Газификация микрорайона Восточный

Газификация микрорайона Восточный

Содержание

Введение

1. Краткая характеристика объекта газоснабжения

2. Определения расчетных расходов газа

3 Методики определения диаметров газораспределительных сетей

3.1 Расчет тупиковых разветвленных газовых сетей среднего и высокого давления1

3.2 Расчет тупиковых разветвленных газовых сетей низкого, высокого и среднего давлений методом оптимальных диаметров

4. Выбор типа ГРП и его оборудования

5. Производство испытаний и приемка в эксплуатацию распределительных газопроводов

5.1 Испытания газопроводов низкого давления

5.2 Испытания газопроводов среднего и высокого давления

5.3 Приемка в эксплуатацию

Список использованных источников

Введение

Стремительное развитие современной промышленности привело к резкому изменению структуры топливного баланса промышленно развитых стран. К началу 80-х годов доля нефти и газа в топливном балансе выросла до 60 - 80%, и в ближайшие десятилетия отклонения от этой тенденции не предполагается. Необходимость транспортирования огромных количеств нефти и газа привела к бурному развитию трубопроводного транспорта, как самого экономически эффективного. К началу 90-х годов по трубопроводам ежегодно прокачивалось около 1500 млрд. м3 природного газа.

Трубопроводы становятся все более заметным элементом инфраструктуры. Сформировалась и быстро развивается новая отрасль транспорта трубопроводная, которая в настоящее время обеспечивает более 2/3 всех перевозок топлива в стране. Она объединяет сети магистральных нефте- и газопроводов, общей протяженностью более 240 тысяч км. Только за первую половину 80-х годов прирост трубопроводной сети составил около 40 тыс. км, а это, учитывая интенсификацию ее параметров, эквивалентно протяженности всех трубопроводов, эксплуатировавшихся в стране в конце 1970 года. В настоящее время трубопроводы обеспечивают практически весь транспорт природного газа.

Газовая промышленность, как самостоятельная отрасль народного хозяйства, возникла в годы Великой Отечественной войны на базе открытых газовых месторождений Поволжья и Коми АССР.

В эксплуатируемую, в настоящее время, систему газоснабжения входит более 70 тыс. км магистральных газопроводов высокого и среднею давления и более сотни месторождений газа.

С каждым годом все отчетливее видна возрастающая роль трубопроводного транспорта в развитии народного хозяйства. Трубопроводы способствовали коренной интенсификации транспорта, прежде всего на нефтегазодобывающих предприятиях, нефтебазах и газохранилищах, нефтехимических и химических производствах, а в последние годы также на предприятиях сельского хозяйства.

Для обеспечения надежного и бесперебойного газоснабжения крупных потребителей, а также обеспечения сельских жителей природным газом в небольших населенных пунктах, удаленных от магистральных газопроводов, строятся газопроводы среднего давления небольшой протяженности.

Планами газификации охвачено большинство сельскохозяйственных районов Республики Башкортостан. Использование природного газа в сельскохозяйственном производстве ведет к значительному росту производительности труда и снижению себестоимости сельскохозяйственной продукции, а также к росту объемов производства сельскохозяйственной продукции.

1. Краткая характеристика объекта газоснабжения

Подача газа от газопровода высокого давления непосредственно к потребителям проектируется через газораспределительные пункты (ГРП), после которых давление газа понижается до заданного значения.

В данной курсовой работе необходимо определить расчетные расходы газа и диаметры газораспределительной сети низкого давления в микрорайоне «Восточный». Данный микрорайон состоит из 138 одноквартирных жилых домов.

Газовое оборудование жилых домов, включает уличные газопроводы, а также газовые приборы и установки для сжигания газа: 138 четырехкомфорочных газовых плит, 138 котлов для водяного отопления бытовых помещений и 69 проточных водонагревателя.

Природный газ подается в город по магистральному газопроводу, который целесообразно эксплуатировать при максимальной проектной пропускной способности. Фактическое потребление газа характеризуется резкой неравномерностью, связанной с изменением погоды, специфическими особенностями некоторых производств, укладом жизни населения и др.

Сезонная неравномерность потребления газа требует аккумулирования больших количеств газа в летний период и отпуск его потребителям в холодный зимний период года. Единственным приемлемым способом создания таких запасов газа является его хранение в подземных хранилищах, которые могут быть созданы в истощенных нефтяных и газовых месторождениях, а также в водяных пластах. Исходные данные для расчета (задание на курсовое проектирование):

1. Геометрия сети определяется по схеме микрорайона «Восточный»;

2. Давление газа (абс.) на выходе ГРП = 3000 Па;

3. Давление газа перед потребителями Рк =1800Па;

4. Газ природный с плотностью р = 0,725 кг/м3.

2. Определения расчетных расходов газа

Потребление газа в городе различными потребителями зависит от многих факторов. Каждый потребитель имеет свои особенности и потребляет газ по-своему. Между ними существует определенная неравномерность в потреблении газа. Учет неравномерности потребления газа осуществляется путем введения коэффициента одновременности, который обратно пропорционален периоду, в течение которого расходуется годовой ресурс газа при максимальном его потреблении.

Определим расчетные расходы газа, при условии, что газовое оборудование имеет следующий часовой расход газа:

Полученные значения сведем в таблицу.

Таблица 1 - Определение расчетных расходов газа

3. Методики определения диаметров газораспределительных сетей

Система газоснабжения городов и населенных пунктов рассчитывается на максимальный часовой расход газа (м3/ч), который определяется

(1)

где - коэффициент часового максимума (коэффициент перехода от годового расхода к максимальному часовому расходу газа);

Qy - годовой расход газа (определяется по нормам расхода теплоты), м3/год. Значение коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды принимается в зависимости от численности населения, снабжаемого газом.

Для отдельных жилых домов и общественных зданий расчетный часовой расход газа определяется по сумме номинальных расходов газа газовыми приборами с учетом коэффициентов одновременности их действия

(2)

где Ksim - коэффициент одновременности, значение которого определяется по таблице 2;

qном - номинальный расход газа прибором или группой приборов, принимаемой по паспортным данным или техническим характеристикам приборов, м3/ч;

ni - число однотипных приборов или групп приборов;

m - число приборов или групп приборов (при установке в квартирах приборов одного типа - это число квартир).

Гидравлический расчет газопроводов следует выполнять, как правило, на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) с оптимальным распределением расчетной потери давления между участками сети.

При невозможности или нецелесообразности выполнения расчета на ЭВМ (отсутствие соответствующей программы, расчет отдельных участков газопровода и т.п.), гидравлический расчет допускается выполнять по приведенным в СНиП 42-01-2002 формулам или номограммам, составленным по этим формулам.

Расчетные потери давления газа в распределительных газопроводах низкого давления принимаются не более 1800 Па и распределяются между уличными, дворовыми и внутренними газопроводами (1200 Па - для уличных и внутриквартирных и 600 Па - для дворовых и внутренних газопроводов). Потери давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) учитываются путем увеличения расчетной длины газопровода на 5... 10%.

При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.

Примечание:

1. Для квартир, в которых устанавливается несколько однотипных газовых приборов, коэффициент одновременности следует принимать как для такого же числа квартир с этими газовыми приборами.

2. Значения коэффициента одновременности для емкостных водонагревателей, отопительных котлов или отопительных печей рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от числа квартир.

Таблица 2 - Значение коэффициента одновременности Ksim для жилых домов

3.1 Расчет тупиковых разветвленных газовых сетей среднего и высокого давления

Расчет по традиционной методике сводится к определению необходимых диаметров и проверке заданных перепадов давлений. Расчет можно производить по формулам или номограммам, которые значительно упрощают все вычисления.

Номограммы построены в координатах

QP=f(Acp, D), (3)

(4)

где L - длина участка газопровода;

Рн, Рк - абсолютное начальное и конечное давление соответственно в начале и конце участка газопровода;

D - диаметр участка газопровода.

Порядок расчета

1. Начальное давление в газовой сети высокого или среднего давления определяется режимом работы газорегуляторной станции (ГРС), конечное - рабочим давлением на входе в газорегуляторные пункты (ГПР) (сетевые или объектовые).

2. Выбирается наиболее удаленная точка распределительных газопроводов и определяется общая длина по выбранному основному направлению.

3. При расчетах газораспределительных сетей по традиционному методу применяется правило постоянного перепада квадратов давления на единицу длины газопровода

Расчетная длина выбранного направления с учетом потерь на местные сопротивления

 (5)

где li - геометрическая длина участка газопровода.

4. Определяются расчетные расходы газа для каждого сосредоточенного отбора газа и для участков газопровода.

5. По величинам Аср и Qp по номограммам определяются диаметры отдельных участков газопровода. Диаметры округляются по ГОСТ обычно в большую сторону.

Для стандартных диаметров при известных расходах газа находятся действительные значения Аср , затем разность квадратов давлений.

6. Производится расчет давлений. Так как давление на выходе из ГРС известно, то расчет можно вести с начала газораспределительной сети. При давлениях Рк значительно больших заданных уменьшают диаметры участков, расположенных ближе к началу основного направления.

7. После расчета давлений в узлах основного направления приступают к расчету ответвлений, начиная со второго пункта рассмотренной методики. При этом за начальное давлении на ответвлении принимается давление в узле, из которого оно исходит.

3.2 Расчет тупиковых разветвленных газовых сетей низкого, высокого и среднего давлений методом оптимальных диаметров

В специальной литературе нет обоснованных рекомендаций для осуществления корректировки диаметров участков как для случая превышения расчетного перепада давления, так и для случая его неполного использования. Метод расчета оптимальных диаметров основан на оптимальном распределении перепада давления. В качестве расчетных формул для гидравлического расчета газопроводов были приняты практические зависимости, до настоящего времени используемые французской фирмой GAS de FRANCE. В качестве целевой функции, минимум которой обеспечивает оптимальное распределение расчетного перепада давления, избрана материальная характеристика

Порядок расчета

1. Определяются расчетные расходы газа по участкам.

2. Определяются материальные характеристики М, для всех участков.

3. Определяются параметры участков Пi , при этом:

- определение параметров производится от тупиковых участков против хода газа;

- для бестранзитных участков Пi =0;

- для участков примыкающих к бестранзитным, параметр определяется по формуле

(6)

- после определения параметров Пi определяют показатель А для каждого участка; эту операцию следует производить от точки питания к периферии;

- зная расчетные расходы газа, длину участков и значения А, подбирают диаметр этих участков по основной расчетной формуле.

При постановке и решении любой оптимизационной задачи требуется четко выделить критерий (критерии оптимальности), назначив при этом целевую функцию.

В рассматриваемом случае в качестве критерия оптимальности выбраны минимальные затраты на строительство тупиковой газораспределительной сети (стоимость труб и работ по строительству).

Метод оптимальных диаметров может быть использован для тупиковой газораспределительной сети любой конфигурации. При этом оптимизация ведется одновременно по всем направлениям и тупиковым отводам.

Линия гидравлического уклона при использовании этого метода будет отличаться от таковой, рассчитанной по старому методу. Рассмотрим соотношение:

(7)

Представим его в следующем виде

(8)

При расчете по старому (традиционному) методу

(9)

Представим соотношения (7) и (8) на одном графике

Рисунок 1 - Сравнение распределения расчетного перепада давления между участками сети при различных методах расчета

Сравнение показывает, что при использовании метода оптимальных диаметров линия гидравлических уклонов представляет собой ломаную линию, всегда располагающуюся ниже линии гидравлических уклонов при традиционном решении.

Отсюда можно сделать следующие практические выводы, которые необходимо учитывать при традиционном методе решения:

1. Если, после выбора стандартных диаметров, конечное давление в конце расчетного направления оказалось существенно больше минимально допустимого, то можно уменьшить диаметры на начальных участках рассматриваемого направления.

2. Если же, после выбора стандартных диаметров, конечное давление в конце расчетного направления оказалось меньше минимально допустимого, то следует увеличивать диаметры на участках, расположенных ближе к концу рассматриваемого направления.

Согласно СНиП 42-01-2002 рабочее давление в сети низкого давления не должно превышать 5кПа, а в жилых домах её значение не должно быть выше 3 кПа, отсюда принимаем рабочий перепад давлений АРР=1200 Па.

Расчет диаметров производим по программе Seti_ok3.bas. Результаты вычислений приведены ниже.

Результаты гидравлического расчета разветвленной газовой сети

Конечное давление по направлению 1 = 1979.8 Па

Конечное давление по направлению 2 = 1980.9 Па

Конечное давление по направлению 3 = 2719.6 Па

Конечное давление по направлению 4 = 2591.9 Па

Конечное давление по направлению 5 = 2477.7 Па

Конечное давление по направлению 6 = 1967.4 Па

Конечное давление по направлению 7 = 1917.0 Па

Конечное давление по направлению 8 = 1935.6 Па

Конечное давление по направлению 9 = 2161.7 Па

Конечное давление по направлению 10 = 2143.2 Па

Конечное давление по направлению 11 = 2085.3 Па

Начальное давление в сети Р1= 3000.0 Па

Требуемое конечное давление Р2= 1800.0 Па

Расчетный перепад давления Н0= 1200.0 Па

Массив направлений по приоритету :

Страницы: 1, 2