Запас газа в сосудах
Зачастую при проведении ремонтных работ на ГРС, на газораспределительных сетях или при возникновении аварийной ситуации на газопроводе возникает необходимость газоснабжения потребителей из запасов природного газа, находящегося в газопроводах. При проведении вышеуказанных работ необходимо заранее знать объём запаса газа в газопроводах, для этого газораспределительные организации регулярно проводят инвентаризацию имеющихся газопроводов (с учетом выбывших из эксплуатации и вновь построенных газопроводов) и определяют объём запаса газа. Объём запаса газа в газораспределительных сетях определяется по каждой ГРС (по источнику газоснабжения) с разбивкой по категориям газопроводов (по давлению газа). Существующие категории газопроводов отражены в табл. 23.
Таблица 23
Классификация газопроводов по давлению | Категория газопровода | Рабочее давление в газопроводе, МПа | Скорости движения газа надземных и внутренних газопроводов, м/с | Буквенно- цифровые обозначения газопроводов (по ГОСТ 21.609-83) |
Высокого | 1-а | свыше 1,2 | Не более 25 | ГО (общее обозначение) |
I | от 0,6 до 1,2 включительно | Г4 | ||
II | от 0,3 до 0,6 включительно | гз |
Среднего | III | от 0,005 до 0,3 включительно | Не более 15 | Г2 |
Низкого | IV | До 0,005 включительно | Не более 7 | Г1 |
Для локальных участков газопроводов (протяженностью до 5 км) при отсутствии отводов и при небольшой скорости газового потока объём запаса газа рассчитывается по формуле (16)
где Уп — геометрический объем пространства (полости) газопровода;
Ра -давление газа абсолютное, МПа;
Т -температура газа, К;
Р — давление газа при стандартных условиях, МПа;
Т — температура газа при стандартных условиях, К;
Z — коэффициент сжимаемости газа (определяется по формуле 4).
На протяженных участках (свыше 5 км), при многочисленных отводах и при скорости газа более 15 м/с, в расчетах необходимо учитывать падение давления газа в конце участка газопровода и изменение температуры газа в начале участка газопровода и в конце. Изменение давления газа связано с тем, что на протяжении участка газопровода существуют отводы, по которым производится отбор газа, а также падение давления газа связано с физическими свойствами природного газа — динамической вязкостью газа, что также приводит к падению давления в конце участка.
Причиной изменения температуры газа в газопроводе является внешняя среда. Если в зимнее время газ двигался сначала по надземному газопроводу и затем длительное время по подземному газопроводу, то в конце участка газопровода температура газа может быть выше, чем в начале участка, поэтому необходимо учитывать температуру грунта.
Объём запаса газа на протяженных участках определяется по формуле
Коэффициент сжимаемости газа — Zcp — также будет различным в начале газопровода и в конце. Усредненное значение коэффициента сжимаемости определяется по формуле (13)
Среднее давление, Рср, МПа, определяется по формуле (14)
где Рн — начальное абсолютное давление, МПа;
Рк — конечное абсолютное давление, МПа.
Средняя температура газа, Тср, К, определяется по формуле (15)
где Тн — начальная температура газа, К;
Т- конечная температура газа, К;
Т — температура грунта, К.
Пример расчета объёма технологического запаса газа приведен в Приложении 12.
Источник
Поделиться ссылкой:
При проектировании и эксплуатации часто стоит задача: определить массу вещества на производственной площадке, цехе, участке, в техническом устройстве, сосуде или трубопроводе. Массу веществ определяют:
- на стадии проектирования производственных объектов масса веществ нужна для определения нагрузок на различные конструкции при проведении расчетов на прочность (расчет на прочность, расчет на устойчивость, расчет опорных конструкций и т.п.);
- при эксплуатации и проектирования производственного объекта необходимо определять количество опасных веществ согласно
Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” для возможности идентификации производственной площадки и определения класса опасности. Согласно ФЗ №116 критерием для оценки количества опасных веществ на ОПО служит его масса. Сведения о массе опасного вещества на ОПО указывается в сведениях характеризующих ОПО.
Общие сведения.
Методика расчета массы вещества зависят от агрегатного состояния:
- вещество в твердом и жидком состоянии;
- вещество в газообразном виде;
- вещество в двухфазовом состоянии.
Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии.
Расчет массы вещества в твердом и жидком состоянии. Общий случай.
При инженерных расчетах жидкости считаются практически не сжимаемы.
Т. е. плотность веществ в твердом и жидком состоянии зависит только от температуры. Плотность (ρ) веществ можно определить по справочным данным.
В этом случае масса (m) вещества рассчитывается по простой формуле:
m=ρ⋅V,
V — объем вещества. Объем вещества определяется согласно паспортным данным технического устройства, сосуда или по данным проектной документации. При отсутствии данных объем для существующих устройств можно определить путем замера. Существует несколько методов определения объемов.
Введите объем вещества (V0)
Введите плотность вещества при конкретной температуре (pl0)
Результат расчета массы вещества (m0)
Формула расчета массы вещества:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы вещества:
Расчет массы жидкости в трубопроводе.
Для трубопроводов объем вещества определяется, как внутренний объем трубопровода. В этом случае выше приведенная формула примет вид:
m=ρ⋅l⋅π⋅Dвн2/4,
l — длина участка трубопровода диаметром Dвн;
Dвн — внутренний диаметр трубопровода.
Введите плотность жидкости при конкретной температуре (pl1)
Введите длину участка трубопровода (ly1)
Введите длину внутреннего диаметра трубопровода (Dvn1)
Результат расчета массы жидкости в трубопроводе (m1)
Формула расчета массы жидкости в трубопроводе:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы жидкости в трубопроводе:
Расчет массы вещества жидкости в сосуде или объемных технических устройствах.
Для сосудов и объемных технических устройствах (далее просто сосуд) возможны два варианта расчета:
- объем сосуда полностью занят жидкостью. В этом случае массу можно рассчитать, как показано выше;
- объем сосуда частично занят жидкостью. В этом случае надо учитывать:
- процент (долю) занятую жидкой фазой;
- массу газа в оставшемся объеме сосуда, в случае если сосуд не является атмосферным (объем сосуда не связан с атмосферой) или газ тяжелее воздуха. Пример сосуда — резервуары СУГ на АГЗС (в которых минимум 15 % от объема должна составлять газовая подушка, жидкости не более 85 % соответственно).
Введите объем сосуда (полный) (V2)
Введите процент объема сосуда, занятого жидкостью (d2)
Расчет массы жидкости сосуде.
mж=(d/100)⋅ρ⋅V,
d — процент жидкости в сосуде, %;
Введите плотность жидкости при конкретной температуре (pl2)
Результат расчета массы жидкости в сосуде (m2)
Формула расчета массы жидкости в сосуде :
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы жидкости в сосуде :
Расчет массы газа и жидкости в сосуде.
Расчет массы газа проводится с помощью уравнения состояния идеального газа. Эту методику нельзя использовать для газа с высоким давлением или при сочетании высокого давления и высокой температуры (например водяной пар, используемый как рабочее тело в машинах). В этих случаях рекомендуется использовать справочные данные и пользоваться формулой, приведенной выше.
mг=mж+((100-d)⋅V⋅P⋅M)/(T⋅R),
где P — давление газа в сосуде, M — молярная масса газа, T — температура газа в сосуде, R — универсальная газовая постоянная.
Введите давление газа (абсолютное) (PA3)
Введите молярную массу газа (Mg3)
Введите температуру газа (T3)
Введите универсальную газовую постоянную (Run3)
Результат расчета массы газа и жидкости в сосуде (m3)
Формула расчета массы газа и жидкости в сосуде:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа и жидкости в сосуде:
Расчет массы газа.
Расчет массы газа. Общий случай.
Расчет массы газа проводится также с помощью уравнения состояния идеального газа.
mг=(V⋅P⋅M)/(T⋅R),
где P — давление газа в сосуде, M — молярная масса газа, T — температура газа в сосуде, R — универсальная газовая постоянная.
Введите давление газа (абсолютное) (PA4)
Введите молярную массу газа (Mg4)
Введите температуру газа (T4)
Введите универсальную газовую постоянную (Run4)
Результат расчета массы газа (m4)
Формула расчета массы газа:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа:
Расчет массы газа в трубопроводе.
mг=(3,14⋅L⋅Dвн2⋅P⋅M)/(4⋅T⋅R),
Введите длину участка трубопровода (Ly5)
Введите длину внутреннего диаметра трубопровода (Dvn5)
Введите давление газа (абсолютное) (PA5)
Введите молярную массу газа (Mg5)
Введите температуру газа (T5)
Введите универсальную газовую постоянную (Run5)
Результат расчета массы газа (m5)
Формула расчета массы газа:
Поделится ссылкой на расчет массы:
Скачать результат расчета массы газа:
Расчет массы вещества в двухфазовом состоянии.
Точный расчет массы вещества состоящего сразу в двух состояниях является сложной задачей. На практике часто используется упрощенный вариант, предусматривающий использование процента содержания разных фаз вещества, как на примере выше.
Примечание:
Определив количество вещества и если оно относится к опасным согласно ФЗ «О промышленной безопасности» можно провести предварительную идентификацию в онлайн сервисе по идентификации ОПО.
Поделиться ссылкой:
Источник