1 Определение исходных расчетных данных

1.1 Выбор рабочего давления газопровода

1.1.1 Принимаем рабочее (избыточное) давление в газопроводе Р=7,35 МПа. Значения абсолютного давления на входе и выходе центробежного нагнетателя составят соответственно =5,1 МПа и =7,46 МПа

Таблица 1 – Ориентировочные значения диаметра газопровода

, мм	Годовая производительность , млрд.м3/год
1	2	3
500	1,6 – 2,0	2,2 – 2,7
600	2,6 – 3,2	3,4 – 4,1
700	3,8 – 4,5	4,9 – 6,0
800	5,2 – 6,4	6,9 – 8,4
1000	9,2 – 11,2	12,1 – 14,8
1200	14,6 – 17,8	19,3 – 23,5
1400	21,5 – 26,4	28,5 – 34,7

Согласно принятому уровню давления и годовой производительности по таблице 1 принимаем условный диаметр газопровода DN700. По газопроводу транспортируется газ следующего состава

Компонент	СН4	С2Н6	С5Н12	СО2	N2
Объемная доля, %	99,32	0,120	0,010	0,010	0,600

1.1.2 Для строительства газопровода принимаем трубы = 720 мм Челябинского трубного завода (ЧТЗ), изготовленные по ТУ 14-3р-04-94 из стали 12Г2СБ.

Для принятого диаметра значение расчетного сопротивления металла трубы

где – нормативное сопротивление растяжению (сжатию), равное временному сопротивлению стали на разрыв, МПа ( ), МПа; [6]

– коэффициент условий работы, 9; [6]

– коэффициент надежности по материалу, ; [6]

– коэффициент надежности по назначению, . [6]

Толщина стенки газопровода

где – коэффициент надежности по нагрузке, ; [6]

– рабочее давление в трубопроводе, МПа;

– расчетное сопротивление металла трубы, МПа.

Принимаем стандартную толщину стенки трубы = 9 мм.

Внутренний диаметр газопровода

(3)

1.2 Расчет свойств перекачиваемого газа

1.2.1 Плотность газа при стандартных условиях

, (4)

где – доля компонента в смеси для данного состава газа;

– плотность компонента при стандартных условиях

1.2.2 Молярная масса

, (5)

где – молярная масса компонента, кг/кмоль.

1.2.3 Газовая постоянная

где – универсальная газовая постоянная, Дж/(кг·К).

1.2.4 Псевдокритические температура и давление

где , – критические значения давления и температуры i-го компонента газовой смеси.

1.2.5 Относительная плотность газа по воздуху

1.2.6 Суточная производительность газопровода при стандартных условиях

где – годовая производительность газопровода, млрд. м³/год;

– оценочный коэффициент пропускной способности газопровода, который находится по формуле

(11)

где – коэффициент расчетной обеспеченности газоснабжения потребителей, отражающий необходимость увеличения пропускной способности газопровода для обеспечения дополнительных поставок газа потребителям в периоды повышенного спроса на газ, =0,98 для базовых и распределительных газопроводов;

– коэффициент экстремальных температур, учитывающий необходимость компенсации снижения пропускной способности газопровода, связанного с влиянием высоких температур окружающей среды, =1,0 для газопровода протяженностью менее 1000 км;

– коэффициент надежности газопровода, учитывающий необходимость компенсации снижения производительности газопровода из-за вынужденных простоев и ремонтно-технического обслуживания, =0,99.

Оценочные значения коэффициента надежности рекомендуется определять по таблице 2.

Таблица 2 – Оценочные коэффициенты надежности газопроводов

Длина газопровода, км	Газопроводы,	Двухниточные системы газопроводов,	Три и более нитки,
1	2	3	4
500	0,99	0,99	0,99
1000	0,98	0,98	0,99
1500	0,97	0,98	0,99
2000	0,96	0,97	0,98
2500	0,95	0,97	0,98
3000	0,94	0,96	0,97

Для газопровода длиной км примем коэффициент равным 0,99.

Подставив значения в формулу (10), получим