Проектирование компрессорной станции магистрального газопровода

Введение

Как известно, все основные месторождения газа в России расположены на значительном расстоянии от крупных потребителей. Подача газа к ним осуществляется по магистральным газопроводам различного диаметра. При движении газа из-за разного рода гидравлических сопротивлений по длине трубопровода происходит падение его давления, что приводит к снижению пропускной способности газопровода.  

Для поддержания заданного расхода транспортируемого газа и обеспечения его оптимального давления в трубопроводе по трассе газопровода устанавливаются компрессорные станции (КС).

Современная компрессорная станция — это сложное инженерное сооружение, обеспечивающее основные технологические процессы по подготовке и транспорту природного газа. Она служит управляющим элементом в комплексе сооружений, входящих в магистральный газопровод. Именно параметрами работы КС определяется режим работы газопровода. Наличие КС позволяет регулировать режим работы газопровода при колебаниях потребления газа, максимально используя при этом аккумулирующую способность газопровода.

Цель курсового проекта - проектирование компрессорной станции магистрального газопровода.

Исходя из цели, сформулированы задачи курсового проекта:

1. Произвести технологический расчет компрессорной станции магистрального газопровода, выбрать рабочее давление газопровода, определить диаметр газопровода, рассчитать свойства транспортируемого газа.
2. Определить расстояние между компрессорными станциями и число компрессорных станций, уточнить тепловой и гидравлический расчеты участка газопровода между компрессорными станциями.
3. Разработать технологическую схему компрессорной станции.
4. Подобрать узел очистки газа на компрессорной станции и провести технологический расчет циклонного пылеуловителя.

1 Определение исходных расчетных данных

Расчет проводится по [9, с. 20-36]

1.1 Выбор рабочего давления и определение диаметра газопровода

Принимаем рабочее (избыточное) давление в газопроводе p=7,35 МПа. Значения абсолютного давления на входе и выходе центробежного нагнетателя составят соответственно рвс=5,21 МПа и рнаг=7,29 МПа. Согласно принятому уровню давления и годовой производительности по таблице 3 [9] диаметр газопровода Dy =1020 мм. Средняя температура грунта на глубине заложения оси газопровода составляет То =278 К, средняя температура воздуха ТВОЗД =283К

Газопровод прокладывается в смешанных грунтах Кср=1 Вт/(м2·К) [9].

 Для строительства газопровода принимаем  трубы Dн=1020 мм  Берюзовского трубного завода, изготовленные по ТУ-У-14-8-16-99 из стали 10Г2ФБ [9, с. 48].

Для принятого диаметра, значения расчетного сопротивления металла трубы рассчитывается по формуле:

[pic 1]

где        R1н — нормативное сопротивление растяжению , равное временному сопротивлению стали на разрыв, МПа (R1н = σв), σв=590 МПа [9, с. 48].

m - коэффициент условий работы, m=0,9[2, с. 4].

k1-коэффициент надежности по материалу k1=1, 34 [9, с. 48]

kн - коэффициент надежности по назначению, kн=1,05. [2, с. 34].[pic 2]

[pic 3]

Толщина стенки трубы рассчитывается по формуле:

[pic 4]

где        р - рабочее давление в трубопроводе, МПа;

пр — коэффициент надежности по нагрузке, [2, с. 35];

R1- расчетное сопротивление металла трубы, МПа.

Принимаем стандартную толщину стенки трубы δ=10,5 мм.

[pic 5]

Внутренний диаметр газопровода рассчитывается по формуле:

[pic 6];

[pic 7]

1.2 Расчет свойств транспортируемого газа