 = 10 кДж/м3
- гексан (высшие углеводороды) 0,0011% - Qгекс=51800 кДж/м3 ∙0,00011 = 7 кДж/м3
- азот 0,76% - не горит, горение не поддерживает- гелий 0,0128% - не горит, горение не поддерживает- водород < 0,001% - Qводор=3040кДж/м3 ∙0,0001 = 0,5 кДж/м3
- двуокись углерода 0,0107% - не горит, горение не поддерживает- кислород+аргон 0,0068% не горит, горение поддерживаетQвр=39740+2109+75+47+33+10+10+7+0,5 = 42031 кДж/м3;
Составление теплового баланса топливо использующих установок и подсчёт КПД производят с учётом содержания в природном газе водяных паров т.е. исходя из Qнр природного газа.
Величину плотности горючего газа берем из паспорта качества газа.
𝜌г=0,6752 кг/м3;
2.2 Определение годового расхода газа сети низкого давления.
2.2.1 Бытовое потребление
Произведем расчет потребления газа низкого давления для квартала №1, результаты расчета сведем в таблицу 1. Для остальных кварталов расчет проведем аналогично и сведем данные в эту же таблицу.
Численность населения подсчитывают по заданной плотности населения и площади городского квартала и определяется по формуле (2):
N=m∙F (2)где: 𝑁 − численность населения, чел.;
𝐹 − площадь застройки, га (в соответствии с данными плана района застройки);
𝑛 − плотность населения, чел/га.
N=600∙1,4266=856 чел. Годовой расход газа на бытовые нужды определяется по формуле (3):
Vгодбыт=N∙P1∙Q1+P2∙Q2+P3∙Q3Qнр,м3год (3)где: Q1 − норма расхода теплоты потребителями, имеющими газовые плиты без ЦГВС (принимается 6000000 кДж/чел∙год )[3];
P1 − процент охвата газоснабжением соответственно Q1;
Q2 − норма расхода теплоты потребителями имеющими газовые плиты и проточные водонагреватели. (принимается 10000000 кДж/чел∙год ) [3];
P2 − процент охвата газоснабжением соответственно 𝑅 2
Q3 −-норма расхода теплоты потребителями имеющими газовые плиты и ЦГВ (принимается 4100000 кДж/чел∙год ) [3];
P3 −-процент охвата газоснабжением соответственно Q3 .
Vгодбыт=856∙0,30∙6000000+0,40∙10000000+0,30∙410000033300=180711 м3/годРезультаты расчетов вносим в таблицу 1.
2.2.2 Годовые расходы газа на предприятия общественного питания
Годовой расход газа на предприятия общественного питания (кафе, столовая) определяется по формуле (5):
Vгодоп=0,1∙N∙(Q1+Q2+Q3)∙365Qнр,м3год (5)где: Q1 = Q3 − годовая норма расхода теплоты на приготовление завтраков и ужинов (принимается 2100 кДж/завтрак), [3];
Q2 − годовая норма расхода теплоты на приготовление обедов (принимается 4200 кДж/обед), [3];
Vгодоп=0,1∙856∙(2100+4200+2100)∙36533300=7882м3годТаблица 1. Годовой расход газа низкого давления по кварталам района
№ кваталаПлощадь постройки
F, га Численность населения,
N, чел. Расход газа, м3/год на бытовые нужды Расход газа, м3/год на предприятие общественного питания
1 2 3 4 6
1 1,4266 856 180711 7882
2 2,3852 1432 302311 13185
3 2,3377 1403 296188 12917
4 0,9947 597 126033 5497
5 0,7534 452 95422 4162
6 2,4439 1466 309048 13497
7 2,0587 1235 260722 11371
8 2,3002 1380 291333 12706
9 0,8503 511 107877 4705
10 1,3635 818 172688 7531
11 2,4898 1493 315189 13746
12 0,6585 395 83388 3637
13 1,6460 988 208557 9097
14 4,1057 2463 519966 22667
15 1,5568 935 197388 8609
16 2,0400 1224 258400 1127
17 1,1016 661 139544 6086
18 1,1760 706 149044 6500
19 2,8560 1714 361844 15781
20 1,9251 1156 244044 10643
21 1,5950 957 202033 8811
22 2,3467 1408 297244 12963
23 2,0995 1259 265789 11591
24 2,6084 1565 330388 14409
25 1,5970 958 202244 8821
26 2,5871 1552 327644 14289
27 1,1603 696 146933 6408
28 2,4329 1459 308011 13433
29 2,0813 1248 263466 11490
30 3,3513 2010 424333 18506
31 2,4566 1474 311177 13571
32 3,4281 2057 434255 18939
33 0,5590 335 70722 3084
34 1,1405 685 144611 6307
35 1,1553 693 146300 6381
36 2,1730 1303 275077 11997
37 4,0084 2405 507722 22143
38 1,8494 1110 234333 10220
39 1,5650 939 198233 8646
40 1,0750 645 136166 5939
41 2,0833 1250 263888 11509
42 1,2488 750 158333 6905
43 2,7493 1650 348333 15192
44 1,8428 1107 233700 10192
=SUM(ABOVE) 87,6637 =SUM(ABOVE) 51403 =SUM(ABOVE) 10850636 =SUM(ABOVE) 463098
2.3 Определение расчётных часовых расходов газа низкого давления по кварталам
Систему распределения газа рассчитывается на максимальный часовой расход. Определяемый по совмещённому суточному графику потребления газа всеми потребителями расчётный часовой расход газа можно определить как долю годового:
VР.Ч.=kМ∙Vгод,м3год (6)где: kМ - коэффициент часового максимума (коэффициент перехода от годового к максимально часовому), [3] табл.3;
Vгод - годовой расход газа рассчитанный в 2.3.1 - 2.3.5.
В соответствии с численностью населения квартала 1, равной 856 человек, которым необходимо обеспечение газом, принимаем по табл.2 [3] как для 856 человек величину kМ принимаем равной как для 1000 человек (минимально указанная величина.kМ =11800 Vр.ч.Быт=11800∙180711=101м3часЧасовой коэффициент для предприятий общественного питания: kМ=12000;
Vр.ч.о.п.=12000∙6001647=4м3часПроизведем расчет общего часового расхода газа низкого давления по кварталу 1. Аналогично производим расчет для других кварталов. Данные сводим в таблицу 2
Vр.ч.Н.Д.=Vр.ч.Быт+Vр.ч.о.п. , м3час (7)Vр.ч.Н.Д.=101+4=105м3часТаблица 2. Часовой расход газа низкого давления по кварталам района
№ кваталаРасход газа, м3/час на бытовые нужды Расход газа, м3/час на предприятие общественного питания Общий расход газа по кварталу
м3/час
(сумма по району)
1 2 3 4
1 101 4 105
2 151 7 158
3 148 7 155
4 70 3 73
5 53 3 56
6 155 7 163
7 130 6 136
8 146 7 153
9 60 3 63
10 96 4 100
11 158 7 165
12 47 3 50
13 116 5 121
14 254 12 266
15 110 5 115
16 130 6 136
17 78 3 81
18 83 4 87
19 181 8 189
20 122 6 128
21 113 5 118
22 149 7 156
23 133 6 139
24 165 8 173
25 113 5 118
26 164 7 171
27 82 4 86
28 154 7 161
29 132 6 138
30 207 10 217
31 156 7 163
32 212 10 222
33 40 2 42
34 81 4 85
35 82 4 86
36 138 6 144
37 248 11 259
38 118 5 123
39 110 5 115
40 76 3 79
41 132 6 138
42 88 4 92
43 175 8 183
44 117 6 123
=SUM(ABOVE) 5576 =SUM(ABOVE) 256 =SUM(ABOVE) 5837
2.4 Определение годового и часового расхода газа сети высокого давления.
2.4.1 Расход газа на здравоохранение
Годовой расход газа на нужды здравоохранения (приготовление пищи в учреждении здравоохранения) определяется по формуле (8):
Vгодз=10∙N∙(Q1+Q2)∙P1000∙Qнр, м3год (8)где: Q1 − норма расхода теплоты на приготовление пищи (принимается 3200000 кДж/койка∙год) [3];
Q2 - норма расхода теплоты на приготовление горячей воды (принимается 9200000 кДж/койка∙год ) [3];
P − процент охвата газоснабжением больниц (принимается 100%)/
Vгодз=10∙51403∙(3200000+9200000)∙11000∙33300=191410м3годНа здравоохранение рассчитаем как на приготовление пищи на объекте здравоохранения: kМ=12000
Vр.ч.З=12000∙191410=96м3час2.4.2. Расход газа на коммунально-бытовые нужды
Расход газа на коммунально-бытовые нужды (бани) определяют в зависимости от количества и норм расходуемого ими газа по формуле (9):
Vгодком.быт=N∙P∙Q∙54Qнр,м3год (9)где: P=1-P2-P3=1-0,40+0,30=0,30
Q − норма расхода газа на бани (без ванн), Q = 240000 кДж/помыв [3];
52 − число помывок в год (по количеству недель).
Vгодком.быт=51403∙0,30∙240000∙5433300=6001647м3годЧасовой коэффициент для коммунально-бытовое потребления: kМ=12700;
Vр.ч.ком быт=12700∙6001647=2222м3час2.4.3 Расход газа хлебозаводом
Годовой расход газа хлебозаводами и кондитерскими определяется по формуле (10):
Vгодх.з.=0,6∙N∙Q∙3651000∙Qнр,м3год (10)где: Q − годовая норма расхода теплоты на 1 тонну изделий (принимается 5450000 кДж/т) [3];
Vгодх.з.=0,6∙51403∙5450000∙3651000∙33300=1842403м3годХлебзаводы и кондитерские: kМ=16000Vр.ч.х.з.=16000∙1842403=307м3час2.4.4 Расходы газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
Часовой расход газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
рассчитывается отдельно Максимальный расчетный расход газа на отопление жилых и общественных зданий при t о определяется по формуле (11):
V0=q0∙AQНР∙η∙1+k1∙3,6 , м3час (11)где: q0 − укрупнённый показатель максимально часового расхода теплоты на отопление жилых зданий (принимается 87 кДж/м2 ), [7];
A − общая жилая площадь, м 2 ; 18 − норма жилой площади м 2 /чел;
A=N∙18 м2=51403∙18=925254 м2k1 − коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий (принимается 0,25), [7];
V0=87∙92525433300∙0,91∙1+0,25∙3,6=11953 м3часМаксимальный расход газа на вентиляцию общественных зданий
определяется по формуле (12):
Vv=3,6∙k1∙k2∙q0∙AQНР∙η , м3час (12)где: k2 − коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (принимается 0,6), [7];
η − КПД потребителя (η = 0,91).
Vv=3,6∙0,25∙0,6∙87∙92525433300∙0,91 =1435м3часМаксимально часовой расход газа на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий от районных котельных определяется по формуле (13):
Vh=2,4∙qh∙NQНР∙η, м3час (13)Где:qh – укрупнённый показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека с учетом общественных зданий района.(принимается 407 Вт), [7];
Vh=2,4∙407∙5140333300∙0,91 =1656м3часМаксимально часовой расход газа на ТЭЦ, обеспечивающую отоплением, вентиляцией (воздушным отоплением) и горячей водой рассчитываемый в проекте район подсчитываю по формуле (14):
Vр.ч.тэц=V0+Vv+Vh (14)Vр.ч.тэц=11953+1435+1656=15044 м3час 2.4.5 Расход газа на котельную промышленного предприятия
Максимально часовой расход газа на паровую котельную установку, оборудованную котлами ДКВр-10-13ГМ паро-производительностью 10,0 т/ч в количестве 3 шт. определяем по формуле (15) величины принимаем или рассчитываем исходя из паспортных данных котла ДКВр-10-13ГМ.:
Vр.ч.к.у.=D∙(hн.п.-hп.в.)+0,01∙p∙D∙(hк.в.-hп.в.)QНР∙η м3час (15)где: D – номинальная выработка пара котельными агрегатами, кг/ч; принимаем для трех котлов мощностью 10 тонн в час = 10000 кг/ч 10000 кг/ч * 3 котла = 30000 кг/ч.
hн.п. - кДж/кг, энтальпия насыщенного пара при абсолютном давлении в котлоагрегате 1,3 МПа в соответствии со справочными значениями составляет 2785,4 кДж/кг;
hп.в. - энтальпия питательной воды, кДж/кг;
hп.в.=c∙ tп.в. кДж/кг (16)hп.в.=4,18∙ 100=418 кДж/кгhк.в.− энтальпия котловой воды, при абсолютном давлении в котлоагрегате 1,3 МПа в соответствии со справочными значениями составляет 814,7 кДж/кг;
p – величина непрерывной продувки, % Величина непрерывной продувки зависит от чистоты питательной воды и допустимой концентрации солей в циркуляционном контуре, составляет обычно 0.5–2.0 % от паровой производительности котла. Так как хим.состав воды неизвестен, принимаем для расчета в курсовом проекте 0.5–2.0 %/
p=10∙ 0,02=0,2 (17)η – КПД котла ДКВр10-13 (η= 86%=0,86)
Vр.ч.к.у.=30000∙(2785,4-418)+0,01∙0,2∙30000∙(814,7-418)33300∙0,86=2480 м3часПроизведем расчет общего часового расхода газа высокого давления по всем группам потребителей:
Vр.ч.в.д.=Vр.ч.н.д.+Vр.ч.ком.быт+Vр.ч.з+Vр.ч.х.з.+Vр.ч.k+Vр.ч.к.у. (18)Vр.ч.k=5837+2222+96+307+15044+2480=25890 м3час Газовая сеть низкого давления
3.1. Выбор схемы распределительного газопровода и определение оптимального числа ГРП
Для сети низкого давления проектируется кольцевой распределительный газопровод, который обеспечивает подачу газа от источника газоснабжения (от ГРП) к потребителям. Кольцевой газопровод проектируется с таким расчетом, чтобы в каждый квартал газ мог заходить с любой стороны кольца.
Для определения количества ГРП сети низкого давления необходимо учитывать оптимальную производительность сети Vоп . Для сети низкого давления Vоп = 1500 - 2000. Тогда количество ГРП определим по формуле 19, примем среднее значение Vоп
n=VГРП1500 (19)где VГРП - суммарный часовой расход газа в сети м3час (по таблице 2)
n=58371500=3,89≈4 шт.3.2 Расчет и проектирование кольцевой газовой сети низкого давления
Для расчета сети низкого давления выполняем проектирование кольцевого газопровода на плане района с учетом того, что каждый квартал мог получать газ с одной и другой стороны кольца. После проектирования обозначаем на запроектированной сети точки изменения расхода при отборе в квартале или схождении потоков газа. Также при длине участка более 250 м, даже если отбор на участке отсутствует – делаем отдельный участок при неизменном расходе. Далее обозначаем точки нулевого расхода, которые получаются при схождении двух ветвей кольцевого газопровода от одного ГРП при питании квартала по одной и по другой ветви, а также на границе обслуживания зон каждым из ГРП.
Далее определяем удельный расход газа на сеть для одного ГРП:
Vуд=VГРПilР , м3/ч ∙м (20)Где VГРПi – объем газа, подаваемый ГРП к контролируемому участку, м3час
lР – суммарная длина расчетных участков сети, мПроизводим расчет длин и расходов, данные сводим в таблицы 3.
Расчетные длины на участках в зависимости от условий питания потребителей принимается:
lР = lД – при двухстороннем отборе газа;
lР = 0,5 ∙ lД - при одностороннем отборе газа;
lД – действительная длина участка газопровода, м.
Суммарный (путевой) расход газа, равномерно расходуемый на участке, определяется по формуле:
Vпут=Vуд∙lР , м3/ч (21)Эквивалентный расход принимается в размере 50 % от путевого (принимается для упрощения расчета, в связи с тем, что на каждом участке происходит равномерный отбор газаVэкв=0,5∙Vпут , м3/ч (22)Для неконцевых участков сети указываются транзитные расходы Bтр. Величина транзитного расхода зависит от принятого потокораспределения. Он находится последовательно от нулевых точек (О и Q) до ГРП.
На участках при разделении потоков транзитный расход составляет сумму путевых расходов следующих по ходу газа участков:
Vтр=Vпут , м3/ч (23)Расчетный расход газа складывается из транзитного и эквивалентного расходов данного участка.
Vр=Vэкв+Vтр , м3/ч (24)Произведем расчеты и данные сведем в таблицы 3.

Таблица 3. Расходы газа низкого давления по участкам
ГРП 1
Наименование
участка lД, мРазбор lР, мBуд, м3/чBпут, м3/чBэкв, м3/чBтр, м3/чBр, м3/чO1-1 120 1 60 0,55 33,00 16,50 0,00 16,50
1-2 195 1 97,5 53,62 26,81 33,00 59,81
O2-2 75 1 37,5 20,62 10,31 0,00 10,31
2-7 200 2 200 110,00 55,00 107,24 162,24
O1-4 120 1 60 33,00 16,50 0,00 16,50
O3-4 30 1 15 8,25 4,12 0,00 4,12
4-5 130 2 130 71,55 35,75 41,25 77,00
5-6 50 2 50 27,50 13,75 112,80 126,556-7 120 2 120 66,0033,00 178,80 211,80
Q5-3 220 2 220 121,0060,50 0,00 60,50
Q6-3 140 1 70 38,50 19,25 0,00 19,25
O2-3 130 1 65 35,75 17,87 0,00 17,87
3-8 100 2 100 55,00 27,50 195,25 222,75
Q4-8 250 2 250 137,50 68,75 0,00 68,75
8-7 75 2 75 41,25 20,62 387,75 408,37
7-14 150 2 150 82,50 41,25 891,04 902,29
Q7-20 150 1 75 41,25 20,62 0,00 20,62
Q8-20 45 2 45 24,75 12,37 0,00 12,37
20-9 250 1 125 68,75 34,37 66,00 100,37
O3-9 170 1 65 35,75 17,87 0,00 17,87
9-10 80 2 80 44,0022,00170,50 192,50
Q1-10 125 2 125 68,75 34,37 0,00 34,37
10-11 40 2 40 22,00 11,00283,25 294,25
Q2-11 100 2 100 55,00 27,50 0,0027,50
11-12 60 2 60 33,0016,50 338,25 354,75
12-13 120 2 120 66,0033,00361,90 394,90
Q3-13 100 1 50 27,50 13,75 0,00 13,75
13-14 50 1 25 13,75 6,87 454,50 461,37
14-ГРП1 20 - 10 5,5 2,75 1441,00 1447,29
ГРП 2
Наименование
участка lД, мРазбор lР, мBуд, м3/чBпут, м3/чBэкв, м3/чBтр, м3/чBр, м3/чQ10-26 120 2 120 0,74 88,80 44,40 0,00 44,40
Q13-26 80 2 80 59,20 29,60 0,00 29,60
26-23 80 2 80 59,20 29,60 148,00 177,60
23-17 80 2 80 59,20 29,60 207,20 236,80
Q9-17 120 2 120 88,80 44,40 0,00 44,40
Q3-17 120 2 120 88,80 44,40 0,00 44,40
17-16 110 2 110 51,70 25,85 444,00 469,85
Q4-16 105 2 105 51,70 25,85 0,00 25,85
Q12-24 100 2 100 74,00 37,00 0,00 37,00
24-16 210 2 210 155,40 77,70 125,70 203,40
Q5-15 220 2 220 162,80 81,40 0,00 81,40
Q6-15 250 1 125 92,50 46,25 0,00 46,25
16-15 100 2 100 74,00 37,00 1032,10 1069,10
15-25 120 1 60 44,40 22,20 1076,40 1098,60
Q11-25 200 1 100 44,40 22,20 0,00 22,20
25-ГРП2 20 - 20 7,40 3,70 1128,00 1131,9
ГРП3
Наименование
участка lД, мРазбор lР, мBуд, м3/чBпут, м3/чBэкв, м3/чBтр, м3/чBр, м3/чО5-33 200 1 125 0,73 91,25 45,62 0,00 45,62
Q16-33 100 1 50 36,50 18,25 0,00 18,25
33-32 150 2 150 109,50 54,75 127,75 182,50
Q15-35 120 2 120 87,60 43,80 0,00 43,80
35-32 100 2 100 73,00 36,50 87,60 124,10
32-31 80 2 80 58,40 29,20 160,60 189,80
Q14-34 140 2 140 103,60 51,80 0,00 51,80
34-31 100 2 100 73,00 36,50 103,60 140,10
31-29 130 2 130 96,20 48,10 632,85 680,95
O5-30 140 1 70 51,10 25,55 0,00 25,55
Q7-30 150 1 75 54,75 27,37 0,00 27,37
30-29 80 2 80 58,40 29,20 105,35 135,05
Q8-19 30 2 30 10,95 5,47 0,00 5,47
Q1-19 130 2 130 94,90 47,45 0,00 47,45
O4-19 75 2 75 54,75 27,37 0,00 27,37
19-21 120 2 120 87,60 43,80 160,60 204,40
21-29 120 2 120 87,60 43,80 248,20 292,00
Q9-18 40 2 40 29,20 14,60 0,00 14,60
Q2-18 120 2 120 87,60 43,80 0,00 43,80
O4-18 75 2 75 54,75 27,37 0,00 27,37
18-22 100 2 100 73,00 36,50 171,55 208,05
22-27 100 2 100 73,00 36,50 244,55 281,05
Q10-27 30 2 30 21,90 10,95 0,00 10,95
27-28 120 2 120 87,60 43,80 339,45 383,25
29-28 130 2 130 94,90 47,45 1258,30 1305,75
28-ГРП3 20 - 20 7,30 3,65 1780,25 1783,90
ГРП4Наименование
участка lД, мРазбор lР, мBуд, м3/чBпут, м3/чBэкв, м3/чBтр, м3/чBр, м3/чQ11-44 125 1 67,5 0,60 41,17 20,58 0,00 20,58
O7-46 110 1 55 33,55 16,77 0,00 16,77
46-44 100 1 50 33,00 16,50 74,72 91,22
44-43 100 2 100 60,00 30,00 107,72 137,72
Q12-43 125 2 67,5 41,17 20,58 0,00 20,58
O6-45 110 2 55 33,55 16,77 0,00 16,77
45-43 100 2 50 33,00 16,50 74,72 91,22
43-37 180 2 90 54,00 27,00 275,44 302,44
Q14-36 130 2 65 39,00 19,50 0,00 19,50
Q13-36 20 2 20 12,00 6,00 0,00 6,00
36-37 120 2 120 72,00 36,00 51,00 87,00
Q15-37 200 2 200 120,00 60,00 0,00 60,00
37-38 100 2 100 60,00 30,00 572,44 602,00
O7-47 200 1 100 60,00 30,00 0,00 30,00
O6-47 120 2 120 72,00 36,00 0,00 36,00
47-42 200 1 100 60,00 30,00 132,00 162,00
42-41 150 1 77,5 38,75 19,37 192,00 211,37
41-39 120 1 60 36,00 18,00 230,75 248,75
Q16-40 180 1 90 54,00 27,00 0,00 27,00
40-39 140 1 70 42,00 21,00 75,00 96,00
39-38 50 2 50 30,00 15,00 392,00 407,00
38-ГРП4 6,00 3,00 1060,44 1063,44
Для проверки расчетов необходимо произвести увязку суммарных (по всем участкам) путевых и транзитных расходов (по ГРП) с суммарным часовым расходом
∆пут=Vчас-VпутVчас∙100%≤±10% (25)∆пут=5837-5409,695409,69∙100%=7,9 %<10%Условие выполняется.
∆пут=Vчас-VтрVчас∙100%≤±10% (26)∆пут=5837-5426,535426,53∙100%=7,5 %<10%Условие выполняется.
3.3. Выбор диаметров участков кольцевого газопровода низкого давления
После определения расчетных расходов на участках производят гидравлический расчет всех возможных направлений движения газа от ГРП до нулевых точек (O и Q), начиная с самого протяженного. Расчет выполняем в соответствии с рекомендациями разделов 3.21-3.40 СП 42-101-2003
Для каждого ГРП выбираем невыгодные ветви – наиболее протяженное и нагруженное от ГРП до нулевой точки, помимо невыгодных ветвей необходимо выбрать ответвления, которые должны охватить все участки кольцевой сети не вошедшие в невыгодные ветви.
Для учета потерь на местные сопротивления геометрическая длина участков увеличивается на 10%, т.е. коэффициент потерь давлений на местные сопротивления – k=1,1.
lруч=1,1∙lгуч (27)где lруч – расчетная длина участка, м;
lгуч – геометрическая длина участка, м;
1,1 – коэффициент потерь давления на местные сопротивления.
После производим расчет удельных потерь давления на каждый метр газопровода всех участков кольцевого газопровода – Р уд , которые необходимы для подбора диаметра каждого участка газопровода по номограмме на основании рассчитанного расхода газа:
Руд=∆pдопlр (28)где: ∆pдоп – допустимые потери давления на рассчитываемом участке;
lр - сумма расчетных длин участков.
Далее определяем расчетный диаметр и фактический диаметр участков.
При расчете используем формулы из 3.21-3.40 СП 42-101-2003. После определяем удельные по участкам и общие на рассматриваемой ветви потери давления, так чтобы фактические потери не превышали допустимые, по формуле:
∆pдоп=∆pгрп-∆pточка 0 (29)Допустимая невязка составляет 10% , расчет производится по формуле:
∆=∆pдоп-∆p∆pдоп∙100%≤±10% (30)где: ∆pдоп - допустимые потери давления (принимаем в соответствии с п.3.25 СП 42-101-2003 не более 1200 Па),
∆p - суммарные потери давления на рассматриваемом ответвлении.
Произведем расчет, данные по участкам сведем в таблицу 4.
№ участка lД, мlД∙1,1, мlД∙1,1, м∆PУД, Па/мVР,м3/чdР,смdвн,смdн∙δст, ммRe λПотери давления по участкам, Па Общие потери давления, Па Неувязка,
%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
ГРП1
О1-1 120,0 132,1 753,6 1,59 16,5 4,37 5,00 57х3,5 7211 0,034 166,98 731,27 -391-2 195,0 214,5 59,31 7,29 8,00 88х4,0 16200 0,028 273,00 2-7 200,0 220,0 162,24 10,90 11,90 127х4,0 28260 0,024 185,30 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-731,271200∙100%=-39%О1-4 120,0 132,0 649 1,84 16,5 4,24 5,00 57х3,5 7211 0,034 166,91 1052,36 -12
4-5 130,0 143,0 77,0 7,84 8,00 88х4,0 21030 0,026 287,38 5-6 50,0 55,0 126,55 9,56 9,95 102х3,5 28800 0,024 257,28 6-7 120,0 132,0 211,80 11,76 11,90 127х4,0 38750 0,023 234,80 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-1052,361200∙100%=-12%О3-4 30,0 33,0 528 2,27 3,45 2,18 5,00 57х3,5 1508 0,051 2,69 888,14 -26
4-5 130,0 143,0 77,0 7,84 8,00 88х4,0 21030 0,026 287,38 5-6 50,0 55,0 126,55 9,56 9,95 102х3,5 28800 0,024 257,28 6-7 120,0 132,0 211,80 11,76 11,90 127х4,0 38750 0,023 234,80 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-888,141200∙100%=-26%O3-9 200,0 220,00 693 1,73 17,87 4,43 5,00 57х3,5 7810 0,034 319,87 940,97 -21
9-10 80,0 88,0 192,5 11,48 11,90 127х4,0 35350 0,023 133,30 10-11 40,0 44,0 294,25 13,60 15,60 165х4,5 41220 0,022 38,70 11-12 60,0 66,0 354,75 14,65 15,60 165х4,5 49690 0,021 80,53 12-13 180,0 198,0 394,90 15,28 15,60 165х4,5 55190 0,021 290,32 13-14 50,0 55,0 461,37 16,27 17,10 180х4,5 58910 0,020 68,63 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-940,971200∙100%=-21%O2-2 75,0 82,5 489,5 2,45 10,31 3,30 5,00 57х3,5 4506 0,039 45,81 398,80 -66
2-7 200,0 220,0 162,24 10,00 11,90 127х4,0 29790 0,024 247,00 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 27,30 273х8,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-398,801200∙100%=-66%О2-3 130,0 143,0 522,5 2,30 17,87 4,19 5,00 57х3,5 7810 0,034 207,91 657,6 -45
3-8 100,0 110,0 222,75 11,50 11,90 127х4,0 40900 0,022 215,11 8-7 75,0 82,5 408,37 14,64 15,60 165х4,5 57150 0,020 128,59 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-657,61200∙100%=-45%Q6-3 140,0 154,0 533,5 2,25 19,25 4,33 8,00 88х4,0 5285 0,037 27,35 704,73 -60
3-8 100,0 110,0 222,75 11,50 11,90 127х4,0 40900 0,022 215,11 8-7 75,0 82,5 408,37 14,64 15,60 165х4,5 57150 0,020 128,59 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-477,041200∙100%=-60%Q5-3 220,0 242,0 621,5 1,93 60,50 7,06 8,00 88х4,0 16530 0,028 318,90 768,60 -36
3-8 100,0 110,0 222,75 11,50 11,90 127х4,0 40900 0,022 215,11 8-7 75,0 82,5 408,37 14,64 15,60 165х4,5 57150 0,020 128,59 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-768,601200∙100%=-36%Q4-8 250,0 275,0 544,5 2,20 68,75 7,24 8,00 88х4,0 18780 0,027 453,23 688,12 -42
8-7 75,0 82,5 408,37 14,64 15,60 165х4,5 57150 0,020 128,59 7-14 150,0 165,0 902,29 21,65 26,50 273х4,0 72220 0,019 96,37 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 31,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-688,121200∙100%=-42%Q8-20 45,0 49,5 797,5 1,50 12,37 3,93 5,00 57х3,5 5406 0,037 37,88 959,35 -20
20-9 250,0 275,0 100,37 9,10 9,95 102х3,5 22040 0,026 311,83 9-10 80,0 88,0 192,5 11,79 11,90 127х4,0 35260 0,023 132,69 10-11 40,0 44,0 294,25 14,00 15,60 165х4,5 41220 0,022 38,70 11-12 60,0 66,0 354,75 15,08 15,60 165х4,5 49690 0,021 80,53 12-13 180,0 198,0 394,90 15,74 15,60 165х4,5 54820 0,021 279,37 13-14 50,0 55,0 461,37 16,75 17,10 180х4,5 58960 0,020 68,73 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-959,351200∙100%=-20%Q7-20 150,0 165,0 913,0 1,31 20,62 4,96 5,00 57х3,5 9012 0,032 308,19 1229,6 +2
20-9 250,0 275,0 100,37 9,10 9,95 102х3,5 22040 0,026 311,83 9-10 80,0 88,0 192,5 11,79 11,90 127х4,0 35260 0,023 132,69 10-11 40,0 44,0 294,25 14,00 15,60 165х4,5 41220 0,022 38,70 11-12 60,0 66,0 354,75 15,08 15,60 165х4,5 49690 0,021 80,53 12-13 180,0 198,0 394,90 15,74 15,60 165х4,5 54820 0,021 279,37 13-14 50,0 55,0 461,37 16,75 17,10 180х4,5 58960 0,020 68,73 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-1229,61200∙100%=+2%≤10%Q1-10 125,0 137,5 522,5 2,30 34,37 5,44 8,00 88х4,0 9388 0,032 67,37 544,32 -56
10-11 40,0 44,0 294,25 14,00 15,60 165х4,5 41220 0,022 38,70 11-12 60,0 66,0 354,75 15,08 15,60 165х4,5 49690 0,021 80,53 12-13 180,0 198,0 394,90 15,74 15,60 165х4,5 54820 0,021 279,37 13-14 50,0 55,0 461,37 16,75 17,10 180х4,5 58960 0,020 68,73 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-522,51200∙100%=-56Q2-11 100,0 110,0 451,0 2,66 27,50 4,83 8,00 88х4,0 7512 0,034 36,61 474,86 -60
11-12 60,0 66,0 354,75 15,08 15,60 165х4,5 49690 0,021 80,53 12-13 180,0 198,0 394,90 15,74 15,60 165х4,5 54820 0,021 279,37 13-14 50,0 55,0 461,37 16,75 17,10 180х4,5 58960 0,020 68,73 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-474,861200∙100%=-60Q3-13 100,0 110,0 187 6,41 13,75 3,07 8,00 88х4,0 6009 0,036 101,10 179,45 -85
13-14 50,0 55,0 461,37 16,75 17,10 180х4,5 58960 0,020 68,73 14-ГРП1 20,0 22,0 1447,29 26,16 32,50 325х5,0 97310 0,018 9,62 ∆=1200-179,451200∙100%=-85ГРП2Q10-26 120,0 132,0 693,0 1,73 44,40 6,38 8,00 88х4,0 12130 0,030 101,21 855,59 -28
26-23 80,0 88,0 177,60 11,11 11,90 127х4,0 32610 0,024 115,77 23-17 80,0 88,0 236,80 12,46 11,90 127х4,0 43480 0,022 191,53 17-16 110,0 121,0 469,85 16,41 17,10 180х4,5 60040 0,020 156,10 16-15 100,0 110,0 1069,10 22,79 26,50 273х4,0 88160 0,018 74,67 15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-855,591200∙100%=-28Q13-26 80,0 88,0 649,0 1,84 29,60 5,36 5,00 57х3,5 12940 0,030 305,44 1059,81 -11
26-23 80,0 88,0 177,60 11,11 11,90 127х4,0 32610 0,024 115,77 23-17 80,0 88,0 236,80 12,46 11,90 127х4,0 43480 0,022 191,53 17-16 110,0 121,0 469,85 16,41 17,10 180х4,5 60040 0,020 156,10 16-15 100,0 110,0 1069,10 22,79 26,50 273х4,0 88160 0,018 74,67 15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-1059,811200∙100%=-11Q9-17 120,0 132,0 517,0 2,32 44,40 6,01 8,00 88х4,0 12130 0,030 101,21 548,29 -54
17-16 110,0 121,0 469,85 16,41 17,10 180х4,5 60040 0,020 156,10 16-15 100,0 110,0 1069,10 22,79 26,50 273х4,0 88160 0,018 74,67 15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-548,291200∙100%=-54Q3-17 120,0 132,0 506,0 2,37 44,40 5,98 8,00 88х4,0 16190 0,028 398,82 845,9 -29
17-16 100,0 110,0 469,85 16,41 17,10 180х4,5 60040 0,020 156,10 16-15 100,0 110,0 1069,10 22,79 26,50 273х4,0 88160 0,018 74,67 15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-845,91200∙100%=-29Q12-24 100,0 110,0 605,0 1,98 37,00 5,77 8,00 88х4,0 13490 0,029 241,56 917,85 -23
24-16 210,0 231,0 203,40 11,42 11,90 127х4,0 37350 0,023 385,31 16-15 100,0 110,0 1069,10 22,79 26,50 273х4,0 88160 0,018 74,67 15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-917,851200∙100%=-23Q4-16 105,0 115,5 379,5 3,16 25,85 4,55 8,00 88х4,0 7061 0,035 34,36 325,34 -72
16-15 100,0 110,0 1069,10 22,79 26,50 273х4,0 88160 0,018 74,67 15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-325,341200∙100%=-72Q5-15 220,0 242,0 396,0 3,03 81,4 7,27 8,00 88х4,0 22230 0,026 536,00 752,31 -37
15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-752,311200∙100%=-37Q6-15 250,0 275,0 429,0 2,79 46,25 5,89 8,00 88х4,0 12630 0,030 226,48 442,79 -63
15-25 120,0 132,0 1098,60 23,03 26,50 273х4,0 104300 0,018 184,01 25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-422,791200∙100%=-63Q11-25 200,0 220,0 242,0 4,95 22,25 3,92 5,00 57х3,5 9724 0,032 469,44 501,74 -58
25-ГРП2 20,0 22,0 1131,90 23,30 26,50 273х4,0 107500 0,010 32,30 ∆=1200-501,741200∙100%=-58ГРП3
О5-33 250,0 275,0 836,0 1,43 27,00 5,43 8,00 88х4,0 7375 0,034 80,30 633,71 -47
33-32 150,0 165,0 182,50 11,67 11,90 127х4,0 33510 0,023 227,66 32-31 80,0 88,0 189,80 11,85 11,90 127х4,0 34850 0,023 130,04 31-29 130,0 143,0 680,95 19,74 26,50 273х4,0 56150 0,021 44,09 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-633,771200∙100%=-47Q16-33 100,0 110,0 671,0 1,78 18,25 4,64 5,00 57х3,5 7976 0,033 165,93 719,34 -40
33-32 150,0 165,0 182,50 11,67 11,90 127х4,0 33510 0,023 227,66 32-31 80,0 88,0 189,80 11,85 11,90 127х4,0 34850 0,023 130,04 31-29 130,0 143,0 680,95 19,74 26,50 273х4,0 56150 0,021 44,09 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-719,341200∙100%=-40Q15-35 120,0 132,0 638,0 1,88 43,80 6,24 8,00 88х4,0 11960 0,030 98,83 501,86 -58
35-32 100,0 110,0 124,10 9,47 11,90 127х4,0 22790 0,026 77,28 32-31 80,0 88,0 189,80 11,85 11,90 127х4,0 34850 0,023 130,04 31-29 130,0 143,0 680,95 19,74 26,50 273х4,0 56150 0,021 44,09 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-501,861200∙100%=-58Q14-34 140,0 154,0 572,0 2,09 51,80 6,53 8,00 88х4,0 14150 0,029 154,40 444,56 -62
34-31 100,0 110,0 140,10 9,73 11,90 127х4,0 25710 0,025 93,64 31-29 130,0 143,0 680,95 19,74 26,50 273х4,0 56150 0,021 44,09 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-444,561200∙100%=-62O5-30 140,0 154,0 407,0 2,94 25,55 4,56 8,00 88х4,0 6829 0,035 43,57 265,45 -77
30-29 80,0 88,0 135,05 8,97 11,90 127х4,0 24790 0,025 70,29 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-265,451200∙100%=-77Q7-30 150,0 165,0 418,0 2,87 27,37 4,75 5,00 57х3,5 11960 0,030 500,22 722,13 -39
30-29 80,0 88,0 135,05 8,97 11,90 127х4,0 24790 0,025 70,29 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-722,131200∙100%=-39Q1-19 130,0 143,0 572,0 2,09 47,45 6,31 8,00 88х4,0 12960 0,030 121,62 563,96 -53
19-21 120,0 132,0 204,40 11,31 11,90 127х4,0 37460 0,023 217,82 21-29 120,0 132,0 292,00 13,05 17,10 180х4,5 37310 0,023 72,90 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-563,961200∙100%=-53Q8-19 30,0 33,0 462,0 2,59 10,75 3,34 5,00 57х3,5 4698 0,038 20,28 462,62 -61
19-21 120,0 132,0 204,40 11,31 11,90 127х4,0 37460 0,023 217,82 21-29 120,0 132,0 292,00 13,05 17,10 180х4,5 37310 0,023 72,90 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-462,621200∙100%=-61O4-19 75,0 82,5 511,5 2,34 27,37 4,95 5,00 57х3,5 11960 0,030 250,11 692,45 -42
19-21 120,0 132,0 204,40 11,31 11,90 127х4,0 37460 0,023 217,82 21-29 120,0 132,0 292,00 13,05 17,10 180х4,5 37310 0,023 72,90 29-28 130,0 143,0 1305,75 25,64 26,50 273х4,0 107700 0,017 137,75 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-692,451200∙100%=-42Q2-18 120,0 132,0 506,0 2,37 43,80 5,96 8,00 88х4,0 11960 0,030 97,73 575,37 -52
18-22 100,0 110,0 208,05 11,11 11,90 127х4,0 38190 0,023 187,85 22-27 100,0 110,0 281,05 12,53 15,60 165х4,5 39370 0,022 87,95 27-28 120,0 132,0 389,45 14,28 15,60 165х4,5 54550 0,021 187,97 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-575,371200∙100%=-52O4-18 75,0 82,5 456,5 2,62 27,37 4,95 5,00 57х3,5 11960 0,030 250,11 727,75 -39
18-22 100,0 110,0 208,05 11,11 11,90 127х4,0 38190 0,023 187,85 22-27 100,0 110,0 281,05 12,53 15,60 165х4,5 39370 0,022 87,95 27-28 120,0 132,0 389,45 14,28 15,60 165х4,5 54550 0,021 187,97 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-727,751200∙100%=-39Q9-18 40,0 44,0 418,0 2,87 14,16 3,62 8,00 88х4,0 3868 0,040 4,76 482,40 -59
18-22 100,0 110,0 208,05 11,11 11,90 127х4,0 38190 0,023 187,85 22-27 100,0 110,0 281,05 12,53 15,60 165х4,5 39370 0,022 87,95 27-28 120,0 132,0 389,45 14,28 15,60 165х4,5 54550 0,021 187,97 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-482,401200∙100%=-59Q10-27 30,0 33,0 187,0 6,41 10,95 2,81 8,00 88х4,0 2991 0,043 2,32 204,16 -82
27-28 120,0 132,0 389,45 14,28 15,60 165х4,5 54550 0,021 187,97 28-ГРП3 20,0 22,0 1783,90 29,05 32,50 325х5,0 119900 0,017 13,87 ∆=1200-204,871200∙100%=-82ГРП4
O7-47 200,0 220,0 594 2,02 30,00 5,29 8,00 88х4,0 8194 0,033 84,98 704,24 -41
47-42 100,0 110,0 162,20 10,38 11,90 127х4,0 29750 0,024 120,97 42-41 150,0 165,0 211,37 11,55 11,90 127х4,0 38810 0,023 289,87 41-39 120,0 132,0 248,75 12,31 15,60 165х4,5 34740 0,023 84,65 39-38 50,0 55,0 602,00 17,53 17,10 180х4,5 76670 0,019 108,91 38-ГРП4 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-704,241200∙100%=-41О7-46 110,0 121,0 671,0 1,78 16,77 4,29 5,00 57х3,5 7329 0,034 185,19 767,56 -36
46-44 100,0 110,0 91,22 8,45 8,00 88х4,0 8194 0,033 84,98 44-43 100,0 110,0 137,72 9,96 11,90 127х4,0 25160 0,025 90,15 43-37 180,0 198,0 302,44 13,67 15,60 165х4,5 42360 0,022 180,21 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-767,561200∙100%=-36О6-45 110,0 121,0 561,0 2,13 16,77 4,17 5,00 57х3,5 7430 0,034 161,97 860,26 -28
45-43 100,0 110,0 91,22 8,15 8,00 88х4,0 24860 0,025 290,55 43-37 180,0 198,0 302,44 13,67 15,60 165х4,5 42360 0,022 180,21 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-860,261200∙100%=-28О6-47 110,0 121,0 561,0 2,13 36,00 5,63 5,00 57х3,5 13970 0,029 336,18 1034,47 -14
45-43 100,0 110,0 91,22 8,15 8,00 88х4,0 24860 0,025 290,55 43-37 180,0 198,0 302,44 13,67 15,60 165х4,5 42360 0,022 180,21 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-1034,471200∙100%=-14Q11-44 80,0 88,0 528,0 2,27 20,58 4,50 5,00 57х3,5 7988 0,033 93,35 591,24 -50
44-43 100,0 110,0 137,72 9,96 11,90 127х4,0 25160 0,025 90,15 43-37 180,0 198,0 302,44 13,67 15,60 165х4,5 42360 0,022 180,21 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-591,241200∙100%=-50Q12-43 80,0 88,0 418,0 2,87 20,58 4,50 8,00 88х4,0 24860 0,025 290,55 698,29 -42
43-37 180,0 198,0 302,44 13,67 15,60 165х4,5 42360 0,022 180,21 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-698,291200∙100%=-42Q13-36 20,0 22,0 286,0 4,19 6,00 2,40 5,00 57х3,5 2622 0,044 5,10 523,18 -56
36-37 120,0 132,0 87,00 7,00 8,00 88х4,0 24860 0,025 290,55 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-523,181200∙100%=-56Q14-36 140,0 154,0 418,0 2,87 19,50 4,15 5,00 57х3,5 8522 0,033 260,58 778,66 -35
36-37 120,0 132,0 87,00 7,00 8,00 88х4,0 24860 0,025 290,55 37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-778,661200∙100%=-35Q15-37 200,0 220,0 352,0 3,40 60,00 6,29 8,00 88х4,0 16390 0,028 280,96 508,00 -57
37-38 100,0 110,0 592,42 17,88 17,10 180х4,5 75650 0,019 212,67 38-ГРП 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-508,001200∙100%=-57Q16-40 150,0 165,0 392,0 3,06 27,00 4,68 5,00 57х3,5 11800 0,030 488,60 1010,0 -15
40-39 150,0 165,0 97,00 7,81 8,00 88х4,0 26500 0,025 487,43 39-38 50,0 55,0 602,00 17,53 17,10 180х4,5 76670 0,019 108,91 38-ГРП4 20,0 22,0 1063,44 22,01 26,50 273х4,0 87650 0,018 14,86 ∆=1200-1010,01200∙100%=-154. Расчет сети высокого давления
Сети высокого давления состоят из одного кольца с отводами к ГРП и сосредоточенным потребителям. Намечаем направление движения газа по сети и определяем резервирующую перемычку. Расчет осуществляется по значениям абсолютного давления.
Расчет кольцевой сети высокого давления при трех режимах работы:
1) Первый аварийный режим, при котором считаем, что поврежден и выключен участок 1-10.
2) Второй аварийный режим, при котором считаем, что поврежден и выключен участок 10-9.
3) Нормальный режим, при котором часть потребителей питается по первой половине кольца, а другая по второй. При 100% нагрузке потребителей Потребители газа высокого давления всегда сосредоточены и расходы газа по участкам определяем, как для обычной тупиковой сети, суммированием расходов по участкам. Расчетный перепад в газопроводе высокого давления определяем в зависимости от конечного требуемого давления перед наиболее удаленным потребителем:
A=PН2-PК2L, МПакм2 (31)где, PН = 1,0 МПа (по заданию) давление газа после ГРС(абсолютное), МПа;
Pк − конечное давление у потребителей газа высокого давления, МПа;
∑𝐿 −сумма длин всех участков газопроводов высокого давления, км;
Диаметры участков определяем по номограмме (рис.1), ориентируясь на полученное значение средней удельной потери давления A, МПакм2и расход газа на участке.
Расчет начинаем с участка, для которого известно начальное давление PН.
Конечное давление расчетного участка определим по формуле:
PК=PН2-А∙L , МПа (32)где: PН - абсолютное давление в начале рассчитываемого участка газопровода, МПа;
Pк- абсолютное давление в конце рассчитываемого участка газопровода, МПа;
𝐿 - расчетная длина газопровода, м;
Принимая конечное давление за начальное последующего участка,
находим 𝑄 к перед каждым потребителем и сравниваем с требуемым, добиваясь выполнения условия:
PК≥ PКТР , МПа (33)PКТР=0,3 МПа требуемое конечное давление у потребителей газа высокого давления; При невыполнении условия расчет частично повторяем, изменяя диаметр на отдельном участке. Диаметр газопровода сети принимаем максимальный из двух аварийных.

Рисунок 1. Номограмма для расчета газопроводов низкого давления.

Таблица 5. Первый аварийный режим
Первый аварийный режим, А=0,046 МПа2/км
№ участка V, м3/ч L, км А, МПа2/км PНабс, МПа PКабс, МПа D,мм
1-2 307,00 0,30 0,041 0,561 0,548 159х4,5
2-3 2787,00 0,30 0,040 0,574 0,561 325х8
3-4 4228,29 0,20 0,040 0,582 0,574 325х8
4-5 6450,29 0,30 0,040 0,594 0,582 426х9
5-6 21494,29 0,15 0,040 0,600 0,594 650х10
6-7 22626,19 0,70 0,037 0,626 0,600 650х10
7-8 23689,63 0,55 0,036 0,646 0,626 650х10
8-9 25473,53 0,08 0,037 0,649 0,646 650х10
9-10 25569,53 0,05 0,040 0,651 0,649 650х10
10-ГРС 25569,53 12,5 0,046 1,000 0,651 650х10
Таблица 6. Второй аварийный режим
Второй аварийный режим, А=0,046 МПа2/км
№ участка V, м3/ч L, км А, МПа2/км PНабс, МПа PКабс, МПа D,мм
9-8 96,00 0,08 0,050 0,547 0,543 108х4
8-7 1879,90 0,55 0,042 0,570 0,547 273х7
7-6 2943,34 0,70 0,039 0,598 0,570 325х8
6-5 4075,24 0,15 0,040 0,604 0,598 325х8
5-4 19119,24 0,30 0,037 0,616 0,604 600х10
4-3 21341,24 0,20 0,040 0,624 0,616 650х10
3-2 22782,53 0,30 0,036 0,635 0,624 650х10
2-1 25262,53 0,30 0,036 0,646 0,635 650х10
1-10 25569,53 0,12 0,041 0,651 0,646 650х10
10-ГРС 25569,53 12,5 0,046 1,000 0,651 650х10
Таблица 7. Нормальный режим
Нормальный режим, А=0,051 МПа2/км
№ участка V, м3/ч L, км А, МПа2/км PНабс, МПа PКабс, МПа D,мм
ГРС-4-5
5-4 15044,00 0,30 0,037 0,616 0,604 600х10
4-3 17226,00 0,20 0,037 0,624 0,616 600х10
3-2 18707,29 0,30 0,036 0,635 0,624 600х10
2-1 21494,29 0,30 0,036 0,646 0,635 600х10
1-10 21787,29 0,12 0,039 0,651 0,646 600х10
10-ГРС 25569,53 12,5 0,046 1,000 0,651 650х10
ГРС-6-5
5-6 15044,00 0,15 0,043 0,593 0,586 600х10
6-7 16175,90 0,70 0,042 0,623 0,593 600х10
7-8 17239,34 0,55 0,040 0,645 0,623 600х10
8-9 19023,24 0,08 0,050 0,649 0,645 600х10
9-10 19119,24 0,05 0,040 0,651 0,649 600х10
10-ГРС 25569,53 12,5 0,046 1,000 0,651 650х10

5. Выбор оборудования газорегуляторного пункта
5.1 Подбор регулятора давления
Регулятор давления газа (РДГ) предназначен для управления гидравлическим режимом работы системы газораспределения. РДГ автоматически поддерживает постоянное давление в точке отбора импульса в независимости от интенсивности потребления газа. В процессе работы регулятор давления газа меняет высокое начальное давление на более низкое благодаря автоматическому изменению степени открытия дросселирующего органа устройства, что способствует изменению гидравлического сопротивления, проходящему потоку газа.
Регуляторы давления подбирают по расчетным минимальному и максимальному расходам газа при требуемом перепаде давления. Минимальный расход соответствует расчетному часовому расходу на ГРП, а максимальный расход рекомендуется принимать на 15-20% больше расчетного часового расхода газа.
Подберем оборудование для ГРП 1.
VГРП1=1441,29 м3/ч∙VГРПр=1441,29∙1,15=1657,48 м3/ч (34)PИЗБВХ=PИЗБВХ-0,1=0,624-0,1=0,524 МПа (35)PИЗБВЫХ=PОБОР+∆PЖД+∆PДВОР+∆PРАСПР,Па (36)где: ∆PЖД−потери давления внутри жилого дома; принимаем ∆PЖД=238,9 Па
PОБОР−необходимое давление для газоиспользующего оборудования, 2000 Па;
∆PДВОР−потери давления в дворовых сетях, Принимается 220 Па;
∆PРАСПР−максимальное значение потери давления в распределительных сетях; ∆PРАСПР=1067,38 Па
PИЗБВЫХ=220+238,9+2000+1067,38=3526,28 ПаПропускная способность регуляторов давления определяется по паспортным данным заводов изготовителей, полученных экспериментальным путем. Если условия работы регуляторов отличаются от паспортных, необходимо сделать пересчет производительности на рабочие условия. Устойчивая работа регулятора будет при нагрузке от 20 до 80% от пропускной способности по паспортным данным.
Пропускная способность при табличном давлении вычисляется расчетом:
VРЕГ=VТ∙PИЗБВХPT м3/ч (37)где: VТ− пропускная способность (табличная) при Рт;
PИЗБВХ− входящее избыточное давление газа;
𝑃т− табличное давление газа
Выбираем регулятор давление газа РДБК1-50/35 с диаметром седла 35мм. Производим расчет и проверку.
VРЕГ=3178∙0,5240,6=2775,40 м3/чПроверяем устойчивость работы регулятора по формуле:
20%<VГРПрVРЕГ∙100%<80% (38)20%<1657,482775,40∙100%<80%20%<59%<80%Устойчивая работа регулятора обеспечена. Технические характеристики регулятора РДБК1-50/35 представлены в таблице 8.
Таблица 8. Технические характеристики регуляторов РДБК.

5.2 Подбор газового фильтра
Фильтры газовые сетчатые предназначены для очистки газа от смолистых веществ, пыли, песка, металлической окалины и других твердых частиц.
Очищенный, без механических примесей газ позволяет повысить надежность и долговечность запорно-регулирующей арматуры, а также способствует более долгой службе измерительных приборов.
На условный проход, что и регулятор давления, подбираю сетчатый фильтр. К установке принимается сетчатый фильтр ФГ 16-50 с индикатором перепада давления ДПД-16. Производим проверочный расчет и проверку.
PT=0,6 МПа VT=2050 м3/чVФГ=2050∙0,5240,6=1790 м3/чПроверка пропускной способности:
VФГ>VГРПр1790 м3/ч>1657,48 м3/ч Проверка выполнена. Технические характеристики устанавливаемого фильтра приведена в таблице 9.
Таблица 9. Технические характеристики газового фильтра ФГ 16-50

5.3 Подбор предохранительного запорного клапана
ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи неагрессивных углеводородных газов к потребителям при повышении на 25% и понижении на 15% контролируемого давления сверх заданных пределов. ПЗК комплектуется с регулятором давления и подбирается по диаметру условного прохода регулятора.
Определяем нижний предел давления газа:
PВЫХ=PИЗБВЫХ∙0,85,Па (39)PВЫХ=3526,28∙0,85=2997,85 Па Определим верхний предел давления газа:
PВЫХ=PИЗБВЫХ∙1,25,Па (40)PВЫХ=3526,28∙1,25=4407,85 Па К установке принимается предохранительный запорный клапан КПЗ-50Н.Технические характеристики клапана представлены в таблице 10.
Таблица 10. Технические характеристики предохранительного запорного клапана КПЗ-50Н
5.4 Подбор предохранительного сбросного клапана
ПСК предназначен для сброса газа в атмосферу при повышении его давления в сети, сверх допустимого значения. ПСК должен обеспечивать открытие при повышении установленного максимального рабочего давления не более чем на 15%, нижний предел повышения рабочего давления принимаем за 5%.
Определяем нижний предел давления газа:
Определяем нижний предел давления газа:
PВЫХ=PИЗБВЫХ∙1,05, Па (42)PВЫХ=3526,28∙1,25=3702,6 Па Определим верхний предел давления газа:
PВЫХ=PИЗБВЫХ∙1,15, Па (43)PВЫХ=3526,28∙1,15=4055,22 Па К установке принимается предохранительный сбросный клапан ПСК-50Н/5. Технические характеристики клапана представлены в таблице 11.
Таблица 11. Технические характеристики предохранительного сбросного клапана ПСК-50Н/5

На входе и выходе линии редуцирования предусмотрена установка манометров. На входе устанавливается технический манометр ТМ-110 (0….0,6МПа). На выходе устанавливается газовый манометр низкого давления КМ-22 (0….6 кПа)

Список использованных источников
1. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.:утв. Приказом Минрегиона России от 30.06.2012 г. №275: дата введ. 01.01.2013.- 120 с.: ил.
2. СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 С изменением N 1,2*.:утв. Приказом Минрегиона России от 27.12.2010 г. №780: дата введ. 20.05.2011.- 70 с.: ил.
З. СП 42.101.2003 Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб:своды правил по проектированию и строительству:утв. Госстроем России 26.06.2003 г.:
дата введ. 08.07.03.-М.:ФГУП ЦПП,2004.-VI, 167 с.: ил.
4. Богословский В.Н. и др. Внутренние санитарно-технические устройства, В 2-х частях. Под редакцией Староверова И.Г. Изд 3-е, пераб. и доп. Ч,]… Отопление, водопровод, канализация.-М:Стройиздат,1976
5. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003*. – М.: ФАУ «ФЦС», 2012, – 95 с.
6. ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные С изменением N 1,2*.:утв. Комитетом стандартизации и метрологии 15.11.1991.:дата введ. 01.01.1993. – Министерство металлургии СССР 1991, – 15 с.
7. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003*. – М.: Минрегион России, 2012. – 74 с.
8. ГОСТ 3262-75* Трубы стальные водогазопроводные:утв. Государственным комитетом СССР по стандартам 11.09.1975.:дата введ. 01.01.1977. – Министерство черной металлургии СССР 1975, – 8 с.
9. ГОСТ Р 21.1101-2013 Основные требования к проектной и рабочей документации. – Введ. Приказом Федерального агенства по техническому регулированию и метрологии от 11.06.2013 г. –М. : Стандартинформ,2013. –56 с.: ил.
11. Электронный ресурс: https://gazovik-gas.ru/
ПРИЛОЖЕНИЕ А
lefttop