Stanovení tlakových ztrát v plynovodech

4.1 Projektování a výstavba nových, rekonstrukce a rozvoj stávajících distribučních soustav plynu jsou prováděny v souladu se schématy dodávek plynu vypracovanými v rámci federálních, meziregionálních a regionálních programů plynofikace pro jednotlivé subjekty Ruské federace s cílem zajistit úroveň plynofikace bytových a komunálních služeb, průmyslových a jiných organizací zajišťovaných těmito programy.

4.2 Plynárenská distribuční soustava musí zajistit dodávku plynu spotřebitelům v požadovaném objemu a požadovaných parametrech.

Pro neodpojené odběratele plynu, jejichž seznam je předepsaným způsobem schválen, kteří mají přednostní právo využívat plyn jako palivo a jejichž dodávky plynu nepodléhají omezení nebo ukončení, musí být zajištěna nepřerušená dodávka plynu smyčkováním plynovody nebo jiné prostředky.

Vnitřní průměry plynovodů musí být stanoveny výpočtem na základě podmínky zajištění dodávky plynu všem spotřebitelům v hodinách maximálního odběru plynu.

Kvalita zemního plynu musí odpovídat GOST 5542, zkapalněný ropný plyn (dále jen LPG) – GOST 20448 a GOST 27578.

4.3 Plynovody se na základě provozního tlaku přepravovaného plynu dělí podle tabulky 1 na vysokotlaké plynovody kategorie I a II, středotlaké a nízkotlaké.

4.4 Tlak plynu ve vnitřních plynovodech a před plynárenskými zařízeními musí odpovídat tlaku potřebnému pro stabilní provoz těchto zařízení, uvedenému v technických listech výrobců, neměl by však překročit uvedené hodnoty. v tabulce 2.

4.5 Rozvodné sítě plynu, instalace nádrží a lahví, čerpací stanice a jiná zařízení LPG musí být navrženy a vybudovány tak, aby při přejímání zatížení a vlivů na ně působících po dobu předpokládané životnosti, která může být stanovena projektem úkolu, jsou zajištěny nezbytné podmínky bezpečnost jejich pevnosti, stability a těsnosti. Teplotní a jiné deformace plynovodů (včetně pohybů půdy), které mohou vést k porušení jejich integrity a těsnosti, nejsou povoleny.

Při volbě způsobu pokládky a materiálu potrubí pro plynovod na výstupu z rozvodny plynu je třeba vzít v úvahu nadzvedávání půdy a další hydrogeologické podmínky, jakož i teplotu dodávaného plynu. z rozvodny plynu.

4.6 Výpočet pevnosti plynovodů by měl zahrnovat stanovení tloušťky stěn potrubí a spojovacích částí a napětí v nich. Současně by se pro podzemní a nadzemní ocelové plynovody měly používat trubky a spojovací díly o tloušťce stěny nejméně 3 mm, pro nadzemní a vnitřní plynovody – nejméně 2 mm.

Charakteristiky mezních stavů, bezpečnostní faktory pro odpovědnost, normové a návrhové hodnoty zatížení a nárazů a jejich kombinace, jakož i standardní a návrhové hodnoty materiálových charakteristik by měly být zohledněny ve výpočtech s přihlédnutím k požadavkům GOST. 27751 a SNiP 2.01.07.

4.7 Při výstavbě v oblastech s obtížnými geologickými podmínkami a seismickými vlivy je třeba vzít v úvahu zvláštní požadavky SNiP II-7, SNiP 2.01.15, SNiP 2.01.09 a přijmout opatření k zajištění pevnosti, stability a těsnosti plynovodů.

4.8 Ocelové plynové potrubí musí být chráněno před korozí.

Podzemní a nadzemní ocelové plynovody, nádrže na LPG, ocelové vložky polyetylenových plynovodů a ocelové pláště na plynovodech (dále jen plynovody) by měly být chráněny před korozí půdy a korozí bludnými proudy v souladu s požadavky GOST 9.602.

Ocelové pláště plynovodů pod silnicemi, železničními a tramvajovými tratěmi při bezvýkopové montáži (děrování, děrování a další technologie povolené k použití) musí být při otevřeném pokládání zpravidla chráněny pomocí elektrochemické ochrany (ECP); s izolačními nátěry a ECP.

Horní a vnitřní ocelové plynovody by měly být chráněny před atmosférickou korozí v souladu s požadavky SNiP 2.03.11.

4.9 Plynofikační soustavy sídel s počtem obyvatel nad 100 tis. musí být vybavena automatizovanými systémy pro dálkové řízení technologického procesu distribuce plynu a obchodního měření spotřeby plynu (APCS RG). Pro sídla s počtem obyvatel menším než 100 tisíc lidí. O vybavení plynových rozvodů automatizovaných systémů řízení procesů GŘ rozhodují provozní organizace nebo zákazník.

4.10. Pro výstavbu plynárenských rozvodů musí být použity materiály, výrobky, plynárenská a plynárenská zařízení v souladu s platnými normami a jinými regulačními dokumenty pro jejich dodávku, životnost, vlastnosti, vlastnosti a účel (oblasti použití), z nichž stanovené těmito dokumenty, odpovídají podmínkám jejich provozu.

Vhodnost použití při výstavbě plynových rozvodů nových materiálů, výrobků, plynárenských a plynárenských zařízení včetně zahraniční výroby, chybí-li k nim regulační podklady, musí být předepsaným způsobem potvrzena technickým průkazem ze sp. Gosstroy Ruska.

4.11 Pro podzemní plynovody by měly být použity polyetylenové a ocelové trubky. Pro zemní a nadzemní plynovody by měly být použity ocelové trubky. Pro vnitřní nízkotlaké plynovody je povoleno používat ocelové a měděné trubky.

Bezešvé ocelové, svařované (s rovným a spirálovým švem) potrubí a spojovací díly pro rozvody plynu musí být vyrobeny z oceli obsahující nejvýše 0,25 % uhlíku, 0,056 % síry a 0,046 obj./obj. fosforu.

Výběr materiálu potrubí, uzavíracích ventilů potrubí, spojovacích dílů, svařovacích materiálů, spojovacích prvků a dalších by měl být proveden s ohledem na tlak plynu, průměr a tloušťku stěny plynovodu, návrhovou teplotu venkovního vzduchu v oblasti výstavby a teplota stěny potrubí během provozu, půda a přírodní podmínky, přítomnost vibračního zatížení.

4.12 Hodnota rázové houževnatosti kovu u trubek a spojovacích dílů o tloušťce stěny 5 mm a více nesmí být nižší než 30 J/cm2 u plynovodů uložených v prostorách s návrhovou teplotou pod -40 °C, as stejně jako (bez ohledu na stavební oblast) pro plynovody:

tlak nad 0,6 MPa, průměr nad 620 mm;

podzemní, položené v oblastech se seismicitou nad 6 bodů;

vystavení vibračnímu zatížení;

pod zemí, položený ve zvláštních půdních podmínkách (kromě mírného zvednutí, mírného bobtnání, pokles I. typu);

na přechodech přes přírodní překážky a na křižovatkách s železnicemi obecné sítě a silnicemi I. – III. kategorie.

V tomto případě by měla být hodnota rázové houževnatosti základního kovu trubek a spojovacích dílů stanovena při minimální provozní teplotě.

4.13 Svařované spoje potrubí v plynovodech musí svými fyzikálně mechanickými vlastnostmi a těsností odpovídat základnímu materiálu svařovaného potrubí. Typy, konstrukční prvky a rozměry svarových spojů musí odpovídat platným normám. U ocelových podzemních plynovodů by se měly používat tupé a rohové spoje, pro polyetylenové spoje natupo pomocí vyhřívaného nástroje nebo pomocí dílů s vestavěnými elektrickými ohřívači (ZH). Švy by neměly mít praskliny, popáleniny, nesvařené krátery, stejně jako posunutí hran, nedostatek fúze, vměstky, póry, nesouosost trubek a jiné vady, které snižují mechanické vlastnosti svarových spojů, které jsou nepřijatelné v souladu s požadavky předpisů. dokumenty nebo design.

Každý svarový spoj vnějších plynovodů musí mít označení (číslo, značku) svářeče, který toto spojení provedl.

Umisťování svarových spojů do stěn, stropů a jiných konstrukcí budov a konstrukcí není povoleno.

4.14 Těsnost potrubních uzavíracích a regulačních armatur (ventilů a šoupátek) o jmenovitém vrtání do 80 mm instalovaných na plynovodech přepravujících zemní plyn nesmí být nižší než třída B, nad 80 mm – ne nižší než třída C , a těsnost armatur instalovaných na plynovodech kapalná fáze LPG musí být minimálně třídy A podle GOST 9544.

4.15 Výstavba a rekonstrukce rozvodů plynu by měly být prováděny v souladu s projektem schváleným předepsaným způsobem a také s přihlédnutím k SNiP 3.01.01.

Při projektování a výstavbě rozvodů plynu by měla být přijata opatření na ochranu životního prostředí v souladu s platnou legislativou.

Hranice bezpečnostních zón plynárenských distribučních sítí a podmínky pro využívání pozemků v nich umístěných musí být v souladu s Pravidly ochrany plynárenských distribučních sítí schválenými vládou Ruské federace.

4.16 Výkon a bezpečnost provozu plynárenských rozvodů musí být udržována a udržována prováděním údržby a oprav v souladu s provozní dokumentací, technickými předpisy, Bezpečnostními pravidly v plynárenství, schválenými Státním technickým dozorem Ruska a dalšími dokumenty .

Základní vzorec technické hydrauliky vztahující se k tlaku P , hustota a rychlost je Darcy-Weisbachův vzorec:

Obrázek 290. (17)

• – tlaková ztráta k překonání hydraulického odporu na úseku plynovodu ;
• — koeficient hydraulického odporu;
• и d – délka a vnitřní průměr potrubí, m;
• — rychlost plynu, m/s;
• – hustota plynu, kg/m3.

Výpočet tlakových ztrát v úsecích plynárenské sítě nízkého, středního a vysokého tlaku lze provést s přihlédnutím k teplotě odpovídající normálním podmínkám podle SP 42-101-2003 a při zohlednění teplot, které se liší od normálních podmínek . V soustavě SI tyto vzorce vypadají takto:

Pro středotlaké a vysokotlaké plynovody

Obrázek 291. (18)

• p_н – absolutní tlak plynu na začátku plynovodu, MPa;
• p_к – absolutní tlak plynu na konci plynovodu, MPa;
• P – 0.101325 MPa;
• – koeficient hydraulického tření;
• G – spotřeba plynu, m 3 /s, za normálních podmínek;
• d – vnitřní průměr plynovodu, m;
• – hustota plynu za normálních podmínek, kg/m3;
• – návrhová délka plynovodu konstantního průměru, m.

Pro nízkotlaké plynovody

Obrázek 292. (19)

• p_н – tlak plynu na začátku plynovodu, Pa;
• p_к – tlak plynu na konci plynovodu, Pa.

Vzorce pro stanovení tlakové ztráty s přihlédnutím k rozdílu teplot plynu od 0 stupňů Celsia mají tvar:

— pro sítě středního a vysokého tlaku

Obrázek 293. (20)

— pro nízkotlaké sítě

Obrázek 294. (21)

• T – teplota plynu, K;
• T – teplota plynu za normálních podmínek, K.

Reynoldsovo číslo, které určuje způsob pohybu plynu plynovodem, se při výpočtu podle SP 42-101-2003 vypočítá pomocí vzorce:

Obrázek 295. (22)

• G – průtok plynu, m 3 /h, při teplotě 0 °C a tlaku 0,10132 MPa (760 mm Hg);
• d – vnitřní průměr plynovodu, cm;
• – koeficient kinematické viskozity plynu, m 2 /s (při teplotě 0 °C a tlaku 0,10132 MPa).

Reynoldsovo číslo, které určuje způsob pohybu plynu plynovodem s přihlédnutím k teplotě plynu, se vypočítá podle vzorce:

Obrázek 296. (23)

• — rychlost proudění plynu, m/s;
• d — vnitřní průměr plynovodu, m;
• – koeficient kinematické viskozity plynu při teplotě T m2/s;
• G — objemový průtok plynu při teplotě, m 3 /s.

Hydraulická hladkost vnitřní stěny potrubí je určena podmínkou:

Obrázek 297. (24)

• — ekvivalentní absolutní drsnost vnitřního povrchu stěny trubky, mm (cm).

V závislosti na hodnotě Re koeficient hydraulického tření lze určit podle vzorce:

V oblasti laminárního proudění plynu at

Obrázek 298. (25)

pro kritické provozní podmínky při

Obrázek 299. (26)

– v závislosti na splnění podmínky * – Pro hydraulicky hladkou stěnu (nerovnost * platí):

Obrázek 300. (27)

Obrázek 301. (28)

Pro hrubé stěny (nerovnost * je nespravedlivá) s

Obrázek 302. (29)

Při výpočtu plynovodů nízká tlak, je třeba vzít v úvahu přídavný hydrostatický tlak vyplývající z rozdílu geodetických výšek koncových a počátečních bodů plynovodu.

Obrázek 303. (30)

• — hustota plynu, kg/m3;
• — rozdíl v geodetických výškách úseku plynovodu, m.

Dodatečný tlak plynu s nadmořskou výškou nastává, protože absolutní tlak v plynovodu klesá v menší míře než barometrický tlak. Při zvedání plynovodu bude pozitivní, a když se sníží – negativní. Pokud je plyn těžší než vzduch (například propan), bude dodatečný tlak negativní (přetlak v plynovodu se sníží).

Dodatečný přetlak je zohledněn v případě výrazně proměnlivého terénu.

Celkovou tlakovou ztrátu s přihlédnutím k místním odporům (kolena, T-kusy, uzavírací ventily, kompenzátory atd.) lze určit zvětšením skutečné délky plynovodu o 5 – 10 % podle vzorce:

Obrázek 304. (31)

• — tlaková ztráta podél délky plynovodu, Pa;
• =(1.05-1.1) – koeficient lokální tlakové ztráty.

V případě, že jsou známy všechny místní odpory, lze odhadovanou délku úseku plynovodu určit podle vzorce:

Obrázek 305. (32)

• — skutečná délka úseku, m;
• – ekvivalentní délka přímého úseku plynovodu m, na kterém se tlaková ztráta rovná tlakové ztrátě v místním odporu s hodnotou součinitele = 1.

Ekvivalentní délku přímého úseku plynovodu lze určit podle vzorce:

Obrázek 306. (33)

• — součet místních koeficientů odporu projektovaného úseku;
• — koeficient hydraulického tření;
• d — vnitřní průměr plynovodu, m.