Курсовая работа (т): Технологический расчет магистрального газопровода

Технологический расчет магистрального газопровода

Министерство науки и образования РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Кафедра «Нефтегазовое дело»

Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине: «Проектирование сооружение и эксплуатация магистральных газопроводов»

На тему: «Технологический расчет магистрального газопровода»

Автор проекта: Галущинский Е. И.

Группа: ЗПС-629; Специальность: Проектирование сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ.

Шифр проекта: КП - 2068998 - 37 - 013.2.5.1/7,0

Руководитель работы: Панин Ю.Н.

Омск 2014

Задание на курсовое проектирование по дисциплине:

«Проектирование и эксплуатация магистральных газопроводов»

Студента: Галущинского Е. И.

Факультета: ТНГ, группы ЗПС-629.

Шифр проекта: КП-2068998-37.013.2.5.7/0.1.

Тема курсового проекта: «Технологический расчет магистрального газопровода»

Задачи проектирования:

. Определение основных физических свойств, транспортируемого природного газа.

. Выбор основного оборудования (ГПА, нагнетатель, АВО, ПУ).

. Обоснование выбора диаметра или числа ниток МГ.

. Определение необходимого числа КС и расстановка их по трассе газопровода.

. Выполнение уточненного гидравлического и теплового расчетов линейных участков МГ.

. Расчет режима работы КС.

. Определение аккумулирующей способности последнего участка газопровода.

Специальный вопрос: Определение оптимального диаметра МГ.

Исходные данные для расчета:

Вариант……………………………………………………………………4

Производительность нефтепровода……………. млрд. т³/год;

Месторождение………………………………Заполярное (г. Надым);

Длина газопровода………………………………………… км;

Давление в конце газопровода…..……………………..…….МПа;

Средняя температура грунта на глубине оси трубопровода…………… К;

Средняя температура воздуха в районе строительства…… К;

Состав транспортируемого газа:

Метан…………………………………………………..СН₄ - 98,400%;

Этан………………………………………………………С₂Н₆ - 0,070%;

Пропан………………………………………………….С₃Н₈ - 0,010%;

Пентан………………………………………………….С₅Н₁₂ - 0,010%;

Двуокись углерода………………………………………СО₂ - 0,200%;

Азот…………………………………………………………N₂ - 1,310%;

Проект предоставлять к защите .

Задание получил дата

Разработчик подпись Галущинский Е. И.

Руководитель разработки подпись Панин Ю. Н.

1. Определение физических свойств транспортируемого газа

.1 Расчет плотности перкачиваемой газовой смеси

По, указанному составу транспортируемой газовой смеси, определяем основные физические свойства газа. Расчет ведется для стандартных условий.

 кг/м³

Где:  - Плотность компонента газовой смеси при стандартных условиях, (определяется по таблице 2, приложения);  - процентное содержание компонента в составе газовой смеси.

1.2 Определение молярной массы перекачиваемой газовой смеси

 кг/кмоль

Где:  - Молярная масса компонента газовой смеси при стандартных условиях, (определяется по таблице 2, приложения);

1.3 Определение газовой постоянной смеси

магистральный компрессорный газопровод давление

     ;

Где:  - Универсальная газовая постоянная, Дж/(кмольК);

1.4 Расчет псевдокритической температуры и давления газовой смеси

 К;

 МПа;

1.5 Определение относительной плотности газа по воздуху

2. Подбор рабочего давления и диаметра магистрального газопровода, а так же типа ГПА

Принимая во внимание рекомендации по проектированию, определяем оптимальную величину рабочего давления в газопроводе

Используется таблица 1 приложения

Для указанной производительности МГ ( млрд. т³/год), справедливы следующие значения:

 МПа;

 МПа;

В качестве рабочего принимается давление нагнетания:  МПа.

2.1 Выбор диаметра трубопровода

С учетом производительности газопровода, и рабочего давления, диаметр принимается равным:

 мм;

Далее, для экономического обоснования выбора диаметра МГ, следует просчитать в качестве альтернативных вариантов, ближайший больший и меньший диаметры. Поскольку значения больше  мм, не существует, для сравнения принимается только ближайший меньший диаметр:  мм; Дальнейший расчет ведется для двух диаметров.

2.2 Расчет суточной производительности трубопровода

    млн м³/сут

Где:  - Оценочный коэффициент использования пропускной способности газопровода, который ориентировочного можно принять , принимается .

2.3 Выбор газоперекачивающих агрегатов

Исходя из принятого рабочего давления и суточной производительности газопровода, принимаются к установке 5 центробежных газотурбинных ГПА следующего типового исполнения:

Тип ЦН: RF2BB - 30;

Номинальная подача: 21,8 млн м³/сут;

Давление нагнетания:  МПа;

Давление всасывания:  МПа;

Все принятые нагнетатели устанавливаются параллельно, четыре из которых несут функцию основных ГПА, а один является резервным. Подробные характеристики нагнетателя и газотурбинного привода, изложены в таблицах 4 и 5 приложения.

2.5 Выбор марки стали для изготовления трубопровода. Принимается для двух конкурирующих диаметров

Принимается марка стали: 10Г2ФБ Харцызского трубного завода.

Трубные плети изготавливаются по ТУ 14-3-1938-2000.

2.5 Определение расчетного сопротивления металла труб

    МПа;

    МПа;

Где:  - нормативное сопротивление стали = 588 МПа;  - коэффициент условий работы трубопровода = 0,9;  - коэффициент надежности по материалу =1,31,4;

 - Коэффициент надежности по назначению трубопровода =1,05;

2.6 Расчет толщины стенки трубопровода

     м;

     м;

Где:  - коэффициент надежности по нагрузке = 1,1  1,15 (принимается 1,1);

По полученным в ходе расчета результатам, принимаются трубы стандартных диаметров:

 мм;  мм;

2.7 Определение внутренних диаметров трубопроводов

 мм;

 мм;

3. Определение числа и расстояния между компрессорными станциями

3.1 Определение начального давления на линейном участке между КС

 МПа;

Где:  - потери давления в трубопроводе между компрессорным цехом и узлом подключения к линейной части магистрального газопровода (принимается равным:  МПа);

 - потери давления в системе охлаждения газа, включая его обвязку (принимается равным:  МПа).

3.2 Определение конечного давления на линейном участке между КС

 МПа;

Где:  - потери давления в трубопроводе на всасывающем участке, при одноступенчатой очистке газа (принимается равным:  МПа);

3.3 Определение ориентировочного значения средней температуры газа на линейном участке

     К

Где:  - температура газа на входе в линейный участок МГ (принимается равной:

 К);

3.4 Расчет среднего давления в линейном участке МГ

      МПа;

3.5 Расчет приведенных значений давления и температуры на участке

     К

     К

3.6 Вычисление коэффициента сжимаемости газа

3.7 Расчет коэффициента динамической вязкости