Пример расчета технологических параметров осушки газопровода

Г.1 Исходные данные к примеру расчета технологических параметров осушки участка трубопровода после гидравлических испытаний.

Приведен пример расчета технологических параметров осушки участка МГ СРТО-Торжок протяженностью L _T = 60 км, диаметром D =1420 мм, с толщиной стенки 15,7 мм. После гидравлических испытаний и вытеснения воды поролоновыми поршнями осушка осуществлялась продувкой полости трубопровода сухим воздухом с ТТР минус 35 °С при атмосферном давлении на открытое сечение трубопровода. Производительность компрессора установки осушки типа MDU-14000 Q _к.о = 14000 нм³/ч, температура воздуха в трубопроводе (принимается равной температуре грунта на глубине прокладки трубопровода) Т _в.т = 2,9 °С (276,05 K). Измеренная ТТР в конце участка после осушки составила минус 20 °С. После остановки осушки трубопровод выдерживался в течение 24 ч. Значение ТТР, измеренное в потоке воздуха после возобновления процесса осушки, составило минус 18,5 °С.

Требуется определить:

- количество влаги, находившейся в трубопроводе перед началом осушки;

- число пенополиуретановых поршней, необходимых для вытеснения воды до начала осушки трубопровода;

- количество влаги, выносимой из трубопровода за период между измерениями ТТР, вплоть до достижения ТТР минус 20 °С в течение 24 ч;

- количество оставшейся в трубопроводе влаги при достижении ТТР минус 20 °С;

- время осушки трубопровода;

- скорость изменения ТТР за время выдержки перед доосушкой;

- время, необходимое для доосушки до стационарного значения ТТР минус 20 °С;

- суммарное время осушки.

Г.2 Начальные исходные данные:

- протяженность участка трубопровода L _T = 60000 м;

- диаметр продуваемого трубопровода D _y = 1420 мм;

- толщина стенки δ = 15,7 мм;

- производительность компрессора осушки Q _к.о= 14000 нм³/ч;

- диаметр трубопровода D _пp = 1400 мм;

- разность максимальных высотных отметок профиля трассы ∆ Z - 60 м;

- температура воздуха в трубопроводе (равная температуре грунта на глубине прокладки трубопровода) Т _в.т = 2,9 °С (276,05 K);

- барометрическое давление перед началом осушки Р _б = 735 мм рт. ст.;

- число установок на начальном этапе осушки n _нач = 2.

Данные по барометрическому давлению и температуре окружающего воздуха во время начального и основного этапов осушки приведены в таблицах Г.1 и Г.2.

Таблица Г.1- Средние значения барометрического давления и температуры окружающего воздуха в течение суток во время начального этапа осушки

Таблица Г. 2 - Средние значения барометрического давления и температуры окружающего воздуха в течение суток в процессе основного этапа осушки

Г.3 Данные для доосушки:

- температура окружающего воздуха в начале доосушки Т _ва = 14,0 °С;

- барометрическое давление в начале доосушки Р _б = 739 мм рт. ст.;

- ТТР по результатам замера после выдержки перед доосушкой ТТР_ост = минус 18,5 °С;

- количество влаги, оставшейся в трубопроводе перед доосушкой, b = 14 кг/км.

Г.4 Число пенополиуретановых поршней, необходимое для вытеснения воды до начала осушки участка трубопровода, принимается в соответствии с таблицей В.1 - 15 шт.

Г.5 Количество влаги, оставшейся в трубопроводе в виде пленки, после выхода сухого поршня:

F = L _T · d _ж = 26761 кг,

где d _ж - остаточное количество воды в виде пленки, кг на 1 п/м, определяемое по графику на рисунке В.1.

Г.6 Количество влаги в трубопроводе в паровой фазе

Влагосодержание воздуха при Т _в.т = 2,9 °С составляет d _n = 4,59 г/кг.

Масса воздуха, находящегося в газопроводе:

G _в = V _T · ρ_вт = 112169 кг.

Барометрическое давление Р _б = 735 мм рт. ст.

Плотность воздуха при давлении Р _б и температуре Т _вт:

.

Плотность воздуха при нормальных условиях (0 °С; 760 мм рт. ст.) ρ_в.н = 1,29 кг/м³.

Объем газопровода V _T = 90865 м³.

Г.7 Количество влаги, вынесенной в конце трубопровода на начальном этапе осушки (при 100 %-ном насыщении воздуха), до начала снижения ТТР:

где n _у - число установок на начальном этапе осушки;

t _нач= 72 ч (продолжительность начального этапа осушки).

По графику на рисунке В.2 влагосодержание d _нач = 4,59 г/кг; = 0,2 г/кг; весовая производительность компрессора осушки G _в =Q_к.о∙ρ_в.а.

Г.8 Количество влаги D _{тек n}, выносимой в процессе осушки за каждый период между измерениями ТТР (24 ч), до достижения значения ТТР минус 20 °С:

Общее количество влаги, удаленной из трубопровода за фактическое время осушки до ТТР минус 20 °С, составляет:

D _общ = D _нач + D _{тек 1} + D _{тек 2} … + = 26504 кг.

Количество влаги, оставшейся в трубопроводе перед доосушкой,

M ₁ = F + G _вл- D _общ = 771 кг.

Продолжительность основного этапа осушки составляет

Время выдержки газопровода перед доосушкой равно 24 ч.

Г.9 Критерий качества удаления воды перед осушкой по формуле (В. 15).

Количество остаточной жидкости в пленке в % от объема трубопровода:

Остаточное количество воды в виде пленки d _ж = 0,45 кг на метр газопровода; объем участка газопровода V _T = 90865 м³; внутренний диаметр газопровода D = 1,389 м.

Если , то качество работ по удалению воды с пропуском поршней до начала осушки признается удовлетворительным.

Г. 10 Скорость изменения ТТР за время выдержки перед доосушкой

Г.11 Количество влаги, оставшейся в трубопроводе перед доосушкой, определяемое по номограмме на рисунке В.3, М ₂ = 840 кг (оценка).

Г. 12 Продолжительность доосушки определяется по формуле (В. 14)

где М - большее значение из М ₁ и М ₂.

Г. 12 Общее время осушки, выдержки во время остановки и доосушки t _общ = t _нач + t _{тек 1} + t _{тек 2} + … + t _{тек n} + t _ост + t _доос = 72 + 312 + 24 + 32 = 440 ч = 18,33 сут.

Библиография

[5] Инструкция по технике безопасности при производстве, хранении, транспортировании (перевозке) и использовании одоранта (утверждена ОАО «Газпром» 23 марта 1999 г.)

[7] Правила техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов (утверждены Миннефтегазстроем СССР 11 августа 1981 г.)

[10] Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»

Текст сверен по: