Исходные данные. 
Расчет разветвленной сети паропроводов промышленного предприятия и выбор конденсатоотводчиков

Вариант 9.

Таблица ИД.1 — Задание на I часть КП.

МесторождениеБерезовское;кг/м3;

Режим промышленного потребления — трехсменный;

Летний режим газопотребления (с мая по август):

ати.;

мм.вод.ст.

Таблица ИД.2 — Задание на I часть КП.

Таблица ИД.3 — Задание на II часть КП.

Таблица ИД.4 — Задание на II часть КП.

Ответвление А.	Ответвление Б.	Ответвление В.	Г.	Д.
4/120.		2/100.	10/86.		4/58.	10/60.		5/80.	10/60.	12/70.

1. Проектирование и расчет систем газоснабжения

Снижение давления газа, поступающего из распределительного газопровода, и поддержание давления на определенном уровне, а также полное автоматическое отключение газа в необходимых случаях производится в ГРП и ГРУ. В зависимости от давления газа на входном газопроводе ГРП бывают высокого (свыше 3 до 12 кгс/см2) и среднего (свыше 0,05 до 3 кгс/см2) давления.

ГРП размещают: в отдельно стоящих зданиях; в пристройках к производственным зданиям; в помещениях, встроенных в одноэтажные производственные здания; в шкафах, устанавливаемых на несгораемой стене снаружи газифицируемого здания или на отдельно стоящих несгораемых опорах; на покрытиях газифицируемых производственных зданий; на открытых площадках, если позволяют климатические условия.

Оборудование и устройства ГРП включают в себя:

• — фильтр — для очистки газа от механических примесей (пыли, окалины, грязи);
• — предохранительный запорный клапан — для полного автоматического отключения подачи газа при повышении давления газа за регулятором давления сверх заданных пределов;
• — регулятор давления — для обеспечения автоматического снижения давления газа и поддержания его значения на заданном уровне независимо от изменения расхода газа на оборудование и колебаний давления на входном газопроводе;
• — предохранительное сбросное устройство — для сброса некоторого количества газа в атмосферу при возможных кратковременных повышениях его давления за регулятором, чтобы избежать отключения газа на объектах предохранительным запорным клапаном;
• — обводной газопровод (байпас) с двумя последовательно расположеннымизапорными устройствами — для подачи по нему газа во время ревизии или ремонта оборудования;
• — сбросные и продувочные трубопроводы — для сброса газа в атмосферу от предохранительно-сбросных устройств и продувки газопроводов и оборудования, т. е. для освобождения их в необходимых случаях от воздуха или газа;
• — средства измерений — манометры (показывающие и самопишущие) для измерения давления газа перед регулятором и за ним; термометры (показывающие и самопишущие) для измерения температуры газа;
• — импульсные трубки — для соединения отдельных элементов оборудования между собой и с контролируемыми точками газопроводов, а также для присоединения средств измерений к газопроводам в контролируемых точках.

ГРУ могут быть двухступенчатыми, если разность между входным и выходным давлением превышает 6 кгс/см2. В этом случае устанавливают последовательно два регулятора, а фильтр ставят только перед первым по ходу газа регулятором. На объектах с резкими колебаниями (сезонными и суточными) потребления газа предусматривают две линии регулирования.

Условный диаметр продувочного трубопровода должен быть не менее 20 мм, а сбросного — равен условному диаметру патрубка ПСУ, но не более 20 мм.

В схемах ГРП, как правило, предусматривают узел учета расхода газа с газовыми счетчиками или ссужающим устройством (диафрагмой) и дифманометром-расходомером.

Строения, предназначенные для размещения ГРП, должны быть одноэтажными I и II степени огнестойкости. Швы сопряжения кирпичных стен и фундаментов всех помещений должны быть перевязаны. Полы в помещениях ГРП должны быть изготовлены из несгораемых материалов и не дающих искры при падении на них инструмента или металлических предметов. Стены, разделяющие помещения ГРП, должны быть противопожарными I типа и газонепроницаемыми (без дымовых и вентиляционных каналов, оштукатуренными с двух сторон).

ГРП с входным давлением до 6 кгс/см2 можно располагать в пристройках к производственным зданиям, в том числе и котельным I и II степени огнестойкостис помещениями категорий Г и Д. Допускается располагать ГРП с входным давлением свыше 6 кгс/см2 в пристройках, соответствующих указанным требованиям, если это необходимо по условиям технологии.

1.1 Определение общего расхода газа, месячных, часовых и максимальных и минимальных расходов газа

Расчет тупикового разветвленного газопровода производится в следующем порядке:

• 1. Строится годовой график потребления горючего газа и определяют расчетный часовой расход объектов газоснабжения ?Vmax, ?Vmin.
• 2. Выбирается общая схема подачи газа на основании ситуационного плана промплощадки объекта газоснабжения и разрабатывается расчетная схема.
• 3. Выполняется гидравлический расчет участка газопровода от ввода до газораспределительного пункта (ГРП) и межцехового газопровода.
• 4. Выбирается диаметр труб газопроводов до ГРП и участков между цехами, а также оборудование ГРП (регуляторы давления и фильтры).

Годовой расход на отопление и коммунально-бытовые нужды приводятся в условии задания. Для определения суммарного годового расхода газа необходимо рассчитать годовой расход газа на производственные нужды. Его подсчитывают исходя из заданного зимнего и летнего часовых расходов газа цехами и количество часов их работы в каждом месяце (без учета праздников и выходных дней для котельных и коммунально-бытовых потребителей и с учетом — для промышленных потребителей).

Зная расчетный годовой расход газа на производственные нужды Vпр, можно найти его суммарный расход для объекта газоснабжения:

(м3/год).

Для составления годового графика расхода газа необходимо знать распределение по месяцам заданного годового расхода на отопление и коммунально-бытовые нужды. Используя эти сведения, составляется сводная ведомость, на основании которой строится годовой график расхода газа за объектом газоснабжения. График дает наглядное представление о структуре потребления газа по объекту газоснабжения и распределении его расхода по месяцам.

Используя расчетную схему, рассчитывается максимальный часовой расход газа в зимний период и минимальный часовой расход газа в летний период. Максимальный часовой расход газа на отопление () рассчитывают для самых холодных суток года. Летом на отопление производственных и жилых помещений газ практически не расходуется. Сравнительно небольшой его объем используется для горячего водоснабжения жилого сектора. При определении минимального часового расхода газа в году его можно не учитывать, так как минимум расхода приходится на ночные часы, в это время водоразбор в квартирах отсутствует.

Максимальный часовой расход газа на коммунально-бытовые нужды зимой определяется расчетным путем. Аналогично определяются и минимальный часовой расход в течение года, а также расход газа летом.

Минимальный часовой расход газа на коммунально-бытовые нужды зимой определяется расчетным путем. Аналогично определяются и минимальный часовой расход в течение года, а также расход газа летом.

Минимальный часовой расход потребуется для оценки режима работы принятых на ГРП регуляторов давления.

Годовой расход природного газа объектом газоснабжения:

нм3/год,.

где — годовой расход газа промышленным потребителем;

— годовой расход газа коммунально-бытовыми потребителями;

— годовой расход газа на отопление.

Распределение по месяцам годовых расходов газа на отопление и коммунально-бытовые нужды, распределение годового производственного газопотребления производим в виде таблицы. При заполнении учитываем следующее:

• 1) Режим работы производственных цехов (3 смены);
• 2) При расчётах использовать календарь текущего 2015 года;
• 3) Учитывать летний расход природного газа:

нм3/ч; (1.1).

нм3/ч;

нм3/ч; (1.2).

нм3/ч.

Таблица 1.1 — Распределение годовых расходов газа на отопление и коммунально-бытовое нужды.

Обозначение.	Месяцы.	Итого.
Расход газа на отопление, нм3/мес.	19,2.		14,2.	9,1.	2,4.	1,1.	1,0.	0,9.	1,9.	7,7.		14,5.	100%.
1,171.	0,976.	0,8662.	0,5551.	0,1464.	0,0671.	0,061.	0,0549.	0,1159.	0,4697.	0,732.	0,8845.	6,1· 105. нм3/год.
Расход газа на коммунальнобытовые нужды, нм3/мес.	11,1.	11,1.	10,8.	9,0.	6,7.	5,3.	5,0.	4,7.	5,6.	8,2.	10,6.	11,9.	100%.
6,993.	6,993.	6,804.	5,67.	4,221.	3,339.	3,15.	2,961.	3,528.	5,166.	6,678.	7,497.	63· 105. нм3/год.
Суммарный расход газа, нм3/мес.	8,164.	7,969.	7,6702.	6,2251.	4,3674.	3,4061.	3,211.	3,0159.	3,6439.	5,6357.	7,41.	8,3815.	69,1· 105. нм3/год.

Таблица 1.2 — Распределение производственногогазопотребления.

Таблица 1.3 — Общий годовой расход природного газа объектами газоснабжения.

На основании полученных данных строим график годового газопотребления объектами газоснабжения, который изображен в Приложении 1.

Определение максимально-часовых расходов природного газа.

объектами газоснабжения:

— для отопления:

нм3/ч (1.3).

где — максимальный (январский) расход газа на отопление (по таблице 1.1), нм3/мес;

= 18 °C — температура внутри отапливаемого помещения;

= -24°С — максимально-расчетная температура наружного воздуха наиболее холодного месяца (января);

n= 31 — число календарных дней января;

= -7°С — средняя температура наружного воздуха в январе.

нм3/ч Примечание: все данные взяты из [1] для выбранного региона (г. Гомель).

— для коммунально-бытовых нужд:

нм3/ч (1.4).

где — максимальный расход газа на к/б нужды (по таблице 1.1);

a= 0,18 — коэффициент, устанавливающий долю максимально-суточного расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах недели;

b = 0,109 — коэффициент, устанавливающий долю максимально-суточного расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах суток декабря;

n= 31 — число календарных дней декабря.

нм3/ч Определение минимально-часовых расходов природного газа объектами газоснабжения:

Минимальный расход природного газа объектами газоснабжения:

— для отопления:

— для коммунально-бытовых нужд:

нм3/ч (1.5).

где — минимальный расход газа на к/б нужды (по таблице 1.1);

= 0,129 — коэффициент минимального суточного расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах недели;

= 0,001 — коэффициент минимального часового расхода газа на коммунально-бытовые нужды в пределах суток августа (ночные часы);

n = 31 — число календарных дней августа.

нм3/ч.

Полученные данные сведем в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 — Годовой, месячный и часовой расходы природного газа.

Категории расхода.	Размер-ность.	Отопление.	К/Б.	Промышл. расходы.	Всего.
Годовой расход ПГ.	нм3/год.	6,1· 105.	63· 105.	63,342· 105.	132,442· 105.	;
Месячный расход. -max -min	нм3/мес.	1,171· 105 0,0549· 105	7,497· 105 2,961· 105	6,49· 105 3,09· 105	15,158· 105 6,1059· 105	;
Часовой расход. -max -min	нм3/мес.	264,419.	138,39 0,359	1230 645	1632,81 645,359	1632,81 645,359

1.2 Гидравлический расчет газопровода

Заложение и устройство наружных и внутренних газопроводов:

Исходя из заданных объектов потребеления газа необходимо спроектировать систему газоснабжения с указанием расчетных длин участков и расположения отводов, задвижек и конденсатоотводчиков.

Газопроводы, входящие в систему газоснабжения, классифицируют по следующим признакам:

• 1) месторасположение относительно планировки населенного пункта — уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, внутренние (расположенные внутри зданий и помещений);
• 2) месторасположение относительно поверхности земли — подземные, надземные, наземные;
• 3) назначение в системе газоснабжения — распределительные, вводы, вводные, продувочные, сбросные, импульсные;
• 4) давление газа (МПа) — высокого Iкатегории (свыше 6 до 12), высокого II категории (свыше 0,3 до 0,6), среднего (свыше 0,005 до 0,3), низкого (до 0,005).

Распределительные газопроводы — наружные газопроводы, обеспечивающие подачу газа от источника газоснабжения до газопроводов-вводов, а также газопроводы высокого и среднего давления, предназначенные для подачи газа к одному объекту (ГРП, промышленные предприятия, котельные и т. п.).

Вводы — газопроводы от места присоединения к распределительному газопроводу до отключающего устройства на вводе.

Вводные газопроводы — участки от отключающего устройства на вводе (при установке последнего снаружи здания) до внутреннего газопровода, включая газопровод, проложенный в футляре через стену здания.

Внутренние газопроводы — участки от газопровода-ввода (при установке отключающего устройства внутри здания) или от вводного газопровода до места подключения газоиспользующей установки.

Для трубопроводов:

• — низкого давлениям/с;
• — среднего и высокого давления м/с.

Для каждого участка газопровода расчет выполняется по трем вариантам — на одну ступень выше и на одну ступень ниже ориентировочно принятого по уравнению неразрывности потока.

Наружные газопроводы Глубина заложения газопроводов должна быт не менее 0,8 м до верха газопровода или футляр. В местах, где движение транспорта отсутствует, допускается уменьшение глубины заложения до 0,6 м.

Газопроводы, транспортирующие неосушенный газ, прокладывают ниже зоны сезонного промерзания с уклоном к конденсатосборником не менее 0,002. Конденсатосборники и гидрозатворы устанавливают ниже зоны промерзания грунта.

В концекаждого межцехового газопровода предусматривают продувочный трубопровод с краном для его отключения и штуцером с краном для отбора проб. При небольшой протяженности и малом диаметре газопровода предусматривают только штуцер с краном или осуществляют продувку через продувочный трубопровод внутренних газопроводов.

На надземных газопроводах устанавливают запорные устройства и изолирующие фланцевые соединения. Газопроводы, транспортирующие неосушенный газ, прокладывают с уклоном не менее 0,03 с установкой в нижних точках устройств для удаления конденсата (дренажные штуцеры). Для таких газопроводов предусматривают тепловую изоляцию.

Внутренние газопроводы Ввод газопровода в котельную предусматривается непосредственно в котельный зал или в смежное с ним помещение при условии соединения этих помещений открытым дверным проемом.

Прокладка газопроводов низкого и среднего давления через производственные помещения, не связанные с использованием газа, допускается при отсутствии на транзитных участках арматуры и обеспечения круглосуточного доступа в это помещение персонала. Запрещается прокладка газопроводов через подвалы, помещения, относящиеся по пожарной и взрывопожарной опасности к категории, А и Б, взрывоопасные зоны всех помещений, помещения подстанций и электрораспределительных устройств, склады взрывоопасных и горючихматериалов, вентиляционные камеры, дымоходы, помещения.