Гидравлический расчет газопроводов(методика СП 42-101-2003)
На данной странице изложена методика на основании которой составлен расчет.
Пример гидравлического расчета:
где Рн — абсолютное давление в начале газопровода, МПа;
Рк — абсолютное давление в конце газопровода, МПа;
l — расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;
d — внутренний диаметр газопровода, см;
r0 — плотность газа при нормальных условиях, кг/м 3 ;
где Рн — давление в начале газопровода, Па;
Рк — давление в конце газопровода, Па;
Примечание сайта: Выбор диаметров газопровода на стадии гидравлического расчета происходит по сортаменту выбранной трубы или из типового ряда условных диаметров. Данные из сортамента труб можно получить онлайн на сайте в программе «СОРТАМЕНТ ТРУБ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ (СТАЛЬНЫХ, ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ И Т.Д.). КАЛЬКУЛЯТОР ТРУБ ОНЛАЙН».
3.28 Коэффициент гидравлического трения l определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,
Q0, d — обозначения те же, что и в формуле (3), и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию (6),
(Примечание :в формуле №6 допущена опечатка. Вместо знака равно должен быть знак умножения)
n — эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных — 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных — 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации — 0,0007 см;
d — обозначение то же, что и в формуле (3).
В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения l определяется:
— для ламинарного режима движения газа Re
— для критического режима движения газа Re = 2000-4000
— при Re > 4000 — в зависимости от выполнения условия (6);
— для гидравлически гладкой стенки (неравенство (6) справедливо):
— для шероховатых стенок (неравенство (6) несправедливо) при Re > 4000
где n — обозначение то же, что и в формуле (6);
d — обозначение то же, что и в формуле (3).
3.29 Расчетный расход газа на участках распределительных наружных газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа, следует определять как сумму транзитного и 0,5 путевого расходов газа на данном участке.
3.30 Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) допускается учитывать путем увеличения фактической длины газопровода на 5—10 %.
3.31 Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетную длину газопроводов определяют по формуле (12)
где l1 — действительная длина газопровода, м;
— сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода;
d — обозначение то же, что и в формуле (3);
l — коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода по формулам (7)—(11).
3.32 В тех случаях когда газоснабжение СУГ является временным (с последующим переводом на снабжение природным газом), газопроводы проектируются из условий возможности их использования в будущем на природном газе.
При этом количество газа определяется как эквивалентное (по теплоте сгорания) расчетному расходу СУГ.
3.33 Падение давления в трубопроводах жидкой фазы СУГ определяется по формуле (13)
где λ— коэффициент гидравлического трения;
V — средняя скорость движения сжиженных газов, м/с.
Примечание сайта: Гидравлический расчет трубопровода жидкой фазы СУГ с определением потерь давления можно выполнить в калькуляторе:
С учетом противокавитационного запаса средние скорости движения жидкой фазы принимаются: во всасывающих трубопроводах — не более 1,2 м/с; в напорных трубопроводах — не более 3 м/с.
Коэффициент гидравлического трения l определяется по формуле (11).
3.34 Расчет диаметра газопровода паровой фазы СУГ выполняется в соответствии с указаниями по расчету газопроводов природного газа соответствующего давления.
3.35 При расчете внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов допускается определять потери давления газа на местные сопротивления в размере, %:
— на газопроводах от вводов в здание:
до стояка — 25 линейных потерь
— на внутриквартирной разводке:
при длине разводки 1—2 м — 450 линейных потерь
3.36 При расчете газопроводов низкого давления учитывается гидростатический напор Hg, даПа, определяемый по формуле (14)
где g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с 2 ;
h — разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопровода, м;
rа — плотность воздуха, кг/м 3 , при температуре 0 °С и давлении 0,10132 МПа;
r0 — обозначение то же, что в формуле (3).
3.37 Расчет кольцевых сетей газопроводов следует выполнять с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец. Неувязка потерь давления в кольце допускается до 10 %.
3.38 При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.
3.39 При выполнении гидравлического расчета газопроводов, проведенного по формулам (5)—(14), а также по различным методикам и программам для электронно-вычислительных машин, составленным на основе этих формул, расчетный внутренний диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле (15)
где dp — расчетный диаметр, см;
А, В, m, m1 — коэффициенты, определяемые по таблицам 6 и 7 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;
DРуд — удельные потери давления (Па/м — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (16)
DРдоп — допустимые потери давления (Па — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления);
L — расстояние до самой удаленной точки, м.
| Категория сети | А |
| Сети низкого давления | 10 6 / (162 p 2 ) = 626 |
| Сети среднего и высокого давления | P0 /(Pm162π 2 ), P0 = 0,101325 МПа, Pm — усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа. |
| Материал | В | m | m1 |
| Сталь | 0,022 | 2 | 5 |
| Полиэтилен | 0,0446 | 1,75 | 4,75 |
3.40 Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший — для стальных газопроводов и ближайший меньший — для полиэтиленовых.
Примечание сайта: Этапы методики 3.39-3.40 можно выполнить на сайте с помощью калькулятора «Расчет диаметра газопровода по СП 42-101-2003».
Источник
Гидравлический расчет газопроводов(методика СП 42-101-2003)
На данной странице изложена методика на основании которой составлен расчет.
Пример гидравлического расчета:
где Рн — абсолютное давление в начале газопровода, МПа;
Рк — абсолютное давление в конце газопровода, МПа;
l — коэффициент гидравлического трения;
l — расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;
d — внутренний диаметр газопровода, см;
r0 — плотность газа при нормальных условиях, кг/м 3 ;
Q0 — расход газа, м 3 /ч, при нормальных условиях;
— для сетей низкого давления по формуле
где Рн — давление в начале газопровода, Па;
Рк — давление в конце газопровода, Па;
3.28 Коэффициент гидравлического трения l определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,
где v — коэффициент кинематической вязкости газа, м 2 /с, при нормальных условиях;
Q0, d — обозначения те же, что и в формуле (3), и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию (6),
(Примечание :в формуле №6 допущена опечатка. Вместо знака равно должен быть знак умножения)
n — эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных — 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных — 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации — 0,0007 см;
d — обозначение то же, что и в формуле (3).
В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения l определяется:
— для ламинарного режима движения газа Re
— для критического режима движения газа Re = 2000-4000
— при Re > 4000 — в зависимости от выполнения условия (6);
— для гидравлически гладкой стенки (неравенство (6) справедливо):
— для шероховатых стенок (неравенство (6) несправедливо) при Re > 4000
где n — обозначение то же, что и в формуле (6);
d — обозначение то же, что и в формуле (3).
3.29 Расчетный расход газа на участках распределительных наружных газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа, следует определять как сумму транзитного и 0,5 путевого расходов газа на данном участке.
3.30 Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) допускается учитывать путем увеличения фактической длины газопровода на 5—10 %.
3.31 Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетную длину газопроводов определяют по формуле (12)
где l1 — действительная длина газопровода, м;
— сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода;
d — обозначение то же, что и в формуле (3);
l — коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода по формулам (7)—(11).
3.32 В тех случаях когда газоснабжение СУГ является временным (с последующим переводом на снабжение природным газом), газопроводы проектируются из условий возможности их использования в будущем на природном газе.
При этом количество газа определяется как эквивалентное (по теплоте сгорания) расчетному расходу СУГ.
3.33 Падение давления в трубопроводах жидкой фазы СУГ определяется по формуле (13)
где l — коэффициент гидравлического трения;
V — средняя скорость движения сжиженных газов, м/с.
С учетом противокавитационного запаса средние скорости движения жидкой фазы принимаются: во всасывающих трубопроводах — не более 1,2 м/с; в напорных трубопроводах — не более 3 м/с.
Коэффициент гидравлического трения l определяется по формуле (11).
3.34 Расчет диаметра газопровода паровой фазы СУГ выполняется в соответствии с указаниями по расчету газопроводов природного газа соответствующего давления.
3.35 При расчете внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов допускается определять потери давления газа на местные сопротивления в размере, %:
— на газопроводах от вводов в здание:
до стояка — 25 линейных потерь
— на внутриквартирной разводке:
при длине разводки 1—2 м — 450 линейных потерь
3.36 При расчете газопроводов низкого давления учитывается гидростатический напор Hg, даПа, определяемый по формуле (14)
где g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с 2 ;
h — разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопровода, м;
rа — плотность воздуха, кг/м 3 , при температуре 0 °С и давлении 0,10132 МПа;
r0 — обозначение то же, что в формуле (3).
3.37 Расчет кольцевых сетей газопроводов следует выполнять с увязкой давлений газа в узловых точках расчетных колец. Неувязка потерь давления в кольце допускается до 10 %.
3.38 При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.
3.39 При выполнении гидравлического расчета газопроводов, проведенного по формулам (5)—(14), а также по различным методикам и программам для электронно-вычислительных машин, составленным на основе этих формул, расчетный внутренний диаметр газопровода следует предварительно определять по формуле (15)
где dp — расчетный диаметр, см;
А, В, m, m1 — коэффициенты, определяемые по таблицам 6 и 7 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;
Q0 — расчетный расход газа, м 3 /ч, при нормальных условиях;
DРуд — удельные потери давления (Па/м — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (16)
DРдоп — допустимые потери давления (Па — для сетей низкого давления, МПа/м — для сетей среднего и высокого давления);
L — расстояние до самой удаленной точки, м.
| Категория сети | А |
| Сети низкого давления | 10 6 / (162 p 2 ) = 626 |
| Сети среднего и высокого давления | P0 = 0,101325 МПа, Pm — усредненное давление газа (абсолютное) в сети, МПа. |
| Материал | В | m | m1 |
| Сталь | 0,022 | 2 | 5 |
| Полиэтилен | , v — кинематическая вязкость газа при нормальных условиях, м 2 /с. | 1,75 | 4,75 |
3.40 Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший — для стальных газопроводов и ближайший меньший — для полиэтиленовых.
Источник