5. Пример решения поставленных задач

Исходные данные:

q = 48,9 млн м³/сут;

D_осн.тр = 1240х20 м;

l_осн.тр = 105 км;

_в = 0,6;

 = 1010^-6 Пас;

Т_ср = 298 С;

D_обв.тр = 630х8 м;

l_обв.тр = 20 км (от 60 до 80 км по трассе);

R = 498 ;

р_нач = р_наг = 55,7 кгс/см² = 5,46 МПа;

Т_кр = 199 К;

р_кр = 46 кгс/см²;

 = 0,05 мм;

р_атм = 1,033 кгс/см² = 0,1 МПа;

_в = 520 МПа;

m = 0,6;

k₁ = 1,47;

k₂ = 1,0;

n =1,1;

d_п = 150 мм.

После окончания ремонтных работ р_н = 56,0 кгс/см², р_к = 39,2 кгс/см², q = 49,0 млн м³/сут.

Задача 1. При заданных параметрах перекачки газа по МГП определить давление в конце участка во время нормальной эксплуатации трубопровода.

Исходное уравнение:

.

1. Определение величин, входящих в уравнение, _в, Т_ср производят по вышеприведенным формулам.

Расчет величины Z_ср ведут при средних параметрах перекачки для заданного участка трубопровода (Т_ср, р_ср).

Для определения р_ср необходимо сначала задаться величиной р_к, затем определить Z_ср и рассчитать р_к по исходному уравнению.

Если принятое значение р_к и значение, полученное расчетным путем будут отличаться более чем на 2 %, то расчет необходимо повторить, задавшись новым значением р_к.

Задаемся р_к = 39,5 кгс/см² и определяем приведенные параметры состояния газа:

По графику (рис. 4) определяем Z_ср:

Z_ср = 0,92.

2. Определение режима движения и коэффициента гидравлических потерь .

,

= 33,3 млн м³/сут.

q_факт > q_пер – режим квадратичного трения,

3. Определение р_к.

р_к = 39,2 кгс/см².

Разница с принятым в начале расчета значением р_к допустима, к расчету принимаем р_к = 39,2 кгс/см².

Задача 2. При наличии обводного трубопровода определить величину р_н, если необходимо сохранить заданную производительность и сделать выводы о возможности или невозможности перекачки по данному варианту.

1. Определение D_э при наличии обводного трубопровода.

, D_э = 0,943.

2. Учет местных сопротивлений при обводном трубопроводе.

= 246 м,

l_{экв общ} = 105,246 км.

3. Определение начального давления во время ремонтных работ при сохранении производительности перекачки.

,

,

2391173 = 79,2 -79,21537,

= 6759,

р_н = 82,2 кгс/см².

4. Толщина стенки трубопровода при р_н = 82,2 кгс/см².

= 0,025 м.

Так как ₁ > _{исходной}, то перекачка по принятому к расчету варианту невозможна.

Задача 3. При наличии обводного трубопровода определить производительность перекачки при сохранении р_н и р_к.

1. Расчет производительности перекачки при наличии обводного трубопровода при ремонтных работах при сохранении начального и конечного давления в трубопроводе.

=

= 0,32627,33,00 = 26,8 млн м³/сут.

Вывод. Производительность во время ремонтных работ при использовании обводного трубопровода должна быть снижена до 26,8 млн м³/сут, изменение величины  не учитывается.

2. Проверка толщины стенки обводного трубопровода:

- определение давления на 60 км

= 47,0 кгс/см²;

- толщина стенки обводного трубопровода

= 0,0074,

0,0074 < 0,008.

Таким образом параметры перекачки при выполнении капитального ремонта принимаются равными:

р_н = 55,7 кгс/см²;

р_к = 39,2 кгс/см²;

р_60км = 47,0 кгс/см²;

q = 26,6 млн м³/сут.

Задача 4. Определить объем газа, сбрасываемого из участка трубопровода, подлежащего замене, и время истечения.

1. Определение давления на 80 км трассы:

= 43,7 кгс/см².

2. Среднее давление на участке основного трубопровода от 60 км до 80 км определяется как среднеарифметическое в связи с малой разностью р_60км и р_80км:

= 45,35 кгс/см².

3. Запас газа на заданном участке к моменту выполнения ремонтных работ:

= 1,1 млн м³.

4. Время истечения газа, до р = р_атм.

Расчет проводится в две ступени:

- определение давления, соответствующего моменту смены режима истечения, Р*;

- определение времени истечения в критическом и докритическом режиме t₁и t₂ соответственно:

= 1,89 кгс/см²,

= 15776 с,

= 4422 с = 1,2 ч.

Задача 5. Рассчитать гидравлическую эффективность работы трубопровода после восстановительных работ.

,

= 0,0102,

_теор = 0,01.

= 0,98.

Вывод. Гидравлическая эффективность работы МГП после капитального ремонта лежит в пределах нормы.