====== АВАРИЯ ====== Позволяет осуществлять расчет технологических выбросов газа при аварии в сети и проведении ремонтных работ. {{gallery>:aspo-gaz:156.png}} Для расчета аварийной ситуации необходимо вставит узел АВАРИЯ (узел номер 0) в сеть и произвести гидравлический расчет. {{:aspo-gaz:157.jpg?nolink&600|}} {{:aspo-gaz:158.png?nolink|}} При расчете технологических потерь расчетное давление в узле аварии будет вставлено в соответствующее окно исходных данных для расчета потерь газа. {{:aspo-gaz:159.png?nolink&600|}} Расчет аварийных выбросов газа при повреждении газопроводов выполнен на основании п.6.2.2. РД 153-39.4-079-01.; "Методики по расчету удельных показателей загрязняющих веществ в выбросах (сбросах) в атмосферу (водоемы) на объектах газового хозяйства" Саратов, Гипрониигаз,1996 г.; В. П. Михеев "Газовое топливо и его сжигание" Л., "Недра", 1966 г. ===== 4.33.1. Расход газа, необходимый для осуществления продувки газопроводов и газового оборудования при вводе в эксплуатацию, а также после текущего обслуживания (ТО) и капитального ремонта (КР) ===== Избыточное давление на ГРП и общий объем труб при продувке определяется при гидравлическом расчете газопроводной сети. {{:aspo-gaz:160.png?nolink&600|}}\\ {{:aspo-gaz:161.png?nolink|}} где:\\ k –-- поправочный коэффициент, k=1,25 ÷ 1,3\\ Vс –-- внутренний объем продуваемых газопроводов и оборудования, м3;\\ Pа –-- атмосферное давления, Pа =101325 Па;\\ Pг –-- избыточное давление газа в газопроводе при продувке, Па, (рабочее для газопроводов низкого давления, не более 100000 Па для газопроводов высокого и среднего давления);\\ tr --– температура газа, °С ===== 4.33.2. Расход газа, необходимый для проведения ремонтных работ, связанных с отключением оборудования или отдельных участков газопровода, их разгерметизацией и последующей продувкой ===== {{:aspo-gaz:162.png?nolink&600|}}\\ {{:aspo-gaz:163.png?nolink|}} где:\\ k –-- поправочный коэффициент, k=1,25 ÷ 1,3;\\ Vс --- внутренний объем продуваемых газопроводов и оборудования, м3;\\ Pа --– атмосферное давление, Pа =101325 Па;\\ Pг --– избыточное давление газа в газопроводе при продувке, Па, (рабочее для газопроводов низкого давления, не более 100000 Па для газопроводов высокого и среднего давления);\\ tr –-- температура газа, °С ===== 4.33.3. Расход газа на регулировку и настройку газового оборудования ГРП и ШРП ===== {{:aspo-gaz:164.png?nolink&600|}}\\ {{:aspo-gaz:165.png?nolink|}} где: d –-- внутренний диаметр продувочной свечи, м;\\ Pа –-- атмосферное давление, Ра = 101325 Па;\\ Pг –-- избыточное давление газа в газопроводе при настройке, Па;\\ tг –-- температура газа, °С\\ ρ –-- плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;\\ τ –-- время настройки, час.\\ ===== 4.33.4. Объем аварийных выбросов газа при частичном повреждении газопровода ===== {{:aspo-gaz:166.png?nolink|}}\\ ==== Удельное количество выбросов газа при частичном повреждении газопровода ==== (отверстие, разрушение стыковых соединений, трещина) определяется по формуле:\\ {{:aspo-gaz:167.png?nolink|}}\\ где:\\ Gг --– удельное количество выбросов газа, г/с;\\ Φ --– коэффициент, учитывающий снижение скорости, φ = 0,97;\\ Wкр --– скорость выброса газа из места повреждения, м/с\\ f --– площадь повреждения, м2;\\ ρг --– плотность газа в рабочих условиях, кг/м3 ==== Скорость выброса газа из места повреждения, Wкр ==== определяется по формуле:\\ {{:aspo-gaz:168.png?nolink|}}\\ где: Tо --– абсолютная температура газа в газопроводе, К;\\ ρог --– плотность газа при нормальных условиях, кг/м3 ==== Плотность газа в газопроводе ==== определяется по формуле:\\ {{:aspo-gaz:169.png?nolink|}}\\ где:\\ T1 --- абсолютная температура окружающей среды, К;\\ Tо --- абсолютная температура газа в газопроводе, К;\\ Pо --- абсолютное давление газа в газопроводе в месте повреждения, Па;\\ P1 --- атмосферное давление, P1=101325 Па.\\ ==== Площадь повреждения для стыкового разрыва, f ==== определяются по формулам:\\ {{:aspo-gaz:170.png?nolink|}}\\ где:\\ n --- длина линий разрыва наружного периметра трубы газопровода, в % от общего периметра;\\ d --- диаметр газопровода, м;\\ δ --- ширина щели, м.\\ {{:aspo-gaz:171.png?nolink&600|}}\\ ==== Площадь повреждения для трещины, f ==== определяются по формулам:\\ {{:aspo-gaz:171.png?nolink&600|}}\\ где:\\ a --– длина трещины, м\\ b --– ширина трещины, м\\ {{:aspo-gaz:172.png?nolink|}}\\ ==== Площадь повреждения для отверстия, f ==== определяются по формулам:\\ {{:aspo-gaz:173.png?nolink&600|}}\\ где: d –-- диаметр отверстия, м\\ {{:aspo-gaz:174.png?nolink|}}\\ Избыточное давление в узле аварии определяется при гидравлическом расчете газопроводной сети. ===== 4.33.5. Объем аварийных выбросов газа при полном раскрытии газопровода ===== {{:aspo-gaz:176.png?nolink&600|}} * при избыточном давлении газа, в пределах 4,5 кПа90 кПа, объем аварийных выбросов газа определяется по формуле:\\ {{:aspo-gaz:178.png?nolink|}} ===== 4.33.6. Расчет времени выхода газа из аварийной сети ===== Расчет времени выхода газа из аварийной сети предназначен для расчета времени снижения давления газа в аварийном узле сети до определенной величины при отключении источников газоснабжения.\\ Начальное давление газа в точке аварии определяется в результате гидравлического расчета газопроводной сети. В результате истечения газа давление в аварийном узле уменьшается. Будем считать процесс завершенным, когда давление газа в точке аварии достигнет заданной величины.\\ На первом этапе газ считается идеальным и для него справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона:\\ (1) {{:aspo-gaz:179.png?nolink|}}\\ где:\\ Р --- изменяющееся со временем давление в объеме сети;\\ R --- универсальная газовая постоянная, равная 8,314;\\ Т --- абсолютная температура, равная 2730К;\\ m --- масса газа в сети;\\ μ --- молярная масса, равная 16,04; Продифференцировав (1) по времени, получаем\\ (2) {{:aspo-gaz:180.png?nolink|}}\\ В этом выражении\\ (3) {{:aspo-gaz:181.png?nolink|}}\\ где dm / dt --- скорость изменения массы газа со временем, а Q - массовый расход через отверстие. В соответствии с законами гидродинамики для круга расход можно рассчитать по формуле:\\ {{:aspo-gaz:182.png?nolink|}}\\ где:\\ ρ --- плотность газа;\\ r --- радиус отверстия ;\\ η --- динамическая вязкость газа;\\ l --- длина отверстия (толщина стенки трубы);\\ P --- давление в узле аварии;\\ P0 - атмосферное давление; Для эллиптического по форме отверстия с полуосями **a** и **b** расход можно рассчитать по формуле:\\ (4) {{:aspo-gaz:183.png?nolink|}}\\ {{:aspo-gaz:184.png?nolink|}}\\ С учетом (2) - (4) получаем \\ (5) {{:aspo-gaz:185.png?nolink|}}\\ или\\ (6) {{:aspo-gaz:186.png?nolink|}}\\ (7) {{:aspo-gaz:187.png?nolink|}}\\ В общем случае α можно выразить как\\ {{:aspo-gaz:188.png?nolink|}}, где\\ //**Q**// – расход газа через отверстие; После интегрирования полученного уравнения имеем\\ (8) {{:aspo-gaz:189.png?nolink|}}\\ //А// – постоянная интегрирования.\\ Для определения //А// воспользуемся начальным условием //t// = //0//, //P// = //PH//\\ //PH// – начальное значение давления в узле аварии;\\ Тогда\\ (9) {{:aspo-gaz:190.png?nolink|}}\\ Подставим (9) в (8)\\ {{:aspo-gaz:191.png?nolink|}}\\ либо\\ (10) {{:aspo-gaz:192.png?nolink|}}\\ Отсюда\\ (11) {{:aspo-gaz:193.png?nolink|}}\\ Таким образом, закон изменения давления в узле аварии в зависимости от времени определен.\\ Воспользовавшись выражением (10) для времени τ завершения истечения идеального газа из трубы, получаем\\ (12) {{:aspo-gaz:194.png?nolink|}}\\ {{:aspo-gaz:195.png?nolink&600|}}