При проектировании газопровод рассматривается как объект ЕСГ, находящийся в технологическом и режимном взаимодействии с другими объектами системы. К основным технологическим параметрам магистрального газопровода относятся: годовая производительность, диаметр, рабочее давление, протяженность, число КС, степень сжатия, температура охлаждения газа на КС. Технологические параметры проектируемых
В состав магистральных газопроводов входят следующие сооружения:
- линейная часть (ЛЧ), включая трубопровод с отводами, лупингами, перемычками, запорной
арматурой, переходами через естественные и искусственные препятствия, противоэрозионными и защитными сооружениями, узлами запуска и приема очистных устройств и дефектоскопов, узлами сбора и хранения конденсата, устройствами для ввода метанола в газопровод; - линии и сооружения технологической связи,
средства телемеханики, автоматизированные системы управления технологическими процессами, устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками ЭХЗ; - компрессорные станции (КС) и узлы их подключения, установки дополнительной
подготовки газа (например, перед морским участком), станции охлаждения газа (СОГ); - газораспределительные станции (ГРС), узлы редуцирования газа (УРГ), газоизмерительные станции (ГИС);
- системы электроснабжения, электростанции собственных
нужд (ЭСН), линии электропередач, подстанции, распредустройства, системы релейных защит и автоматики; - установки электрохимической защиты (ЭХЗ) газопроводов от
коррозии; - линии электропередачи,
предназначенные для обслуживания газопроводов;
- здания и сооружения;
- постоянные дороги и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы газопроводов, и подъезды к ним,
опознавательные и сигнальные знаки местонахождения газопроводов.
Проектирование газопроводов следует выполнять на основании задания на проектирование, составленного исходя из требований СНиП 11-01. Перечень нормативных и методических документов, рекомендуемых к использованию при технологическом проектировании магистральных газопроводов, приведен в приложении А настоящих Норм. Размещение объектов МГ, содержание их территории и генпланы должны соответствовать требованиям СП 2.2.1.1312.
Проект газораспределительной станции в г. Ханты-Мансийск
... является транспортировка газа от магистрального газопровода до газораспределительной станции, где газ проходит линию очистки, линию учёта расхода газа и, пройдя систему подогрева газа, редуцируется до ... определить годовой и часовой расход газа потребителями; изучить характеристику оборудования, узлов, входящих в состав газораспределительной станции; подобрать газовое оборудование в соответствии ...
Вдоль трассы газопровода, а также вокруг компрессорных и газораспределительных станций, газоизмерительных станций и узлов редуцирования газа следует предусматривать
Расчет и выбор стальных труб и соединительных деталей для сухопутных магистральных газопроводов и технологических
При комплектации технологической обвязки объектов КС в блочно-комплекном исполнении заводского изготовления, технические требования к выбору труб, сварке и контролю стыков технологических блоков должны определяться заводом-изготовителем совместно с проектной
Проектирование и
В случае, если магистральный газопровод состоит из сухопутного и морского участков, границей между ними является охранный кран на морском берегу.
При выборе материала труб с учетом климатических условий районов строительства, за расчетную температуру строительства
При выборе материала труб с учетом условий эксплуатации, расчетную температуру эксплуатации следует принимать в порядке, установленном Р 51-31323949-58. Должен быть предусмотрен контроль качества строительных и монтажных работ в объеме, рекомендованном в приложении Б настоящих Норм. Предельно-допустимый суммарный объем транспортируемого газа в пределах одного технического коридора и расстояние между этими коридорами устанавливаются согласно СНиП 2.01.51. Режим работы магистральных газопроводов непрерывный, круглосуточный, круглогодичный.
Срок безопасной эксплуатации проектируемого или реконструируемого объектов магистрального газопровода определяется проектом с учетом Федеральных законов «О техническом регулировании» и «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», постановления Правительства Российской Федерации «О мерах по обеспечению промышленной безопасности опасных производственных объектов на территории Российской Федерации» , РД 03-484, нормативов и стандартов, регламентирующих назначение сроков службы объектов и производств, и из условий экономической целесообразности эксплуатации газопровода, а также заданием на проектирование. Газ, подаваемый в магистральный газопровод, должен удовлетворять требованиям ОСТ 51.40. Глубина осушки и очистки газа должна быть такой, чтобы исключались условия появления жидкой фазы в магистральном газопроводе. Для предотвращения этого необходимо, чтобы точка росы газа по влаге и углеводородам была на 5 — 7 К ниже наиболее низкой температуры газа при его транспортировке по газопроводу. Для оценки качества природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам, в проекте следует предусматривать мониторинг на головных КС, на границах газотранспортных предприятий и на газопроводах подключения независимых поставщиков — до смешения потоков газа и после него.
Для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и обеспечения безопасности проведения газоопасных и огневых работ на газопроводах следует предусматривать применение азотных технологий для заполнения и вытеснения газа из участков технологических и магистральных газопроводов. При разработке предпроектной и проектной документации в каждый раздел следует включать перечень используемых при проектировании данного раздела нормативных документов. Расчет численности обслуживающего персонала на объектах магистральных газопроводов следует проводить в соответствии с рекомендациями приложения В настоящих Норм. Основные материалы и оборудование, предусматриваемые в проекте, должны иметь разрешение на применение ОАО «Газпром».
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Технологический расчет магистрального трубопровода выполняется исходя из следующих исходных данных:
- рабочее давление газа Pр а б =7.5 [МПа],
- производительность Q=29.4 [млрд.м3 /год],
- длина L=580 [км],
- давление на входе в головную КС Pн =5.0 [МПа],
- давление в конечной точке газопровода Pк =2.5 [МПа],
- район прокладки – Брянская область.
Объемный (молярный) состав транспортируемого газа, [%]:
|
Газ |
CH 4 |
C 2 H6 |
C 3 H8 |
n-C 4 H10 |
C 5 H12 |
CO 2 |
N 2 |
|
% |
89.50 |
2.96 |
2.87 |
1.76 |
0.75 |
0.93 |
1.23 |
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Основные характеристики компонентов газа (согласно ГОСТ 30319.1-96):
|
Газ |
Pкр, Мпа |
Tкр, К |
µ, кг/кмоль |
|
CH 4 |
4.649 |
191.00 |
16.043 |
|
C 2 H6 |
4.954 |
305.20 |
30.070 |
|
C 3 H8 |
4.264 |
369.90 |
44.090 |
|
n-C 4 H10 |
3.619 |
425.95 |
58.124 |
|
C 5 H12 |
3.374 |
469.70 |
72.151 |
|
CO 2 |
7.369 |
304.20 |
44.011 |
|
N 2 |
3.394 |
420.20 |
28.016 |
Все расчеты приведенные ниже сделаны согласно нормам технологического проектирования СТО Газпром 2-3.5-051-2006.
Молекулярная масса газа определяется по формуле:
x i – концентрация компонента в смеси, [%];
M i – молярная масса компонента смеси, [кг/кмоль].
Определение газовой постоянной:
[Дж/(кг∙К)]
= 8314.4 [Дж/(кмоль∙К)] – универсальная газовая постоянная.
Относительная плотность по воздуху:
M в – молекулярная масса воздуха, .
Критическое давление газа:
- критическое давление компонента смеси, [МПа].
Критическая температура газа:
- критическая температура компонента смеси, [К].
Приведенное давление и температура:
- P — абсолютное давление газа, Р = 0.1013 [МПа];
- Т — абсолютная температура газа, Т = 293.15 [К].
Коэффициент сжимаемости природного газа:
Плотность газа при 20ºС и 0.1013 МПа:
Определим динамическую вязкость природных газов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУТОЧНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Определим суточную производительность магистрального газопровода Q с , [млн.м3 /сут]:
- оценочный коэффициент использования пропускной способности;
k ро — коэффициент расчетной обеспеченности газоснабжения потребителей, отражающий необходимость увеличения пропускной способности газопровода для обеспечения дополнительных поставок газа потребителям в периоды повышенного спроса на газ.
k эт — коэффициент экстремальных температур, учитывающий необходимость компенсации снижения пропускной способности газопровода, связанного с влиянием высоких температур окружающей среды.
k нд — коэффициент надежности газопровода, учитывающий необходимость компенсации снижения производительности газопровода из-за вынужденных простоев и ремонтно-технического обслуживания.
Коэффициенты определялись согласно Нормам технологического проектирования магистральных газопроводов:
- для базовых газопроводов, п. 18.3.6.;
- для газопроводов менее 1000 км, п.
18.3.6.;
- для газопроводов длиной 500 км, по таблице 18.1.
МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДА
Расчет ведется в соответствии со СНиП 2.05.06-85*.
Для диаметра трубопровода 1400 [мм] выбираем трубу, изготовленную на Челябинском трубопрокатном заводе, с наружным диаметром 1420 [мм]. Марка стали – К65 (X80).
Труба произведена согласно ТУ 1381-006-00186654-2010.
Параметры стали трубопровода:
временное сопротивление σ в = 637.43 [МПа];
предел текучести σ т = 562.45 [МПа].
Магистральный газопровод с рабочим давлением 7.5 МПа относится к трубопроводам III категории.
Определение толщины стенки трубопровода:
- n – коэффициент надежности по нагрузке внутреннему рабочему давлению в трубопроводе n = 1.1 (4, табл. 13*);
- расчетное сопротивление растяжению;
- m –коэффициент условий работы трубопровода m = 0.90, (4, табл. 1);
