Файл: Содержание 4 Введение 5 технологическая часть 6.doc

---

1.7 Предварительные расчеты

По составу газа и параметрам составляющих его компонентов определяем молекулярную массу газа М_Г, критическое давление Р_КР и критическую температуру Т_КР.

Таблица 2. Основные параметры газа

Компоненты	CH4	C2H6	C3H8	C4Н10	С5Н12	CO2	N2
Молекулярная масса МГ,кг/Кмоль	16,04	30,07	44,09	58,12	72,15	44,01	28,02
Критическое давление РКР, МПа	4,52	4,88	4,34	3,75	3,29	7,28	3,35
Критическая температура ТКР	190,6	305,75	370	425,7	460,9	304,26	126,26

1. Определение молярной массы газа:

Молярная масса газовой смеси вычисляется по аддитивной формуле:

, где (1)

Xi – концентрация i-го компонента газа, доли ед.;

- молекулярная масса i-го компонента газа, определяемая по [7], кг/кмоль.



2. Определение критического давления смеси:

(2)



3. Критическая температура газа:

Т_КР =  V_I* Т_КР i (3)

Т_КР=(84.4*190,6+5.2*305,75+1.3*370+0.43*425.7+0.15*460.9+

+0.18*304,26+8.2*126,26)0,01= 195 К

4. Газовая постоянная:

R = R / М_Г (4)

R - универсальная газовая постоянная,

R = 8314/18.409= 451.6 Дж/кг*К

5.Относительная плотность газа по воздуху:

 = М_Г / М_В (5)

М_В – молекулярная масса воздуха

---

,

 = 18.409 / 28,96 = 0,636

6. Определение динамической вязкости смеси:

Согласно [4] динамическая вязкость природных газов определяется по формуле:



(6)

7. Определение суточной расчетной подачи:

(7)

где: - число дней в году;

- коэффициент регулирования неравномерности газоснабжения потребителей.

Таблица 3. Результаты расчетов.

Молекулярная масса,	Газовая постоянная,	Относительная плотность по воздуху	Динамическая вязкость,	Критическая температура смеси, ,	Критическое давление смеси,	Суточное потребление,
18,409	451,6	0,636	99,076	195	4,43	39,18

---

1.9 Механический расчет газопровода

1.9.1 Определение толщины стенки трубы

Так как планируется переукладка входного и выходного шлейфов узла подключения КС "Орша", то необходимо выполнить механический расчет газопровода, который сводится к определению толщины стенки трубы и проверки прочности газопровода. Методика определения толщины стенки МГ основана на принципе предельных состояний. Согласно СНиП 2.05.06-85 толщина стенки трубы:

(8)

где: n – коэффициент надежности по внутреннему рабочему давлению в газопроводе; n =1.1

Р – рабочее давление в газопроводе; МПа;

Д_н– наружный диаметр трубы, Д_н = 1220 мм;

R₁ – расчетное сопротивление растяжению;

(9)

- Нормативное значение временного сопротивления материала труб устанавливаемое стандартом и техническими условиями на трубы;

=590 МПа; m = 0.9; K_н =1,05

m - коэффициент условий работы участка газопровода;

K₁ – коэффициент надежности по материалу, K₁=1.34

K_н - коэффициент надежности по назначению газопровода;



Толщина стенки:



Принимаем толщину стенки =10,0 мм, по СТО Газпром 2-2.1-131-2007

1.9.2 Проверка прочности газопровода

Прочность подземных газопроводов проверяется исходя из условия [2]:

(10)

где: - продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок;

- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла трубы. При растягивающих продольных напряжениях:

---

Если 0, то ₂ = 1

При сжимающих продольных напряжениях:

Если <0, то (11)



где: L - коэффициент линейного расширения металла трубы,

L = 1210-6 град-1 [с. 179, (5)]

E – параметр упругости (модуль Юнга), E = 206 000 МПа

t – расчетный температурный перепад, t = 40C

Д_вн – внутренний диаметр газопровода; δ – толщина стенки;





Тогда условие прочности принимает вид:





Условие прочности выполняется.

Т.к. , то продольные осевые напряжения отсутствуют. Определение толщины стенки трубопровода с учетом осевых сжимающих усилий не требуется.

1.9.3 Выбор газоперекачивающих агрегатов

Основными факторами, определяющими выбор ГПА, экономическими показателями работы КС и надежностью эксплуатации являются: единичная мощность, КПД, тип привода, конструкция, компоновка, вес ГПА.

Наибольшей эффективности из всех существующих способов регулирования достигается путем регулирования частоты вращения вала ЦБН.

Учитывая специфику работы, устанавливаемые агрегаты должны обеспечивать возможность работы в условиях незначительных изменений давлений газа во времени при постоянной и падающей производительности, что предъявляет агрегатам дополнительные требования устойчивости и плавного регулирования при изменении давления газа и производительности в широком диапазоне и сохранении требуемых параметров на выходе КС.

В моем проекте рассмотрена замена существующих агрегатов, у которых истекает срок эксплуатационной службы, на новые аналогичные агрегаты СТД-4000-2. Так как электроприводные ГПА являются самыми экологически чистыми принимаем его к установке на КС. Агрегат СТД-4000-2 СМНПО им. Фрунзе поставляется в комплекте: агрегат блочный, комплексный, автоматизированный, контейнерного типа. Обеспечивает нормальную работоспособность при температуре окружающего воздуха, соответствующего района строительства.

---