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 LT = 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 Qк.о = 14000 нм3/ч, температура воздуха в трубопроводе (принимается равной температуре грунта на глубине прокладки трубопровода) Тв.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 LT = 60000 м;
- диаметр продуваемого трубопровода Dy = 1420 мм;
- толщина стенки δ = 15,7 мм;
- производительность компрессора осушки Qк.о= 14000 нм3/ч;
- диаметр трубопровода Dпp = 1400 мм;
- разность максимальных высотных отметок профиля трассы ∆Z - 60 м;
- температура воздуха в трубопроводе (равная температуре грунта на глубине прокладки трубопровода) Тв.т = 2,9 °С (276,05 K);
- барометрическое давление перед началом осушки Рб = 735 мм рт. ст.;
- число установок на начальном этапе осушки nнач = 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
Сутки
|
Рб, мм рт. ст.
|
Тва °С
|
1
|
735
|
10
|
2
|
740
|
11
|
3
|
745
|
15
|
Таблица Г. 2 - Средние значения барометрического давления и температуры окружающего воздуха в течение суток в процессе основного этапа осушки
Сутки
|
Рб, мм рт. ст.
|
Тва °С
|
1
|
743
|
10
|
2
|
742
|
11
|
3
|
744
|
15
|
4
|
739
|
12
|
5
|
741
|
17
|
6
|
746
|
14
|
7
|
740
|
13
|
8
|
738
|
14
|
9
|
750
|
14
|
10
|
749
|
16
|
11
|
745
|
17
|
12
|
743
|
16
|
13
|
742
|
15
|
Г.3 Данные для доосушки:
- температура окружающего воздуха в начале доосушки Тва = 14,0 °С;
- барометрическое давление в начале доосушки Рб = 739 мм рт. ст.;
- ТТР по результатам замера после выдержки перед доосушкой ТТРост = 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 = LT · dж = 26761 кг,
где dж - 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 Тв.т = 2,9 °С составляет dn = 4,59 г/кг.
Масса воздуха, находящегося в газопроводе:
Gв = VT · ρвт = 112169 кг.
Барометрическое давление Рб = 735 мм рт. ст.
Плотность воздуха при давлении Рб и температуре Твт:
 .
Плотность воздуха при нормальных условиях (0 °С; 760 мм рт. ст.) ρв.н = 1,29 кг/м3.
Объем газопровода VT = 90865 м3.
Г.7 Количество влаги, вынесенной в конце трубопровода на начальном этапе осушки (при 100 %-ном насыщении воздуха), до начала снижения ТТР:
где nу - число установок на начальном этапе осушки;
tнач= 72 ч (продолжительность начального этапа осушки).
По графику на рисунке В.2 влагосодержание dнач = 4,59 г/кг;  = 0,2 г/кг; весовая производительность компрессора осушки Gв =Qк.о∙ρв.а.
Г.8 Количество влаги Dтек n, выносимой в процессе осушки за каждый период между измерениями ТТР (24 ч), до достижения значения ТТР минус 20 °С:
Сутки
|
Dтек n
|
Влагосодержание
|
ТТР, °С
|
dтек n-1=
|
dтек n =
|
|
1
|
3482,08
|
4,452
|
4,464
|
+2,2
|
2
|
3225,35
|
4,464
|
3,862
|
0
|
3
|
2633,44
|
3,862
|
3,083
|
-2,5
|
4
|
2161,50
|
3,083
|
2,669
|
5,9
|
5
|
906,26
|
2,669
|
2,285
|
-7
|
6
|
774,33
|
2,285
|
1,940
|
-9,5
|
7
|
646,47
|
1,940
|
1,668
|
-12
|
8
|
538,78
|
1,668
|
1,423
|
-13
|
9
|
430,44
|
1,423
|
1,092
|
-15
|
10
|
360,57
|
1,092
|
1,094
|
-16
|
11
|
324,52
|
1,094
|
0,928
|
-17
|
12
|
263,49
|
0,928
|
0,788
|
-18
|
13
|
236,14
|
0,788
|
0,789
|
-20
|
Общее количество влаги, удаленной из трубопровода за фактическое время осушки до ТТР минус 20 °С, составляет:
Dобщ = Dнач + Dтек 1 + Dтек 2 … +  = 26504 кг.
Количество влаги, оставшейся в трубопроводе перед доосушкой,
M1 = F + Gвл- Dобщ = 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 dж = 0,45 кг на метр газопровода; объем участка газопровода VT = 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, М2 = 840 кг (оценка).
Г. 12 Продолжительность доосушки определяется по формуле (В. 14)
где М - большее значение из М1 и М2.
Г. 12 Общее время осушки, выдержки во время остановки и доосушки tобщ = tнач + tтек 1 + tтек 2 + … + tтек n + tост + tдоос = 72 + 312 + 24 + 32 = 440 ч = 18,33 сут.
Библиография
[1] Строительные нормы
и правила СНиП III-42-80*
|
Магистральные трубопроводы
|
[2] Ведомственные строительные
нормы Миннефтегазстроя СССР
ВСН 011-88
|
Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Очистка полости и испытание
|
[3] Свод правил РАО «Газпром»
СП 111-34-96
|
Свод правил сооружения магистральных трубопроводов. Очистка полости и испытание газопроводов
|
[4] Строительные нормы
и правила СНиП 2.05.06-85*
|
Магистральные трубопроводы
|
[5] Инструкция по технике безопасности при производстве, хранении, транспортировании (перевозке) и использовании одоранта (утверждена ОАО «Газпром» 23 марта 1999 г.)
[6] Ведомственные строительные
нормы Миннефтегазстроя СССР
ВСН 012-88
|
Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ. Часть I
|
[7] Правила техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов (утверждены Миннефтегазстроем СССР 11 августа 1981 г.)
[8] Правила безопасности
Госгортехнадзора России
ПБ 08-624-03
|
Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности
|
[9] Ведомственные строительные
нормы Миннефтегазстроя СССР
ВСН 014-89
|
Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Охрана окружающей среды
|
[10] Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»
[11] Технические условия
ООО «РИФ «Аметист»
ТУ 2254-001-53938077-2001
|
Пенополиуретан эластичный
|
Текст сверен по:
Официальное издание
М., ООО «Газпром экспо», 2009
ООО «Газпром газнадзор» 2010 г.
Нумерация соответствует официально изданному документу
|
