Разработка системы газоснабжения административного здания в городе Вологда Вологодской области

Таблица 1 - Расходы при установке газового конвектора

3.3.2 Сравнительный анализ затрат при эксплуатации газового и электрического конвектора

У природного газа как энергоносителя есть масса преимуществ перед всеми прочими энергоносителями. Одним из главных считается наиболее низкая цена. Городское жилье преимущественно газифицировано, а вот владельцам загородных коттеджей нередко приходится выбирать среди альтернативных энергоносителей, рассматривая, прежде всего, электричество, жидкое и твердое топливо. Однако многие, отталкиваясь от дешевизны газа, стремятся во что бы то ни стало газифицировать коттедж, не смотря на высокую стоимость проведения магистрали. Но на практике может получиться так, что «дешевизна» газового отопления окажется дороже расходов на отопление самыми дорогими энергоносителями.

Теоретически электроэнергия дороже газа, при сопоставлении затрат на единицу полученного тепла, примерно в 7,3 раза. Данная цифра выходит из текущих цен на газ и электричество с учетом теплотворности энергоносителей и КПД отопительных приборов. Так, при сжигании 1 мі природного газа в обычном газовом конвекторе образуется около 10 кВт теплоэнергии. Если стоимость 1 мі природного газа составляет 4,761 рублей, то соответственно 1 кВт чистой «газовой» теплоэнергии обходится в 0,476 руб. А 1 кВт электроэнергии стоит 3,5 руб. притом, что КПД электрических конвекторов почти 100%. Таким образом, «газовое» тепло при простом арифметическом подсчете обходится в 8,3 раза дешевле «электрического».

1. 4,761 руб. : 10 кВт = 0,476 руб./кВт

2. 3,5 руб. : 0,476 руб. = 7,3

На практике эта разница всегда оказывается ниже за счет особенностей работы газового оборудования. Но при объективном сравнении затрат на отопление при использовании того или иного энергоносителя необходимо учитывать еще и затраты на проведение энергетических коммуникаций, оборудование, текущее обслуживание, а также ресурс оборудования.

Очевидно, что для того чтобы точно установить разницу в эксплуатационной стоимости газового, электрического и прочего вида отопления, необходимо провести исследования на реальном объекте, где будут соблюдены одинаковые условия. Сложно сравнивать затраты на отопление коттеджей разной архитектуры, разной степени утепления, с разной площадью остекления и т.д. В качестве объектов исследования лучше всего подходят квартиры одинаковой площади, находящиеся в одном доме.

Рассмотрим это на реально существующем примере.

Итак, имеем две совершенно одинаковые однокомнатные квартиры, расположенные в одном подъезде друг над другом (3-й и 4-ый этаж). Технические характеристики:

· наружные стены из силикатного кирпича. Толщина стен 53 см (сопр. теплопередаче 0,95 мІ·°С/Вт);

· общая площадь квартир 36 мІ;

· остекление - металлопластиковые окна с однокамерными стеклопакетами;

· герметичные двери;

· естественная вентиляция;

· стандартное электрооборудование.

Квартира №1 оборудована газовым отоплением: газовый конвектор с коаксиальным дымоходом; максимальная мощность 2 кВт. Стоимость котла, системы и разрешения на установку газового оборудования составит около 20 тыс. рублей.

Квартира №2 оборудована электроотоплением: конвектор с максимальной мощностью 2 кВт и масляный радиатор аналогичной мощности. Общая стоимость электрических нагревательных приборов составляет 6 тыс. рублей.

Считается, что для отопления каждых 1 мІ площади помещения в среднем требуется 0,1 кВт тепловой энергии в час. Исходя из расчетных параметров для отопления квартиры площадью 36 мІ, потребуется: 36Ч0,1= 3,6 кВт в час. Надо сказать, что данное соотношение будет справедливым для плохо утепленных домов в самый холодный период года, когда наружная температура опускается ниже -20°С. Однако в течение отопительного сезона в средней полосе такие холода стоят только несколько недель. Поэтому реальные среднесезонные затраты теплоэнергии оказываются значительно ниже.

В январе 2014 года квартира №1 израсходовала на отопление 190 мі газа. По сегодняшним расценкам это 904 рубля. В этом же месяце квартира №2 израсходовала 800 кВт электричества, из которых на отопление ушло 750 кВт, поскольку расходы на электроэнергию вне отопительного сезона составляют около 50 кВт. По актуальным расценкам 750 кВт электроэнергии стоит 2625 рублей. Получается, что квартира №1 потратила (2625:904= 2,9) округленно в 3 раза меньше денег, чем квартира №2. При этом в обеих квартирах температура поддерживается на уровне 24°С.

Теперь рассмотрим разницу в газовом и электрическом отоплении не только с точки зрения эксплуатационных расходов, но и с точки зрения рентабельности оборудования. Как было уже отмечено выше, стартовые инвестиции в отопление квартиры №1 составили 20 тыс. руб., из которых на сам котел было потрачено 15 тыс. Все элементы системы водяного отопления, за исключением разве что труб (хотя и они не вечны) имеют ограниченный ресурс. Кроме того, ежегодно необходимо проводить обслуживание газового котла, а в худшем случае еще и его ремонт. По статистике газовые ковекторы приходится капитально ремонтировать или полностью менять уже через 7-10 лет. Причем дорогие фирменные котлы - не панацея. Они тоже ломаются, при этом их внегарантийный ремонт обходится значительно дороже. Впрочем, поломается или не поломается - это дело случая, поэтому в расчет поломки брать не будем. Просто отметим это как существующий фактор риска и вероятную статью расходов. Поломаться могут и электрические конвекторы, но их стоимость несравнимо ниже, чем у газового оборудования, да и ломаются они реже, особенно фирменные.

Стартовые расходы на отопительное оборудование квартир №1 и №2 составили 20 тыс. и 6 тыс. рублей соответственно. Из этого следует, что владельцы квартиры №2 сэкономили 14 тыс. рублей, которые могут потратить на оплату электроэнергии. Этой суммы хватит на то, чтобы купить 4000 кВт, чего хватит на 5 отопительных сезона. За это время квартира №1 потратит на газ около 10 тыс. рублей, что дает повод как бы презентовать квартире №2 еще один отопительный сезон в подарок. И только после 4 лет эксплуатации отопительного оборудования системы отопления обеих квартир выравниваются, что называется «по нолям». Дальше квартира №1 получает чистую экономию. Однако экономия возможна только в том случае, если газовый конвектор будет работать безупречно. Если его придется заменить, то окупаемость системы будет продлена еще на пару лет.

Владелец квартиры №2 (с электроотоплением) на следующий год решил тратить меньше на обогрев и для этого утеплить северную наружную стену квартиры. Площадь этой стены составила 17 мІ. Это единственная сплошная стена (без окон) в квартире. Другая стена была с балконным блоком и окном на кухне, поэтому большого эффекта от ее утепления не ожидалось. Утепление проводилось методом скрепленной изоляции с использованием пенополистирола толщиной 50 мм. В результате общее сопротивление теплопередаче стены было увеличено вдвое, и составило 2,0 мІ·°С/Вт. А владелец квартиры №1 утеплять стену не захотел, подсчитав, что данная инвестиция в его случае будет окупаться не менее 10 лет. Как же повлияло утепление?

В декабре 2014 на отопление квартиры №2 было затрачено 500 кВт электроэнергии, а квартира №1 истратила 150 мі газа. В переводе на деньги это 1750 и 714 рубля соответственно, т.е. разница стала уже не 3, а в 2,5 раза, т.е. сократилась на 14,3%.

На термомодернизацию у владельца квартиры №2 ушло 8 тыс. рублей. Срок окупаемости данной инвестиции по примерным расчетам составит около 5 лет. Но выгода в данном случае не только в снижении затрат на электричество, но и в снижении нагрузки на электросеть.

В приведенном примере сравнение проводилось в однокомнатных квартирах, но если бы это были трехкомнатные квартиры, то разница между затратами могла оказаться больше, поскольку потребовалось бы большее количество электрообогревателей или электрический котел с системой водяного отопления. Кроме того, чтобы отапливать трехкомнатную квартиру электроэнергией, потребовалось бы прокладывать выделенную линию, т.к. бытовая сеть не рассчитана на нагрузки, создаваемые одновременно включенными 3-4 электрообогревателями или электрокотлом мощностью свыше 10 кВт.

Таким образом, фактическая разница между затратами на газовое и электрическое отопление составляет 2,5-3 раза, а не в 7-8 раз. Если учитывать стоимость обслуживания газового оборудования и его плановую замену в перспективе, то фактическая разница может сократиться до 2-2,5 раз. А вот термомодернизация быстрее окупается при электрическом обогреве, нежели при газовом. Именно поэтому при отсутствии подключения к магистральному газу загородные коттеджи рекомендуется хорошо утеплять.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ГАЗОВОГО КОТЛА

4.1 Основные положения

Автоматизация - это комплекс технических, организационных и других мероприятий, дающих возможность осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.

В дипломном проекте разрабатывается автоматизация настенного газового котла марки “ ECO FOUR 240 Fi ”фирмы "BAXI" (Италия). В соответствии с разделом «Автоматизация» составлена функциональная схема автоматизации, подобраны измерительные и регистрирующие приборы (температуры, давления, расхода), и автоматические регуляторы с исполнительными механизмами и регулирующими клапанами.

Задачей автоматизации является изменение давления газа, производительности вентилятора, отсечение подачи газа при погасании факела, защита технологического оборудования и управление с панели приборов.

В последующих подразделах приводятся проектные решения, позволяющие решить задачи автоматизации на современном уровне развития. При этом учтены требования правил эксплуатации теплопотребляющих установок, что создаёт возможность проведения наладочных работ в период эксплуатации в период эксплуатации оборудования и технических средств автоматизации.

4.2 Контрольно-измерительные приборы

4.2.1 Местные приборы

Местные приборы, установленные непосредственно на объекте, должны служить для эксплуатационной оценки приборов, а также использоваться при наладке приборов косвенного преобразования.

На обратных и подающем трубопроводах систем отопления, теплоснабжения установлены штуцеры для манометров и гильзы для термометров. Манометры производят измерение избыточного давления и перепада давлений. Используются манометры общего назначения, показывающие типа ОБМ. Технические ртутные стеклянные термометры типа ТТ производят измерения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

4.2.2 Система автоматического контроля

Измерение расхода и количества тепловой энергии, отпущенной из теплоисточника и потреблённой теплопотребляющими установками, осуществляется комплексом измерительных устройств под общим названием тепломер. Температура измеряемой среды: 35-55 ⁰С и 5-15 ⁰С. Основная погрешность прибора 1%.

Измерение расхода теплоносителя осуществляется с помощью диафрагмы и дифманометра типа ДТ. Измерение температуры производится с помощью термопреобразователя сопротивления типа ТСП в качестве первичного прибора и логометра в качестве вторичного прибора. Действие термопреобразователя основано на использовании зависимости электрического сопротивления проводника от температуры. Вторичный прибор - устройство, воспринимающее сигнал от первичного прибора или передающего измерительного преобразователя, и преобразующего его в форму, удобную для восприятия измерительной информации диспетчером и обслуживающим персоналом.

4.3 Сигнализация

В котле установлена автоматика, при помощи датчиков и терморегуляторов определяет потребность системы в отоплении и включает газовую арматуру, вода, протекающая через котел, нагревается в теплообменнике и при помощи циркуляционного насоса подается в систему отопления. В помещении кухонь предусмотрен сигнализатор токсичных и горючих газов с датчиками метана и угарного газа и выдачей светового и звукового сигнала. На вводе газопровода в помещение кухни установлен входящий в комплект сигнализатор, запорный электромагнитный клапан для отключения газа к котлу при загазованности в помещении. Сигнализаторы, контролирующие состояние загазованности, срабатывают при возникновении концентрации газа, не превышающей 20% от нижнего концентрационного предела распространения пламени.

4.4 Технологическая и аварийная защита

Аварийное отключение котла производится в случае выхода из строя вентилятора, если давления газа или теплоносителя станет выше или ниже установленных параметров, при погасании факела в топке котла или в случае других нарушений его работы. При этом подаётся сигнал на перекрытие подачи газа, остановку вентилятора, а также включается сигнализация на щите управления и в диспетчерской.

Защита от замерзания на контуре отопления работает, если температура на подаче в систему отопления опускается ниже 5 °C. Данная функция включает горелку и нагревает воду в системе отопления до 30 °C.

Защита от блокировки насоса включается, если котел не работает ни на систему отопления, ни на систему ГВС в течение 24 часов подряд, циркуляционный насос автоматически включается на 10 сек. Данная функция выполняется, если на котел подается электричество и котел включен.

В котле имеется предохранительный гидравлический клапан контура отопления. Он настроен на 3 бар, установлен в контуре отопления и стравливает воду, если давление в данном контуре превышает заданное значение.

4.5 Автоматическое регулирование

Автоматическое регулирование производится в следующем порядке:

При изменении температуры теплоносителя на выходе из котла подаётся сигнал на изменение количества подаваемого в котёл топлива. Температура подаваемой и обратной воды, а также её расход определяются тепломером. Производительность дымососа определяется величиной разряжения в топке котла. В качестве регулирующих приборов используются регулирующая система приборов «Сапфир 22» и «Контур-2». Группа регулирующих приборов «Контур-2» состоит из датчика Р-25 и корректирующих приборов. Регулирующие приборы позволяют формировать законы регулирования ПИ и ПИД.

Для управления регулирующими органами применяются однооборотные электрические исполнительные механизмы типа МЭО, предназначенные для плавного перемещения регулирующих органов. Исполнительные механизмы управляются от регулирующих приборов.

Исполнительные механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, конечных выключателей, датчиков положения и штурвала ручного управления.

В данном дипломном проекте осуществляется регулирование давления газа, с помощью регулирующего прибора системы «Сапфир 22ДД» с дифференциально-трансформаторной схемой типа КСУ.

Подбираем диаметр проходного сечения седла клапана, исходя из соотношения согласно:

 (44)

где d_c - диаметр проходного сечения седла клапана, мм;

D_у - диаметр присоединительных патрубков регулирующего органа, мм, принимаем из гидравлического расчета D_у= 50мм.

Используя соотношение (44) выражаем диаметр проходного сечения седла клапана:

, мм, (45)

По формуле (45 )получаем:

, мм

Принимаем диаметр проходного сечения седла клапана d_c=35мм.

Коэффициент пропускной способности регулирующего органа определим согласно по следующей формуле:

, м³/ч, (46)

где F_у - площадь сечения присоединительных патрубков регулирующего органа, м²;

- коэффициент гидравлического сопротивления регулирующего органа, равный перепаду давления на регуляторе ?p, МПа.

Перепад давления на регуляторе вычислим по следующей формуле:

?р==?р_s -?р_{т max}, МПа, (47)

где ?p_s - суммарные потери давления на регулируемом участке, МПа;

? р_{т max} - потери давления в технологической сети при расчетном расходе воды, МПа.

По формуле (47) получаем:

?р == МПа.

Тогда коэффициент пропускной способности регулирующего органа определим по формуле(46):

м³/ч.

Выбираем ближайшее значение условной пропускной способности исходя из выражения:

1,2К_{v max}< К_v <2К_{v max}, (48)

то есть:

16,38 м³/ч < К_v <27,3 м³/ч.

Получаем К_v = 27 м³/ч, что совпадает с подобранным диаметром проходного сечения седла клапана d_c=35 мм. Значит выбранный регулятор давления с условным диаметром D_у= 50мм, диаметром седла d_c=35 мм пропускной способностью К_v=27 м³/ч обеспечит с заданной технологической сетью расходную характеристику близкую с пропускной

4.6 Спецификация оборудования

Спецификация оборудования составляется на основании разработанной функциональной схемы автоматизации, в спецификации указываются приборы и средства автоматизации, поставляемые заказчиком в следующей последовательности: по температуре, по давлению, по расходу и далее регуляторы.

В таблице 7 представлена метрологическая карта средств измерения котельного агрегата ECO FOUR 24 Fi.

Таблица 7 - Метрологическая карта средств измерения котла марки ECO FOUR 24 Fi.

№ п/п	Наименование оборудования	Пределы измерений	Диапазон показания шкалы прибора	Длина шкалы	Цена деления прибора	Чувствительность прибора	Класс точности	Погрешность измерения
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1.	Термометр стеклянный ртутный	0 … +100 єС	-		1 єС	-	I	±1%
2.	Термопреобразователь сопротивления типа ТСП	-200… +650 єС	-	-	-	-	-	±1,5 %
3.	Логометр типа Л-64	0 … +100 єС	-	-	1 єС	-	1,5	-
4.	Манометр показывающий типа ОБМ	0,1…0,4МПа	-		-	-	2,5	±1%
5.	Манометр общего назначения показывающий типа ОБМ	0…0,6МПа	-	-	160	-	2,5	±1%
6.	Прибор с дифференциально-трансформаторной схемой типа КСД	0...10 мГн	-	160	-	-	-	±1%
7.	Термопреобразователь типа «Сапфир 22ДД» прибор с дифференциально-трансформаторной схемой типа КСУ-1	0 до 1,6 МПа	-	-	0,1 МПа	-	2,5	±0,15 %
	Дифманометр с диффиренциально-трансформаторной схемой типа МЭД, регулирующий прибор системы «Контур-2» с электро-исполнительным механизмом типа МЭО	0-0,6 МПа	-	-	-	-	1,5	±1,5 %
8.	Пружинно-трубчатый манометр с дифференциально-трансформаторной схемой, регулирующий прибор системы «Контур-2» с электро-исполнительным механизмом	0,1…160 МПа	-	-	-	-	1	±1%
9.	Датчик контроля пламени типа ЗЗУ	190…270 нм	-	-	-	210 нм	-	±10 нм
10.	Счетчик крыльчатый типа УВК	0,06-2,5 м3/ч	-	-	-	0,025	-	±2%

Спецификация на технические средства автоматизации представлена в таблице 8.

Таблица 8 - Спецификация на технические средства автоматизации газового котла

Позиция	Условное графическое изображение	Наименование	Кол-во
9б,10б		Термометр стеклянный ртутный	1
14б		Термопреобразователь сопротивления ТСП	1
14в		Логометр Л-64	1
5б,7б		Манометр показывающий ОБМ	2
6б, 8б		Манометр общего назначения показывающий ОБМ	1
1г,1д		Прибор с дифференциально-трансформаторной схемой	1
2г		Дифманометр с дифференциально-трансформаторной схемой, регулирующий прибор системы «Контур-2» с электронно исполнительным механизмом	1
14б		Пружинно-трубчатый манометр с дифференциально-трансформаторной схемой, регулирующий прибор системы Контур-2 с электро-исполнительным механизмом	1
16г		Датчик контроля пламени	1
1г		Счётчик крыльчатый типа УВК	1
1		Задвижка AVK ABK 3690	4
2		Клапан Danfoss SV1821	2

4.7 Технико-экономическая эффективность автоматизации газового котла

Основными преимуществами автоматизации котельного агрегата марки ECO FOUR 24 Fi являются:

- экономия топлива, тепла и электроэнергии, снижение затрат на текущий ремонт, обусловленных улучшением эксплуатационного режима и защиты оборудования;

- повышение качества теплоснабжения за счёт постоянного автономного контроля и регулирования параметров системы;

-обеспечение бесперебойности и надёжности действия всей системы теплоснабжения за счёт лучшего контроля и автоматического управления работой котла.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ЖИЛОГО ДОМА

5.1 Техника безопасности при электросварочных и газопламенных работах

5.1.1 Общие требования

Работники не моложе 18 лет, прошедшие соответствующую подготовку, имеющие профессиональные навыки по газосварочным работам и имеющие удостоверение на право производства газосварочных работ, не имеющие противопоказаний по полу при выполнении отдельных работ, перед допуском к самостоятельной работе должны пройти:

- обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования) для признания годными к выполнению работ в порядке, установленном Минздравом России;

- обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочем месте и проверку знаний требований охраны труда.

Для защиты от тепловых воздействий и загрязнений газосварщики обязаны использовать предоставляемые работодателями бесплатно костюм хлопчатобумажный с огнезащитной пропиткой или костюм сварщика, ботинки кожаные с жестким подноском, рукавицы брезентовые, костюмы на утепляющей прокладке и валенки для зимнего периода.

При нахождении на территории стройплощадки газосварщики должны носить защитные каски.

5.1.2 Требования безопасности во время работы

Основные причины травматизма при газосварочных работах и резке металла - неправильное обращение с газогенераторами, баллонами, бензобачками, шлангами и инструментом, а также невнимательное поведение рабочего.

Места производства огневых работ на данном и нижерасположенных ярусах освобождаются от сгораемого материала (защищаются несгораемым материалом) в радиусе не менее 5 м, а от взрывоопасных материалов и установок (газовых баллонов) - 10 м.

Металлические части электросварочного оборудования, не находящиеся под напряжением, и свариваемые конструкции должны заземляться.

Правилами техники безопасности предусматривается выполнение электросварочных работ в специальных кабинах. Их обычно устраивают у темной стены размерами от 1,5x1,5 до 2,5x2,5 м. Высота стен кабины 1,8 м, для вентиляции стены не доводят до пола на 25 см, полы в кабинах должны быть изготовлены из кирпича или бетона. Стены кабины окрашивают снаружи темной краской, а внутри -- матовой, содержащей окись цинка (цинковые белила). Эта краска рассеивает световой поток и в то же время интенсивно поглощает ультрафиолетовые лучи. Стол электросварщика покрывают стальной или чугунной плитой.

Расстояние между столом электросварщика и стеной кабины должно быть не менее 0,8 м. Сварочный генератор стараются разместить как можно ближе к столу сварщика, обычно на расстоянии 150 - 200 мм. При работах на открытом воздухе также устанавливаются несгораемые экраны (ширмы) высотой не менее 1,8 м. При проектировании и организации сварочного отделения должны быть обеспечены проходы и проезды шириной соответственно 1,0-1,5 м и 2,5 м. Высота сварочного помещения выбирается равной 4,5 - 6,0 м.

Для создания здоровых условий труда сварщиков должна быть предусмотрена общеобменная проточно-вытяжная и местная вытяжная вентиляция. Температура в помещении сварочного отделения должна быть не ниже 12--15°С.

Для предохранения глаз сварщика от лучей электрической дуги применяют щитки и шлемы с защитными стеклами. Их изготовляют из фибры черного матового цвета. Нельзя пользоваться случайными цветными стеклами, так как они не могут хорошо защищать глаза от невидимых лучей сварочной дуги, вызывающих хроническое заболевание глаз.

Защитные стекла (светофильтры) имеют различную прозрачность. Наиболее темное стекло марки ЗС-500 применяют при сварке током 500 А, средней прозрачности - марки ЗС-300 - 300 А и светлое ЗС-100 - 100 А и менее.

При сварке образуется также пыль от окисления паров металла. Установлено, что около факела сварочной дуги количество пыли может достигать 100 мг в 1 м³ воздуха. Предельно допустимая концентрация пыли в сварочных помещениях 3 мг на 1 м³. Кроме окислов азота, при сварке образуется окись углерода, содержание которой по санитарным нормам не должно превышать 10--20 мг в 1 м³ воздуха. Для удаления вредных газов (окислов меди, марганца, фтористых соединений и пр.) и пыли над постоянными местами сварки необходимо устраивать местные отсосы с установкой вентиляционных зонтов.

Предельное напряжение холостого хода при сварке не должно превышать 70 В. Особенно опасно поражение током при сварке внутри резервуаров, где сварщик соприкасается с металлическими поверхностями, находящимися под напряжением по отношению к электродержателю. При работе в закрытых емкостях устраивается вытяжная вентиляция, при применении сжиженных газов (пропан, бутан) и углекислоты вентиляция должна иметь отсос снизу. Освещение устраивается снаружи емкости через люк или с помощью переносных ламп напряжением не более 12 В. Токоведущие части должны быть хорошо изолированы, а их корпуса заземлены. Сварщик должен располагаться внутри резервуара на резиновом коврике и надевать на голову резиновый шлем.

Запрещается выполнять сварочные работы на расстоянии менее 5 м от огнеопасных и легковоспламеняющихся материалов (бензина, керосина, пакли, стружки и пр.). Если электросварщик работает вместе с газосварщиком, то во избежание взрыва смеси ацетилена с воздухом электросварочные работы можно выполнять на расстоянии не менее 10 м от ацетиленового генератора.

На сварочном посту баллон с кислородом устанавливают на расстоянии не менее 5м от рабочего места сварщика и прикрепляют его к стене хомутиком или цепью. Не разрешается устанавливать баллоны около печей, отопительных приборов и других источников тепла. На каждом сварочном посту разрешается иметь по одному запасному кислородному и ацетиленовом баллону.

Сварку цинка, латуни, свинца необходимо вести в противогазах (фильтрующих или шланговых) для предохранения от вдыхания выделяющихся окислов и паров цинка, меди и свинца,

Сварку и резку следует выполнять в защитных очках с темными стеклами, (светофильтрами) марки ГС-3 или ГС-7 для защиты зрения от действия ярких лучей сварочного пламени [19].

5.1.3 Требования безопасности по окончании работы

После окончания работы газосварщик обязан:

а) потушить горелку;

б) привести в порядок рабочее место;

в) убрать газовые баллоны, шланги и другое оборудование в отведенные для них места;

г) разрядить генератор, для чего следует очистить его от ила и промыть волосяной щеткой;

д) убедиться в отсутствии очагов загорания; при их наличии - залить их водой;

е) обо всех нарушениях требований безопасности, имевших место в процессе работы, сообщить бригадиру или руководителю работ.

5.2 Техника безопасности при монтаже внутренних систем

5.2.1 Общие требования

Работники не моложе 18 лет, прошедшие соответствующую подготовку, имеющие профессиональные навыки для работы монтажниками, перед допуском к самостоятельной работе должны пройти:

- обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования) для признания годными к выполнению работ в порядке, установленном Минздравом России;

- обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочем месте и проверку знаний требований охраны труда.

Монтажники обязаны соблюдать требования безопасности труда для обеспечения защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы:

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

- расположение рабочих мест на значительной высоте;

- передвигающиеся конструкции;

- обрушение незакрепленных элементов конструкций зданий и сооружений;

- падение вышерасположенных материалов, инструмента.

Для защиты от механических воздействий монтажники обязаны использовать предоставляемые работодателями бесплатно: комбинезоны хлопчатобумажные, рукавицы комбинированные с двумя пальцами, костюмы на утепляющей прокладке и валенки для зимнего периода года.

При нахождении на территории стройплощадки монтажники должны носить защитные каски. Кроме того, при работе со шлифовальной машинкой следует использовать щиток из оргстекла или защитные очки.

Находясь на территории строительной (производственной) площадки, в производственных и бытовых помещениях, участках работ и рабочих местах, монтажники обязаны выполнять правила внутреннего распорядка, принятые в данной организации.

Допуск посторонних лиц, а также работников в нетрезвом состоянии на указанные места запрещается. В процессе повседневной деятельности монтажники должны:

- применять в процессе работы средства малой механизации, по назначению, в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей;

- поддерживать порядок на рабочих местах, очищать их от мусора, снега, наледи, не допускать нарушений правил складирования материалов и конструкций;

- быть внимательными во время работы и не допускать нарушений требований безопасности труда.

Монтажники обязаны немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя работ о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении своего здоровья, в том числе о появлении острого профессионального заболевания (отравления).

Работы по монтажу трубопроводов внутренних систем разрешается вести после приемки объекта (захватки) под монтаж. Монтаж трубопроводов должен производиться из укрупненных узлов, изготовленных в заводских условиях. Трубные заготовки, скомплектованные по этажесекциям, стоякам или осям, поступают на объект в контейнерах, а трубы - связанными в пакетах. Трубы и трубные заготовки должны быть уложены горизонтально, прислонять их к стенам не разрешается. Монтаж трубопроводов вблизи действующих электрических сетей осуществляется только после снятия напряжения. Рабочие места и подходы к местам монтажа должны быть освещены; работать в плохо освещенных местах не разрешается.

Использование случайных непроверенных механизмов, блоков, строп и тросов запрещается. Пеньковые канаты, применяемые для оттяжек, не должны иметь перетертых или размочаленных мест. Не следует использовать в качестве грузовых пеньковые канаты. Подачу труб на высоту следует осуществлять при помощи оттяжки, один конец которой должен находиться в руках у стоящего внизу рабочего; он удерживает поднимаемый трубопровод от раскачивания. Снятие стропов с поднятого трубопровода допускается только после надежного его закрепления.

5.2.2 Требования безопасности во время работы

Монтажная зона по возможности должна быть ограждена; при монтаже должна строго соблюдаться технологическая последовательность работ; выполнять работы около не огражденных движущихся механизмов, под работающим мостовым краном, у открытых не огражденных люков, проемов не разрешается; выполнять работы вблизи неизолированных токоведущих проводов можно при условии отключения напряжения в проводах; включать и выключать любое электрооборудование в электросеть может только дежурный электромонтер; места сварки следует ограждать светонепроницающими экранами.

При обнаружении неисправности в инструменте, оборудовании, защитных средствах, а также при нарушении правил техники безопасности рабочим бригады необходимо немедленно прекратить работу и сообщить об этом своему бригадиру или мастеру.

К установке отопительных приборов (конвекторы, радиаторы, гладкие трубы) можно приступать после выполнения следующих предварительных работ: нанесены отметки чистого пола плюс 500мм (наносятся в виде крашеных шашек размером 1550мм, верх шашки должен соответствовать отметке); отштукатурены места установки отопительных приборов; освещены места монтажа и подходы к ним; отопительные приборы завезены на объект в контейнерах, скомплектованные по этажам-секциям, стоякам, этажам.

Отопительные приборы поднимаются (опускаются) на проектные отметки подъемными механизмами, развозятся (разносятся) к месту монтажа и навешиваются (устанавливаются) на заранее установленные кронштейны, подвески. После навески (установки) отопительных приборов их следует обвязать трубопроводами [20].

5.2.3 Требования безопасности по окончании работы

По окончании работы монтажники обязаны:

а) отключить от электросети механизированный инструмент, применяемый во время работы;

б) проверить исправность, очистить инструмент и вместе с материалами убрать для хранения в отведенное для этого место;

в) привести в порядок рабочее место;

г) сообщить руководителю работ или бригадиру о всех неполадках, возникших в процессе работы.

5.3 Техника безопасности при монтаже пластиковых труб

К проведению сварочно-монтажных работ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, производственное обучение и обучение правилам техники безопасности, сдавшие соответствующие экзамены и имеющие удостоверения. Лица, страдающие хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей, к сварочно-монтажным работам не допускаются.

В местах производства работ с пластмассовыми трубами, а также в местах их хранения запрещается хранить легковоспламеняющиеся вещества, курить, пользоваться открытым пламенем, допускать скопления стружки и промасленных концов.

Ручные электроинструменты, применяемые при выполнении монтажно-сварочных работ, должны иметь двойную изоляцию или питаться напряжением не выше 42 В. Все электрифицированные станки и устройства для механической обработки и сварки с напряжением выше 42 В должны быть надежно заземлены, а токоподводящие провода - иметь надежную изоляцию и прокладываться в местах, исключающих их повреждения.

Подключение сварочных установок и устройств к электрической сети и отключение их должны производиться электромонтером. Перед ремонтом электроустановки должны быть отключены от сети.

При выполнении работ по сварке пластмассовых трубопроводов необходимо использовать следующие средства индивидуальной защиты рабочих: хлопчатобумажные костюмы или комбинезоны, береты, перчатки или рукавицы, ботинки или сапоги, защитные очки с прозрачными стеклами.

При сварке в закрытом помещении рабочие места сварщиков должны быть оборудованы местными отсосами. На участке сварки должна быть предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с четырехкратном обменом.

При работе с нагревательными инструментами для исключения ожогов, поражения электрическим током и воспламенения горючих веществ необходимо соблюдать следующие правила:

- не оставлять нагревательный инструмент с включенным электропитанием при длительных перерывах в работе;

- содержать нагревательный инструмент в теплозащитных чехлах;

- протирку рабочих поверхностей инструмента производить сухими концами без применения растворителей в рукавицах;

- не допускать перегрева нагревателей с фторопластовым антиадгезионным покрытием, так как при температурах выше плюс 280° С фторопласт разлагается с выделением токсичных летучих продуктов [21].

5.4 Пожарная безопасность зданий и сооружений

Пожарная безопасность зданий и сооружений при проектировании обеспечивается объемно-планировочными решениями, подбором и компоновкой огнестойких строительных конструкций, выбором и расстановкой противопожарных преград, планировкой путей эвакуации и противопожарного водоснабжения.

Предотвращение распространения пожара достигается конструктивными и объемно-планировочными решениями, прештствующими распространению опасных факторов пожара по помещению, между помещениями, между группами помещений различной функциональной пожарной опасности, между этажами и секциями, между пожарными отсеками, а также между зданиями.

Для предотвращения распространения пожара здания разделяются на

отдельные объемы (части) противопожарными преградами. Противопожарные преграды предназначаются для предотвращения распространения пожаров и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения. Преграды препятствуют непосредственному распространению огня, воздействию лучистой энергии и передачи тепла посредством теплопроводности. К противопожарным преградам относятся: противопожарные стены; перегородки и перекрытия [22].

6. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

6.1 Выбросы загрязняющих и токсичных веществ с дымовыми газами в атмосферу

При сжигании различных топлив, наряду с основными продуктами сгорания (СО₂, Н₂О, N₂), в атмосферу поступают загрязняющие твёрдые (зола и сажа), а также газообразные токсичные вещества, а именно: сернистый и серный ангидриды (SО₂ и SO₃), окислы азота (NO и NO₂), фтористые соединения и соединения ванадия. В случае недостаточно полного сгорания топлива в топках уходящие газы могут содержать окись углерода СО, углеводороды СН₄, С₂Н₄, а также канцерогенные углеводороды, например бенз(а)пирен и др.

Все продукты неполного сгорания являются вредными, однако при современной технике сжигания топлива их образование можно предотвратить или свести к минимуму; то же относится и к содержанию окислов азота в уходящих газах. Из всех окислов азота наиболее часто в дымовых газах содержится окись NO и двуокись NO₂, причём двуокись является наиболее стойким продуктом. Высшие окислы - N₂O₂, N₂O₄ и N₂O₅ - существуют в атмосферных условиях только при низких температурах.

Суммарный выброс сернистых соединений (SO₂+SO₃) определяется исходной величиной содержания серы в топливе и не может быть исключён за счёт каких-либо мероприятий в организации топочного процесса. Таким образом, добиваться предельно допустимых концентраций сернистых и других соединений в атмосфере можно только выбором необходимой высоты дымовой трубы, обеспечивающей рассеивание оставшихся твёрдых частиц и вредных газов в атмосфере.

Критерием санитарной оценки является предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе. Под ПДК следует понимать такую концентрацию различных веществ и химических соединений, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений или заболеваний. Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются в двух показателях: как максимально-разовые (за 20 мин) и среднесуточные (за 24 ч).

Из всех широко используемых видов топлива наиболее экологичным является природный газ. При сжигании в топках котлов природного газа наиболее вредными являются образующиеся при этом окислы азота. Существуют промышленные способы, позволяющие существенно снизить количество образующихся при сжигании топлива окислов азота. Кроме того, как и в других случаях, рассчитывается высота дымовой трубы, которая может рассеивать в слоях атмосферы эти вредные выбросы и, тем самым, не допускается превышение ПДК [23].

6.2 Методы подавления образования окислов азота в топках котлов

Окислы азота вредно действуют на органы дыхания живых организмов и вызывают ряд серьёзных заболеваний, а также разрушающе действуют на оборудование и материалы, способствуют образованию смогов и ухудшению видимости. Окислы азота чрезвычайно токсичны. Так, максимально-разовая предельно допустимая концентрация двуокиси азота почти в 6 раз ниже, чем ПДК для сернистого ангидрида, и в 30 раз меньше, чем для окиси углерода. (ПДК двуокиси азота: максимально-разовая и среднесуточная составляет 0,085 мг/м³).

Окислы азота образуются за счёт окисления содержащегося в топливе азота и азота воздуха и содержатся в продуктах сгорания всех топлив - углей, мазутов и природного газа. Условием окисления азота воздуха является диссоциация молекулы кислорода воздуха под действием высоких температур в топке (1900-2000 ^оС). В результате реакций в топочной камере образуется в основном окись азота NO (более 95 %). Образование двуокиси азота NO₂ за счёт доокисления NO требует значительного времени и происходит при низких температурах на открытом воздухе.

Образование окислов азота в процессе горения топлива уменьшается при снижении температуры горения, при сокращении времени пребывания азота и кислорода в высокотемпературной части факела, а также при уменьшении количества свободного кислорода в факеле. Анализ основных факторов, влияющих на образование окислов азота, позволяет наметить методы их подавления в топке.

Радикальным способом снижения образования окислов азота является организация двухстадийного сжигания топлива, т.е. применение двухступенчатых горелочных устройств. По этому методу в первичную зону горения подаётся 50-70% необходимого для горения воздуха, остальная часть воздуха (50-30%) поступает во вторую зону, где происходит дожигание продуктов неполного сгорания. Отвод теплоты из первичной зоны горения должен быть достаточно большим, чтобы заключительная стадия процесса горения происходила при более низкой температуре. Примерно тот же эффект происходит при получении растянутого по длине топочной камеры факела, что должно обеспечивать значительное снижение температурного уровня в топке и соответственно уменьшение образования окислов азота.

Вторым методом подавления образования окислов азота в топке является рециркуляция дымовых газов в топочную камеру. В этом случае дымовые газы при температуре 300-400 ^оС забираются из конвективной шахты котла и подаются в топочную камеру. Ввод газов в топочную камеру может осуществляться через шлицы под горелками, через кольцевой канал вокруг горелок или путём подмешивания газов в воздух перед горелками.

Как показали исследования, наиболее эффективным оказался второй способ, при котором происходит наибольшее снижение температуры в ядре факела. Подмешивая до 20-25% дымовых газов, удаётся снизить содержание окислов азота на 40-50%. Рециркуляция газа, наряду с уменьшением температуры горения, приводит к снижению концентрации кислорода, т.е. уменьшению скорости горения, растягиванию зоны горения и более эффективному охлаждению этой зоны топочными экранами.

Подача воды и пара в зону горения также приводит к снижению образования окислов азота. Ввод воды или водяного пара в количестве 5-10% всего количества воздуха снижает температурный уровень в топке, так же как и при вводе рециркулирующего газа. Снижение температуры подогрева и уменьшение избытка воздуха в топке тоже несколько уменьшает образование окислов азота как за счёт снижения температурного уровня в топке, так и за счёт уменьшения концентрации свободного кислорода.

Перечисленные способы при комплексном их использовании могут существенно снизить образование окислов азота в топке [23].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обобщая результаты проведенного в дипломном проекте исследования комплекса теоретических и практических вопросов разработки системы газоснабжение административного здания в г. Вологда, можно сформулировать следующие выводы:

- запроектирована плоскостная схема наружных газопроводов от существующего подземного газопровода высокого давления диаметром Ш 89 мм с установкой ГРПШ;

- произведен гидравлический расчет наружного газопровода. Газопровод выполнен из стальных электросварных труб Ш 57Ч3,5 мм, и полиэтиленовых Ш 32Ч3,0 мм;

- запроектировано внутреннее газоснабжение;

- выполнен гидравлический расчет внутридомового газопровода. Проектируемый настенный газопровод принят из э водогазопроводных труб Ш25х2,8 мм, внутренний газопровод принят из водогазопроводных труб Ш 25х2,8 мм, Ш 20х2,8 мм;

- для учета расхода газа устанавливаются газовый счетчик Грант ТК6;

- подобрано необходимое оборудование для наилучшего функционирования системы: трубы определенного диаметра и запорно-регулирующая арматура для системы газоснабжения, настенные газовые котлы итальянской фирмы BAXI марки “ ECO four 24.

- выполнена технико-экономическая обоснование использования газового конвектора;

- представлены основные положения по технике безопасности при производстве монтажных работ запроектированных систем.

Список использованных источников

1. Ионин, А.А. Газоснабжение: учеб. для вузов/ А.А Ионин. - М.: Стройиздат, 1989. - 439с.

2. Стаскевич, Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа/ Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. - Л.: Недра, 1990. - 762с.

3. ГОСТ 16037-80*. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. - Введ. 01.07.1981. - М.: МЭИ, 1981. - 63 с.

4. ГОСТ 9109-81*. Грунтовки ФЛ-ОЗК и ФЛ-ОЗЖ. Технические условия. - Введ. 01.01.1982. - М.: МЭИ, 1982. - 74 с.

5. ГОСТ 10144-89*. Эмали ХВ-124. Технические условия. - Введ. 01.01.1991. - М.: МЭИ, 1991. - 57 с.

6. ГОСТ 21-110-95*. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения спецификации оборудования, изделий и материалов. - Введ. 01.06.1995. - М.: МЭИ, 1995. - 81 с.

7. Свод правил по проектированию и строительству: Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб: СП-42-101-2003/ Госстрой России.- Введ. 26.06.2003.-М.:Стройиздат, 2003.-98с.

8. Свод правил по проектированию и строительству: Поквартирное теплоснабжение жилых зданий с теплогенераторами на газовом топливе: СП 41-108-2004: введ. 01.08.2005. - М.: ГУП ЦПП, 2005. - 85 с.

9. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Газоснабжение»/сост.: Е.В. Сыцянко. - Вологда: ВоГТУ, 2012. - 39 с.

10. Методические указания по выполнению курсовых и дипломных проектов «Газоснабжение населенного пункта»/сост.: Е.И. Соколова. - Вологда: ВоГТУ, 1999. - 31 с.

11. Строительные нормы и правила: Отопление, вентиляция и кондиционирование: СНиП 41-01-2003: введ. 01.01.2003. - М: ГУП ЦПП, 2003. - 36 с.

12. Строительные нормы и правила: Тепловая защита зданий: СНиП 23-02-2003: введ. 01.10.2003. - М: ГУП ЦПП, 2003. - 27 с.

13. Строительные нормы и правила: Строительная климатология: СНиП 23-01-99: введ. 01.01.2000. - М.: Стройиздат, 1999.-79 с.;

14. Строительные нормы и правила: Жилые здания: СНиП 2.08.01-89*: введ. 20.11.2000. - М: ГУП ЦПП, 2000. - 83 с.

15. Строительные нормы и правила: Строительная теплотехника: СНиП II-3-79*: введ. 01.07.1986. - М: ГУП ЦПП, 1998. - 29 с.

16. Строительные нормы и правила: Отопление, вентиляция и кондиционирование: СНиП 2.04.05-91*: введ. 21.01.1994. - 94 с.

17. Строительные нормы и правила: Газораспределительные системы: СНиП 42-01-2002. - Введ. в действие постановлением Госстроя РФ №163 от 23 декабря 2002 года. Дата введения: 01-07-2003 г. Взамен СНиП 2.04.08-87* и СНиП 3.05.02-88*. - 72 с.

18. Строительные нормы и правила: Газоснабжение: СНиП 3.05.02-88*: введ. 04.06.1992. - М: ГУП ЦПП, 1995. - 22 с.

19. Строительные нормы и правила: Безопасность труда в строительстве: СНиП 12-03-2001: введ. 01.09.2001. - М: ГУП ЦПП, 2001. - 38 с.

20. Строительные нормы и правила: Техника безопасности в строительстве: СНиП III-4-80*: введ. 01.01.1981. - М: ГУП ЦПП,1981.-27 с.

21. Свод правил по проектированию и строительству: Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов: СП 10-102-2000: введ. 16.08.2000. - М: ГУП ЦПП, 2000.-38 с.

22. Строительные нормы и правила: Пожарная безопасность зданий и сооружений: СНиП 21-01-97: введ. 01.01.1990. - М: ГУП ЦПП, 2002. - 16 с.

23.Сметанин, В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления/ В.И. Сметанин.- М.: КолосС, 2003. - 230с.

Размещено на Allbest.ru

...