Проект газопровода высокого давления от ГРС с. Яренск до ГРП №1
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
?сти от значения числа Рейнольдса коэффициент гидравлического трения определяется:
для ламинарного режима движения газа Re 2000
, (2.16)
- для критического режима движения газа Re = 2000-4000
, (2.17)
при Re > 4000 - в зависимости от выполнения условия (2.16);
для гидравлически гладкой стенки (неравенство (2.16) справедливо);
при 4000 < Re < 100 000 по формуле:
, (2.18)
при Re > 100 000
, (2.19)
Находим число Рейнольдса:
;
Тогда коэффициенты гидравлического трения для участков будут соответственно равны:
;
Для определения давления в конце каждого участка газопровода выразим из формулы 1.13 конечное давление:
Давление в конце участка газопровода:
= 0.59МПа
Рассчитав потери давления в газопроводе, можно уточнить диаметры труб по приведенным ранее формулам.
) Произведем расчет для первого участка газопровода длиной 600 м:
Определяем среднее (усредненное) давление газа в сети:
МПа
Определим значение коэффициента А:
;
Тогда расчетный внутренний диаметр газопровода:
см.
Таблица 2.5 - Результаты расчета после уточнения давления
Участок газопроводаЧасовой расход, м3/чДлина участка, мРасчетный диаметр, ммДиаметр по ГОСТ 10704-91, мм14270381019,24219 (стенка 6мм)
Таким образом, первоначально выбранный диаметр для участка газопровода останется неизменным.
Результаты расчета внутреннего диаметра участка газопровода и конечного давления на участке газопровода представлены в табличном виде, смотри таблицу 2.6.
Таблица 2.6 - Результаты расчета диаметров и падения давления на участках газопровода
Участок газопроводаДлина, мЧасовой расход газа, м3/часДавление в начале участка, МПаДавление в конце участка, МПаДиаметр внешний, мм1381042700,60,59219
2.3 Определение толщины стенок труб
Определим расчетное сопротивление металла труб:
Для газопровода выбираем трубы из нормализованной низколегированной листовой стали марки 17Г1С, ТУ 14-3-272-73.
Основные нормативные характеристики металла:
- предел прочности ssв=588,7 МПа
пределом текучести ssт=412 МПа.
Расчетные толщины стенок труб, отводов, переходов, днищ и основной трубы тройников определяются по формуле
, (2.20)
где n p -коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления nр=1,1;
р - рабочее давление, МПа;н - наружный диаметр трубопровода, см;- расчетное сопротивление растяжению металла труб, МПа.
Значения расчетного сопротивления R определяются по формуле:
(2.21)
Нормативные сопротивления Run и Ryn принимаются равными минимальным значениям соответственно временного сопротивления и предела текучести материала труб и соединительных деталей по государственным стандартам и техническим условиям на трубы и соединительные детали.
Таким образом,
МПа
Тогда толщина стенки газопровода (см) на участке будет равна:
Для обеспечения дополнительного запаса прочности и надежности газопровода номинальная толщина стенки будет значительно превышать расчетную. Оставляем толщину стенки без изменений. t=6мм
2.4 Проверка прочности подземных газопроводов
Проверка прочности подземного газопровода состоит в соблюдении следующих условий:
при совместном действии всех нагрузок силового и деформационного нагружений:
; (2.22)
; (2.23)
при совместном действии всех нагрузок силового и деформационного нагружений и сейсмических воздействий:
; (2.24)
, (2.25)
где - расчетное сопротивление металла труб 1.21
При отсутствии 100 %-ного контроля сварных швов газопроводов правые части условий (1.22-1.25) должны приниматься с понижающим коэффициентом 0,85.
Значения sпрNS и sпрS определяются по формулам (1.26) и (1.27):
,МПа (2.26)
МПа, (2.27)
где sоу - дополнительное напряжение в газопроводе, обусловленное прокладкой его в особых условиях;
sс - дополнительные напряжения в газопроводе, обусловленные прокладкой его в сейсмических районах;
р - рабочее давление, МПа;
Е - модуль упругости материала труб. Принимается равным: Е = 206000 МПа;
a - коэффициент линейного теплового расширения материала труб принимается равным: a= 1,2 10-5, С-1;
- температурный перепад, оС;
- внешний диаметр, см;
m - коэффициент Пуассона материала труб принимается равным: m = 0,3;
r - плотность материала труб принимается равной: r = 7850 кг/м3.
Абсолютное значение максимального положительного Dt(+) или отрицательного Dt(-) температурного перепада, при котором толщина стенки определяется только из условия восприятия внутреннего давления по формуле (2.20), определяются для рассматриваемого частного случая соответственно по формулам:
; (2.28)
, (2.29)
где R1 - расчетное сопротивление металла труб
, (2.30)
где m - коэффициент условий работы трубопровода;- коэффициент надежности по материалу; н - коэффициент надежности по назначению трубопровода;н - нормативное сопротивление металла труб, численно равное минимальному значению временного сопротивления разрыву, R1н =МПа. =0,9 [1, табл. 1];
к1=1,47 [1, табл. 9];
кн=1,00;
m - коэффициент Пуассона материала труб принимается равным: m = 0,3.
Е = 206000 МПа;
a - коэффициент линейного расширения металла трубы, град-1; a= 1,2 10-5, С-1.
Тогда:
С;
С.
Для дальнейшего расчета принимаем больший из перепадов .
Проверка прочности участков га