Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

--- aspo-gaz:avariya [2015/09/11 15:59]
superadmin [4.34. Расчет газопроводных сетей по методике СТО ГАЗПРОМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ 12.2.2–1–2013]
+++ aspo-gaz:avariya [2016/02/04 16:32]
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-====== 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:\\
-G<sub>г</sub> --– удельное количество выбросов газа, г/с;\\
-Φ --– коэффициент, учитывающий снижение скорости, φ = 0,97;\\
-W<sub>кр</sub> --– скорость выброса газа из места повреждения, м/с\\
-f --– площадь повреждения, м<sup>2</sup>;\\
-ρ<sub>г</sub> --– плотность газа в рабочих условиях, кг/м<sup>3</sup>
-==== Скорость выброса газа из места повреждения, Wкр ====
-определяется по формуле:\\
-{{:aspo-gaz:168.png?nolink|}}\\
-где:
-T<sub>о</sub> --– абсолютная температура газа в газопроводе, К;\\
-ρ<sub>ог</sub> --– плотность газа при нормальных условиях, кг/м<sup>3</sup>
-==== Плотность газа в газопроводе ====
-определяется по формуле:\\
-{{:aspo-gaz:169.png?nolink|}}\\
-где:\\
-T<sub>1</sub> --- абсолютная температура окружающей среды, К;\\
-T<sub>о</sub> --- абсолютная температура газа в газопроводе, К;\\
-P<sub>о</sub> --- абсолютное давление газа в газопроводе в месте повреждения, Па;\\
-P<sub>1</sub> --- 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 кПа<H<90 кПа, объем аварийных выбросов газа определяется по формуле: \\ {{:aspo-gaz:177.png?nolink|}}
-  * при избыточном давлении газа H>90 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;\\
-P<sub>0</sub> - 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// = //P<sub>H</sub>//\\
-//P<sub>H</sub>// – 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|}}
-===== 4.34. Расчет газопроводных сетей по методике СТО ГАЗПРОМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ 12.2.2–1–2013 =====
-потери давления газа на участке без учета рельефа трассы газопровода определяются по формуле\\
-{{:aspo-gaz:196.png?nolink|}}\\
-с учетом рельефа трассы газопровода по формуле\\
-{{:aspo-gaz:197.png?nolink|}}\\
-{{:aspo-gaz:198.png?nolink|}}\\
-где:\\
-p<sub>i</sub> –-- абсолютное давление газа в начальной i точке u-го участка газопровода, МПа;\\
-p<sub>j</sub> –-- абсолютное давление газа в конечной j точке u-го участка газопровода, МПа;\\
-λ<sub>u</sub> –-- КГС на участке газопровода;\\
-q<sub>u</sub> –-- расход газа при стандартных условиях по u-му участку газопровода, м<sup>3</sup>/ч;\\
-%%|%%q<sub>u</sub>%%|%% –-- модуль величины qu , м3/ч;\\
-d<sub>u</sub> –-- внутренний диаметр участка газопровода, см;\\
-ρ<sub>0</sub> –-- плотность газа при стандартных условиях, кг/м<sup>3</sup>;\\
-L<sub>u</sub> –-- расчетная длина участка газопровода постоянного диаметра, м;\\
-T<sub>cp</sub> –-- среднее значение температуры газа на участке газопровода, К;\\
-z<sub>cp</sub> –-- средний коэффициент сжимаемости газа;\\
-g –-- ускорение свободного падения, м/с<sup>2</sup>;\\
-h<sub>i</sub> –-- абсолютная отметка высот в начале (в узле i) u-го участка газопровода, м;\\
-h<sub>j</sub> –-- абсолютная отметка высот в конце (в узле j) u-го участка газопровода, м;\\
-R –-- газовая постоянная, Дж/(кг•К).\\
-Коэффициент гидравлического трения определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса\\
-{{:aspo-gaz:199.png?nolink|}}\\
-Коэффициент гидравлического трения определяется по формуле\\
-{{:aspo-gaz:200.png?nolink|}}\\
-Коэффициент ε абсолютной эквивалентной шероховатости внутренней поверхности стенки трубы.\\
-Динамическая вязкость μ , Па∙с, природного газа определяется по формулам
-{{:aspo-gaz:201.png?nolink|}}
-Среднее давление газа Pср по длине газопровода определяется по формуле
-{{:aspo-gaz:202.png?nolink|}}\\
-где\\
-p<sub>1</sub> – абсолютное давление газа в начальной точке газопровода, МПа;\\
-p<sub>2</sub> – абсолютное давление газа в конечной точке газопровода, МПа.
-Среднюю температуру газа Tср по длине газопровода следует принимать равной средней температуре газа (по данным телеметрии) или температуре окружающей среды (грунта для подземных газопроводов, воздуха – для надземных газопроводов).\\
-Средний  коэффициент  сжимаемости  газа  по  длине  газопровода  следует  определять  по формуле
-{{:aspo-gaz:203.png?nolink|}}\\
-{{:aspo-gaz:204.png?nolink|}}
-Максимальная скорость движения газа в u-ом участке газопровода V<sub>u</sub>, м/с, определяется по формуле
-{{:aspo-gaz:205.png?nolink|}}\\
-где\\
-q<sub>u</sub> –-- расход газа при стандартных условиях по u-му участку газопровода, м<sup>3</sup>/ч;\\
-T<sub>cp</sub> –-- среднее значение температуры газа на участке газопровода, К;\\
-z<sub>cp</sub> –-- средний коэффициент сжимаемости газа;\\
-p<sub>i</sub> –-- абсолютное давление газа в начальной i точке u-го участка газопровода, МПа;\\
-p<sub>j</sub> –-- абсолютное давление газа в конечной j точке u-го участка газопровода, МПа;\\
-min(p<sub>i</sub>, p<sub>j</sub>) – минимальное значение из двух величин p<sub>i</sub> и p<sub>j</sub>;\\
-d<sub>u</sub> –-- внутренний диаметр участка газопровода, см;
-В программе приняты следующие значения расчетных параметров:
-  * критическая температура для метана - 190.7;
-  * критическая температура для пропана - 369.8;
-  * критическая температура для бутана - 425.4;
-  * газовая постоянная - R=8.314;
-  * коэффициент абсолютной эквивалентной шероховатости внутренней поверхности стенки трубы принимается:
-    * для новых стальных труб – 0,01 см (признак трубы в описании участка – ПП, БП и ПР),
-    * для старых стальных труб – 0,1 см (признак трубы в описании участка – БС),
-    * для полиэтиленовых – 0,0007 см.

Поддержка АСПО-ПРИС

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Различия

Инструменты страницы