Организация газоснабжения населённого пункта Курган Бершогырского района Актюбинской области Республики Казахстан

Системой контроля и автоматического управления предусмотрено:

Местный контроль и измерение:

температуры:

на входе и выходе газа;

на входе и выходе теплоносителя из отопительных котлов;

на входе и выходе теплоносителя из теплообменника.

давления

на входе и выходе газа;

газа в фильтре - сепараторе;

основного газа после редуцирования;

газа насобственные нужды после редуцирования

газа настройки регулятора давления, предохранителных отсечных клапанов;

на входе и выходе теплоносителя из отопительных котлов;

на входе и выходе теплоносителя из теплообменника;

- газа в межтрубном пространстве теплообменника при разрыве трубок.

3) расход газа, выдаваемого потребителю;

4) перепада давления газа в фильтре-сепараторе;

Местная многосуточная регистрация температуры и давления газа на выходе станции.

Автоматическое измерение объемного расхода и количество газа, приведение к нормальным условиям, хранение информации.

Автоматическое регулирование давление газа, выдаваемого потребителю.

Автоматическое регулирование давление газа, выдаваемого в котельную.

Автоматическое регулирование температуры газа. выдаваемого потребителю.

Сигнализация отклонения следующих технологических параметров:

превышение перепада давления газа в фильтре-сепараторе;

- повышение или падение давления у потребителя;

падение давления в системе теплоносителя.

1.10 Газоснабжение населенного пункта Зирган

1.10.1 Типы систем распределения газа

В городскую систему распределения газа входят следующие сооружения: городские распределительные газопроводы всех давлений и назначений, газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП), устройства связи и телемеханизации и подсобные сооружения, служащие для нормальной эксплуатации системы. Основными требованиями, которым должны удовлетворять все системы распределения газа, являются надежность и бесперебойность газоснабжения, безопасность, простота и удобство эксплуатации, возможность поочередных строительства и ввода в эксплуатацию, максимальная однотипность сооружений и монтажных узлов, минимальные материальные, капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

В зависимости от числа ступеней перепада давления газа в газопроводах системы газоснабжения городов и населенных пунктов делятся на одно-, двух- трех- и многоступенчатые:

1) одноступенчатая (рис. 1.8) система газоснабжения, при которой распределение и подача газа потребителям осуществляются по газопроводам только одного давления, как правило, низкого. Она может быть рекомендована для населенных пунктов и небольших городов, присоединяемых к магистральным газопроводам, а также для поселков при автономном газоснабжении, когда в качестве источника газа выступают местные газовый, коксогазовый или нефтеперерабатывающий заводы, станции смешения паров сжиженных углеводородных газов (СУГ) с воздухом, биогазовые или газогенераторные установки. При последнем решении в схему (рис. 1.5) вместо магистрального газопровода и ГРС включены завод, станция смешения паров СУГ с воздухом и газогенераторная установка.

Рисунок 1.5 - Схема одноступенчатой системы распределения газа: 1. Магиагистральный газопровод; 2 -- ГРС; 3 -- кольцевые газопроводы; 4 -- ответвления к потребителям; 5 -- тупиковые газопроводы

2) двухступенчатая система (рис. 1.9) обеспечивает распределение и подачу газа потребителям по газопроводам двух категорий: среднего и низкого или высокого и низкого давлений. Эта система может быть рекомендована для городов с большим числом потребителей, размещенных на значительной территории, и получающих газ от магистральных газопроводов;

Рисунок 1.6 - Схема двухступенчатой системы распределения газа: 1. Магистральный газопровод высокого давления; 2. ГРС; 3. крупные потребители; 4. городские ГРП, питающие газопроводы низкого давления; 5.газопроводы среднего давления; 6. кольцевые газопроводы низкого давления; 7. ответвления к потребителям; 8. и 9. тупиковые газопроводы (8 -низкого давления, 9 - среднего давления)

3) трехступенчатая (рис. 1.10) система газоснабжения, где распределение и подача газа потребителям осуществляется по газопроводам трех категорий давления: низкого, среднего и высокого. Эта система может быть рекомендована для больших городов.



Рисунок 1.7 - Схема трехступенчатой системы распределения газа: 1. магистральный газопровод; 2. ГРС; 3. газопроводы высокого давления (до 1,2 МПа); 4. промышленные предприятия, которым по технологии требуется газ высокого давления; 5. ГРП, ограничивающий давление газа в газопроводах среднего давления; 6. газопроводы среднего давления; 7. ответвления к потребителям на газопроводах низкого давления; 8. газопроводы низкого давления; 9. крупные потребители газа, присоединяемые к газопроводам среднего давления; 10. городские ГРП, питающие газопроводы низкого давления

4) многоступенчатая система обеспечивает распределение газа по газопроводам четырех давлений: высокого I категории (до 1,2 МПа;) и: II категории (до 0,6 МПа), среднего (до 0,3 МПа) и низкого (до 500 КПа). Эта система может быть рекомендована для крупных городов с большим числом промышленных потребителей в которых по характеру застройки и режиму потребления газа целесообразно применять не одну из указанных выше систем, а одновременно несколько. Связь между газопроводами различного давления, входящими в систему газоснабжения, должна предусматриваться только через ГРП или ГРУ.

Каждая из перечисленных выше систем газоснабжения в зависимости от характера планировки и плотности застройки города может быть кольцевой, тупиковой или смешанной, разветвленной или комбинированной. Предпочтительны кольцевая и смешанная системы газоснабжения, так как они обеспечивают наиболее равномерный режим давления во всех точках отбора газа из распределительных газопроводов, а также повышают надежность газоснабжения.

1.10.2 Классификация, трассировка газопроводов и нормы давления

Газопроводы систем газоснабжения согласно СНиП 2.04.08-87* в зависимости от давления транспортируемого газа классифицируются следующим образом;

- газопроводы высокого давления I категории (при рабочем давлении газа свыше 0,6 до 1,2 МПа включительно)

- газопроводы высокого давления II категории (при рабочем давлении газа свыше 0,3 до 0,6 МПа);

- газопроводы низкого давления (при рабочем давлении газа до 500 КПа включительно. Давление газа перед бытовыми газовыми приборами следует принимать в соответствии с паспортными данными приборов, но не более 300 даПа).

Газопроводы, входящие в систему газоснабжения, классифицируются по следующим показателям:

- по назначению в системе газоснабжения - распределительные газопроводы-вводы, вводные, продувочные, сбросные, импульсные, межпоселковые;

- по виду транспортируемого газа - природного газа, попутного газа и СУГ;

- по местоположению относительно планировки населенных пунктов -- наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые) и внутренние-(внутри зданий и помещений);

- по местоположению относительно поверхности земли --подземные (подводные), надземные (надводные), наземные;

- по материалу труб -- металлические (стальные, медные и др.) и неметаллические (полиэтиленовые и др.).

Распределительные газопроводы обеспечивают подачу газа от источников газоснабжения до газопроводов-вводов, а также газопроводы высокого и среднего давления, предназначенные для подачи газа к одному объекту (ГРП, промышленное предприятие, котельная и т. п.).

Газопроводе м-в водом является газопровод от места присоединения к распределительному газопроводу до отключающего устройства на вводе.

Вводным газопроводом следует считать участок от отключающего устройства на вводе в здание (при установке отключающего устройства снаружи здания) до внутреннего газопровода, включая проложенный в футляре через стену здания.

Межпоселковыми являются распределительные газопроводы, прокладываемые вне территории населенных пунктов.

Внутренним называют участок газопровода от газопровода-ввода (при установке включающего устройства внутри здания) или от вводного газопровода до места подключения прибора, теплоагрегата и др.

Трасса газопровода -- линия, определяющая направление газопровода, в каждой его точке. Эта линия, нанесенная на план улицы или местности, называется планом трассы.



Рисунок 1.8 - Пример трассировки газопровода на плане проезда

1.10.3 Подземные газопроводы

Минимальные расстояния по горизонтали от подземных газопроводов до зданий и сооружений следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01--86. Допускается уменьшение до 50% указанных в СНиПе расстояний для газопроводов делением до 0,6 МПа при прокладке их между зданиями к под арками зданий, в стесненных условиях на отдельных участках трассы, а также от газопроводов давлением свыше 0,6 МПа до отдельно стоящих нежилых к подсобных строений. В этих случаях на участках сближения и по 5 м в каждую сторону от этих участков следует применять бесшовные или электросварные трубы, прошедшие 100%-ный контроль заводского сварного соединения неразрушающими методами (рентгено - или гаммаграфированием), или электросварные трубы, проложенные а футляре.

При проектировании совмещенных прокладок газопроводов с давлением до 0,3 МПа в общей траншее с другими подземными коммуникациями следует учитывать требования нормативных документов по проектированию этих коммуникаций. Допускается укладка двух и более газопроводов в одной траншеее на одном или разных уровнях (ступенями). При этом расстояния между газопроводами в свету должны быть достаточными для монтажа и ремонта трубопроводов.

Газопроводы в местах прохода через наружные стены зданий (фундаменты) следует заключать в футляры диаметром не менее чем на 100--200 мм больше диаметра газопровода. Пространство между футляром и стенкой необходимо тщательно заделывать на всю толщину пересекаемой конструкции.

При прокладке газопроводов в скальные грунтах и грунтах

включением шлака, строительного мусора, перегноя, я также В грунтах с небольшой несущей способностью (менее 0,025 МПа) необходимо предусматривать устройство основания из мягкого или песчаного грунта, не содержащего крупных включений, толщиной не менее 10 см (над выступающими неровностями основания). Засыпать газопровод следует таким же грунтом на полную глубину траншеи, В грунтах с несущей способностью менее 0,025 МПа дно траншеи допускается усиливать путем подкладки антнсептированных деревянных, бетонных брусьев, устройства свайного основания или втрамбовывания щебня либо гравия.

1.10.3 Надземные газопроводы

Надземные газопроводы всех давлений следует прокладывать на отдельно стоящих опорах, эстакадах н колоннах из негорючих материалов, а также по стенам зданий. В частности, по стенам производственных зданий с помещениями категорий В--Д (газопроводы давлением до 0,6 МПа); общественных зданий и жилых домов не ниже III--IIIа степени огнестойкости (газопроводы давлением до 0,3 МПа); общественных зданий и жилых домов IV--V степени огнестойкости (газопроводы низкого давления, как правило, с Dу не более 50 мм).

Запрещается прокладка газопроводов всех давлений по зданиям со стенами из панелей с металлической обшивкой и полимерным утеплителем, по зданиям категорий А и Б, транзитная прокладка по стенам детских учреждений, больниц, школ и зрелищных предприятий, а газопроводов среднего и высокого давления - по стенам жилых домов.

Допускается прокладка на отдельно стоящих опорах, колоннах и эстакадах газопроводов с трубопроводами другого назначения согласно СНиП II-89-80, если обеспечивается свободный доступ для их осмотра и ремонта. При достаточной несущей способности газопроводов низкого или среднего давления к ним можно крепить трубопроводы другого назначения. Совместная прокладка на одних опорах газопроводов и постоянных или временных электрических линий не допускается, за исключением проложенных в стальные трубах, бронированных кабелей, а также кабелей диспетчеризация и сигнализация, предназначенных для обслуживания газопроводов.

Прокладка газопроводов по железнодорожным и автомобильным мостам осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03--84 в местах, исключающих возможность скопления газа (в случае его утечки) в конструкциях моста. Газопроводы, подвешиваемые к мостам, должны предусматриваться из стальных бесшовных или прямо шовных труб, изготовленных электродуговой сваркой, и иметь компенсирующие устройства. Газопроводы, проложенные по металлическим и железобетонным мостам, плотинам и другим гидротехническим сооружениям, необходимо электрически изолировать от металлических частей этих сооружении.

Расстояния между опорами надземных газопроводов определяются расчетом» Узлы и детали крепления газопроводов должны выполняться по рабочим чертежам типовых конструкций.

1.10.4 Пересечение газопроводами преград различного назначения

Пересечение газопроводами водных преград (протоков) может быть осуществлено несколькими способами: подвеской к конструкциям существующих мостов; строительством специальных мостов; использованием несущей способности самих труб с устройством из них арочных переходов и прокладкой газопроводов под водой (дюкеров).

Наиболее простой и экономичной является подвеска газопроводов к конструкциям существующих автострадных или пешеходных металлических и железобетонных мостов. Этот способ, однако, применяют редко как из-за отсутствия мостов в необходимых для переходов местах, так и из-за небезопасности этого способа, особенно при прокладке газопроводов высоких давлений, Допускается подвеска на автострадных и пешеходных мостах только газопроводов с давлением до 0,6 МПа, Прокладка газопроводов любых давлений и назначений па железнодорожных мостах, как небезопасная не разрешается вообще.

Подвеска газопроводов к конструкциям существующих мостов должна обеспечивать свободный доступ к их осмотру и ремонту, компенсацию напряжений, возникающих за счет резкого суточного и сезонного колебания температур наружного воздуха, и (безопасное рассеивание в атмосфере возможных утечек газа. Не рекомендуется прокладывать газопроводы в каналах и других емкостях мостов, даже при наличии вентиляции последних. При необходимости подвески к мостам газопроводов влажного газа их необходимо утеплить; при этом тип и толщина изоляции должны предотвращать возможность замерзания конденсирующейся влаги.

Сооружать специальные мосты для прокладки газопроводов обычно целесообразно через реки с большими скоростями течения (выше 2 м/с), с частыми и бурными паводками, неустойчивыми руслами и берегами и при одновременном использовании этих мостов для пешеходного и автомобильного транспорта или прокладки по ним других сооружений. В противном случае более экономичны арочные переходы, выполненные из самих газопроводных труб, с опорными системами, заделанными в береговые бетонные устои.

В городах наиболее применима прокладка газопроводов под водой -дюкеров.

Рисунок 1.9 - Схема подводного перевода - дюкера: 1 - основной газопровод; 2 - дюкер; 3 - балластировочные груза; 4 -колодец с отключающими задвижками

Трассу дюкера необходимо располагать на прямолинейном участке реки с устойчивыми руслом и берегами и пересекать реку под углом 90о к прямолинейному участку. Желательно, чтобы русло и берега реки были сложены мягкими грунтами, не требующими применения взрывных работ для рыхления. При встрече со скальными породами переход необходимо располагать на расстоянии 150---200 м от сооружений на реке и берегах. При выборе трассы перехода следует набегать рукавов и протоков, а также участков рек с оползневыми явлениями и неустойчивыми, подвергающимися интенсивному размыву берегами; заболоченных или очень крутых обрывистых берегов.

Число ниток перехода зависит от степени ответственности перехода, принятой системы распределения газа и других местных условий.

Если переходы входят в систему основных газопроводов, снабжающих газом город в целом или значительную часть его, и если авария или ремонтные работы на таких переходах приводят к длительному или даже кратковременному перебою в подаче газа. то число ниток должно быть не менее двух. Пропускная способность каждой нитки -- не менее 70% от пропускной способности подводящих газопроводов. К двухниточным переходам следует прибегать и тогда, когда через дюкеры получают газ отдельные промышленные предприятия или их группы, для которых перерывы в подаче газа грозят остановкой предприятия, выходом из строя оборудования или порчей дорогостоящей продукции (металлургические и стекольные заводы, электростанции), особенно те предприятия, которые не могут быть переведены быстро на другие виды топлива, а также химические предприятия, для которых газ служит и сырьем, и топливом.

Однониточные переходы могут применяться при кольцевых системах газоснабжения в том случае, если при ремонте дюкера потребители могут получать газ из других газопроводов, а также при подаче газа отдельным потребителям, способным без значительного ущерба перейти на другие виды топлива.

Подводные переходы, по которым транспортируют влажный газ, для стока конденсата необходимо прокладывать с уклонами в сторону одного или обоих берегов в зависимости от ширины водной преграды и объема земляных работ, В низших точках переходов должны быть установлены сборники конденсата, снабженные трубками, выведенными на дневную поверхность под ковер, для удаления жидкости с помощью насосов или вакуум - цистерн. При давлении влажного газа, превышающем гидростатическое давление максимально возможного столба воды, сборники конденсата можно устанавливать как на берегах, так и в любой другой наиболее заглубленной точке подводного перевода, включая фарватер.

При транспортировании через подводный переход осушенного газа возможно несколько решений, зависящих от местных условий. При абсолютной уверенности в отсутствии конденсата (влаги, легких или тяжелых углеводородов), а также монтажной влаги переходы можно укладывать без уклонов и без установки сборников конденсата. При отсутствии такой уверенности переходы необходимо прокладывать так же, как и для влажного газа. Исключение могут составлять только переходы для газа высокого и среднего давления и при наличии на переходе не менее двух ниток. В этом случае удалять конденсат или монтажную влагу можно поочередно с каждой нитки (без перерыва в подаче газа).

Аналогично подводным переходам могут укладываться переходы через овраги, пересыхающие ручьи и другие преграды. При подземных переходах газопроводами оврагов, рек и ручьев с берегами, подвергающимися размыву, необходимо предусмотришь меры по укреплению берегов. Для всех видов переходов необходимо отводить охранную зону и предусматривать на берегах опознавательные знаки установленных образцов.

Пересечения газопроводов с железнодорожными и трамвайными путями, а также с автомобильными дорогами следует предусматривать, как правил, под углом 90. В отдельных случаях (при технической необходимости и соответствующем обосновании) угол пересечения может быть уменьшен до 45.

Режимы газопотребления

Потребителями горючих газов в городах и населенных пунктах являются жилые дома, предприятия общественного питания, учреждения здравоохранения, детские учебные заведения, некоторые цеха промышленных предприятий со специфическими тепловыми процессами и др. Потребление газа происходит неравномерно, причем каждой категории потребителей свойственны характерные сезонные, недельные и суточные неравномерности потребления.

Наибольшая суточная неравномерность присуща бытовым и другим потребителям, использующим газ для приготовления пищи и горячей воды, наименьшая - промышленным предприятиям с непрерывными технологическими процессами.

Практика показывает, что колебания в расходе газа бытовыми потребителями имеют определенную закономерность: в дневные и вечерние часы расход газа наибольший, а в ночные часы снижается до минимума, доходя при малом числе потребителей почти до нуля. При этом в течении суток наблюдаются часы усиленного потребления газа, соответствующие времени приготовления пищи и приему ванн.

Практика показывает, что колебания в расходе газа бытовыми потребителями имеют определенную закономерность: в дневные и вечерние часы расход газа наибольший, а в ночные часы снижается до минимума, доходя при малом числе потребителей почти до нуля. При этом в течении суток наблюдаются часы усиленного потребления газа, соответствующие времени приготовления пищи и приему ванн.

Потребление газа неравномерно и по дням недели: при сравнительно равномерном от понедельника до пятницы в субботу оно увеличивается. Значительное повышение расхода газа наблюдается и в праздничные дни, в частности 31 декабря, когда потребление газа превышает годовой среднесуточный расход в 1,6 - 1,65 раза.

Сезонная неравномерность потребления газа вызвана дополнительным расходом топлива на отопление в зимнее время и некоторым уменьшением его летом.

Режимы расхода газа различными категориями потребителей зависят от множества факторов и местных условий, не поддающихся точному учету и обобщению. По этим причинам приводимые ниже количественные характеристики режимов расхода газа, составленные на основании исследований проектных, научных и эксплуатирующих организаций, могут уточняться в зависимости от местных условий.

Коэффициент суточной неравномерности (отношение максимального суточного расхода к среднесуточному за неделю).

Коэффициент месячной неравномерности (отношение максимального месячного расхода к среднемесячному)



Коэффициент суточной неравномерности за год

Коэффициенты часовой неравномерности для зимних дней (отношение максимального часового расхода к среднемесячному):

для крупных городов

для небольших городов

Таблица 1.2 - Средние режимы потребления газа в квартирах по дням зимней (январской) недели.

День недели	Доля недельного расхода, %	День недели	Доля недельного расхода, %
Понедельник Вторник Среда Четверг	13,6 13,7 13,8 14	Пятница Суббота Воскресенье	14,8 17,0 14,2

Таблица 1.3 - Средние режимы потребления газа в квартирах по месяцам года

Месяц	Доля годового расхода газа, %	Месяц	Доля годового расхода газа, %	Месяц	Доля годового расхода газа, %
Январь Февраль Март Апрель	10,3 9,6 10,0 9,3	Май Июнь Июль Август	8,6 7,0 5,0 5,2	Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь	7,0 8,7 9,4 9,9



Таблица 1.4 - Средние режимы потребления газа в квартирах по часам зимних суток, % от суточного расхода

Часы суток	Квартиры крупных городов	Квартиры небольших городов
	В обычные дни	В предпраздничные дни	В обычные дни	В предпраздничные дни
1	2	3	4	5
0 - 1	1,5	4,0	0,6	3,0
1 - 2	0,5	2,0	0,2	1,5
2 - 3	0,2	1,0	0,1	0,1
3 - 4	0,2	0,8	0,1	0,1
4 - 5	0,2	0,8	0,1	0,1
5 - 6	0,5	1,4	0,5	0,8
6 - 7	3,0	3,5	4,5	3,0
7 - 8	4,4	4,5	5,5	3,7
8 - 9	5,5	5,0	6,25	5,0
9 - 10	6,0	5,0	6,4	6,2
10 - 11	6,0	5,5	6,25	6,5
11 - 12	5,5	5,0	5,5	6,0
12 - 13	5,5	5,0	5,5	6,0
13 - 14	5,4	5,25	5,5	6,0
14 - 15	5,6	5,5	5,25	6,0
15 - 16	5,5	5,75	5,25	6,0
16 - 17	5,5	6,0	5,4	6,5
17 - 18	6,0	6,5	6,0	7,0
18 - 19	6,6	6,0	6,75	6,5
19 - 20	7,0	5,5	7,7	6,0
20 - 21	6,5	4,75	7,25	5,0
21 - 22	5,8	5,25	5,9	4,0
22 - 23	4,3	4,0	2,75	2,0
23 - 24	2,9	2,5	0,75	,2,0

Расчетные часовые расходы газа служат исходными данными для определения диаметров газопроводов, для выбора размеров и типов газовой арматуры, аппаратуры и оборудования. Системы газоснабжения городов и населенных пунктов необходимо рассчитывать на максимальный часовой расход газа исходя из совмещенного суточного графика потребления всеми потребителями.

Расчетный часовой расход газа Qр.ч, м3\ч, при 0о С и давлении 101,3 кПа на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды определяем как долю годового расхода по формуле:

Qр.ч =kмQгод, (1.35)

где k- коэффициент часового максимума расхода газа (коэффициент перехода от годового расхода к максимальному часовому);

Qгод - годовой расход газа, м3\год.

Значения коэффициента часового максимума для коммунально-бытовых потребителей приведены в таблице 4(по СНиП 2.04.08-87*)

Таблица 1.5

Бани	1\2700	С учетом отопления и вентиляции
Прачечные	1\2900	С учетом отопления и вентиляции
Предприятия общественного питания	1\2000
Предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий	1\6000

Зависимость коэффициента часового максимума расхода газ kм на хозяйственно-бытовые нужды от численности населения, снабжаемого газом (без отопления) сведены в таблицу 5 (по СНиП 2.04.08-87*).

Таблица 1.6

Число жителей, Тыс. чел.	kм	Число жителей, Тыс. чел.	kм
1	1\1800	40	1\2500
2	1\2000	50	1\2600
3	1\2050	100	1\2800
5	1\2100	300	1\3000
10	1\2200	500	1\3300
20	1\2300	750	1\3500
30	1\2400	1000	1\3700
		2000 и более	1\4700

1.11 Район газоснабжения

За начало трассы газопровода-отвода к н.п. Зирган принят 65 км магистрального газопровода Кумертау - Ишимбай ниже дороги Зирган -Нордовка в 80 м от нее.

Трасса газопровода-отвода проложена с северной стороны дороги Зирган-Нордовка в 75 м от нее по пахотным землям колхоза им Саловата. Млеузовского района РБ, пересекая дорогу Зирган - Нордовка.

1.11.1 Гидравлический расчет газоснабжения поселка Зирган

Условие для расчета: Рассчитать тупиковую разветвленную сеть среднего давления.

избыточное давление в начале сети Р=0,3МПа перед потребителем ГРП или ШРП не менее 0,5 МПа

Расходы газа потребителей известны:

ГРП-1=900м3/ч

Ж.К.= 250 м3/ч (животноводческий комплекс)

Р.К. =1200 м3/ч (районная котельная)

ГРП-2 =650 м3/ч



Размещено на http://www.allbest.ru/

Решение:

Определяем расходы газа на участках сети значение расхода заносим в таблицу 1.7

Аср = (1.36)

L р - расчетная длина главного направления 0-5=250+300+600+480=1630

Диаметры участков по главному направлению подбираем таким образом, чтобы полученное пономограмме значение А для каждого участка было по возможности ближе к АСР=84 Кпа2/м



Рк 0-1=Lр=370 (1.37)

Рк 1-2=Lр=336

Рк 2-4=Lр=

Рк 0-1=Lр=

Таблица 1.7

Участок	Длина участка	Qр м3/ч	D мм	АУТ Кпа2/м	Давление, кПА
	Lг	LР=1,1 LР				РН	Рк=
Расчет главного направления ГРС-РК
0-1	250	275	3000	133	84	400	370
1-2	300	330	2100	108	84	370	336
2-4	600	660	1450	108	40	336	294
4-5	480	528	1200	89	84	294	205
А) 1-7 Расчет отводов АСр= 3702-1502/495=231
1-7	450	495	900	89	140	370	260
Б) 3-2 Расчет отводов АСр= 3362-1502/792=114
2-3	720	792	650	76	68	336	242
В) 4-5 Расчет отводов АСр= 2942-1502/285=224
5-6	260	286	250	46	224	294	150,1

Аср=

Рк 1-7=Lр=

Рк 02-3=Lр=

Рк 02-3=Lр=

Рассчитаем данную сеть методом оптимальных диаметров

Решение:

Расчетные расходы газа по участкам сети размещены в таблице 1.8

Материальные характеристики участков Мi:

М1=Q10,38 * L11.19= 30000.38 *2751.19= 16753.75 (1.29)

М2=Q20,38 * L21.19= 21000.38 *3301.19= 18175.02

М3=Q30,38 * L31.19= 6500.38 *7201.19= 29453.22

Материальные характеристики участков Мi:

М1=Q10,38 * L11.19= 30000.38 *2751.19= 16753.75

М2=Q20,38 * L21.19= 21000.38 *3301.19= 18175.02

М3=Q30,38 * L31.19= 6500.38 *7201.19= 29453.22

Параметры участков Пi для бестранзитных участков

П5= П5= П6= П7=0

Для участков примыкающих к бестранзитным

П4=

Для остальных участков

П2=

П1=

П5= П5= П6= П7=0

Для участков примыкающих к бестранзитным

П4=

Для остальных участков

П2=

П1=



Показатель Аi для всех участков определяется от точки питания к периферии

Аi= (1.38)

А1=

А2=

А3=

А4=

А5=

А6=

А7=

Диаметры участков определяются из формулы

(1.39)

Откуда для I -го участка

(1.40)

Где - плотность газа =0,73кг/м3

м

Принимаем диаметр 108*4

Принимаем диаметр 108*4

Диаметры участков определяются из формулы

Откуда для I -го участка

Где - плотность газа =0,73кг/м3

Принимаем диаметр 108*4

Принимаем диаметр 108*4

Принимаем диаметр 76*4

Принимаем диаметр 108*4



Принимаем диаметр 108*4

Принимаем диаметр 48*3

Принимаем диаметр 76*4

Проведя расчет тупиковой разветвленной газовой сети поселка «Зирган» с использованием двух методов таких как, с использованием номограмм и по методу оптимальных диаметров можно сделать следующий вывод.

Методом оптимальных давлений расчет трудоемкий , но наиболее точен и у него выше технико-экономические показатели..

Расчет методом оптимальных давлений предпочтительнее выполнить на ЭВМ РС. Программа SETI- OR3. BAS находится в пакете учебных программ в а. 2-210



2. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Газораспределительная станция это комплекс технологического оборудования, представляющий опасность для обслуживающего персонала из-за наличия на производственном объекте взрыво, пожароопасных и токсичных веществ. Поэтому в данной части дипломного проекта рассматриваются мероприятия по обеспечению охраны труда, промышленной безопасности и экологичности при эксплуатации ГРС.

2.1 Охрана труда

2.1.1 Анализ производственных опасностей и вредностей

2.1.1.1 Взрыво и пожароопасность производства

На эксплуатируемом объекте основными взрывопожароопасными, вредными и токсичными веществами являются: природный газ, этилмеркаптан (одорант).

Природный газ - бесцветная смесь легких природных газов, легче воздуха, не обладает ощутимым запахом. Для придания газу специфического запаха в него добавляют этилмеркаптан.

Этилмеркаптан - горючая жидкость с удельным весом 0,84 г/см3, с температурой кипения +37 С. Одорант легко испаряется и горит. Концентрация паров этилмеркаптана 0,3 мг/м3 - является предельно-допустимой.

Пары этилмеркаптана в определенной смеси с воздухом образует взрывчатую смесь. Пределы взрываемости 2,8 - 18,2%. По действующим нормам на 1000 м3 газа вводится 16 гр. этилмеркаптана.

Введение большого количества одоранта может вызвать коррозию трубопровода, ухудшить состояние атмосферы в жилых зонах и производственных помещениях увеличением сернистых соединений. Этилмеркаптан взаимодействует с железом и его окислами, образуя склонные к самовозгоранию меркантиды железа (пирофорные соединения).

Накопления пирофорных отложений наблюдаются во внутренних поверхностях труб, сосудов и запорных устройств одоризационных установок, в емкостях хранения одоранта.

При соприкосновении с кислородом воздуха пирофорные отложения самовозгораются, что может быть причиной пожаров и взрывов при вскрытии, чистке, ремонте емкостей, сосудов, аппаратов, работающих с одорантом.

Самовозгорание пирофорных соединений на воздухе может происходить как при положительной, так и при отрицательной температурах. При более высоких температурах способность к самовозгоранию возрастает (в случаях повышения температуры до 100-120 С воспламенение происходит мгновенно).

Причиной возгорания в блоке редуцирования может послужить открытый огонь, искра. Для предотвращения пожара не следует допускать образования горючей среды.

Характеристика природного газа представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Характеристика природного газа

Наименование	Параметр
Название вещества (смеси)	Газ природный (метан - свыше 90%)
Формула: -эмпирическая -структурная	CH4 + следы C2H6, C3H8, CO2, N2 H H-С-H (свыше 90%) H
Состав, %	Метан 98,105-98,722
Температура кипения, С (при давлении 101 кПа)	-160
Плотность при 20С, кг/м3	0,679
Температура вспышки	540 С 650 С (метан)
Температура воспламенения	640-800 С (метан)
Предел взрываемости	5-15 % (в смеси с воздухом)
Данные о токсичной опасности: - ПДК в воздухе рабочей зоны - ПДК в атмосферном воздухе	Относится к четвертому классу опасности 300 мг/м3 50 мг/м3 (ОБУВ, максимально-разовая)
Реакционная способность	В химические реакции в рабочих условиях не вступает
Запах	Не имеет запаха
Коррозионное воздействие	Коррозионная активность низкая

Классификация ГРС по взрывопожарной и пожарной опасности приведена в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Классификация производственных зданий, помещений и сооружений ГРС по взрыво и пожароопасности

Наименование	Категория помещения НПБ-105-95	Класс взрыво и пожароопасных зон по ПУЭ
Газораспределительная станция на открытой площадке	А	В-1г
Регуляторная (в помещении)	А	В-1а
Расходомерная (в помещении)	А	В-1а
Операторная (в помещении с АОГВ)	Г	-
Мастерская КИП (в помещении)	Д	-
Одоризационная на открытой площадке	А	В-1г
Одоризационная в помещении	А	В-1а

2.1.1.2 Атмосферное и статическое электричество

Источниками воспламенения на ГРС являются атмосферное и статическое электричество.

Прямое попадание молнии приводит к взрывам и пожарам, к поражению электрическим током обслуживающего персонала, поражению ударной волной.

На металлических предметах возникает электростатическая индукция, которая искажает показания КИП и А. Действие атмосферного электричества проявляется также в образовании искровых разрядов между человеком и металлическими предметами, вследствие возникновения электромагнитного поля.

Прямые удары молнии продолжительностью доли секунд характеризуются многоимпульсным электрическим разрядом с силой тока в канале молнии 300...1200кА, при разности потенциалов 10000кВ и температуре 20000°С и выше.

Статическое электричество в большинстве случаев образуется при движении газа по технологическим трубопроводам. Степень электролизации газа определяется измерительными приборами во взрывозащищенном исполнении, для соответствующей категории и группы взрывоопасной смеси с обеспечением мер предупреждения взрывов и пожаров. Разность потенциалов, которая может возникнуть, составляет 80 кВ, а разность потенциалов, при которой может произойти пожар (взрыв), составляет 4...8 кВ.

2.1.1.3 Токсичное и вредное воздействие газа на организм человека

Обслуживающий персонал, работая на действующем объекте, должен знать состав, основные свойства газов и его соединений. Действие вредных веществ, применяемых в производстве, на организм человека зависит от токсических свойств вещества, его концентрации и продолжительности воздействия. Профессиональные отравления и заболевания возможны только в том случае, если концентрация токсичного вещества в воздухе рабочей зоны превышает определенный предел.

Предельно-допустимая концентрация вредных веществ является обязательной нормой для всех предприятий. ПДК для ряда вредных веществ, применяемых на установке, представлены в таблице 2.3 в соответствии с ГН 2.2.5.686-98, а также с Перечнем и кодами веществ, загрязняющих атмосферный воздух [10].



Таблица 2.3 - Предельно-допустимые концентрации паров и газов в воздухе рабочей зоны

Наименование	ПДК (по ГН), мг/м3	ПДК (ОБУВ, максимально-разовая [10]), мг/м3	Класс опасности
Метан	300	50,0	4
Окись углерода		3,0	3
Двуокись азота		0,04	2
Этилмеркаптан	0,3	0,00003	2

При больших концентрациях (более 20 %) действует удушающе, так как возникает кислородная недостаточность, в результате повышения концентрации газа (метана) до уровня не ниже 16 % переносится без заметного действия, до 14 % приводит к легкому физиологическому расстройству, до 12 % вызывает тяжелое физиологическое действие, до 10 % - уже смертельно опасное удушье.

Этилмеркаптан - химически вредное, ядовитое вещество, обладающее очень неприятным запахом, в значительной концентрации токсичен, действует на центральную нервную систему, вызывая судороги, паралич и смерть.

Отравление возможно при вдыхании паров, всасывании через кожу. По своей токсичности он напоминает сероводород.

2.1.1.4 Освещенность

Рационально спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия работы, снижает утомляемость, оказывает благоприятное психологическое воздействие на персонал, повышает производительность труда, снижает вероятность производственного травматизма.

Проведенные исследования показывают, что совершенствование освещения приводит к росту производительности труда до 10 % и более. В дневное время блок редуцирования освещается естественным светом солнечного диска.

Для компенсации недостатка естественного освещения в блоке редуцирования устраивается искусственное освещение. Освещение общее, равномерное, распределяющееся по всему блоку, способствующее нормальной трудовой деятельности рабочего персонала.

2.1.1.5 Электротравматизм

Анализ показывает, что число несчастных случаев от элетротравматизма в газовой промышленности достигает 5 % от общего числа несчастных случаев, которыми являются удары тока средней силы, так как на ГРС нет оборудования высокого напряжения, поэтому источниками электрического травматизма на ГРС являются: электрощит, расположенный в операторной, осветительные приборы на ГРС.

2.1.1.6 Шум

В зале редуцирования при снижении давления регуляторами (типа РД и РДУ) создается шум. Действие шума на человека является причиной быстрой утомляемости, снижения работоспособности, концентрации внимания, замедления психических реакций и т. д.

Шум неблагоприятно влияет на ряд биологических систем, а в частности:

нервную;

сердечно - сосудистую;

пищеварительную и др.

При работе с повышенными уровнями шума производительность труда может упасть до 60 %, а число ошибок при расчетах увеличится до 50 %.



2.1.2 Инженерные и организационные меры обеспечения безопасности труда

2.1.2.1 Электробезопасность

Строгое соблюдение правил техники безопасности, изучение основ электротехники лицами, обслуживающими электрические установки - это факторы, резко снижающие количество несчастных случаев на производстве.

2.1.2.2 Снижение уровня шума

В газовой промышленности приняты гигиенические нормы допустимых уровней звукового давления и уровней звука на рабочих местах ГН 1004-73 (ГОСТ 12.1003-83 (1999) ССБТ. Шум. Общие требования безопасности) регламентирующие уровни шума, разработанные на основании данных по физиологии труда и результатам физиологических исследований воздействия шума на человека. Предельно-допустимый уровень шума в рабочей зоне составляет 85 дБ

Для снижения воздействия шума для работников ГРС применяются противошумовые наушники и беруши, которые включены в средства индивидуальной защиты.

2.1.2.3 Вентиляция

Вентиляция создает нормальные санитарно-гигиенические условия труда в производственных помещениях, в воздух которых попадают взрывоопасные и токсичные газы, пары, пыль, избытки влаги и тепла.

Во взрывоопасных помещениях ГРС предусмотрены системы вентиляции с естественным побуждением. Приток воздуха осуществляется через приточные жалюзийные решетки, устанавливаемые в нижних филенках дверей, вытяжка осуществляется через дефлекторы. Система вентиляции с естественным побуждением обеспечивает в блоке редуцирования и блоке расходомеров трехкратный воздухообмен.

Вентиляционные системы взрывоопасных помещений должны функционировать в течение всех стадий производственного процесса, независимо от времени пребывания там персонала.

2.1.2.4 Защита от статического и атмосферного электричества

Статическое и атмосферное электричество таит опасность возникновения пожара и взрыва. Общие положения по защите от статического электричества изложены во «Временных правилах защиты от проявлений статического электричества на производственных установках и сооружениях нефтяной и газовой промышленности»:

технологическое оборудование (регуляторы давления, пылеуловители, краны) и трубопроводы для предотвращения опасностей, связанных с искровыми разрядами статического электричества, заземлены. Максимальное сопротивление контура заземления от статического электричества не должно превышать 100 Ом;

предусмотрена защита технологических установок производственных зданий и сооружений от электрической и электромагнитной индукции.

От прямых ударов молний сооружения защищены специально установленными молниеотводами. Категория грозозащиты ГРС согласно РД-34.21.122-87 - 1.

Молниеотвод состоит из трех частей: молниеприемника, токоотвода и заземления. Для устройства молниеотвода использовано оцинкованное железо. Основное преимущество железа: высокая температура плавления и относительно низкая стоимость.

2.1.2.5 Техника обращения с одорантом и его нейтрализация

Газ, подаваемый потребителям, должен быть одорирован в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-87. Переливают одорант в рабочую емкость закрытым способом. На всех одоризационных установках ГРС ни в коем случае не допускаются утечки и пропуски в вентилях, кранах, капельницах, соединениях, при появлении - немедленно устранять.

При обнаружении пролитого одоранта его необходимо срочно нейтрализовать. Разлитый одорант нейтрализуется водным раствором марганцево-кислого калия:

а) для растворения кристаллического порошка берется ведро горячей воды и засыпается 200 г. марганцево-кислого калия;

б) после полного растворения порошка (получится темно-малиновый цвет) раствор кистью разбрасывается на место разлитого одоранта до полного уничтожения запаха;

в) после нейтрализации обработанное место посыпается чистым песком и перекапывается;

г) ведро из-под раствора марганцево-кислого калия и кисть промываются чистой водой;

д) нейтрализация пролитого одоранта производятся в резиновых перчатках и средствах защиты органов дыхания.

2.1.2.7 Средства индивидуальной защиты, обучение работников безопасным методам и приемам труда

Для защиты работающих от производственных воздействий служат средства индивидуальной защиты, к которым относятся спецодежда, специальная обувь, средства защиты органов человека от вредных производственных факторов и предохранительные приспособления. Вид средств индивидуальной защиты диктуется спецификой выполняемой работы и метеорологическими условиями.

Перечень средств индивидуальной защиты находящихся на ГРС: шланговый противогаз ПШ-1 или ПШ-2, наушники ВЦНИОТ-2 (беруши). Перечень спецодежды оператора: Костюм х/б с водоотталкивающей пропиткой, сапоги кирзовые, рукавицы брезентовые, очки защитные, фартук прорезиненный, перчатки резиновые, сапоги резиновые, костюм х/б на утепляющей подкладке, валенки, галоши.

Спецодежда должна быть хорошо подогнанной по росту и не стесняющей движений. Срок годности для каждого вида спецодежды - индивидуален.

Обо всех замеченных неисправностях спецодежды и спасательного снаряжения рабочий должен немедленно сообщить лицу, ответственному за производство работ.

Обучение работников (рабочих, других служащих) безопасным методам и приемам труда должно проводится во всех структурных подразделениях организации независимо от характера, сложности и степени опасности производств [8].

На объектах, подконтрольных органам государственного надзора и контроля (Госгортехнадзора России, Госэнергонадзора России и других органов), к работе допускаются только лица, имеющие документ о прохождении соответствующего специального обучения.

Обучение рабочих и других служащих безопасным методам и приемам труда предусматривает:

вводный инструктаж;

первичный инструктаж на рабочем месте;

производственное (теоретическое и практическое) обучение по безопасным методам и приёмам труда в объёме не менее 10 часов, а при подготовке рабочих по профессиям, к которым предъявляются дополнительные (повышенные) требования безопасности труда, а также по профессиям и работам, связанным с обслуживанием объектов подконтрольных органам государственного надзора в промышленности, строительстве, на транспорте и др. не менее 20 часов при подготовке на производстве под руководством преподавателя, мастера (инструктора) производственного обучения или высококвалифицированного рабочего;

стажировку в объёме не менее 2 - 14 рабочих смен;

первичную проверку знаний - допуск к самостоятельной работе;

повторный инструктаж на рабочем месте;

внеплановый инструктаж на рабочем месте;

целевой инструктаж на рабочем месте;

очередную проверку знаний;

внеочередную проверку знаний.

Допуск к самостоятельной работе лиц, не прошедших соответствующего обучения и необходимой стажировки, запрещен. Обучение, стажировка и допуск к самостоятельной работе оформляются распоряжением начальника производственного подразделения (группы, участка, цеха, службы, отдела) с записью в журнале распоряжений и личной карточке регистрации инструктажей.

2.2 Промышленная безопасность

2.2.1 Планы ликвидации возможных аварийных ситуаций

Предупреждение развития аварий и локализация выбросов природного газа в пределах ГРС осуществляется путем остановки станции в целом с соответствующей перестановкой кранов в блоке переключений или остановкой отдельного блока с пуском газа по байпасной линии блока. При этом оператор ГРС в обязательном порядке сообщает об аварии диспетчеру ЛПУМГ. При разрыве газопровода на территории ГРС (блока) локализация аварии производится путем закрытия входного и выходного крана ГРС (блока) и открытия байпасных кранов.

При разрыве газопровода в блоке переключений (до входного крана ГРС) отключение производится закрытием охранного крана ГРС.

При разрыве трубопровода одоризационной установки локализация аварии происходит путем закрытия крана подачи газа на одоризационную установку.

При пожаре на ГРС дежурный оператор перекрывает доступ газа к месту горения, сообщает диспетчеру ЛПУМГ. При необходимости он вызывает пожарную команду и приступает к тушению пожара имеющимися первичными средствами пожаротушения.

Для уменьшения риска возникновения и развития аварийной ситуации на эксплуатируемой ГРС проводятся следующие мероприятия, вытекающие из решений по обеспечению безопасности объекта ГРС:

производится своевременное плановое техническое обслуживание, текущий, капитальный ремонт;

2) для предотвращения разгерметизации технологических трубопроводов и сосудов работающих под давлением вследствие превышения давления они оборудованы предохранительными клапанами и контрольно-измерительными приборами, предусмотрены системы сбора и обработки информации. Для оценки технического состояния технологического оборудования и коммуникаций ГРС, периодически проводятся проверки по состоянию металла стенок труб и оборудования, работающего в условиях вибрации переменных давлений и температур, воздействия коррозии и эрозии;

осуществляется защита отводов от магистральных газопроводов к ГРС от коррозии с помощью средств ЭХЗ, а службой ЭХЗ постоянно в соответствии с ПТЭ производится контроль над коррозионными процессами и состоянием изоляционного покрытия трубопроводов, их фланцевых соединений.

поддерживаются в исправности и постоянной готовности средства пожаротушения, средства автоматической сигнализации ГРС.

Поддерживаются в исправности и подвергаются периодическим испытаниям на срабатывание и функционирование аварийных источников электроснабжения на аварийную сигнализацию.

регулярно проводятся обучение, тренировки персонала всех ГРС по специальной программе обучения действиям по локализации и ликвидации аварий, а также способам защиты от поражающих факторов в чрезвычайных ситуациях.

регулярно осуществляется государственный контроль органами надзора за обеспечением безопасности на ГРС, четырехуровневый ведомственный контроль за безопасной эксплуатацией оборудования ГРС.

2.2.2 Обеспечение пожарной безопасности на ГРС

Технические решения по обеспечению взрывопожаробезопасности реализованы в средствах пожаротушения и пожарной сигнализации, системах обнаружения газа и системах вентиляции помещений.

Режим пожарной безопасности на объекте соблюдается в полном соответствии с требованиями ППБВ-04-98 и «Норм положенности пожарной техники, оборудования и первичных средств пожаротушения на объектах ГП». Пожарная безопасность на ГРС обеспечивается с помощью первичных средств пожаротушения.

ГРС оборудован пожарным щитом, имеются 2 порошковых (ОП-5 или ОП-50) или углекислотных огнетушителя (ОУ-2 или ОУ-3).

Обеспечение пожарной безопасности включает:

1) на территории и в помещениях ГРС курение, разведение открытого огня категорически запрещается. Курение разрешается в специально отведенном месте вне территории ГРС, оборудованном бочкой с водой;

2) все газоопасные и огневые работы, связанные с применением огня, могут производиться только по письменному разрешению, выданному начальником или главным инженером ЛПУ МГ в присутствии ответственного за производство работ, с соблюдением правил безопасности ведения работ и пожарной безопасности;

3) средства пожаротушения и оповещения о пожаре, огнетушители, пожарные краны, кошма, телефон и т.п. должны содержаться в исправности и постоянной готовности. Пользование средствами пожаротушения не по назначению не допускается. Обслуживающий персонал обязан следить за исправностью и достаточностью первичных средств пожаротушения на всех объектах ГРС.

При проведении ремонтных работ в помещениях и на газовых коммуникациях, где возможно выделение или скопление газа и паров, горючих жидкостей, воспрещается применять инструмент, способный вызвать искры, Инструмент дол...