Газоснабжение жилого района (стр. 7 из 10)
При расчете кольцевых сетей высокого (среднего) давления необходимо оставлять резерв давления для увеличения пропускной способности системы при аварийных газодинамических режимах. Принятый резерв проверяется расчетом при возникновении наиболее неблагоприятных аварийных ситуаций. Такие режимы обычно возникают при выключении головных участков сети.
Для однокольцевого газопровода аварийных режимов, подлежащих расчету, два: при выключении головных участков слева и справа от точки питания. Так как при выключении головных участков однокольцевой газопровод превращается в тупиковый, поэтому диаметр кольца определяется из расчета аварийного газодинамического режима при лимитированном газоснабжении для тупиковой линии.
Предварительный расчет диаметра кольца газопровода
Предварительный диаметр кольца газопроводов определяется по следующим приближенным зависимостям:
где
— расчетный расход газа для сети высокого давления, м3/ч; 
— расчетный расход газа потребителями, м3/ч; 
— коэффициент обеспеченности для всех потребителей; 
— абсолютные давления газа в начале и в конце сети, кПа2;1,1— коэффициент, учитывающий местные сопротивления;
— протяжённость кольца, м;0,59 — коэффициент, зависящий от соотношения между путевым и транзитным расходами и числа потребителей, составляющих путевую нагрузку.
По номограмме (приложение 9) выбирается диаметр кольца газопроводов. Целесообразно принимать постоянный диаметр для кольца газопроводов. Если такой диаметр подобрать не удается, то для участков газопроводов, расположенных диаметрально противоположно точке питания, следует выбирать трубы меньшего диаметра, но не менее чем 0,75 диаметра головного участка.
Газодинамический расчет аварийных режимов однокольцевой газовой сети
Выполняются два варианта газодинамического расчета аварийных режимов при выключенных головных участках слева и справа от точки питания (например: участок-n, участок-m). Приведенный ниже порядок расчета проводится для каждого из двух вариантов аварийных режимов.
Расчетный расход газа для каждого участка кольца газопроводов при аварийных режимах определяется по следующей формуле:
,где Qуч — расчетный расход газа на рассматриваемом участке, м3/ч.
По выбранному диаметру кольца газопроводов и по расчетному расходу газа по номограмме (приложение 9) определяются квадратичные потери давления на каждых 100 м рассматриваемого участка.
(кПа2).Квадратичные потери давления для всего участка определяются по следующей формуле:
,где Lу - длина рассчитываемого направления, м;
1,1-коэффициент, учитывающий наличие местных сопротивлений;
Результаты вычислений сводятся в таблицу 8.
Таблица 8
«Результаты газодинамического расчета аварийных режимов»
| Показатели участка |  ,кПа2 |  ,кПа2 | |||
| №уч-ка |  | Длина участка lуч, м |  , м3/ч | ||
| Отказал участок 0-7 | |||||
| 0-1 | 133х4 | 650 | 3100,5 | 6700 | 47905 |
| 1-2 | 133х4 | 250 | 3036 | 6250 | 17188 |
| 2-3 | 133х4 | 400 | 2690,2 | 4700 | 20680 |
| 3-4 | 114х4 | 10 | 1998,7 | 9170 | 1009 |
| 4-5 | 114х4 | 300 | 1968,7 | 8340 | 27522 |
| 5-6 | 114х4 | 280 | 1862,9 | 6670 | 20544 |
| 6-7 | 114х4 | 300 | 1740,6 | 5833 | 19249 |
| ∑=154097 | |||||
| Отказал участок 0-1 | |||||
| 0-7 | 114х4 | 200 | 3100,5 | 17500 | 3850 |
| 7-6 | 114х4 | 300 | 1359,7 | 3600 | 11880 |
| 6-5 | 114х4 | 280 | 1237,4 | 3300 | 10164 |
| 5-4 | 114х4 | 300 | 1131,6 | 3000 | 9900 |
| 4-3 | 114х4 | 10 | 1101,6 | 2600 | 286 |
| 3-2 | 133х4 | 400 | 410,1 | 142 | 625 |
| 2-1 | 133х4 | 250 | 64,3 | 1 | 3 |
| ∑=71358 | |||||
Диаметры участков кольца газопроводов в процессе расчета корректируем таким образом, чтобы давление газа у последнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого значения.
Для всех ответвлений рассчитываем диаметры газопроводов с подачей им:
,где
– расчетно-часовой расход газа на рассматриваемом ответвлении, м3/ч.Давление вначале рассматриваемого ответвления определяется исходя из следующей формулы:
,где
– давление вначале рассматриваемого ответвления, кПа; 
– абсолютное давление газа (начальное давление газа после ГРП), кПа2; 
– сумма потерь давления на участках кольца газопроводов, расположенных до точки подключения рассматриваемого ответвления к кольцу.Затем определяем допустимые потери квадрата давления на 100м рассматриваемого ответвления по формуле
,где
– длина рассматриваемого ответвления, м;По номограмме выбираем диаметр ответвления и действительное значение потерь давления на 100м.
Потери квадрата давления на всем ответвлении вычисляются по формуле:
,где
– действительное значение потерь давления на 100м, кПа2.Давление в конце ответвления вычисляется по следующей формуле:
.Результаты вычислений сводим в таблицу 9.
Таблица 9
«Результаты газодинамического расчета ответвлений при аварийных режимах»
| №Отв-я |  , м3/ч |  , м | | ,кПа2 |  ,кПа2 |  ,кПа |  ,кПа |
| Отказал участок 0-7 | |||||||
| 1 | 64,5 | 70 | 38×3 | 4 000 | 3080 | 559 | 556 |
| 2 | 345,8 | 90 | 38×3 | 100 000 | 99000 | 543 | 443 |
| 3 | 691,5 | 50 | 57×3 | 35 000 | 19250 | 524 | 505 |
| 4 | 30 | 120 | 38×3 | 2 300 | 3036 | 523 | 520 |
| 5 | 1740,6 | 100 | 70×3 | 70 000 | 77000 | 496 | 411 |
| 6 | 122,3 | 110 | 38×3 | 14 000 | 16940 | 475 | 457 |
| 7 | 105,8 | 90 | 38×3 | 10 000 | 9900 | 454 | 443 |
| Отказал участок 0-1 | |||||||
| 7 | 105,8 | 90 | 38×3 | 10 000 | 9900 | 567 | 558 |
| 6 | 122,3 | 110 | 38×3 | 14 000 | 16940 | 556 | 541 |
| 5 | 1740,6 | 100 | 70×3 | 70 000 | 77000 | 547 | 471 |
| 4 | 30 | 120 | 38×3 | 2 300 | 3036 | 538 | 535 |
| 3 | 691,5 | 50 | 57×3 | 35 000 | 19250 | 538 | 520 |
| 2 | 345,8 | 90 | 38×3 | 100 000 | 99000 | 537 | 435 |
| 1 | 64,5 | 70 | 38×3 | 4 000 | 3080 | 537 | 534 |
6. Распределение потоков при нормальном газодинамическом режиме