7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

1/29

PRORAUN PADA PRITISKA u cevovodima za prirodni gas

Za proraun pada pritiska pri strujanju gasova kroz horizontalne gasovode cevovode koriste serazne formule. Obino su to formule koje podrazumevaju izotermsko strujanje.

Jedna od najee korienih formula data je sledeim izrazom

de jeJedinice

!nglo saksonskisistem.

"etrki sistem #$%&

' (onstanta )*.+* ,*-+ /nutranji prenik in mm

f (oef. trenja 0 0

1 u2ina mi km

3elativna gustina 4azduh 5 67 8rotok

86 /lazni pritisak psia kp9cm:

8: %zlazni pritisak psia kp9cm:

; !psolutna temperaturagasa

o3 #o*-& ( #o?=:)@&

Z

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

2/29

kompresibilnosti zasrednje uslovestrujanja

A 3azlika visinapozitivno kada jeuspon negativno kada

je sputanje

ft m

! imenziona konstanta :*.*>) 6>.*@)e 8rirodni logaritam :.)6+:+ :.)6+:+

s A9#!;Z& 0 01e Bfektivna du2ina mi km

es (orekcioni faktor povisini

0 0

2

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

3/29

KOEFICIENT TRENA

(oeficijent trenja je jedan od koeficijenata koji je najkomplikovaniji za odredjivanje8ostoji mnogo raznih formula kojima se mo2e odrediti ovaj koeficijent. / ovom tekstu predstavljen

je nain koji se najee koristi u $!.

1aminarno strujanje

3azvijeno turbulentno strujanje

(olbrukova formula zahteva iterativnu proceduru za reavanje

de je

Jedinice!nglo saksonski

sistem."etrki sistem #$%&

f (oeficijent trenja 0 0

D /nutranji prenik cevi in mmke 3elativna hrapavost 0 0e !psolutna hrapavost in mm

Re 3e 0 broj 0 0

3ejnoldsov broj se u ovakvim sluajevima odredjuje na sledei nain

de je

Jedinice!nglo saksonski

sistem."etrki sistem #$%&

C (onstanta -.)-CC 6:.@-@C

Qb 8rotok na 8bi ;b ft@9daD m@9h

G 3elativna te2ina gasa !ir 5 6 4azduh 5 6Pb 8ritisak psia kp9cm:

4iskoznost centipoise kpf s9m:

D /nutranji prenik in mmTb ;emperatura o3 (

3

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

4/29

DE!"INA #IDA CE$I #A %AS

Odredjivanje potrebne debljine zida je dato sledeim izrazom

de je

Jedinice

!nglo saksonskisistem.

"etrki sistem #$%&

8 "aksimalno dozvoljenipritisak

psig kp9cm:

$ ozvoljeni napon psig kp9cm:

$poljanji prenik cevi in mm

t ebljina zidanominalna

in mm

< (orekcija #zavisi od

klase 0 razredcevovoda&

0 0

B (orekcija #zavisi odproizvodnih uslovaspajanje koef.valjanosti zavarenogspoja&

0 0

; (orekcija zavisi odtremperature

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

5/29

1okacija klase @ je bilo koja sekcija od 6 milje koja ima vie od>* zgrada namenjenih za 2ivot ljudiuukoliko oblast ne spada u lokaciju klase >.

1okacija klase > obuhvatra podruje gde postoji gust saobraaj te gde su zgrade koje imaju vie od> sprata ukljuujui prizemlje.

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

6/29

;emperaturni faktor ; za eline cevi

6

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

7/29

PRO&ENA TE&PERATURE %ASA DU' CE$O$ODA

8romena temperature gasa du2 cevovoda se mo2e odrediti po sledeoj formuli #(utler i 'ardon&

de jeJedinice

!nglo saksonskisistem.

"etrki sistem #$%&

2ul ;omsonovkoeficijent

o

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

8/29

KOEFICIENT TRENA

(oeficijent trenja je jedan od koeficijenata koji je najkomplikovaniji za odredjivanje8ostoji mnogo raznih formula kojima se mo2e odrediti ovaj koeficijent. / ovom tekstu predstavljen

je nain koji se najee koristi u $!.

1aminarno strujanje

3azvijeno turbulentno strujanje

(olbrukova formula zahteva iterativnu proceduru za reavanje

de je

Jedinice!nglo saksonski

sistem."etrki sistem #$%&

f (oeficijent trenja 0 0

D /nutranji prenik cevi in mmke 3elativna hrapavost 0 0e !psolutna hrapavost in mm

Re 3e 0 broj 0 0

3ejnoldsov broj se u ovakvim sluajevima odredjuje na sledei nain

de je

Jedinice!nglo saksonski

sistem."etrki sistem #$%&

C (onstanta -.)-CC 6:.@-@C

Qb 8rotok na 8bi ;b ft@9daD m@9h

G 3elativna te2ina gasa !ir 5 6 4azduh 5 6Pb 8ritisak psia kp9cm:

4iskoznost centipoise kpf s9m:

D /nutranji prenik in mmTb ;emperatura o3 (

8

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

9/29

FAKTOR KO&PRESI!I"NOSTI #

"o2e biti dobijen na standardni nain koji se koristi za dobijanje faktora kompresibilnosti za svegasove pa i za prirodni gas odnosno ;G gasna faza.

3edukovana temperatura

3edukovani pritisak

de jeJedinice

!nglo saksonskisistem.

"etrki sistem #$%&

Tc !psolutna kritina

temperatura

o3 (

Pc !psolutni kritinipritisak

psia kp9cm:

T !psolutna temperaturagasa

o3 (

P !psolutni pritisak psia kp9cm:

9

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

10/29

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

11/29

PONA(ANE REA"NI) %ASO$A

% pored toga to postoji vie razliitih jednaina koje povezuju veliine stanja relanih gasovanajee se za preraunavanje koristi jednaina stanja idelnog stanja i njene modifikacije.

Jednaina stanja idelnog gasa je primenljiva za izraunavanje veliina stanja realnih gasova nani2im pritiscima.

Ga viim pritiscima primena jednaine stanja idealnih gasova mo2e dovesti do greke izraunatihveliina stanja i vee od ,-- I.Ga pritiscima bliskim atmosferskim primena jednaine stanja idelnog gasa dovodi do greke od : @ I.

3ezultati su razliiti zbog toga to je jednaina stanja idelnog gasa postavljena za uslove da jezapremina molekula zanemarljiva i da nema medjudejstva izmedju molekula. (od relanih gasovanavedeno nije sluaj.

a bi se jednaina stanja idelanog gasa privela primeni za realne gasove uveden je popravni faktorkojim se proiruje jednaina stanja idelanog gasa. Ovaj popravni faktor naziva se faktorkompresibilnosti #Z&E a proirena jednaina stanja idelnog gasa naziva se redukovana jednainastanja idealnog gasa.

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

12/29

8seudo kritini pritisak i pseudo kritina temperatura mogu se odrediti za smee gasova posledeoj relaciji

gde jeDi0 zapreminski udeo pojedinih komponenti

K kritina temperatura i kritini pritisak pojedine komponente

Ovako odredjene vrednosti ne reprezentuju stvarne kritine karakteristike gasne smee.Ove pseudo karakteristike se koriste kao korelacioni parametri za odredjivanje karakteristika gasa.

8rimer 6.3ezervoar za gas se nalazi pod pritiskom od @--- psia i 6+- o< sastav gasa je sledei

Odrediti faktor kompresibilnosti

3eenje

(orak 6. Odredjivanje pseudo kritinog pritiska

ppc5 ***.6+

(orak :. Odredjivanje pseudo kritine temperature

12

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

13/29

Tpc5 @+@.@+

(orak @. %zraunavanje pseudo redukovanog pritiska i temperature

(orak > Odredjivanje vrednosti za Z

z 5 -.+,

8rimer :.(oristei podatke iz primera 6. odrediti gustinu gasne faze. /porediti dobijeni rezultat sa rezultatomkoji bi se dobio korienjem jednaine stanja idelanog gasa

3eenje

(orak6 "olekularna te2ina "a5 :-E:@(orak :. Odredjivanje pseudo kritinog pritiska ppc5 ***.@+

(orak @. Odredjivanje pseudo kritine temperature Tpc5 @+@.@+

(orak >. %zraunavanje pseudo redukovanog pritiska i temperature

(orak ,. Odredjivanje vrednosti za Z 5 -.+,

(orak *. Odredjivanje gustine

(orak ) Odrediti gustinu gasa korienjem jednaine stanja idealnog gasa

13

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

14/29

3ezultat izraunavanja pokazuje da je izraunata razlika u gustini 6, I.

/ sluaju da sastav prirodnog gasa nije poznat pseudo kritine vrednosti mogu biti odredjenekorienjem specifine te2ine gasa gustine uz pomo sledeih izraza #$tendingE 6C)) &

8rirodni gas

as kondenzat sistem

de je

;pc pseudokritina temperaturaEo3

Lgrelativna te2ina gasne smee

8rimer @

/raditi pseudokritine karakteristike gasa iz primera 6

(orak 6.Odrediti relativnu te2inu gasa

Odrediti pseudokritine karakteristike primenjujui gornje jednaine

(orak @. %zraunati ppri ;pr

14

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

15/29

(orak >. Odrediti faktor kompresibilnosti sa dijagrama

z 5 -E+:>

(orak ,. Odrediti gustinu

/ticaj gasova koji ne sadr2e ugljenik i vodonik zajedno na faktor kompresibilnosti z

"ali sadr2aj azota i ugljen dioksida je ve uzet u obzir pri korienju gornjih formula.

(oncentracija gasova koji u sebi ne sadr2e i ? i A:do i oko ,I ne utiu znaajno na rezultatedobijene navedenim metodama. reke u odredjivanju faktora kompresibilnosti vee od 6- Imogu se oekivati pri viim koncentracijama ovih gasova u meavini gasova.

4iert !ziz #6C):& korekcioni metod

Ovaj metod je jednostavan za upotrebu i odnosi se prvenstveno na gasove koji u sebi sadr2e A:$E?O:

de je

;pc pseudokritina temperaturaE o38pc pseudokritini pritisakE psia

korigovana pseudokritina temperaturaE o3

korigovani pseudokritini pritisakE psia

' molski udeo A:$ u gasnoj smei

0 faktor za korekciju

de je ! suma molskih udela A:$ i ?O:u meavini gasova

15

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

16/29

8rimer > 8rirodni gas ima relativnu te2inu -.). !naliza gasa pokazuje da sadr2i ,I ?O : i 6- I A:$.Odrediti gustinu gasa na @,-- psia i 6*- o Odredjivanje korigovane verednosti pseudokritinog pritiska

(orak , Odredjivanje ppri ;pr

(orak *.

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

17/29

"etod mo2e biti korien kada sastav prirodnog gasa nije poznat i kada su u prirodnom gasuprisutne komponente koje nemaju ? i A:zajedno

(orak 6. Odredjivanje ;pci ppc

(orak :. 8rocena pseudo kritinih vrednosti se vri prema sledeim izrazima

de je;pc pseudokritina temperaturaE o38pc pseudokritini pritisakE psia

korigovana pseudokritina temperaturaE o3

korigovani pseudokritini pritisakE psia

Dco: molski udeo ?O:DA:$ molski udeo A:$DGO: molski udeo GO:

8rimer , Za podatke iz primera > primenjujui proceduru (ar (obajai 'arous odrediti gustinu.

/koliko gas sadr2i gasove koji imaju veu molarnu masu izraunavanje se vri na poseban nain.8reporuuje se $uton ov metod koji va2i za gasove koji imaju kompenetne velike molarne mase iija je relativna te2ina vea od -E),.

17

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

18/29

$ISKO#NOST

4iskoznost fluida je mera unutranjeg trenja. 4iskoznost sei zra2ava u 8oazima

Jedna poaz je jednak viskoznosti od jednog dina puta sekunda po centimetru na kvadrat.

(onverzija se vri primenom sledeih relacija

4iskoznost gasova je funkcija pritiska temperature i udela pojedinih komponenti u smei.

(ar (obajai 'arous #6C,>& su razvili proceduru kojom se uz pomo dijagrama mo2e odreditiviskoznost prirodnog gasa.

(orak 6. Odredjivanje pseudo kritinih karakkteristika po nekoj od ranije prikazanih metoda

(oraFk :. %zraunavanje viskoznosti prirodnog gasa na pritisku od jedne atmosfere na tra2enojtemperaturi. #N6&

(orak :. Bfekti uticaja azota ugljendioksida i sumporvodonika se ogledaju kroz poveanjeviskoznosti smee i mogu biti obuhvaeni sledeom relacijom

18

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

19/29

gde jeN6 viskoznost gasa na pritisku od jedne atmosfere

0 korekcija vskoznosti zbog uticaja G:

0 korekcija vskoznosti zbog uticaja ?O:

0 korekcija vskoznosti zbog uticaja A:$

0 nekorigovana viskoznost gasa

(orak @. Odredjivanje pseudo redukovane temperature i pritiska

(orak >. $a narednog dijagrama se za pseudoredokovani pritisak i temperaturu odredjuje odnos

viskoznosti Ngpredstavlja viskoznost gasa na zahtevanim uslovima

(orak ,. %zraunavanje Ngkao umno2ak kolinika i vrednosti za N6

empsej #6C*,& je predlo2io izraunavanje odnosa viskoznosti sledeom relacijom

19

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

20/29

20

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

21/29

DI&EN#IONISANE CE$O$ODA #A RASTERE*ENE

4entili na gasovodima koji razdvajaju cevovodne sekcije opremaju se bD0pass granama. 'D0passgrane su opet opremljene cevovodnom armaturom. Zadatak ovih bD0pass grana je da se u sluajupotrebe hitnih sluajeva izvri pra2njenje sekcija razdvojenih sekcijskim ventilima.Jedan od

tehnikih problema koji se javljaju je dimenzionisanje bD.pass grana i opreme na njima.

Jedan od osnovnih parametara za dimenzionisanje je vreme potrebno za rastereenje sekcijeograniene sekcijskim ventilima.

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

22/29

$lika :. lavni sekcijski ventil sa bD0pass linijom i opremom na njoj

4entili sigurnosti se na instalacije postavljaju na sledei nain

8rikljuna cev na ventil sigurnosti mora biti najmanje jednaka ventilu sigurnosti #mo2e biti i

vea od ventila sigurnosti& 8romena pravca strujanja kroz prikljunu cev treba da bude to je mogue manjaE i ukoliko

je neophodno koristiti kolena sa velikim radijusom

/koliko se vri drena2a ona mora biti takva da se vri u prostoru predvidjenom za to.

Oslonci za cevi moraju se razmatrati uzevi u obzir reaktivne sile koje se javljau pri

strujanju.

22

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

23/29

REAKTI$NA SI"A

8rikljuci za ventile sigurnosti velikih prenika i namenjenih viim pritiscima moraju biti konstruisanina takav nain da mogu da prenesu reaktivne sile

!8% 38 ,:- deo :E daje sledeu formulu za odredjivanje ove sile

de je

Jedinice

!nglo saksonskisistem.

"etrki sistem #$%&

F 3eaktivna sila naventilu

lb kp

Qh 8rotok lb9h kp9hk odnos ?p9?v 0 0T !psolutna ulazna

temperatura

o*- o?=:)@

"olekulska te2ina 0 0

23

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

24/29

&ETODE PRORAUNA PRSTENASTI) CE$O$ODA

24

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

25/29

25

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

26/29

26

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

27/29

27

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

28/29

28

7/22/2019 Nastava IKS 0 - 1

29/29

"i+era+ura

,- Na..ar/ "-&-0 Piping )and1oo2/ seven+3 edi+ion/ &c%ro4)i55/ Ne4 6or2/ USA/ 78887- Tari2/A-0 Reservoir engineering 3and1oo2/ second edi+ion/ gu59 pro9essiona5

pu15is3ing/ !os+on/ USA/ 788,-:- (a;ia5a cevima/ Nau=na 2n>iga/ !eograd/ ,??8-

29