Обосновать диаметр газопровода для подачи Qг относительной плотности = 0,65. Коэффициент динамической вязкости µ = 12,3Н с/ м2, коэффициент сжимаемости z = 0,93, газовая постоянная R = 442 м 2/с2. L тр - длина трассы газопровода, Т = 270 К – расчетная температура грунта на глубине укладки.
Таблица 1
Вариант | Годовая производительность Qг,млрд.м3/год | Длина газопровода Lтр, км | |
12,5 | |||
14,5 | |||
9,2 | |||
11,5 | |||
12,5 | |||
17,5 | |||
8,5 | |||
13,5 | |||
19,5 |
1. Определить расчетную суточную пропускную способность газопровода
Q сут = Q год / 365 х Кн
где Кн – коэффициент годовой неравномерности транспорта газа = 0,85
2. Выбор рабочего давления, типа ГПА и определение диаметра газопровода
Давление нагнетания Рн = 7,46 МПа, на приеме в первый нагнетатель – 4,97МПа. Рекомендуемая степень сжатия газа на КС Ео =1,4.
По данным пропускной способности выбираем основное оборудование. Исходя из принятого рабочего давления и суточной производительности принимаем к установке три газотурбинных агрегата ГТК-10-4 оборудованных нагнетателями. Три нагнетателя соединены последовательно, один резервный. Параметры нагнетателя – таблица 4.
Таблица 3
Таблица 4
К рассмотрению принимаем диаметры труб 1020, 1220, 1420 мм. Трубы изготовлены из стали 17 ГС и 17Г1С, для которых расчетное сопротивление равно R1 = 260 МПа, за нормативное сопротивление принято временное сопротивление R 1н = 510 МПа, коэффициент условий работы трубопровода принят m = 0,990, коэффициент безопасности по материалу k1 = 1,55, коэффициент надежности kn = 1,210.
3.Определить расчетное значение толщины стенки для конкурирующих диаметров трубопровода, округляем значения в большую сторону:
п – коэффициент надежности по нагрузке = 1,2.
Толщины стенок для труб принимаются не менее 1/100 номинального диаметра.
4.Определить коэффициент гидравлического сопротивления труб по формуле.
где к=0,03 мм - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности трубы;
Rе - число Рейнольдса, определяется по формуле:
С учетом местных сопротивлений расчетное значение коэффициентов гидравлических сопротивлений будут на 2-5% выше
, а именно определить.
5.Определить расстояние между КС по формуле:
где К=3,32
6. По этой же формуле определить длину последнего перегона, приняв давление в конце газопровода 3 МПа.
7.Определить необходимое число промежуточных КС по формуле:
где Lm - длина трассы газопровода
Проводим экономическое сравнение рассматриваемых диаметров труб по укрупненным показателям.
Капитальные затраты в линейную часть стоимость 1 км трубопровода
8.Определить капитальные затраты на линейную часть трубопровода по формуле:
Капитальные затраты на сооружение КС
стоимость строительства одной КС на 3 агрегата типа ГТК-10-4 равна:
9.Капитальные затраты на строительство КС определить по формуле:
Стоимость строительства и эксплуатации головных сооружений не учитываем, так как эти показатели от диаметра трубопровода не зависят.
10.Полные капитальные затраты определить по формуле:
Стоимость эксплуатации линейной части трубопровода:
11.Стоимость эксплуатации всего трубопровода определить по формуле:
Определить стоимость эксплуатации типовой КС на 3 агрегата типа ГТК-10-4:
12.Полные эксплуатационные расходы определить по формуле:
Э = Эл+ Экс
13. По формуле вычислить приведенные затраты по вариантам, где Е=0,15 (1/год) - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (для объектов транспорта и хранения нефти и газа) и определить какой по приведенным затратам диаметр трубопровода является выгодным.
Вывод.