Захист газопроводів від корозії

ЗМІСТ

 

Вступ…………………………………………………………………

  

1.

Газопостачання населеного пункту………………………………

  

1.1

Визначення кількості жителів  району міста……………………

  

1.2.

Річні витрати газу………………………………………………….

  

1.2.1.

Річні витрати газу на побутові та комунально-побутові потреби………………………………..…………………………..

  

1.2.2.

Річні витрати газу на потреби теплопостачання………………

  

1.2.2.1.

Річна витрата газу на опалення та вентиляцію житлових і суспільних будівель…………………………………………………

  

1.2.2.2.

Річна витрата газу на централізоване гаряче водопостачання житлових і суспільних будівель………………………………….

  

1.2.2.3.

Річна витрата газу на опалення і  вентиляцію зосереджених споживачів………………………………..........................................

  

1.3.

Річні потреби промислового підприємства у природному газі………………………………………….......................................

  

1.4.

Визначення розрахункових витрат газу………………………..

  

1.4.1.

Розрахункові витрати на побутове споживання………….……

  

1.4.2.

Розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання зосереджених споживачів……………………………………….

  

1.4.3.

Розрахункові витрати газу на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання…………………………………………………..

  

1.4.4.

Визначення розрахункових витрат газу на промислові промпідприємства………………………...………………………..

  

1.4.5.

Визначення кількості котельних…………………………………

  

1.5.

Визначення кількості газорегуляторних пунктів……………….

  

 

 

 

    

1.5.1.

Визначення питомої витрати газу по зонах забудови району міста……………………………………............................................

  

1.5.2.

Визначення кількості газорегуляторних пунктів  (ГРП)………

  

1.6.

Розрахунок мережі низького тиску……………………………..

  

1.6.1.

Гідравлічний розрахунок мережі низького тиску………………

  

1.7.

Гідравлічний розрахунок мережі середнього тиску………………

  

2

Газопостачання житлової групи  ……………...…………………..

  

2.1.

Визначення розрахункових витрат………………………………

  

2.2.

Гідравлічний розрахунок…………………………………………

  

3.

Підбір устаткування газорегуляторного  пункту…………………

  

3.1

Підбір газового фільтру…………………………………………

  

3.2

Підбір регулятора тиску…………………………………………

  

3.3.

Підбір запобіжних клапанів……………………………………..

  

3.3.1.

Підбір запобіжного запірного  клапана (ПЗК)……………………

  

3.3.2.

Підбір запобіжного скидного клапана (ПСК)……………………

  

3.4.

Визначення діаметру обвідного  трубопроводу (байпас)………

  

4.

Захист газопроводів від корозії…………...……………………..

  

4.1

Причини виникнення корозії……………………………………..

  

4.2.

Визначення середньої густини  сили захисного струму…………

  

4.3.

Визначення кількості катодних станцій…………………………

  
 

Література………………………………………………………….

  

 

 

ВСТУП

          Характерною особливістю сучасного стану газової промисловості Європи є значна віддаленість основних споживачів газу від найперспективніших районів видобутку цього виду палива. Так, віддаль від газових родовищ Півночі Тюменської області Росії, де зосереджені найбільші у світі запаси природного газу, до західного кордону України становить близько 4,5 тис. км. Приблизно така ж відстань і від основних газових родовищ Центральної Азії (Туркменистан, Узбекистан, Казахстан) і Близького Сходу (Іран).

Винятково вигідне географічне розташування України на перетині основних діючих трансконтинентальних і міждержавних газопроводів робить її своєрідним "газовим мостом" між згаданими регіонами.

Газотранспортна система України за своєю потужністю є другою після системи Росії. При її допомозі здійснюється близько 90 % експорту російського газу або більше чверті потреби європейських країн. За обсягом транзиту газу через свою територію наша країна впевнено займає перше місце в світі. По нашій газотранспортній системі щорічно передається понад 100 млрд. м3 газу до 18 країн Центральної, Західної та Південної Європи. Україна є одним з найбільших споживачів природного газу, займаючи за цим показником шосте місце в світі і четверте в Європі після Росії, Великобританії та Німеччини, значно випереджаючи такі великі країни як Італія та Франція.

Система газопостачання України є однією з найрозгалуженіших в Європі: траси магістральних газопроводів проходять через всі області України і Республіку Крим, що створило сприятливі умови для їх газифікації, переведення на газове паливо теплових електростанцій, металургії, машинобудування, харчової промисловості та промисловості будматеріалів, дозволило створити могутню хімічну промисловість на основі газової сировини.

Проектування  систем газопостачання слід виконувати згідно із затвердженими схемами  газопостачання України, областей, районів, міст, селищ та сіл, які повинні  розроблятися на основі схем і проектів, генеральних планів населених пунктів з урахуванням розвитку їх на перспективу та згідно з вимогами ДБН 360 та ДБН Б.2.4-1. Завдання на проектування схем газопостачання областей, районів, населених пунктів та об’єктів зберігання і роздачі зріджених газів (ГНС, ГНП), а також схеми газопостачання, згідно з вимогами ДБН А.2.3-1, слід погоджувати з територіальною проектною організацією.

Системи газопостачання населених пунктів  і окремих споживачів газу повинні забезпечувати надійне та безпечне газопостачання, а також можливість оперативного відключення відгалужень до відособлених мікрорайонів, підприємств, споживачів та відключення ділянок закільцьованих газопроводів з тиском понад 0,005 МПа. При проектуванні систем газопостачання належить передбачити технічні рішення, що забезпечують раціональне використання газового палива, матеріалів та обладнання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ГАЗОПОСТАЧАННЯ НАСЕЛЕНОГО ПУНКТУ

 

У відповідності з завданням  на проектування необхідно запроектувати  систему газопостачання населеного пункту, розташованого в м. Донецьк.

Район 1 – сучасної забудови – представлений 7 поверховими будинками, спорудженими за новими типовими проектами з урахуванням енергозберігаючих технологій. В районі також є всі підприємства комунально-побутового обслуговування населення та інші заклади. Теплопостачання житлових і громадських будинків – централізоване, від районної опалювальної котельні.

Район 2 забудований 1-но поверховими будинками. В районі є всі підприємства комунально-побутового обслуговування населення, а також заклади охорони здоров’я. Теплопостачання громадських та житлових будинків відбувається від районної опалювальної котельні. Гаряче водопостачання планується для громадських будинків, як централізоване, так і місцеве (від поточних газових водонагрівачів).

В місті знаходяться 2 великих промислових  підприємства:

1. ПП-1 – Виноробне, встановлена потужність агрегатів Q=1790кВТ.

2. ПП-2 – Поліграфічне, Q=3800кВт.

Джерелом газопостачання населеного пункту служить газорозподільна  станція, що знаходиться на південній околиці міста.

Кліматичні дані для району будівництва  становлять:

1. Розрахункова температура зовнішнього  повітря для проектування систем  опалення tо=-21 0С.

2. Середня температура зовнішнього  повітря за опалювальний період  tс.оп= -1,1 0С.

3. Тривалість  опалювального періоду по=189 діб.

 

 

 

1.1 Визначення кількості  жителів району міста

Розрахунок  чисельності жителів виконується  в таблиці 1.1.

Для заповнення таблиці квартали на плані нумерують  в довільному порядку, і обчислюється площа кожного кварталу. Щільність  забудови визначається залежно від  поверховості по [1].

Щільність населення визначається як відношення щільності забудови до житлової площі  на одну людину (18 м2), а кількість жителів в кварталі – добутком площі кварталу на щільність населення.

Таблиця 1.1 – Чисельність жителів району міста.

Номер кварталу

Кількість поверхів забудови

Площа кварталу, га

Площа житлового фонду

Щільність населення, люд/га

Кількість жителів в кварталі, люд

1

2

3

4

5

6

Зона забудови - 7

1

7

34,56

5900

328

11336

2

64,88

21281

3

36,48

11965

4

64,6

21189

5

33,84

11100

6

62,56

20520

7

50,56

16584

8

36

11807

9

59,16

19404

10

40,32

13225

11

40,32

13225

12

27,84

9132

13

26,1

8561

14

25,08

8226

15

41,4

13579

16

59,84

19627

17

44,88

14721

18

48,944

16054

19

74,64

24482

20

56,32

18473

21

66,2

21687

   

994,44

    

326176

Зона забудови - 7

22

1

54,72

1800

100

5472

23

54,72

5472

24

38,08

3808

25

38,08

3808

26

40,32

4032

27

40,32

4032

28

43,52

4352

29

40,32

4032

30

40,32

4032

31

43,52

4352

32

40,32

4032

   

474,24

    

47424


1.2. Річні витрати газу

1.2.1. Річні витрати газу на  побутові  та комунально-побутові  потреби

Річна витрата  газу в житлових будівлях визначається за формулою

                                 м3/рік,

де    N – кількість проживаючих в  населеному пункті або в окремій  поверховості;

         m – коефіцієнт обхвату району  газопостачанням, m = 1;

         х1, х2, х3 – частка квартир з певним видом газових приладів;

         q1, q2, q3 – норма витрати газу на одну людину в рік в теплових одиницях МДж. Приймається відповідно до [2].

Результати  розрахунку зводяться в таблицю 1.2. 

Таблиця 1.2 –  Визначення річних витрат газу на побутове споживання

Споживачі газу по кількості поверхів і складу устаткування

Кількість жителів

Норма витрати газу

Втрата газу, м3/рік

Всього

Частка квартир з даним видом  газових приладів

Зокрема по видах газових приладів

___МДж__

чол.∙рік

____м3__

чол.∙рік

1

2

3

4

5

6

7

7-ми поверхова забудова

ГП+ЦГВ

326176

1

326176

2800

82

26746432

         

Разом:

26746432

1-но поверхова забудова

ГП+ЦГВ

47424

0,5

23712

2800

82

1944384

ГП

0,5

23712

4600

135

3201120

         

Разом:

5145504


 

1.2.2.  Річні витрати газу на потреби  теплопостачання

1.2.2.1. Річна витрата газу  на опалення та вентиляцію  житлових і суспільних будівель.

Річна витрата  газу на опалення і вентиляцію житлових і суспільних будівель, який використовується на опалювальних котельних або в опалювальних агрегатах визначається за формулою:

 

, м3/рік,

де   А  - загальна площа житлових будівель, м2;

 qо  - укрупнений показник максимального теплового потоку на опалювання житлових будівель, Вт/м2;

Qн  - нижча теплота згорання газоподібного палива, кДж/м3;

    • - коефіцієнт корисної дії опалювальних установок;

k1 - коефіцієнт, що враховує витрату тепла на опалення громадських будівель (за відсутності даних приймається рівним 0,25);

z  - тривалість роботи систем вентиляції громадських будівель в добу, год ( за відсутності даних приймається рівним 16 год.);

k2 - коефіцієнт, що враховує витрату теплоти на вентиляцію громадських будівель (за відсутності даних приймається рівним 0,6);

tвн - розрахункова температура внутрішнього повітря в опалювальних приміщеннях, 0С;

tcо- середня температура зовнішнього повітря за опалювальний сезон, оС;

tро- розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалювання, оС;

no - тривалість опалювального періоду, діб.

І район

= 5027897,4 м3/рік,

ІІ район

= 3014166,2 м3/рік.

1.2.2.2. Річна витрата газу  на централізоване гаряче водопостачання  житлових і суспільних будівель.

Річна витрата  газу на централізоване гаряче водопостачання в житлових і суспільних будівлях визначається за формулою:

, м3/рік, ,

де  Qчгв – середня годинна витрата газу на гаряче водопостачання в зимовий період, м3/год., яка визначається за формулою:

Qчгв=

,

 де q1 і q2 - укрупнений тепловий потік на гаряче водопостачання (ГВП) на одну людину, Вт, відповідно: що проживає в будівлі з централізованим ГВС з урахуванням споживання в громадських будівлях і в будівлях без централізованого ГВП, але з урахуванням споживання в суспільних будівлях;

    N1 і N2 - кількість жителів, що проживають в квартирах відповідно: з централізованим ГВП і без централізованого ГВП, чол; 

 tхз і tхл - температури водопровідної води відповідно: у зимовий і літній періоди, 0С (якщо немає інших даних, то ці температури приймаються 5 та 15 0С);

          b - коефіцієнт, що враховує зниження витрати гарячої води в літній період (для курортних міст і промислових підприємств b=1,0; для інших споживачів b=0,8).

І район

= 9573376,1 м3/рік,

                 м3/рік.

ІІ район

= 11507776,8 м3/рік.

                м3/рік.

1.2.2.3. Річна витрата газу на  опалення і вентиляцію зосереджених  споживачів.

Річна витрата  газу на опалювання і вентиляцію зосереджених споживачів (лікарень, пралень, лазень і хлібозаводів) визначається за формулою:

, м3/рік

де a – поправочний коефіцієнт, що залежить від розрахункової температури зовнішнього повітря для системи опалення;

       Vн – будівельний об'єм будівель по зовнішньому обміру, м3;

       qо(в) – питома опалювальна (вентиляційна) характеристика будівлі, Вт/(м3∙К)  (приймається по [1]);

       tвн – розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні,0С (приймається по [1]);

       zр – число годин роботи системи на добу (для системи опалення приймається рівним 24 год., а системи вентиляції 16-24 год).

Результати розрахунку зводяться в таблицю 1.3.

1.3. Річні потреби промислового підприємства  у природному газі

 

Річні витрати газу на технологічні і опалювально-вентиляційні потреби  промпідприємств залежать від об'єму  продукції, що випускається, кліматичних  умов, виду виробництва і ін. На підставі теплотехнічних характеристик встановленого  устаткування річна витрата газу на промпідприємствах визначається за формулою:

 

,м3/рік

де SQто - сумарна теплова потужність газовикористовуючого устаткування на промпідприємстві, кВт;

       Qн      - нижча теплота згорання, кДж/м3;

      • - усереднений по підприємству ККД устаткування (у курсовому проекті можна прийняти рівним  0,6.....0,7);

kм   - коефіцієнт годинного максимуму витрати газу залежно від виду виробництва, приймається по /1, додаток 2/.

ПП-1 – Виноробне, встановлена потужність агрегатів

 м3/рік.

ПП-2 – Поліграфічне, встановлена  потужність агрегатів

 м3/рік.

 

 

Таблиця 1. 3. Річна витрата газу на опалення і вентиляцію зосереджених споживачів

Найменування споживачів

Поправочний коефіцієнт, α

Будівельний об’єм будівель по зонах  забудови району, Vн, м3

Розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні, tвн, °С

Середня температура зовнішнього  повітря за опалювальний сезон, tсо, °С

Тривалість опалювального періоду, no, діб

Опалення

Вентиляція

Річна витрата газу на опалення і  вентиляцію, м3/рік

1

2

qo, Вт/(м3К)

Річна витрата газу в зоні забудови, м3/рік

qв, Вт/(м3К)

Річна витрата газу в зоні забудови, м3/рік

1 зона забудови

2 зона забудови

1

2

1

2

1. Лікарні

1,52

880675,2

128044,08

20

-1,1

189

0,465

5975995,98

41178,83

0,350

4498061,49

653990,69

10474057,47

695169,52

2. Пральні

91651,35

14032,31

15

--1,1

0,440

472846,92

45832,71

0,930

1074652,09

96873,69

1547499,01

142670,4

3. Хлібозаводи

195705,6

28454,4

18

--1,1

0,465

1202122,41

174781,26

0,930

174781,26

349562,52

1376903,67

524343,78

4. Лазні

101114,56

14701,44

25

--1,1

0,350

638824,21

61920,76

1,163

1415147,74

205223,09

2053971,95

2115892,71

                   

∑

15452432,1

3478076,42


 

 

1.4. Визначення розрахункових витрат  газу

1.4.1. Розрахункові витрати на  побутове споживання

 

Розрахункова  витрата газу (максимальна годинна  витрата) на господарчо-побутові потреби  визначається за формулою:

, м3/год.,

де  Qгод – річна витрата газу на побутове споживання, м3/рік;

km – коефіцієнт годинного максимуму (коефіцієнт переходу від річної  витрати до максимальної годинної витрати газу).

Коефіцієнт  годинного максимуму витрати  газу приймається по [2]  диференційовано  по кожному району.

І район

  м3/год.

ІІ район

 м3/год.

1.4.2. Розрахункова витрата газу  на комунально-побутове споживання  зосереджених споживачів.

Розрахункова витрата газу на комунально-побутове споживання визначається за формулою:

, м3/год.

, м3/год.

де    km – коефіцієнт годинного максимуму, що приймається згідно [2];

         - річна витрата газу на комунально-побутове споживання.

Лікарня:

І район

  м3/год.

ІІ район

 м3/год.

Їдальня:

І район

 м3/год.

ІІ район

 м3/год.

Лазні:

І район

  м3/год.

ІІ район

  м3/год.

Пральні:

І район

 м3/год.

ІІ район

м3/год.

Хлібозавод:

І район

 м3/год.

ІІ район

 м3/год.

1.4.3.  Розрахункові витрати  газу на опалення, вентиляцію  і гаряче водопостачання

Розрахункову витрату  на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання визначається за формулою:

, м3/год.,

де  Qгод - річна витрата газу на опалення, вентиляцію або гаряче водопостачання, м3/рік;

        m   -  число годин використання максимуму навантаження в році, год.

Число годин використання максимуму опалювально-вентиляційного навантаження визначається за формулою:

 

, год.

Число годин використання максимуму навантаження на потреби  гарячого водопостачання (за розрахункову витрату береться середня годинна  витрата за опалювальний період) визначається за формулою:

, год.

 год. 

І район

 м3/год.

ІІ район

 м3/год.

 год.

І район

 м3/год.

ІІ район

 м3/год.

Для комунально-побутових споживачів число годин максимуму визначається за формулою:

,  год.

Лікарня: м3/год.

І район

 

 м3/год.

ІІ район

 м3/год.

Лазні: м3/год.

І район

м3/год.

ІІ район

м3/год.

Пральні: м3/год.

І район

 м3/год.

ІІ район

 м3/год.

Хлібозавод: м3/год.;

І район

 м3/год.

ІІ район

м3/год.

1.4.4. Визначення розрахункових витрат  газу на промислові промпідприємства.

Розрахункові  витрати газу на технологію визначається за формулою:

, м3/год.

де     – річна витрата газу на технологію , м3/рік;

    – коефіцієнт годинного максимуму, визначається по [ 1 ].

Розрахункова  витрата на технологію для промпідприємства 1:

 м3/год.

Розрахункова  витрата на технологію для промпідприємства 2 :

 м3/год.

1.4.5. Визначення кількості котельних.

 

Визначаємо сумарну витрату газу на котельні:

, м3/год.

І район

 

 м3/год.

Необхідна теплова продуктивність визначається за формулою:

, МВт

І район

 МВт.

Приймаємо дві котельні з котлами типу КВГМ-23 та КВГМ-11  у кожній.

Потужність  котлів, встановлених на двох котельних  складає:

Qуст = 2∙23+2∙11,63= 69,26 МВт

 Нев’язка  1,29 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

Розрахункові витрати газу зводяться в таблицю 1.4.

Таблиця 1.4. Звідна таблиця розрахункових витрат газу по споживачах

Найменування споживача

Розрахункова витрата газу, м3/год.

Загальна розрахункова витрата газу, м3/год

Побутове спожи-вання

Комунально-побутове споживання

Опалювання, вентиляція і гаряче водопостачання

Техноло-гічні потреби промислових підприємств

9-ти

4-х

9-ти

4-х

1

2

3

4

5

6

7

8

Житлові будівлі:

              

7 пов.

2002,1

          

8787,1

1 пов.

8801,06

          

8801,06

Лікарня

  

469,7

80,75

306,5

2185,4

  

5475,15

Їдальня

  

3309

481,1

      

3790,1

Хлібозавод

  

1526,13

221,89

231,19

792,6

  

2586,31

Пральня

  

990,7

161,05

852,9

275

  

2083,3

Лазні

  

2298,04

324,05

103,32

386,7

  

2977,96

Маленькі ком/п.

  

440,05

1001,1

      

540,15

Котельня №1

      

4643,39

  

4643,39

Котельня №2

        

4643,39

Підприємство №1

          

270,76

270,76

Підприємство №2

          

574,8

574,6

Разом:

            

45173,5


 

1.5. Визначення кількості газорегуляторних  пунктів.

1.5.1. Визначення питомої витрати газу по зонах забудови району міста

Визначається  питома витрата газу на одну людину на господарський побутові потреби  за формулою:

де     – загальна розрахункова витрата газу i-тої поверховості, м3/год.;

       Ni – число жителів тих, що проживають в i-тій поверховості, чол.

Розрахункова  витрата газу в кварталі визначається за формулою:

Qкв i = q j ∙ Nкв i , м3/год.

І район

 м3/год·чол.;

ІІ район

 м3/год·чол;

Розрахунок  зводиться в таблицю 1.5.

Таблиця 1.5. Визначення розрахункових витрат газу по кварталах

Квартал

Кількість жителів

Питома витрата газу м3/(год∙чол)

Розрахункова витрата газу в кварталі, м3/год

1

2

3

4

Перший район забудови

1

11336

0,0283316675659766

321,17

2

21281

602,93

3

11965

338,99

4

21189

600,32

5

11100

314,48

6

20520

581,37

7

16584

469,85

8

11807

334,51

9

19404

549,75

10

13225

374,69

11

13225

374,69

12

9132

258,72

13

8561

242,55

14

8226

233,06

15

13579

384,72

16

19627

556,07

17

14721

417,07

18

16054

454,84

19

24482

693,62

20

18473

523,97

21

21687

614,43

     

9241,17

Другий район забудови

22

5472

0,1874

1025,45

23

5475

1025,45

24

3808

713062

25

3808

713,62

26

4032

755,60

27

4032

755,60

28

4352

815,56

29

4032

755,60

30

4032

755,60

31

4352

815,56

32

4032

755,60

     

8887,26


 

Нев’язка  в першому районі 0,0006 %.

Нев’язка  в другому районі 0,0037 %.

 

 

1.5.2. Визначення кількості газорегуляторних  пунктів  (ГРП)

 

Визначається  загальне навантаження на всі ГРП  за формулою:

, м3/год.,

де  S – сумарна розрахункова витрата газу на побутове споживання, м3/год.;

 – розрахункова витрата  газу на опалювання і вентиляцію  одноповерхової забудови, м3/год.;

 – розрахункова витрата  газу на дрібні комунально-побутові  споживачі (сферу обслуговування), м3/год.;

  – розрахункова витрата  газу на комунально-побутове споживання  в їдальнях, м3/год.

Визначається  радіус дії ГРП за формулою:

, м

де      P – вартість одного ГРП, грн.;

b – коефіцієнт вартості, грн./(м∙см);

DР – перепад тиску в мережі низького тиску, Па, DР =1200 Па

j1 – коефіцієнт щільності мережі низького тиску, м-1, який визначається за  формулою:

, м-1

де    ∑lнд – загальна протяжність мережі низького тиску, м;

          F –  газифікована площа району міста,  м2;

q – питома шляхова витрата  газу в мережі низького тиску,  м3/(год•м), який визначається за формулою:

 м3/(год∙м) .

 м3/(год∙м) .

 м – І район.

Визначається  кількість ГРП за формулою:

 шт.

Далі  визначається зона дії кожного ГРП  і обчислюється витрата газу на них, набираючи його з витрат газу житлових кварталів і споживачів, які обслуговуються даним ГРП.

Розрахунок  витрати газу на ГРП зводиться  в таблицю 1.6

Таблиця 1.6. Визначення навантаження на ГРП

ГРП-1

ГРП-2

ГРП-3

ГРП-4

22

1025,45

4

600,32

29

755,60

12

258,72

23

1025,45

5

314,48

32

755,60

13

242,55

 

∑2050,9

7

469,85

11

374,69

20

523,37

   

8

334,51

ст

157,57

21

614,43

   

ст

157,57*4

  

∑1918,559

ст

157,57*4

     

∑2349,44

      

∑2269,35

Захист газопроводів від корозії 📙 Курсовая → 🆔 82071

Захист газопроводів від корозії 📙 Курсовая → 🆔 82071

Захист газопроводів від корозії