;
- молярна частка i - го компонента суміші (i=1,2 ... n)
Таблиця 26
Основні константи індивідуальних газів і рідин
ВеществоМолекулярная массаПлотность?, кг/м3Коеффіціент стисливості при 20? С і 0,1013 МПаВязкость при 20? С і 0,1013 МПапрі 0? С і 0,1013 МПапрі 20? С і 0,1013 МПа123456Метан16,0420,71720,66810,99801,0484Этан30,0681,35481,26000,99170,8720Пропан44,0942,00901,85690,98210,7649н-Бутан58,1202,70102,49470,96680,6956изо-Бутан58,1202,68032,49110,97010,7027н-Пентан72,1513,45313,16330,94360,6354изо-Пентан72,1513,45313,16330,94360,6507Гексан86,1783,74843,58490,91340,6119Гептан100,1984,47314,1679-0,550Октан114,2205,0304,687-0,503Азот28,0161,25011,18890,19981,6981Водород2,0160,08980,08371,00080,85Воздух28,9601,29281,20460,99961,7419Водяной пар18,0160,80410,7469-0,8006Сероводород34,0821,53581,43110,99051,2025Окісь углерода28,0111,2501,1650,99971,6951Двуокісь азота46,0062,0551,915 - Окис азота30,011,3401,249-1,8358Двуокісь серы64,062,9472,727-1,1804Хлор70,913,2333,012-1,2698Этилмеркаптан62,130,840---Вода18,121998,2-102,4Двуокись углерода44,0111,97671,83460,99451,3942
Відносна щільність по повітрю суміші газів:
(9.32)
Розрахункове значення відносної щільності по повітрю суміші газів збігається з вихідними даними, отже, значення щільність суміші, розраховане за складом газу вірно.
Коефіцієнт гідравлічного опору для ділянки газопроводу з урахуванням його усереднених місцевих опорів (крани, переходи) допускається приймати на 5% вище коефіцієнта опору тертя? тр.
Коефіцієнт гідравлічного опору:
, де (9.33)
Е - коефіцієнт гідравлічної ефективності приймається рівним 0,95, якщо на газопроводі є пристрої для періодичного очищення внутрішньої порожнини трубопроводів, а за відсутності зазначених пристроїв приймається рівним 0,92;
? тр - коефіцієнт опору тертя, який для всіх режимів течії газу в газопроводі визначається за формулою:
, де (9.34)
- еквівалентна шорсткість труб;
- число Рейнольдса, за формулою:
, де (9.35)
- коефіцієнт, значення якого слід приймати С2=17,75;
- коефіцієнт динамічної в'язкості, Па · с;
- внутрішній діаметр газопроводу, м;
?- Відносна щільність газу по повітрю.
Коефіцієнт динамічної в'язкості:
(9.36)
Па · с.
Визначимо перехідне число Reп:
(9.37)
Так як Re gt; Reп (33,7 · 106 gt; 1,38 · 106) зона квадратичного закону опору підтверджується.
Перевірку режиму можна виконати також по перехідному значенню qпер:
млн.м3/сут. (9.38)
пер - умовна (перерахована) величина, порівнянна з добовою пропускною здатністю газопроводу.
Так як q gt; qпер (32,68 gt; 23.35 млн.м3/добу), то квадратичний режим підтверджується.
10. Розрахунок підземного газопроводу
Прочностной розрахунок газопроводу здійснюється за методом граничних станів. Суть методу полягає в тому, що розглядається таке напружений стан газопроводу, при якому подальша його експлуатація неможлива. Перше граничний стан - несуча спроможність газопроводу (руйнування його під впливом внутрішнього тиску), друге - гранично допустимі деформації. Характеристикою несучої здатності газопроводу є тимчасовий опір металу труб (межа міцності). При розрахунку на гранично допустимі деформації використовується межа плинності матеріалу труби.
Дані для розрахунку:
Рmin=1000Дн - мінімальний радіус пружного вигину;
Дн=1020мм - зовнішній діаметр газопроводу;
Р=5,5 МПа - робочий тиск;
=? вр=510 МПа - тимчасовий опір матеріалу труб;
=? т=363 МПа - межа плинності матеріалу труб;
Г1СУ - марка стали труб;
продукт перекачування - природний газ;
категорія газопроводу ІІІ;
? t - ± 400С - розрахунковий температурний перепад, що приймається позитивним при нагріванні;=1,0м - висота засипки від верхньої твірної газопроводу до поверхні грунту;
? гр=19кН/м3 - питома вага грунту, суглинок;
сГр=15кПа - зчеплення грунту;
? гр=20град - кут внутрішнього тертя грунту;
К0=20МН/м3 - коефіцієнт ліжку грунту при стисненні;=1,4 - коефіцієнт надійності за матеріалом труб; н=1,0 - коефіцієнт надійності за призначенням газопроводу.
10.1 Розрахунок товщини стінки газопроводу
Розрахунковий опір:
МПа, де (10.1)
- коефіцієнт умов роботи газопроводу при розрахунку його на міцність, стійкість і деформативність.
Товщи...
