Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Общие данные

1.2 Климатические данные

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

2.2 Определениегодовогоирасчётногочасовогорасходовгазарайоном города

2.3 Конструктивная разработка системы газоснабжения

2.4 Гидравлический расчёт газопровода низкого давления

2.5 Расчёт и подбор сетевого ГРП

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ СЕТЕВЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ

4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГАЗОПРОВОДА

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГАЗОПРОВОДОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Под газоснабжением подразумевают организованную подачу, транспортировку и распределение газового топлива потребителям. Для газоснабжения используютсяприродные горючие газы, искусственные газы, получаемые при термической переработке твёрдых и жидких топлив в газогенераторах и термических печах, сжиженные газы, получаемые на газобензиновых и нефтеперерабатывающих заводах при переработке нефти и попутных газов. газоснабжение гидравлический сгорание плотность

Природный газ является наиболее совершенным и экономичным видом топлива, ценным сырьём для химической промышленности так как при горении газа не выделяется столь большого количества вредных веществ. Природный газ дёшев, поэтому является одним из самых популярных видов топлива.

Наиболее крупные потребители природного газа -- ТЭС и предприятия различных отраслей промышленности (машиностроение, чёрная и цветная металлургия, промышленность стройматериалов и др.). В коммунальном хозяйстве газ используется для приготовления пищи (в квартирах жилых зданий и на предприятиях общественного питания); для технологических нужд предприятий коммунально-бытового обслуживания; для нагревания воды, расходуемой для хозяйственно-бытовых и санитарно-гигиенических целей; для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха жилых и общественных зданий.

Газоснабжениенаселённых пунктов и промышленных предприятий природными и искусственными газами осуществляется по магистральным газопроводам, транспортирующим газ от мест его добычи или производства к потребителям.Приём газа населённым пунктом или промышленным объектом производится на контрольно-распределительном пункте, где газ понижают до допускаемого нормами давления и пускают в городскую газовую сеть или на промышленное предприятие. Системы газоснабжения различают нацентрализованные, в которых распределение газа потребителям производится по городской газовой сети, и децентрализованные (местные) -- от местных газогенерирующих установок или с использованием ёмкостей (цистерн, баллонов), заполненных сжиженными газами. Местные системы широко применяются в газоснабжении жилых зданий и коммунально-бытовых предприятий малых городов и посёлков, особенно находящихся на значительном расстоянии от магистральных газопроводов.

Все газопроводы, входящие в газораспределительную сеть, условно разбиваются на транзитные и распределительные. Транзитные газопроводы предназначены для передачи газа из одного района населенного пункта в другой. Распределительные газопроводы служат для подачи газа непосредственно потребителям.

Дипломным проектом предусматривается газоснабжение жилых домов для района «Южный» города Вологды в границах деревни Охмыльцево и деревни Чернышово природным газом с низшей теплотой сгорания 36286,9кДж/м3 с давлением на выходе из ГРПБ (газорегуляторный пункт блочный) 3кПа. Принята одноступенчатая тупиковая система газоснабжения.

Природный газ предусматривается использовать населением для приготовления пищи. В жилых домах устанавливаются четырёх-конфорочные газовые плиты с духовым шкафом.

Система газоснабжения должна обеспечивать безотказную, безопасную подачу газа потребителям, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных и аварийных работ. Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следует применять однотипные.



1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Общие данные

Проектируемый район находится в южной части города и определяется в границах:

* на северо-западе - по границе деревни Охмыльцево;

* на северо-востоке - по Окружному шоссе;

* на юго-востоке - по границам деревни Чернышово и р.Содима;

* на юго-западе - по существующим границам г. Вологды.

Жилой фонд представлен различными типами домов,выполняемыми по индивидуальным проектам. Всего 26 жилых домов разной этажности и 9 зданий общественно-бытового назначения. Численность населения района составляет 18218 человек. Количество квартир на район составляет 9887.

Газ используется для приготовления пищи в жилых домах. Горячее водоснабжение и отопление централизованное. Газовое оборудование района Южный, а также число квартир в жилых домах представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Газовое оборудование района

Номер дома	Число квартир, шт	Газовое оборудование
1	2	3
1	943	ПГ-4
2	350	ПГ-4
3	496	ПГ-4
4	460	ПГ-4
5	568	ПГ-4
6	449	ПГ-4
7	50	ПГ-4
8	324	ПГ-4
9	454	ПГ-4
10	580	ПГ-4
1	2	3
11	403	ПГ-4
12	547	ПГ-4
13	508	ПГ-4
14	337	ПГ-4
15	264	ПГ-4
16	219	ПГ-4
17	360	ПГ-4
18	335	ПГ-4
19	98	ПГ-4
20	333	ПГ-4
21	128	ПГ-4
22	254	ПГ-4
23	269	ПГ-4
24	382	ПГ-4
25	456	ПГ-4
26	320	ПГ-4

1.2 Климатические данные

Основные климатические параметры для города Вологды принимаем по таблице 3.1 [1]:

-n_от= 228сут. - продолжительность отопительного периода при среднесуточной температуре не более 8⁰C;

- t_нр= -32⁰С - температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92;

- t_ср.о= -4 ⁰С - средняя температура наружного воздуха в течение года;

- t_ро= -32⁰С- расчётная наружная температура для проектирования отопления;

- t_рв= -32⁰С -расчётная наружная температура для проектирования вентиляции.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Для газоснабжения жилого района принимаем природный газ из Тюменской области, Бованенковского месторождения. Для расчёта сети наружных газопроводов нужно знать: значение низшей теплоты сгорания , кДж/м³, плотность природного газа, кг/м³, максимальные расчётные часовые расходы газа на участкахV_уч, м³/ч.

2.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

Низшая теплота сгорания природного газа определяется по формуле (2.1)[2]:

(2.1)

где - низшая теплота сгорания i-го компонента газа, кДж/м³;

V_i - объемная доля i-го компонента в газе.

Плотность газа с определяем по следующему выражению (2.2) [2]:

(2.2)

где с_i- плотность i-го компонента газа, кг/м3.

Состав припродного газа, Бованенковского месторождения примаем согласно [3].Характиристики газов примаем по [2]. Состав природного газа Бованенковского месторожления и его характеристики приведёны в таблице 2.1.



Таблица 2.1 - Состав и характеристики природного газа Бованенковского месторождения

Состав газа	Химическая формула	Процентное содержание компонентов газа, %	, кДж/м3	Плотность газа при нормальных условиях, кг/м3
Метан	CH4	87,19	35840	0,72
Этан	C2H6	3,98	63730	1,36
Пропан	C3H8	1,34	93370	2,02
Бутан	C4H10	0,75	123770	2,7
Пентан	C5H12	0,23	146340	3,22
Диоксид углерода	CO2	1,73	-	1,98
Сероводород	H2S	0	23490	1,54
Азот	N2	4,77	-	1,25

По формулам (2.1) и (2.2) определим низшую теплоту сгорания и плотность природного газа Бованенковского месторождения соответственно:

2.2 Определениегодовогоирасчётногочасовогорасходовгазарайоном города

В данном подразделе определяются годовые и расчетные расходы газа на все виды потребления. Годовые расходы газа используются для планирования количества газа, которое необходимо доставить проектируемому населенному пункту, а расчетные - для определения диаметров газопроводов. Для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения расход газа определяется по строительному объему отапливаемых и вентилируемых зданий (по укрупненным показателям). Расходы газа сосредоточенным потреблением (более 50 м³/ч на ввод) необходимо определить отдельно для каждого потребителя. При равномерном распределении потребителей с расчетными расходами менее 50 м³/ч на ввод (жилые и общественные здания) расход газа определяется по жилым кварталам в целом. Способ определения расхода газа по годовым нормам применяется для равномерно распределенных потребителей, когда количество устанавливаемых приборов неизвестно. Годовое потребление газа подсчитывается для определенных объектов, а затем суммируются по группам.

Годовойра сходтеплоты в квартирах вычисляется по формуле (2.3) согласно [4]:

(2.3)

где N - расчетное количество жителей района, равное 18218 чел.;

Z₁=100% - доля людей, проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением;

Z₂=0% -доля людей, проживающих в квартирах с горячим водоснабжением от газовых водонагревателей;

Z₃=0%- доля людей, проживающих в квартирах без горячего водоснабжения;

q₁ - норма расхода теплоты для людей, проживающих в квартирах с централизованным ГВС,МДж/(год·чел), принимаемая по [4];

q₂- норма расхода теплоты для людей, проживающих в квартирах с ГВС от газовых водонагревателей, МДж/(год·чел);

q₃- норма расхода теплоты для людей, проживающих в квартирах без ГВС, МДж/(год·чел).

Z₂,Z₃,q₂ и q₃не учитываем, т.к. в проектируемом районе города нет проживающих в квартирах людей без горячего водоснабжения и горячего водоснабжения от газовых водонагревателей.

Согласно [4]норма расхода теплоты для людей, проживающих в квартирах с централизованным горячим водоснабжением составляет: q₁=4100 МДж/(год·чел).

Тогда по формуле (2.3) годовое потребление газа в квартирах составит:

.

Также при расчете учитываем годовые расходы теплоты на нужды мелких бытовых потребителей, предприятий торговли, предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера по формуле (2.4) согласно [4]:

(2.4)

Находим по формуле (2.4) годовой расход теплоты на нужды мелких бытовых потребителей:

Расчётный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий, коммунально-бытовых предприятийQ_ов, МДж/год, определяется по формуле (2.5) согласно [4]:

где t_вн, t_р.о,t_р.в,t_ср.о- соответственно температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, расчётная наружная температура для проектирования отопления, расчётная наружная температура для проектирования вентиляции, средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон, ^оС;

К, К1- коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий, принимаемые согласно [4], соответственно 0,25 и 0,4;

z- среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток, принимаемое в размере 16 часов согласно [4];

з_о-коэффициент полезного действия отопительной системы, принимаемое для котельных работающих на газообразном топливе 0,9 согласно [4];

q_о- укрупнённый показатель максимального часового расхода теплоты на отопления жилых зданий, принимаемый по [4] кДж/ч, равный 0,636кДж/ч.

F- жилая площадь отапливаемых зданий,м² определяется по формуле(2.6) согласно [4]:

(2.6)

где F_норм- норма жилой площади на одного жителя, м². Согласно [4]F_норм = 17 м².

Тогда по формуле (2.6) жилая площадь отапливаемых задний будет равна:

Температуру внутреннего воздуха отапливаемых зданий принимаем равной t_вн = 20 ⁰С.

Подставив значения в формулу (2.5), определяем расход теплоты на отопление и вентиляцию зданий района:

Расчётный расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, коммунально-бытовых предприятий определяется по формуле (2.7) согласно [4]:

где q_г.в- укрупнённый показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий, МДж/ч на 1 чел, принимаемый согласно [4].q_г.в= 1,31 МДж/ч;

в - коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период. Принимается для расчетов: в =0,8;

t_х.л - температура водопроводной воды в летний период , t _х.л = 15°С,

t_х.з - температура водопроводной воды в зимний период, t _х.з = 5°С;

з_га- КПД отопительной системы, принимаемое для котельных работающих на газообразном топливе в пределах 0,8-0,9.

Тогда по выражению (2.7) Расчётный расход теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий составит:

Годовое потребление газа потребителем определяется по формуле (2.8) согласно [4]:

где - годовой расход теплоты потребителем, МДж/год;

- низшая теплота сгорания газа, кДж/м³.

Годовое потребление газа в квартирах по выражение (2.8) составит:

Расчётный часовой расход газа определяется по формуле(2.9) согласно [4]:

где K_m- коэффициент часового максимума, принимаемый для различных видов потребителей в зависимости от общего количества проживающих людей в районе, по данным[4].

Так, например, значения коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды с численностью населения района N=1821 чел., снабжаемого газом .

Значения коэффициента часового максимума при расчете расхода газа нужды ГВС, отопления и вентиляции зависит от климатических данных объекта проектирования и определяется по формуле (2.10) согласно [4]:

где m- число часов включения газовых приборов в периоды максимального потребления газа определяемых по формуле (2.11) согласно [4]:

Находим число часов включения газовых приборов в периоды максимального потребления газа по формуле 2.11:

Тогда значения коэффициента часового максимума при расчете расхода газа нужды горячего водоснабжения, отопления и вентиляции по уравнению (2.10) составит:

Часовой расход газа на хозяйственно-бытовые нужды по формуле (2.9) составит:

Полученные значения годовых и расчётных расходов газа потребителями сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Значения годовых и расчётных расходов газа потребителями района

№	Вид потребления	Годовой расход теплоты, МДж/год	Годовой расход газа, м3/год	Коэффициент часового максимума, Km	Часовой расход газа, м3/час
1	На бытовые нужды	74693800,00	2058423,29	1/2282,18	901,95
2	На нужды МКП	7469380,00	205842,33	1/2400	85,77
3	На отопление и вентиляцию зданий	898063324,73	24748967,94	1/2525,54	9799,48
4	На горячее водоснабжение зданий	228193129,73	6288581,55	1/2525,54	2489,99

2.3 Конструктивная разработка системы газоснабжения

В системах газоснабжения в зависимости от давления транспортируемого газа различают:

1) газопроводы высокого давления I категории (Г4), рабочее давление газа от 0,6 до 1,2 МПа;

2) газопроводы высокого давления II категории (Г3), рабочее давление газа от 0,3 до 0,6 МПа;

3) газопроводы среднего давления (Г2), рабочее давление газа от 0,005 до 0,3 МПа;

4) газопроводы низкого давления (Г1), рабочее давление газа до 0,005 МПа.

Газопроводы низкого давления служат для подачи газа к жилым домам, общественным зданиям и коммунально-бытовым предприятиям.

Газопроводы среднего давления через газорегуляторные пункты (ГРП) снабжают газом газопроводы низкого давления, а также промышленные и коммунально-бытовые предприятия. По газопроводам высокого давления газ поступает через газораспределительные установки (ГРУ) на промышленные предприятия и газопроводы среднего давления. Связь между потребителями и газопроводами осуществляется через ГРП, ГРУ или ГРШ, осуществляющих понижение давления до потребного пользователям.

Проект газоснабжения включает в себя расчеты и показатели энергоэффективности объекта, подробные спецификации на питающее оборудование и материал, обоснование решений для монтажа подземного или надземного газопроводов и др.

Собственно под проектом газификации понимается сборник документов, в который входят:

· Чертеж расположения газопроводов, надземного и подземного.

· Чертеж размещения газового оборудования.

· Чертеж расположения всех вентиляционных и дымовых каналов.

· Технические условия на снабжение газом.

· Акты обследования всех вентиляционных каналов и дымоотводов.

· Вся необходимая исполнительная документация на газовую магистраль, к которой будет осуществляться подключение.

· Паспорта и сертификаты на каждый из устанавливаемых газовых приборов.

· Пояснительная записка.

Законодательство требует, чтобы любое переустройство или строительство подводящей газ магистрали, монтаж газового оборудования проводился только после предварительного выполнения проекта.Только с его помощью можно грамотно подобрать газовое оборудование, определить цену монтажных работ и необходимых материалов, правильно выбрать и обустроить помещения под установку газовых приборов. Кроме того, наличие проекта позволяет провести необходимые согласования в соответствующих инстанциях.

Самостоятельно выполнить проект газификации при всем желании невозможно. Это обязательный документ, который разрабатывается с учетом множества требований. Они указаны в специальной технической литературе, справочниках и сводах правил, а так же в государственных стандартах.Все эти требования известны профессионалам-проектировщикам, которые и должны заниматься проектированием. Причем это должны быть сотрудники особых проектных отделов, а не просто специалисты, предлагающие свои услуги.Как правило, в своем городе можно найти сразу несколько организаций, занимающихся выполнением проектов газификации жилья. Чаще всего заслуживающие доверия организации являются членами СРО. Эта аббревиатура означает «Саморегулируемые организации».

Для вступления в СРО организация должна точно соответствовать определенным требованиям. В их штате должно находиться на постоянной основе не менее двух профессиональных инженеров-проектировщиков.Каждые три года они обязаны проходить проверку, подтверждая тем самым свою квалификацию и знания. Проверку проводит специальная комиссия, по ее результатам специалистам выдаются или же не выдаются аттестаты.

Кроме того, разрабатывать проект может только организация, имеющая лицензию на ведение этого вида деятельности. Этот момент обязательно нужно уточнить перед тем, как заключать договор на выполнение проекта газификации.Так же при его заключении важно уточнить, что исполнитель берет на себя обязанности по согласованию и утверждению документов, выездам на замеры и посещение газовых служб. Такой пункт в договоре дает возможность заказчику принимать минимальное участие в процессе проектирования.

Нужно знать, что работы по проектированию газоснабжения могут быть начаты только после того, как будут согласованы и получены технические условия или как их еще называют ТУ на газоснабжение объекта.Это значимый специальный документ, выдать его имеет право только газораспределительная организация. Получение ТУ дает владельцу участка возможность заказать разработку проекта.Для получения техусловий необходимо предоставить в местную газовую службу следующий пакет документации:

1. Заявление на предмет получения ТУ. Его может написать только собственник земельного участка, который отведен под стройку, или домовладелец, если здание уже возведено.

2. Копия документа, который может удостоверить личность заявителя. Обычно это паспорт.

3. Оригиналы документов, которые подтверждают право собственности заявителя на дом. Потребуется еще документ, который подтвердит законность постройки. Это может быть договор купли/продажи, а так же акт приемки здания в эксплуатацию или технический паспорт из БТИ.

4. Если строительство еще только ведется, необходимо предоставить документацию, подтверждающую право собственности заявителя на участок. Это может быть договор аренды либо купли/продажи участка, а так же свидетельство, подтверждающее регистрацию права собственности.

5. Экспликация строения на местности.

Нужно понимать, что предполагаемое подключение к газовой магистрали будет разрешено только в том случае, когда местность, где построен дом, включена в план газификации.Важно, чтобы при этом имелась техническая возможность подключения. Это предполагает, что объем газа в существующей магистрали позволяет добавить еще одну точку потребления. По времени подготовка технических условий занимает около месяца.

При подключении к газовой магистрали должны соблюдаться некоторые требования. Например, здание может быть удалено от газопровода не более чем на 200 м.При этом проектная площадь строения не должна быть больше 250 кв. м. Такие дома относятся к первой группе газовых потребителей. Они имеют право расходовать газ со скоростью не более 5 кубометров в час.Если же площадь дома больше, подключение тоже возможно, но получение ТУ значительно усложнится, поскольку придется дополнительно согласовывать перевод потребителя из второй группы в первую.

Конструктивно наружная система газоснабжения может выполняться двумя способами: надземным и подземным. Рассмотрим их подробно. Метод подземной укладки считается самым оптимальным для монтажа газовых труб.Он предполагает, что газопровод укладывается в траншеи, глубина которых рассчитывается в процессе проектирования. Однако в последнее время этот метод укладки вытесняется более современным бестраншейным монтажом.

Это обусловлено меньшей стоимостью последнего. Бестраншейный метод позволяет удешевить газификацию в два, а то и в три раза. Помимо этого он имеет и другие значимые преимущества. Работы по укладке труб выполняются в самые короткие сроки.

Бестраншейный метод признан максимально щадящим. При необходимости он дает возможность сохранять целостность встречающихся на пути газопровода искусственных и естественных объектов, дорожного покрытия.Собственно процедура бестраншейной укладки достаточно проста. Сначала выполняется пилотная скважина, затем методом горизонтального бурения или направленного прокола формируется ствол для прокладки коммуникаций. Стенки выработки укрепляются обсадной трубой или стабилизирующим грунт раствором.После его застывания в скважину подаются и укладываются в ней трубы газопровода. Для защиты газовой трубы может использоваться специальный футляр. Это необходимо, если коммуникации могут пострадать от блуждающих токов или же от механических повреждений.Последние вполне вероятны, когда магистраль пересекается с трубами водопровода или теплосети, а так же проходит под дорогой. Рекомендуется защищать газопровод футляром на участках ввода в здание и на выходе его из земли. В качестве футляра обычно используется стальная труба.

Подземный газопровод в любом исполнении надежен, но имеет высокую стоимость. Более бюджетный вариант - надземная укладка трубопровода. Она может быть дешевле подземной в среднем на 60%. В этом случае газовые трубы укладывают на специальные опоры, установленные в соответствии с траекторией укладки. Магистраль, уложенная надземным способом, чрезвычайно уязвима.Поэтому следует обеспечить ей надежную защиту от нагрузки, механических повреждений, резких температурных перепадов, коррозии. Надземные трубопроводы требуют охраны, чтобы исключить возможность несанкционированной врезки или преднамеренной порчи.Поэтому их обычно располагают таким образом, чтобы максимально ограничить доступ посторонних. Один из вариантов - размещение труб на определенной высоте. Нужно понимать, что оба способа прокладки газопроводов жизнеспособны. Какой из них использовать для реализации проекта газификации решает инженер-проектировщик.

Делает он это на основании анализа комплекса данных, в число которых входят особенности местных климатических условий и ландшафта, расположение грунтовых вод, химический анализ почв и другое. В некоторых случаях может быть выбран комбинированный метод укладки.Он заключается в том, что часть газопровода монтируется надземным, а часть подземным способом. К примеру, если трасса проходит под дорожным полотном, она должна быть уложена только под землей, но до этого участка она вполне может быть смонтирована над землей. Нужно знать, что принимает решение относительно способа укладки трубопровода только проектировщик, мнение заказчика по возможности учитывается, но не является решающим.

Работа над проектом газоснабжения дома начинается с расчетов, которые определят количество газа, требующееся для бесперебойного снабжения всех использующих его приборов. После чего инженер приступает к планированию трассы газовой магистрали.Она выполняется с учетом всех рекомендаций и требований строительных норм. Трубопровод соединяет здание с газопроводом или с подземным резервуаром. В любом случае на участке врезки должна быть установлена задвижка, отключающая подачу газа, а на вводе в здание - прибор учета.

Каждый из используемых газовых приборов должен иметь специальный технический паспорт и сертификат с соответствующими отметками. Эта документация впоследствии предоставляется представителю газовой службы, который будет выдавать разрешение на ввод системы в эксплуатацию.Проектировщик выполняет план расстановки газового оборудования и внутренней разводки труб. После того, как он будет готов, выполняется гидравлический расчет спроектированного газопровода.

Это необходимо для определения точного размера труб на всех участках магистрали. Кроме того, гидравлический расчет определяет потери давления в трубопроводе и подтверждает работоспособность спроектированной газовой сети. Только после этого можно приступать к составлению спецификации.

Результатом проведенных работ становятся:

· Схемы газовой сети от участка врезки до участка установки оборудования.

· Разрезы здания и поэтажные планы, на которых указана схема разводки газопровода и места установки оборудования.

· Подробные схемы монтажных узлов с пояснениями и рекомендациями по их строительству.

· Спецификация оборудования и материалов.

· Описание мер, необходимых для защиты системы от различных негативных воздействий.

· Рекомендации, касающиеся эксплуатации и обслуживания спроектированной газовой системы.

По окончанию всех работ над проектом он сдается на согласование в технический отдел службы, которая ранее выдавала ТУ. Специалисты тщательно проверят проект на безопасность и соответствие всем действующим нормам. По окончании проверки выдается решение о согласовании согласовании проекта либо он может быть возвращен на доработку.

Последующий монтаж оборудования и укладка газопровода должны проводиться в точном соответствии с согласованным проектом. Если в ходе строительства планируются какие-либо изменения, их следует вновь согласовать с техническим отделом и дождаться решения специалистов. Иначе система не может быть введена в эксплуатацию.Нужно знать, что вся исполнительная документация, иллюстрирующая выполненную работу, находится в архиве газовой службы. Поэтому доказать правомерность произвольных изменений проекта не удастся.

В дипломном проекте принимаем и для квартальной сети газопровод низкого давления, который должен быть окрашен в жёлтый цвет. В красный цвет окрашиваются газопроводы среднего и высокого давления.

В архитектурных соображениях от ГРП газопровод прокладывают под землёй на глубине 1,5 - 1,8 м. Непосредственно у здания газопровод прокладываются снаружи, на расстоянии 20см от стены. На вертикальном участке устанавливается задвижка. В случае жилого дома, газопровод проходит по фасаду здания, над окнами первого этажа. При вводе газопровода в здание, его необходимо поместить в футляр, который в два раза больше диаметра газопровода.

2.4 Гидравлический расчёт газопровода низкого давления

На протяжении всех участков газопроводной магистрали проводятся расчёты для выявления мест, где в трубах вероятны появления возможных сопротивлений, изменяющих скорость подачи топлива.Если все вычисления сделать правильно, то можно подобрать наиболее подходящее оборудование и создать экономичный и эффективный проект всей конструкции газовой системы.Это избавит от лишних, завышенных показателей при эксплуатации и расходов в строительстве, которые могли бы быть при планировании и установке системы без гидравлического расчёта газопровода.

Появляется лучшая возможность подбора нужного размера в сечении и материалов труб для более эффективной, быстрой и стабильной подачи голубого топлива в запланированные точки системы газопровода.Обеспечивается оптимальный рабочий режим всей газовой магистрали.Застройщики получают финансовую выгоду при экономии на закупках технического оборудования, строительных материалов.

Вначале ориентировочно учитывается, сколько населения проживает в данном районе, количество промышленных, общественных объектов, а затем определяется приблизительный объём газа, который потребуется расходовать на бытовые и производственные нужды.

Затем вычисляется средний расход топлива в течение определённого времени (обычно 1 часа).Требуется учесть точки газораспределения - подсчитывается их количество, а также местонахождение, чтобы знать, какой длины надо будет строить магистраль, какой диаметр труб и строительные материалы выбрать.Из-за разницы в показателях производится расчёт не только общих перепадов давления всей магистрали, но и в распределительных точках, газопроводах внутри зданий и всех абонентских ветвях.

Вычислительные работы выполняются с учётом нескольких факторов: расчётных данных отрезка газопровода, фактических показателей со всего участка и эквивалентных показаний.

Расход газа отдельными жилыми домами и группами жилых домов определяется с помощью коэффициентов одновременности [3] по формуле (2.12):

где k_о - коэффициент одновременности, принимаемый в соответствии с [3];

q - номинальный расход газа на прибор или группу приборов, устанавливаемых в квартирах, м³/ч, принимаемый в соответствии с [3];

n - число однотипных приборов или групп приборов;

m - число типов приборов или групп приборов.

Номинальный расход газа на прибор, согласно [3], определяется по формуле(2.13):

где - теплопроизводительность газового прибора, кДж/ч, принимаемая в соответствии с [3];

-низшая теплота сгорания природного газа, кДж/м³.

Для примера, выполним расчёт расхода газа для участка 12-13первой ветки газопровода.На данном участке газом снабжается один жилой дом, в котором используется 320четырёх-конфорочных газовых плит с духовым шкафом. ТеплопроизводительностьQ_ном ПГ-4 составляет 9600 ккал/ч или 40224 кДж/ч, согласно [3].

По формуле (2.13) найдём номинальные расходы газа для четырёх-конфорочной газовой плиты с духовым шкафом:

Коээфициент одновременности, в соответствии с [3], составляет К₀=0,188Подставив найденные значения в формулу (2.12) найдём расчётный расход газа на участке 12-13:

Результаты расчётов расхода газа на участках квартальной газовой сети сведены в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Результаты расчётов расходв газа на участках квартальной газовой сети

№ участка	Квартиры с ПГ-4	Расчётный расход газа на участке, Vуч, м3/ч
	qном, м3/ч	n	К0
1	2	3	4	5
0-1	1,109	9887	0,1000	1095,97
Ветка №1
1-2	1,109	4263	0,1000	472,55
2-3	1,109	3755	0,1000	416,24
3-4	1,109	3418	0,1000	378,89
4-5	1,109	3154	0,1000	349,62
5-6	1,109	2794	0,1000	309,71
6-7	1,109	2575	0,1000	285,44
7-8	1,109	2240	0,1004	249,30
8-9	1,109	1858	0,1134	233,56
9-10	1,109	1760	0,1170	228,26
10-11	1,109	1427	0,1300	205,64
11-12	1,109	776	0,1599	137,55
12-13	1,109	320	0,1880	66,69
1	2	3	4	5
Ответвления ветки №1
11-14	1,109	651	0,1663	120,01
14-15	1,109	382	0,1818	76,98
10-16	1,109	333	0,1867	68,92
8-17	1,109	128	0,2070	29,37
5-18	1,109	360	0,1840	73,43
Ветка №2
1-19	1,109	5624	0,1000	623,42
19-20	1,109	5077	0,1000	562,79
20-21	1,109	4674	0,1000	518,11
21-22	1,109	4094	0,1000	453,82
22-23	1,109	3526	0,1000	390,86
23-24	1,109	3077	0,1000	341,09
24-25	1,109	2299	0,1000	254,84
25-26	1,109	2249	0,1001	249,55
26-27	1,109	1899	0,1118	235,34
27-28	1,109	956	0,1510	160,02
28-29	1,109	460	0,1767	90,10
Ответвления ветки №2
26-30	1,109	350	0,185	71,78
24-31	1,109	778	0,1598	137,81
31-32	1,109	454	0,1770	89,08
23-33	1,109	449	0,1773	88,25

По формуле (2.14), в соответствии с [3], находятся допустимые удельные потери давления от трения, принимая ориентировочные потери давления от местных сопротивлений в газопроводах равными 10% от потерь давления от трения:

где- длина пути, м, от ГРП до самого удаленного потребителя, составившая 2385,64 м;

- длина i-го участка, м;

1,1 - коэффициент, учитывающий потери давления от местных сопротивлений;

?P_р -допустимые потери давления, Па, принимаемые 200 Па для квартальных сетей[4].

По уравнение (2.14) определим допустимые удельные потери давления от трения на первой ветке газопровода:

Зная расчетный расход газа V_уч на участке и допустимые удельные потери давления , с помощью номограммы для расчёта стальных газопроводов низкого давления, в соответствии с [3],определяем диаметры участков газопровода, мм;

Для принятого диаметра газопровода находим действительные удельные потери, Па/м по той же номограмме;

Для каждого участка находим потери давления по формуле (2.15) в соответствии с [3]:



Определим потери давления для участка 0-1 квартального газопровода по формуле (2.15):

Выполняем проверку правильности гидравлического расчёта согласно [3] по формуле (2.16):

где - сумма потерь давлений на всех участках ветки, Па.

Для первой ветки по формуле (2.16) соотношение будет равно:

Для второй ветки по формуле (2.16) соотношение будет равно:

Исходя из проверки, можно сделать вывод, что гидравлический расчёт веток квартального газопровода выполнен верно.

Аналогично выполняем расчет ответвлений по такой же методике. Однако располагаемый перепад давления для каждого ответвления будет разным и находится по формуле (2.17), в соответствии с [3]:

где- потери давления при движении газа от ГРП до данного ответвления, Па.

Тогда по формуле (2.17), для ответвления 10-16первой ветки,располагаемый перепад давления будет равен:

Результаты гидравлического расчёта квартальногогазопровода низкого давления для района города сведены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Результаты гидравлического расчёта квартального газопровода

№ уч.	Расход газа на участке, Vуч, м3/ч	Длина участка, lуч, м	Допустимые удельные потери давления на трения (?P/l)доп, Па/м	Диаметр газопровода d, мм	Действительные удельные потери давления на трение (?P/l)дейст, Па/м	Потери давления на участке ?Руч, Па
1	2	3	4	5	6	7
0-1	1095,97	53,81	0,080	299х8,0	0,065	3,85
Ветка №1
1-2	472,55	441,60	0,080	219х6,0	0,065	31,57
2-3	416,24	165,24		194х6,0	0,093	16,90
3-4	378,89	238,82		194х6,0	0,076	19,97
4-5	349,62	56,66		194х6,0	0,069	4,30
5-6	309,71	137,42		180х6,0	0,080	12,09
6-7	285,44	208,50		180х6,0	0,070	16,05
7-8	249,30	247,37		168х6,0	0,078	21,22
8-9	233,56	136,15		168х6,0	0,070	10,48
9-10	228,26	45,17		159х4,5	0,080	3,97
10-11	205,64	107,43		159х4,5	0,069	8,15
11-12	137,55	243,69		133х4,0	0,076	20,37
12-13	66,69	183,98		102х3,0	0,080	16,19
1	2	3	4	5	6	7
Ответвления ветки №1
11-14	120,01	127,63	0,026	159х4,5	0,026	3,65
14-15	76,98	190,51	0,026	140х4,5	0,023	4,82
10-16	68,92	148,18	0,029	127х3,0	0,026	4,24
8-17	29,37	85,48	0,041	89х3,0	0,036	3,39
5-18	73,43	198,82	0,097	102х3,0	0,097	21,21
Ветка №2
1-19	623,42	191,52	0,076	245х7,0	0,065	13,69
19-20	562,79	212,60		219х6,0	0,090	21,05
20-21	518,11	252,87		219х6,0	0,076	21,14
21-22	453,82	415,73		219х6,0	0,062	28,35
22-23	390,86	8,12		194х6,0	0,081	0,72
23-24	341,09	31,26		194х6,0	0,064	2,20
24-25	254,84	82,89		180х6,0	0,055	5,01
25-26	249,55	99,61		168х6,0	0,069	7,56
26-27	235,34	469,32		168х6,0	0,070	36,14
27-28	160,02	370,97		146х4,5	0,070	28,56
28-29	90,10	196,94		121х4,0	0,060	13,00
Ответвления ветки №2
26-30	71,78	80,46	0,061	114х4,0	0,055	4,87
24-31	137,81	182,16	0,066	140х4,5	0,065	13,02
31-32	89,08	158,31	0,066	121х4,0	0,057	9,93
23-33	88,25	160,52	0,078	114х4,0	0,068	12,01

2.5 Расчёт и подбор сетевого ГРП

Газорегуляторный пункт (ГРП) - это комплекс, состоящий из технологического оборудования и механизмов для регулировки давления газа.

Газорегуляторные пункты устанавливаются вблизи жилых и промышленных помещений. В статье мы рассмотрим назначение, устройство и классификацию ГРП. Также приведем основные принципы установки пунктов и требования к их эксплуатации.

Основная цель установки: снижение входного давления природного вещества и поддержание заданного уровня на выходе, вне зависимости от расходования.

Типы ГРП относительно места установки оборудования бывают:

- ГРПШ (газорегуляторные пункты шкафные) - для такого типа предусмотрено размещение соответствующего оборудования в специальном шкафу из несгораемых материалов;

- ГРУ (газорегуляторные установки) - для такого типа оборудование монтируется на раме и располагается в месте использования газа либо в другом месте;

- ПГБ (газорегуляторные блочные пункты) - при таком размещении оборудование монтируется в зданиях контейнерного типа, одном или нескольких;

- ГРП (расшифровка - стационарные газорегуляторные пункты) - при таком типе оборудование размещается в специализированных зданиях или отдельных помещениях, такое устройство не принимается как типовое изделие с полной заводской готовностью.

ГРП можно классифицировать по нескольким параметрам. Например, по возможности понижения давления газа. Расшифровка ГРП рассмотрена ниже:

1) Одноступенчатые газорегуляторные пункты. В таких системах давление газа с входного до рабочего регулируется в одну ступень.

2) Многоступенчатые газорегуляторные пункты. В системах со слишком высоким давлением один регулятор может не справляться с функцией понижения. В этом случае регулировка происходит в несколько ступеней с помощью установки одного или более регуляторов.

По выходному давлению газа, которое обеспечивается ГРП, различают установки, обеспечивающие одинаковое или разное давление.

Также ГРП могут быть с одним или двумя выходами. Исполнение устройства бывает левосторонним или правосторонним, в зависимости от места поступления газа. Вход и выход летучего вещества может производиться с противоположных сторон ГРП, с одной стороны, быть вертикальным и горизонтальным.

Давление газа на выходе пункта может различаться, при этом ГРП классифицируют:

- низкого давления газа, когда оно понижается с высоких (0,3-1,2 Мпа) или средних (5 кПа - 0,3 МПа) параметров до низких (менее 5 кПа);

- среднего, при таком понижении давление на выходе составляет 0,005-0,3 Мпа;

- высокого давления, когда выходные показатели газа составляют 0,3--1,2 Мпа.

Пункты могут быть тупиковыми или закольцованными. Такая схема применяется для надежности газоснабжения. Она заключается в объединении нескольких ГРП. Считается, что чем больше установок закольцовано, тем выше надежность системы. Тупиковой считается схема, когда нецелесообразно использование более одного ГРП для газоснабжения потребителя.

По технологическим схемам ГРП различают:

- Однониточные пункты. Они оборудованы одной линией редуцирования газа;

- Многониточные. Могут быть оборудованы двумя и более подключенными параллельно линиями редуцирования газа.Такое устройство используется при попытке достижения максимальной надежности и параметров производительности работы ГРП;

- С байпасом. Резервной линией редуцирования, которая используется во время ремонта основной линии.

Регуляторы в многониточных установках могут подключаться параллельно или последовательно.

ГРП укомплектовывается таким оборудованием:

- редуктор давления газа;

- фильтр газа;

- предохранительная арматура;

- запорная арматура;

- контрольно-измерительные приборы;

- блок ввода вещества для запаха газа;

- подогреватели газа.

На резервной линии устанавливаются два запорных устройства, между которыми монтируется манометр.

Газорегуляторные пункты с одной линией редуцирования газа состоят из технологического оборудования и рамы, на которой оно размещается.

Принцип работы таких устройств следующий. Газ проходит входное отверстие и поступает на фильтр. Тут происходит его очистка от вредных веществ и примесей.Затем газ подается в регулятор давления через предохранительно-запорный клапан, в котором происходит регулирование давления - понижение до необходимых параметров, а также поддержание величин на нужном уровне.

Если при прохождении регулятора давление не снижается до нормативных параметров, то предусмотрено срабатывание предохранительно-сбросного клапана или гидрозатвора.

Если сброс газа не произошел, то срабатывает предохранительно-запорный клапан и происходит прекращение подачи газа на РН-ГРП не более 0,02 Мпа - нормативно установленное значение срабатывания клапана.В газорегуляторных установках могут быть применены регуляторы как прямого, так и непрямого действия.

При выборе ГРП с одной линией редуцирования обычно опираются на рабочие параметры регулятора: пропускная способность, давление на входе и выходе.

Газорегуляторные пункты, об этом уже было сказано, бывают с одной линией редуцирования, с двумя и более. Регуляторы на линии сброса давления газа могут устанавливаться как параллельно, так и последовательно.

Для подачи газа используется один источник. После входа газ распространяется по всем линиям ГРП. На выходе линии объединяются в один коллектор. Многониточные системы более надежные, потому что при выходе из строя одной линии редуцирования ее функции могут выполняться остальными. Подобные действия выполняются и при необходимости технических работ: замены регулятора, очистки фильтра.

Схемы используются в основном на пунктах высокого давления, например, для снабжения потребителей промышленной сферы. Многониточные системы более дорогие по сравнению с однониточными аналогами, у них большие габариты.

Рассмотрим газорегуляторный пункт с байпасом. Байпасом называется обводная, другое наименование - резервная, линия редуцирования природного газа. Она используется в момент ремонта основной. Многониточные или однониточные схемы наделены байпасной линией. Она оснащается тем ...