Газопроводы низкого давления

Расчёт выполняем для района действия ГРП. Сеть низкого давления представляет из себя разветвлённую сеть с равномерно распределённой нагрузкой.

Составляем расчётную схему сети низкого давления, нумеруем все узлы, разветвления сети, указываем направление движения газа.

При проектировании сложных сетей невозможно учесть всех мелких потребителей, поэтому принимают, что такие потребители распределены равномерно по всей территории застройки и разбор газа из сети производится равномерно по всей длине сети. Таким образом, разбор газа из каждого участка сети будет пропорционален длине участка.

Так как в данном проекте вся застройка одноэтажная, то по всем участкам разбор газа двусторонний, значит, берём полную длину участка по плану.

Удельный расход газа определяем по формуле:

 

 (2.5)

 

где V_ЧАС - суммарный, расчётный расход газа всеми равномерно распределёнными потребителями, подсоединёнными к данной сети, нм³/час;

å L _P - суммарная длина сети, м;

Путевые расходы газа определяем по формуле:

 (2.6)

 

где V_УД - удельный расход газа на 1м участка, нм³/ч´м;

l_P - длина участка газопровода, м.

Далее по расчётной схеме вычисляем транзитный расход газа по участкам, который равен сумме путевого и транзитного расхода газа предыдущих участков:

 

 предыдущий участок. (2.7)

 

Расчётный расход газа определяем:

 

, (2.8)

 

Расчёт начинаем с самого длинного направления (ГРП-2-…-14). Затем считаем ответвления от главного направления. Перемычку 20-8 считаем по перепаду давления в т. 20 и в т. 8. Так как давление в т. 20 больше чем в т.8, то газ потечёт в направлении т.8, которая является нулевой точкой, потому что в ней сходятся два потока. Также нулевыми точками являются точки 25, 16, 17, 18, 14, 31, 28, 32. Эти точки являются тупиковыми для движения газа.

Газопроводы рассчитываются на перепад (разность) давления газа в начале и конце газопроводов:

 

. (2.9)

 

Согласно ДБН В.2.5-20-2001 [2] расчётный перепад давления в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах 120 даПа, газопроводах-вводах и внутренних газопроводах - 60 даПа. (1 Па = 0,102 мм вод. ст. или 1 даПа = 1,02 мм вод. ст.)

Для усадебной застройки распределение расчетных потерь допускается принимать в распределительных газопроводах 150 даПа, газопроводах-вводах и внутренних газопроводах - 30 даПа.

В этом дипломном проекте перепад давления равен  даПа, т.к. на выходе из ГРП давление составляет 270 даПа.

Для сетей с несколькими последовательными участками расчётный перепад давления распределяется по всем последовательно подключённым участкам пропорционально их длинам:

 

 (2.10)

 

где h_ср - удельное падение давления на участке, определяемое по номограмме.;

D Р - падение давления на участке, кгс/м²;

l_P - расчётная длина участка = 1,1´ l (по плану), м;

,1 - коэффициент, учитывающий падение давления в местных сопротивлениях.

Чтобы сеть низкого давления работала устойчиво, потери давления по направлениям (в нулевых точках) должны быть приблизительно равны. Невязка должна быть не больше 10%.

Результаты расчётов сводим в таблицы 2.5 и 2.6.

 

Таблица 2.5 - Определение путевых и эквивалентных расходов газа.

Номер участ-ка	Длина по плану, lП, м.	Вид разбора	Расчётная длина, lP, м.	Удельный расход газа, нм^3/ч*нм.	Путевой расход на участке, VП, нм^3/ч.	Эквивалентный расход газа по участку, VЭКВ, нм^3/ч.
ГРП-2	20	без разбора	-	359 UУД = ¾¾¾¾¾ =0,0789 4550	-	-
2-3	20	2-х сторон.	20		1,548(2)	0,86(1)
3-4	20	2-х сторон.	40		3,16(3)	1,7(2)
4-5	80	2-х сторон.	80		6,3(6)	3,47(4)
5-6	110	2-х сторон.	110		8,68(9)	4,77(5)
6-7	110	2-х сторон.	110		8,68(9)	4,77(5)
7-8	130	2-х сторон.	130		10,257(10)	5,64(6)
7-18	40	2-х сторон.	40		3,16(3)	1,7(2)
8-9	200	2-х сторон.	200		15,78(16)	8,679(9)
9-10	120	2-х сторон.	120		9,47(10)	5,2(5)
9-17	160	2-х сторон.	160		12,624(13)	6,9(7)
10-11	220	2-х сторон.	220		17,36(17)	9,55(10)
11-12	110	2-х сторон.	110		8,68(9)	4,77(5)
12-13	190	2-х сторон.	190		14,99(15)	8,24(8)
13-14	110	2-х сторон.	110		8,68(9)	4,77(5)
11-15	220	2-х сторон.	220		17,36(17)	9,5(10)
15-16	240	2-х сторон.	240		18,94(19)	10,41(10)
2-26	220	2-х сторон.	220		17,358(17)	9,5(10)
26-29	120	2-х сторон.	120		9,47(10)	5,2(5)
29-30	170	2-х сторон.	170		13,4(13)	7,377(7)
30-31	170	2-х сторон.	170		13,4(13)	7,377(7)
26-27	170	2-х сторон.	170		13,4(13)	7,377(7)
27-28	170	2-х сторон.	170		13,4(13)	7,377(7)
4-21	170	2-х сторон.	170		13,4(13)	7,377(7)
21-20	180	2-х сторон.	180		14,2(14)	7,8(8)
20-22	360	2-х сторон.	360		28,4(28)	15,64(16)
22-23	130	2-х сторон.	130		10,257(10)	5,64(6)
23-24	130	2-х сторон.	130		10,257(10)	5,64(6)
24-25	20	2-х сторон.	20		1,578(2)	0,86(1)
20-8	340	2-х сторон.	340		26,8(27)	14,75(15)
			å=4550 м		å359 нм^3/ч

 

Таблица 2.6 - Гидравлический расчёт сети низкого давления.

Номер участка	Длина по плану, lП, м.	Расчётная длина, lР, м.	Удельное падение давления, Расчётный расход газа, VP, нм^3/чДиаметр газопровода, Ду, мм.	h действ., кгс/м^2м	hд*lP, кгс/м^2	PК=РН-hqlp, кгс/м^3
Направление ГРП-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14;  кгс/м^2м
ГРП-2	20	22	0,056	359	194´6,0	0,072	1,584	268,416
2-3	20	22		268	194´6,0	0,045	0,99	267,426
3-4	40	44		266	194´6,0	0,044	1,936	265,49
4-5	80	88		98	121´4,0	0,063	5,544	259,946
5-6	110	121		90	121´4,0	0,06	7,26	252,686
6-7	110	121		81	121´4,0	0,05	6,05	246,636
7-8	130	143		69	108´4,0	0,048	6,864	239,77
8-9	200	220		118	133´4,0	0,055	12,1	227,67
9-10	120	132		91	121´4,0	0,061	8,052	219,62
10-11	220	242		79	121´4,0	0,044	10,648	208,97
11-12	110	121		29	83´3,0	0,046	5,566	203,406
12-13	190	209		17	70´3,0	0,043	8,987	194,419
13-14	110	121		5	57´3,0	0,012	1,452	192,96
		å=1606
Направление ГРП-2-3-4-21-20-22-23-24-25;  кгс/м^2м
ГРП-2	20	22	0,079	359	194´6,0	0,072	1,584	268,416
2-3	20	22		268	194´6,0	0,045	1,936	267,43
3-4	40	44		266	194´6,0	0,044	1,936	265,49
4-21	140	154		159	146´4,5	0,063	9,702	255,79
21-20	180	198		147	146´4,5	0,06	11,88	243,91
20-22	360	396		38	89´3,0	0,055	21,78	222,13

Подбор оборудования ГРП

Газорегуляторный пункт ГРП

В селе Петровка был установлен газорегуляторный пункт, который уже морально и физически устарел, поэтому в этом дипломном проекте будет предложен вариант реконструкции существующего пункта путем установки в здании ГРП газорегуляторного пункта шкафного типа - ГРПШ.

Газорегуляторный пункт шкафного типа с регулятором РДНК-400 предназначен для снижения давления газа с высокого на низкое и поддержания его на заданном уровне.

Основные параметры ГРПШ должны соответствовать указанным в таблице 2.7.

 

Таблица 2.7 - Характеристика ГРПШ

Наименование параметра	Величина
1. Давление газа на входе, МПа/кгс/см^2	0,6/6,0
2. Диапазон настройки выходного давления, кПа/кгс/см^2	2,0/0,027
3. Пропускная способность при входном давлении, 0,6 МПа м^3/ч	600
4. Неравномерность регулирования,% не более	±10
5. Диапазон настройки давления начала срабатывания сбросного клапана кПа/кгс/см^2	3,2/0,032
6. Диапазон настройки давления срабатывания автоматического отключающего устройства, кПа/кгс/см^2- при понижении выходного давления	1,0/0,011
7. Часовой расход газа, м^3/ч	359

 

Газовое оборудование ГРП

В здании ГРП предусмотрена установка одного металлического шкафа, внутри которого размещено технологическое оборудование с двумя нитками редуцирования.

В состав технологического оборудования входит линия регулирования (редуцирования), манометры на входе и выходе.

На рабочей линии установлены последовательно - манометр для замера входного давления, кран пробковый, фильтр, манометр для замера давления после фильтра, регулятор давления газа РДНК-400, кран пробковый, манометр для замера выходного давления газа.

В конструкции регулятора давления предусмотрено наличие предохранительных устройств.

Регулятор давления газа РДНК-400 предназначен для редуцирования высокого давления 0,6 МПа до низкого давления 0,0027 МПа, автоматического поддержания низкого давления на заданном уровне, отключение подачи газа при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх допустимых заданных значений.

Регулятор давления подбирается по максимальному часовому расходу и минимальному входному давлению. Пропускную способность регуляторов рекомендуется принимать на 15¸20% больше максимального. Если условия работы регулятора отличаются от паспортных, необходимо сделать пересчёт производительности на рабочие условия.

Определяем отношение давлений до и после регулятора:

 

, (2.11)

 

Пропускную способность регулятора по паспортной производительности для случая  определяем:

 

нм³/ч. (2.12)

 

 

Пределы устойчивой работы регулятора:

 

 нм³/ч. (2.13)

 

Регулятор РДНК-400 обеспечивает настройку следующих параметров:

-   величина выходного давления;

    величина давления срабатывания сбросного клапана;

    величина давления срабатывания отключающего устройства при понижении и повышении выходного давления;

От сбросного клапана регулятора предусмотрен продувочный газопровод для сброса газа в атмосферу в случае недопустимого давления газа за регулятором. Продувочный газопровод выводится за пределы здания на 1м выше крыши здания.

Для очистки газа от механических примесей, способных повредить уплотнительные поверхности клапанов регуляторов давления, применяются фильтры. Для обеспечения непрерывной работы ГРП, при техническом осмотре фильтра, в блоке предусмотрен байпас. Падение давления в незагрязнённом фильтре не должно превышать 100¸200 кгс/м². При большем перепаде фильтр вынимают и очищают. При условных диаметрах Ду>50 мм применяются волосяные фильтры. Для данного ГРП выбран фильтр ФГ-50 (кассетный).

Учёт расхода газа в ГРП предусмотрен установкой газового счётчика. В счётчике предусмотрен штуцер для присоединения самопишущего термометра и отборное устройство для записи выходного давления. Счётчик 150-400-1,6.

Для отопления помещения устанавливается отопительный газовый аппарат типа АОГВ 11,6-3У. Для работы местного источника тепла в ГРП устанавливается регулятор давления РДГД-6, который снижает давление газа с Р=0,6 МПа до Р=0,0027МПа. Всё технологическое обвязывается основными продувочными и сбросными газопроводами в соответствии с требованиями нормативных документов.

На входе и выходе газопроводы оборудованы изолирующими фланцевыми соединениями. Установка фланцевых соединений производится перед зданием ГРП.

При монтаже продувочных и сбросных газопроводов необходимо обеспечить уклон в сторону основного газопровода. Крепление этих газопроводов производится к стенам здания ГРП при помощи опор через каждые два метра по месту.

Испытание газового оборудования и газопроводов ГРП на прочность и плотность после монтажа должны производиться в соответствии с требованиями ДБН В.2.5-20-2001 [2].

Отопление и вентиляция ГРП

Отопление и вентиляция ГРП выполнена в соответствии с требованиями ДБН В.2.5-20-2001 [2] и санитарным нормам СН-245-71 [14].

Теплопотери помещений, учитываемые при проектировании системы отопления, состоят из теплопотерь через строительные ограждения и теплопотерь на нагрев холодного приточного воздуха (жалюзийные приточные решетки).

Отопление здания ГРП запроектировано с естественной циркуляцией - источник теплоснабжения аппарат отопительный газовый, бытовой с водным контуром типа АОГВ. Расчётная температура в ГРП должна быть не ниже +50С.

Согласно ДБН В.2.5-20-2001 [2] в помещениях газового оборудования и вспомогательных помещениях запроектирована приточно-вытяжная естественная вентиляция, обеспечивающая 3-х кратный воздухообмен в час.

Приток осуществляется через отверстие с жалюзийными решетками, предусмотренным:

а) в помещении газового оборудования в нижней части двери на 0,5 м от пола,

б) в помещении вспомогательном в нижней части двери на 0,5 м от пола.

Вытяжка осуществляется дефлекторами, установленными на кровле.