Расчет диаметра газопровода и допустимых потерь давления

3.21 Пропускная способность газопроводов может приниматься из условий создания при максимально допустимых потерях давления газа наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивость работы ГРП и газорегуляторных установок (ГРУ), а также работы горелок потребителей в допустимых диапазонах давления газа.

3.22 Расчетные внутренние диаметры газопроводов определяются исходя из условия обеспечения бесперебойного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа.

3.23 Расчет диаметра газопровода следует выполнять, как правило, на компьютере с оптимальным распределением расчетной потери давления между участками сети.

При невозможности или нецелесообразности выполнения расчета на компьютере (отсутствие соответствующей программы, отдельные участки газопроводов и т.п.) гидравлический расчет допускается производить по приведенным ниже формулам или по номограммам (приложение Б), составленным по этим формулам.

3.24 Расчетные потери давления в газопроводах высокого и среднего давления принимаются в пределах категории давления, принятой для газопровода.

3.25 Расчетные суммарные потери давления газа в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах 120 даПа, в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах - 60 даПа.

3.26 Значения расчетной потери давления газа при проектировании газопроводов всех давлений для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятий и организаций коммунально-бытового обслуживания принимаются в зависимости от давления газа в месте подключения с учетом технических характеристик принимаемого к установке газового оборудования, устройств автоматики безопасности и автоматики регулирования технологического режима тепловых агрегатов.

3.27 Падение давления на участке газовой сети можно определять:

- для сетей среднего и высокого давлений по формуле

(3)

где P _н - абсолютное давление в начале газопровода, МПа;

Р _к - абсолютное давление в конце газопровода, МПа;

Р ₀ = 0,101325 МПа;

l - коэффициент гидравлического трения;

l - расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

d - внутренний диаметр газопровода, см;

r₀ - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

Q₀ - расход газа, м³/ч, при нормальных условиях;

- для сетей низкого давления по формуле

(4)

где Р _н - давление в начале газопровода, Па;

Р _к - давление в конце газопровода, Па;

l, l, d, r₀, Q ₀ - обозначения те же, что и в формуле (3).

3.28 Коэффициент гидравлического трения l определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,

(5)

где n - коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с, при нормальных условиях;

Q ₀, d - обозначения те же, что и в формуле (3), и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию (6),

(6)

где Re - число Рейнольдса;

п - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных - 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации - 0,0007 см;

d - обозначение то же, что и в формуле (3).

В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения А определяется:

- для ламинарного режима движения газа Re £ 2000

(7)

- для критического режима движения газа Re = 2000 - 4000

l = 0,0025 Re^0,333; (8)

- при Re > 4000 - в зависимости от выполнения условия (6);

- для гидравлически гладкой стенки (неравенство (6) справедливо):

- при 4000 < Re < 100000 по формуле

(9)

- при Re > 100000

(10)

- для шероховатых стенок (неравенство (6) несправедливо) при Re > 4000

, (11)

где п - обозначение то же, что и в формуле (6);

d - обозначение то же, что и в формуле (3).

3.29 Расчетный расход газа на участках распределительных наружных газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа, следует определять как сумму транзитного и 0,5 путевого расходов газа на данном участке.

3.30 Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) допускается учитывать путем увеличения фактической длины газопровода на 5 - 10 %.

3.31 Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетную длину газопроводов определяют по формуле (12)

(12)

где l ₁ - действительная длина газопровода, м;

S_x - сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода;

d - обозначение то же, что и в формуле (3);

l - коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода по формулам (7) - (11).

3.32 В тех случаях когда газоснабжение СУГ является временным (с последующим переводом на снабжение природным газом), газопроводы проектируются из условий возможности их использования в будущем на природном газе.

При этом количество газа определяется как эквивалентное (по теплоте сгорания) расчетному расходу СУГ.

3.33 Падение давления в трубопроводах жидкой фазы СУГ определяется по формуле (13)

(13)

где l - коэффициент гидравлического трения;

V - средняя скорость движения сжиженных газов, м/с.

С учетом противокавитационного запаса средние скорости движения жидкой фазы принимаются: во всасывающих трубопроводах - не более 1,2 м/с; в напорных трубопроводах - не более 3 м/с.

Коэффициент гидравлического трения l определяется по формуле (11).

3.34 Расчет диаметра газопровода паровой фазы СУГ выполняется в соответствии с указаниями по расчету газопроводов природного газа соответствующего давления.

3.35 При расчете внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов допускается определять потери давления газа на местные сопротивления в размере, %:

- на газопроводах от вводов в здание:

до стояка - 25 линейных потерь

на стояках - 20»»

- на внутриквартирной разводке:

при длине разводки 1 - 2 м - 450 линейных потерь

»»» 3 - 4 - 300»»

»»» 5 - 7 - 120»»

»»» 8 - 12 - 50»»

3.36 При расчете газопроводов низкого давления учитывается гидростатический напор Н_g, даПа, определяемый по формуле (14)

H _g = ±lg h (r_a - r₀), (14)

где g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с²;

h - разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопровода, м;

r _а - плотность воздуха, кг/м³, при температуре 0 °С и давлении 0,10132 МПа;

r₀ - обозначение то же, что в формуле (3).

3.37 Расчет кольцевых сетей газопроводов следует выполнять с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец. Неувязка потерь давления в кольце допускается до 10 %.

3.38 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.

3.39 При выполнении гидравлического расчета газопроводов, проведенного по формулам (5) - (14), а также по различным методикам и программам для электронно-вычислительных машин, составленным на основе этих формул, расчетный внутренний диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле (15)

(15)

где d _p - расчетный диаметр, см;

А, В, т, т ¹ - коэффициенты, определяемые по таблицам 6 и 7 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;

Q ₀ - расчетный расход газа, м³/ч, при нормальных условиях;

D Р _уд - удельные потери давления (Па/м - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (16)

(16)

D Р _доп - допустимые потери давления (Па - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей среднего и высокого давления);

L - расстояние до самой удаленной точки, м.

Таблица 6

Категория сети	А
Сети низкого давления	10^6/(162p^2) = 626
Сети среднего и высокого давления	Р 0/(Рт 162p^2), Р 0 = 0,101325 МПа, Рт - усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа.

Таблица 7

Материал	В	т	m ^1
Сталь	0,022
Полиэтилен	0,3164 (9pn)^0,25 = 0,0446, n - кинематическая вязкость газа при нормальных условиях, м^2/с.	1,75	4,75

3.40 Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший - для стальных газопроводов и ближайший меньший - для полиэтиленовых.