Вопрос 3

Котельная установка на газообразном топливе — это комплекс сооружений агрегатов и устройств, предназначенных для: выработки тепловой энергии в виде пара и горячей воды за счет сжигания; централизованной подготовки теплоносителей нужных потребителю параметров; подачи теплоносителя потребителю; сбора 1ботанного теплоносителя. Она состоит в самом общем случае котельного агрегата, устройств для приготовления топлива и подачи в топку; дутьевого вентилятора для подачи необходимого количества воздуха; оборудования для удаления золы и шлака при использовании в качестве резервного твердого топлива); дымососа для отвода продуктов сгорания из котельного агрегата; устройств очистки дымовых газов; дымовой трубы; оборудования очистки воды от механических примесей; накипеобразующих и агрессивных газов; насосов различного назначения. Котельные по назначению подразделяют на:

энергетические — для выработки пара, преобразуемого в электроэнергию (они, как правило, входят в состав электростанции);

отопительные — для обеспечения теплотой системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

отопительно-производственные — для обеспечения теплотой темы отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологического теплоснабжения;

производственные — для технологического теплоснабжения. Отопительные котельные оснащают, как правило, водогрейными котлами, вырабатывающими горячую воду, производственные — паровыми, вырабатывающими водяной пар, отопительно-производственные — как теми, так и другими.

По объектам теплоснабжения котельные можно разделить на центральные и автономные, в т.ч. крышные.

Центральная котельная предназначена для нескольких зданий и сооружений, связан-< с котельной наружными тепловыми сетями.

Автономная (индивидуальная)котельная предназначена для теплоснабжения одного здания или сооружения.

Крышную котельную располага­ют (размещают) на покрытии здания непосредственно или на специально устроенном основании над покрытием.

Котельные по размещению подразделяют на:

отдельно стоящие;

пристроенные к зданиям другого назначения;

встроенные в здания другого назначения независимо от эта­жа размещения;

крышные.

Котельные по надежности отпуска теплоты потребителям от­носят:

а)к первой категории — котельные, являющиеся единственным источником теплоты системы теплоснабжения и обеспечивающие потребителей первой категории, нарушение теплоснабжения которых связано с опасностью для жизни людей или со значительным ущербом народному хозяйству (повреждение технологического оборудования, массовый брак продукции), не имеющих индивидуальных резервных источников теплоты;

б)ко второй категории — остальные котельные.

Виды резервного топлива, используемого в планируемые пе­рерывы подачи основного топлива (газа), и аварийного, исполь­зуемого в кратковременные периоды аварийного отключения основного (резервного) топлива, а также их необходимость для котельных устанавливают с учетом категории котельной, исхо­дя из местных условий эксплуатации, по согласованию с топливоснабжающими организациями.

Для котельных, отнесенных к первой категории, в качестве аварийного, как правило, предусматривают использование жид­кого топлива, вид которого определяется органом, устанавлива­ющим основной вид топлива.

При переводе котельных с котлами, оборудованными камер­ными топками для сжигания твердого топлива, на сжигание га­зообразного в качестве резервного, как правило, должно сохра­няться твердое топливо, если технико-экономическими и эко­логическими расчетами не обоснован другой вид топлива.

Билет № 2

Элементарный состав твердого и жидкого топлива

Химический состав зависит от вида топлива, но все топлива состоят из горючих элементов и балласта. В горючую часть топлива входят углерод С, водород Н, сера S. Балласт состоит из кислорода О, азота N, влаги W и золы A. Химический состав топлива записывается в виде уравнения, где количество каждого элемента выражается в процентах, исходя из массы 1 кг топлива, которая принимается за 100%.Условно можно выделить следующие массы топлива: рабочая (р), сухая (с), горючая (г), органическая (о).- Рабочая масса – это топливо в натуральном виде, поступающее в топку на сжигание. Уравнение элементарного состава рабочей массы имеет вид: С^р+Н^р+S^р_о+к+О^р+N^р+W^р+А^р=100%. - Сухая масса – это топливо, лишенное влаги. Уравнение элементарного состава сухой массы имеет вид: - Горючая масса – это топливо, лишенное влаги и золы. В горючую массу условно включают негорючие элементы - кислород и азот.Уравнение элементарного состава горючей массы имеет вид:С^г+Н^г+S^г_о+к+О^г+N^г=100%.

- Органическая масса – это горючая масса, лишенная колчеданной серы. Уравнение элементарного состава органической массы имеет вид:С^о+Н^о+S^о+О^о+N^о=100%.

Сера в топливе присутствует в двух видах: органическая, входящая в состав органических соединений топлива, и колчеданная, входящая в состав железного колчедана. Сера является вредной примесью в топливе, так как при сгорании серы выделяется небольшое количество теплоты, а её продукт сгорания – сернистый газ (SO₂) очень токсичен и вызывает коррозию металла. В зависимости от количества серы различают топлива: Мало сернистые S^р<0,5%

Сернистые S^р=0,5-2,5%Высоко сернистые S^р>2,5%

Влага и зола (W+A) составляют внешний балласт топлива, а кислород и азот (O+N) - внутренний балласт. Содержание внешнего балласта подвержено изменению в зависимости от способа добычи и хранения топлива, поэтому сравнивать разные виды топлива нужно не по рабочей массе, а по массе со стабильным содержанием элементов, т.е. по горючей массе. Состав каждой массы в процентах относят к 1 кг, поэтому при переходе от рабочей массы к сухой, горючей и органической содержание остающихся элементов увеличивается.

Для перевода состава топлива из одной массы в другую применяются переводные коэффициенты Теплота сгорания – это количество теплоты, выделившееся при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива.

Теплота сгорания измеряется в кДж/кг (ккал/кг)

Различают следующие виды теплоты сгорания:

Q_б – по бомбе, Q_н – низшая, Q_в – высшая. Q_б определяется опытным путем в калориметрической установке, где навеска топлива сжигается в металлическом сосуде (бомбе), заполненном кислородом. Q_н и Q_в определяются расчетным путем. Высшая теплота сгорания учитывает теплоту конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания топлива (дымовых газах). Водяные пары образуются в процессе горения из влаги топлива, а также при соединении водорода с кислородом. Следовательно, чем больше в топливе водорода и влаги, тем больше разница между Q_в и Q_н.Низшая теплота сгорания теплоту конденсации водяных паров не учитывает, ее можно определить Условное топливоДля сравнения различных видов топлив по их энергетической эффективности вводится понятия условного топлива.

Условным называется топливо, имеющее теплоту сгорания 7000ккал/кг (29330 кДж/кг).Экономичность электростанций и котельных определяют по расходу условного топлива ,кг - расход условного топлива за определенный период, где B –расход натурального топлива, кг; - теплота сгорания натурального топлива, кДж/кг; Q_усл – теплота сгорания условного топлива; - тепловой эквивалент данного натурального топлива. Подземная прокладка газопроводов Для подземной прокладки применяются стальные и полиэтиленовые газопроводы.

Глубина заложения подземных газопроводов, считая от поверхности грунта до верха трубы должна быть не менее 0,8 м. В местах, где не предусмотрено движение транспорта, допускается уменьшение глубины прокладки стальных газопроводов до 0,6 м.Газопроводы укладываются непосредственно в грунт. Для этого землеройными машинами выкапывается траншея, дно которой выравнивается и на нем устраивается песчаная подушка толщиной 100 мм. Минимальная ширина траншеи должна быть на 300 мм больше наружного диаметра газопровода. Предварительно изолированный газопровод из стальных труб или газопровод из полиэтиленовых труб укладывается на подушку, а затем засыпается песком или мелким грунтом, не содержащим коррозионных соединений. При необходимости на поверхности грунта устраивается твердое покрытие (асфальт, бетон). Газопроводы желательно прокладывать с уклоном 0,002 с установкой в нижних точках конденсатосборников. Для осушенного газа их можно не устанавливать Нормальная глубина заложения газопроводов h=1,0…1,5м. Это объясняется тем, что горизонт на глубине 0,8 м занят электрическими кабелями и кабелями связи. Минимальная ширина траншеи b_min = d_нар + 300 мм. Вдоль трассы стальных подземных газопроводов должны предусматриваться опознавательные знаки, на которых указываются привязки газопровода к неподвижным сооружениям, глубина его заложения и номер телефона аварийно – диспетчерской службы. Вдоль трассы газопровода из полиэтиленовых труб укладывается сигнальная лента желтого цвета шириной не менее 0,2 м с несмываемой надписью “Огнеопасно – газ “ на расстоянии 0,2 м от верха образующей газопровода.Размещение наружных газопроводов по отношению к зданиям, сооружениям и параллельным соседним инженерным сетям следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01 – 89*

Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений”, а на территории промышленных предприятий – СНиП II – 89 – 80* “ Генеральные планы промышленных предприятий”.Расстояния от газопроводов до зданий, сооружений и других коммуникаций зависит от вида сооружения и давления газа в газопроводах. Например, расстояние по горизонтали от фундамента здания до газопровода: - низкого давления – не менее 2 м, - среднего давления – не менее 4 м,- высокого давления второй категории – не менее 7 м,- высокого давления первой категории – не менее 10 мДопускается укладка двух и более газопроводов в одной траншее на одном или разных уровнях. При этом расстояние между газопроводами в свету должно быть достаточным для их монтажа и ремонта.Расстояние по вертикали между подземными газопроводами всех давлений и другими подземными коммуникациями (водопровод, канализация, теплосеть) должно составлять не менее 0,2 м, а между газопроводами и кабелями - не менее 0,5 м.В местах пересечения газопроводов с подземными коллекторами и каналами, при прокладке под железными и автомобильными дорогами, трамвайными путями газопроводы заключаются в футляры.Прокладка газопроводов в тоннелях, коллекторах и каналах не допускается.

Надземная прокладка газопроводов

Для надземной прокладки применяются только стальные трубы. Надземные газопроводы в зависимости от давления газа следует прокладывать на опорах из негорючих материалов или по конструкциям зданий и сооружений.Газопроводы высокого давления могут прокладываться на отдельно стоящих опорах, колоннах, эстакадах и этажерках, а также по глухим стенам и кровлям производственных зданий I и II степеней огнестойкости.Газопроводы среднего давления могут прокладываться по стенам производственных зданий III и IY степени огнестойкости.Газопроводы низкого давления могут прокладываться по стенам производственных, общественных и жилых зданий всех степеней огнестойкости.При прокладке газопроводов по стенам зданий и сооружений расстояние в свету до ограждающих конструкций должно приниматься не менее половины диаметра газопровода. При надземной прокладке газопроводов следует предусматривать стандартные подвижные и неподвижные опоры. Пролет между опорами определяется с учетом нагрузок от газопровода, воздействия грунта на опоры, а также природных воздействий. Между двумя неподвижными опорами должны устанавливаться компенсаторы заводского изготовления или должны размещаться естественные повороты газопроводов

Паровой котел — устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства.

Водогрейный котел — устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне самого устройства.

Экономайзер — устройство, обогреваемое продуктами сгора­ния топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в паровой котел.

Воздухоподогреватель котла — устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания топлива перед подачей в топку котла.

Котельная установка — совокупность котла и вспомогательного оборудования. В котельную установку могут входить, кроме котла: тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, топливоподача и топливоприготовление в пределах установки, оборудование шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, не ходящие в котел газовоздухопроводы, трубопроводы воды, пара топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, а также относящиеся к котлу водоподготовительное оборудование и дымовая труба.

Билет №3

Основные характеристики жидкого топлива В качестве топлива в топках котлов и печей используют, главным образом, мазут. Он является основным энергетическим жидким топливом. Мазут представляет собой смесь тяжелых остатков прямой перегонки нефти и крекинга нефтепродуктов.Одной из основных характеристик мазута является условная вязкость. Это отношение времени истечения в вискозиметре 200мл мазута при заданной температуре ко времени истечении такого же объема дистиллированной воды при t = 20⁰С.Она выражается в градусах условной вязкости ^оВУ. В зависимости от вязкости мазут, делится на марки: М100, М200, М40 (растопочный). Марка мазута характеризует максимальное значение его условной вязкости при t = 50 ⁰С.Мазут характеризуется следующими температурами: застывания, вспышки, воспламенения и самовоспламенения. Мазут – аморфное тело, у него нет строго постоянной температуры плавления и застывания. При понижении температуры вязкость мазута повышается и он начинает загустевать. Температура, при которой мазут загустевает настолько, что при наклоне пробирки под углом 45⁰ уровень мазута остается неподвижным в течение одной минуты, принимают за температуру застывания мазута. Она равна для М40 +10 ⁰С, для М100 +25 ⁰С, для М200 +36 ⁰С. Для слива мазута из цистерны его разогревают до температуры 70 ⁰С, что соответствует ≈30 ⁰ВУ, а для распыливания перед сжиганием - до 120 - 150 ⁰С , что соответствует ≈1,5 - 2,5 ⁰ВУ.

Температурой вспышки называется минимальная температура, при которой пары мазута в смеси с окружающим воздухом вспыхивают при соприкосновении с открытым пламенем.Она равна 90–140 ⁰С. По правилам пожарной безопасности температура мазута не должна превышать 90 ⁰С при его хранении в открытых баках. В закрытых системах допускается более высокая температура.

Температурой воспламенения называется температура, при которой при поднесении к мазуту пламени вслед за вспышкой паров, загорается сам мазут и горит в течение не менее 5 сек. Она на 50 – 60 ⁰С выше температуры вспышки.

Температура самовоспламенения мазута – это температура, при которой пары мазута воспламеняются самостоятельно без источника огня.

Она составляет 500 – 600 ⁰С. К основным характеристикам мазута так же относятся: элементарный состав, теплота сгорания, плотность. В состав мазута входят вредные примеси: сера, влага и зола. По содержанию серы мазут делится на малосернистый, сернистый и высокосернистый. Содержание влаги в рабочей массе мазута составляет от 0 до 9 %, зольность – небольшая и составляет от 0 до 0,2%. Трубы для газопроводов Для сооружения газопроводов применяются стальные и полиэтиленовые трубы. Стальные трубы могут применяться при любом способе прокладки наружных газопроводов и для внутренних газопроводов. Полиэтиленовые трубы применяются только для подземной прокладки газопроводов:- на территории поселений давлением до 0,3 МПа;- вне территории поселений давлением до 0,6 МПа.

Полиэтиленовые трубы нельзя применять:- если температура стенки опускается ниже (- 15^оС);- для газов, содержащих ароматические и хлорированные углеводороды;- для сжиженных газов;- в районах с сейсмичностью свыше 7 баллов;- под железными и автомобильными дорогами, под реками шириной более 25 м;- для надземной, наземной и внутренней прокладки. Стальные трубы изготавливают из хорошо свариваемых малоуглеродистых и низколегированных сталей. Содержание углерода в стали не должно превышать 0,25%, содержание серы не более 0,056%, фосфора не более 0,046 %.Для труб газопроводов применяются следующие марки стали:- углеродистая обыкновенного качества: Ст2сп, Ст3сп;- качественная углеродистая сталь: Ст 08, Ст 10, Ст 15, Ст 20.Кроме этого применяется низколегированная сталь, в которой имеются легирующие элементы (хром, никель и т.д.): 17ГС, 17Г1С, 09Г2С, 10Г2.Пластичность стали, определяется относительным удлинением при растяжении образцов в разрывной машине, оно должно быть не менее 18% (отношение абсолютного удлинения к длине образца в %)

Хорошо сваривается сталь с малым содержанием углерода и легирующих элементов; с повышением их содержания свариваемость ухудшается. В системах газораспределения и газопотребления применяются следующие виды стальных труб:бесшовные – горячедеформированные или холоднодеформированные диаметром до 500мм.

- электросварные прямошовные или спиральношовные диаметром до1600 мм.Электросварные трубы изготавливаются из листовой стали и имеют продольный или спиральный шов, выполненный автоматической электродуговой сваркой в бескислородной среде;- водогазопроводные (газовые) диаметром до 150мм;Они изготавливаются из листовой стали и имеют сравнительно непрочный продольный шов, выполненный кузнечной сваркой.Газовые трубы могут применяться только для внутренних газопроводов низкого давления (до 500мм вод. ст.). На этих трубах можно нарезать трубную резьбу, т.к. они имеют утолщенную стенку и диаметр, совпадающий с размерами трубной резьбы;- многослойные электросварные диаметром до 1400мм. Они изготавливаются из листовой стали толщиной 3–4мм, свернутой в несколько слоев. Кромки листов привариваются электродуговой сваркой к внутренней и наружной поверхности трубы. Эти трубы применяются на магистральных газопроводах большого диаметра. Они выдерживают давление в 1,5 раза больше, чем однослойные трубы при таком же диаметре и толщине стенки; рассчитываются на давление до 10 МПа.

Параметры труб

Трубы характеризуются следующими параметрами:

- условный проход D_У – номинальный внутренний диаметр, он является стандартным для данного вида труб;- наружный диаметр D_Н – является постоянным для каждого вида труб, поэтому он также стандартный;- внутренний диаметр D_ВН – является величиной переменной и зависит от наружного диаметра и толщины стенки; он примерно равен условному проходу;- толщина стенки S – определяется расчетом на прочность и зависит от диаметра трубы и внутреннего давления среды;- длина труб зависит от их диаметра при D  500мм l=4 – 10м; при D > 500мм l =10 – 18м (24м).Для городских распределительных газопроводов минимальный диаметр труб D_У = 50мм, а для газопроводов – вводов D_У =25мм.Минимальная толщина стенки стальных труб:- для внутренних и надземных газопроводов S = 2мм;

- для подземных и наземных газопроводов S = 3мм;

- для подводных газопроводов S = 5мм.

Билет №4

Классификация горючих газов

Все горючие газы делятся на природные и искусственные. Природные газы делятся на:Газы газовых месторождений; они имеют постоянный химический состав и состоят в основном из метана (до 98%), небольшого количества тяжелых углеводородов и балластных газов. Эти газы называют сухими или тощими по причине малого содержания тяжелых углеводородов.Газы газоконденсатных месторождений состоят из метана (до 85%), паров газового конденсата и балластных газов. Газовый конденсат – смесь нефтяных фракций (бензина, керосина, лигроина) и тяжелых углеводородов предельного ряда.

Попутные газы нефтяных месторождений содержат большое количество тяжелых углеводородов (до 60%), метана (до 40%) и балластные газы. Газы газоконденсатных и нефтяных месторождений относятся к жирным газам ввиду большого содержания тяжелых углеводородов.Сжиженные газы – пропанобутановые смеси, получаемые из газового конденсата и попутных газов, поэтому они к природным газам относятся условно. При нормальных условиях они находятся в газообразном состоянии и превращаются в жидкость при небольшом повышении давления или понижении температуры. Они хранятся и транспортируются в жидком виде под давлением до 1,6 МПа и превращаются в газообразное состояние перед сжиганием за счет понижения давления.Искусственные газы делятся на: Газы, получаемые из твердого топлива в качества побочного продукта основного производства; к ним относятся: доменный газ, получаемый в процессе выплавки чугуна в доменной печи; коксовый газ при получении кокса в коксовых батареях; полукоксовый газ, получаемый при производстве каменноугольной смолы.Генераторные газы, получаемые из твердого топлива в газогенераторах в процессе газификации. Газификация – процесс перевода всей горючей части твердого топлива в горючий газ. Он протекает при α = 0,4-0,7 и является процессом неполного горения твердого топлива. Газ подземной газификации каменного угля, получаемый в процессе газификации угольного пласта без извлечения угля на поверхность земли. Горючие газы, получаемые из твердого топлива, имеют низкую теплоту сгорания, так как содержат много балластных газов (до 70%), очень токсичны и применяются только на предприятиях, где они вырабатываются. Их применение в быту запрещено. Они состоят из окиси углерода (СО), водорода (Н₂), метана (СН₄) и других углеводородов, паров смол и других горючих и балластных газов.Нефтезаводские газы, получаемые на нефтеперегонных заводах, в том числе: газ прямой перегонки нефти – побочный продукт при производстве светлых нефтепродуктов; крекинг – газ – побочный продукт крекинга мазута, при котором из него дополнительно получают светлые нефтепродукты; пиролизный газ – побочный продукт производства ароматических углеводородов (бензола, толуола и других). Нефтезаводские газы состоят из метана и других углеводородов, окиси углерода, водорода, а также балластных газов.Основными характеристиками горючих газов является элементарный состав, теплота сгорания, плотность, токсичность, взрываемость, цвет, запах и другие.Достоинства горючих газов:По сравнению с твердым топливом горючий газ имеет следующие достоинства:

- низкая себестоимость добычи природного газа;- простота и дешевизна транспортировки газа по трубопроводам;- простота и легкость зажигания и прекращения горения газа, возможность полной автоматизации процесса горения; - высокий КПД установок, работающих на газе, что можно подтвердить, написав уравнение теплового баланса котлоагрегата:

q₁+q₂+q₃+q₄+q₅+q₆=100%КПД котла равен полезно использованной теплоте: η = q₁ = 100-Σq_(2...6).Увеличение КПД при сжигании газа осуществляется за счет полной ликвидации потерь теплоты от химической q₃ и механической q₄ неполноты горения, с физической теплотой шлака q₆, а так же за счет уменьшения потери теплоты q₂ с уходящими дымовыми газами, вследствие возможности снижения температуры уходящих газов до 100-110^oС и уменьшения коэффициента избытка воздуха α до 1,02 - 1,1. - высокая гигиеничность установок, работающих на газе, значительно облегчается труд персонала; - при сжигании газа значительно уменьшается загрязнение окружающей среды, так как в дымовых газах отсутствуют вредные и токсичные примеси; - при переводе котлов и печей на газ их мощность увеличивается на 20-50%, можно спроектировать и изготовить агрегаты неограниченно большой мощности.Компенсаторы служат для компенсации температурных удлинений газопровода, а также обеспечения монтажа и демонтажа арматуры на газопроводе. На газопроводах могут устанавливаться только абсолютно герметичные компенсаторы- гнутые (П – образные);

- линзовые и сильфонные;- резинотканевые.Сальниковые компенсаторы к установке не допускаются, т.к. в них возможны утечки газа. Линзовые компенсаторы изготавливают сваркой из штампованных полулинз с толщиной стенки 2,5 – 5 мм на рабочее давление 0,3 и 0,6 МПа. В зависимости от рабочего давления и толщины стенки упругая деформация одной линзы 5 – 10 мм. Для уменьшения гидравлического сопротивления и предотвращения засорения внутри компенсатора установлен направляющий патрубок, приваренный к внутренней поверхности компенсатора со стороны входа газа.Нижняя часть линз через отверстия в направляющем патрубке заливается битумом для предупреждения скопления и замерзания в них воды. Линзовые компенсаторы обычно устанавливают на подземных газопроводах в колодцах, в комплекте с задвижками по ходу газа за ними.При установке компенсатора в зимнее время рекомендуется его немного растянуть, в летнее – сжать стяжными тягами. После монтажа тяги следует снять. Промышленностью выпускаются компенсаторы и без кронштейнов и стяжных тяг.Резинотканевые компенсаторы имеют вид винтообразного гофрированного шланга с фланцами, изготовленного из резины с прослойками из капронового полотна. Наружный слой усилен капроновым канатом. Заводами резиновых технических изделий выпускаются такие компенсаторы с условным диаметром 100, 150, 200 и 400 мм на низкое и среднее давление газа. Общая компенсирующая способность их при растяжении не менее 150, при сжатии 100 мм для d_у=100 и 150 мм и соответственно 200 и 75 мм для d_у = 200 и 400 мм. Главное достоинство – способность воспринимать деформации и в продольном и поперечном направлениях, что позволяет использовать их для подземных газопроводов низкого и среднего давлений, прокладываемых на территориях горных выработок или в районах с явными сейсмичностями.

Гнутые П–образные компенсаторыГнутые П–образные компенсаторы изготавливаются из стальных труб, диаметр которых равен диаметру труб газопровода. При малом диаметре до 100 мм компенсаторы изготавливают из одной целиковой трубы путем гнутья в холодном или горячем состоянии. При диаметре более 100 мм компенсатор изготавливают из прямых отрезков труб и отводов под углом 90^о. Отводы могут быть штампованными, кованными, сваренными из отрезков труб.

Недостатком П – образных компенсаторов является громоздкость, достоинством – большая компенсирующая способность.Выбор компенсаторов осуществляется из справочников по диаметру газопровода и требуемой компенсирующей способности, которая определяется расчетом, в зависимости от длины участка и максимальной разности температур трубопровода в летний и зимний периоды года. В качестве естественных компенсаторов используют повороты трубопроводов. С обеих сторон компенсатора на трубопроводе должны устанавливаться неподвижные опоры. ФутлярыФутляры представляют собой стальную трубу или отрезок трубы, внутренний диаметр которой не менее чем на 10 мм больше наружного диаметра газопровода. Они устанавливаются на газопроводах, которые пересекают стены и перекрытия зданий, каналы, коллекторы, туннели, а также на газопроводах, прокладываемых под различными дорогами.Футляр для газопровода, проложенного сквозь стену зданияФутляр для газопровода, проложенного сквозь стену здания, служит для защиты газопровода от механических повреждений, возможных в результате действия статической нагрузки, возникшей при осадке стен здания. Футляр для газопровода, проложенного под дорогойПри пересечении газопроводами железных и автодорог, трамвайных путей футляры служат для защиты подземных газопроводов от механических повреждений, которые могут возникнуть под действием динамических нагрузок от проезжающего транспорта. Длина таких футляров может достигать нескольких десятков метров. Количество сварных стыков на газопроводе внутри футляра должно быть минимальным, поэтому газопровод изготавливают из длинномерных труб. При наличии сварных стыков на газопроводе, заключенном в футляр, на одном из концов футляра должна устанавливаться контрольная трубка, отстоящая от конца футляра на 750 мм. Концы футляра заделываются битумом и каболкой. Во избежание прогиба газопровода внутри футляра он устанавливается на диэлектрические опоры, которые устраняют электрический контакт с грунтом и коррозию газопровода под действием блуждающих токов. Концы футляра должны выступать за подошву насыпи не менее чем на 2 м и отстоять от крайних рельсов ж/д путей не менее чем на 10 м, а трамвайных путей или кромки автодорог не менее чем на 2 м.Глубина заложения футляра зависит от способа его прокладки (траншейный, щитовой, продавливанием) и лежит в пределах 1 – 2,5 м. Под автодорогами и трамвайными путями глубина заложения должно быть не менее 1 м.Футляры газопроводов, пересекающих каналы, коллекторы, туннелиЭти футляры служат для предотвращения проникновения газа внутрь подземного сооружения. В этом случае концы футляра должны выводиться за стены канала, коллектора, туннеля по обеим сторонам не менее чем на 2 м. Отверстия в стенах должны уплотняться цементным раствором. Предохранительные муфтыПредохранительные муфты служат для усиления сварных стыков ответственных газопроводов, прокладываемых под реками, в заболоченных местах, а также на дефектных стыках, обнаруженных в процессе эксплуатации. Применяются 2 вида муфт: с зигом и лепестковые. Муфта с зигом сложна по устройству и требует для изготовления специальное оборудование. Однако она обеспечивает повышенную прочность сварного соединения газопровода. Муфта выполняется из двух полумуфт, которые после установки на газопровод свариваются между собой двумя продольными швами, а затем привариваются к газопроводу с торцев кольцевыми швами. Муфта имеет зиг, в котором размещен валик усиления сварного шва газопровода. Муфта плотно прилегает к трубе газопровода без зазора, что обеспечивает повышенную прочность газопровода. В зиге муфты имеется отверстие с резьбой 3/8^" (трубная резьба), через которое производится гидравлическое испытание сварных соединений. После испытания отверстие заваривается.Лепестковая муфта проста в изготовлении и выполняется из отрезка стальной трубы газовой резкой. Однако она обладает меньшим эффектом усиления, т.к. между газопроводом и муфтой имеется зазор 5 – 6 мм, в котором размещен валик усиления сварного шва газопровода. После установки муфты обе половины ее сваривают двумя продольными швами, а затем накладывают кольцевые швы с торцов. В лепестковой муфте предварительно лепестки разогревают газовой горелкой докрасна, после чего они ударами кувалды плотно прижимаются к стенке газопровода и затем привариваются к нему.

Контрольные трубкиКонтрольные трубки служат для обнаружения утечки газа из сварных стыков подземных газопроводов. Они устанавливаются над сварными стыками газопроводов высокого и среднего давления в местах, предусмотренных проектом, а также на концах футляров, внутри которых газопровод имеет сварные стыки. Трубка имеет диаметр 2^" (d_у=50 мм), нижний конец трубки вваривается в кожух или футляр. Зазор между кожухом и газопроводом заполняется газопроницаемым материалом – гравием или щебнем. Верхний конец трубки имеет откидную крышку и выводится под ковер. Для определения утечек газа, т.е. герметичности сварного стыка необходимо открыть крышку ковера, крышку трубки, вставить в трубку шланг газоанализатора и определить присутствие газа в воздухе трубки. При отсутствии газоанализатора утечка газа определяется по запаху, поэтому трубки иногда называются нюхательными. Для определения утечки газа обычно используют газоанализатор ПГФ–2М, который выпускается трех модификаций:- «метан» - для природных газов;- «водород» - для искусственных газов;- «эфир» - для сжиженных газов. Кроме этого могут использоваться газоиндикаторы ЭТХ – 1 и другие. Газоанализатор показывает содержание газа в воздухе в процентах по объему, а газоиндикатор показывает содержание газа в воздухе в процентах от нижнего концентрационного предела распространения пламени.. Конденсатосборники

Конденсатосборники предназначены для сбора и удаления из газопровода конденсата, образующегося при конденсации водяных паров, и других жидких фракций. Они устанавливаются в нижних точках газопроводов, прокладываемых с уклоном. Корпус конденсатосборника выполняется из отрезка стальной трубы с двумя глухими днищами. К верхней части корпуса привариваются патрубки для присоединения газопровода. По оси корпуса устанавливается трубка диаметром 1^" (d_y = 25 мм). Нижний конец трубки имеет срез и упирается в днище корпуса, а верхний конец трубки выводится на поверхность земли под ковер. При низком давлении газа верхняя часть трубки имеет резьбу, на которую навертывается муфта, а в муфту ввертывается пробка. Для удаления из корпуса конденсата необходимо открыть откидную крышку ковера, вывернуть из муфты пробку, ввернуть в муфту патрубок ручного насоса и произвести откачку конденсата, затем все поставить на место.

В конденсатосборниках среднего и высокого давления на верхнем конце трубки установлен кран или вентиль. Удаление конденсата производится под действием давления газа при открытии крана или вентиля. Объем корпуса. конденсатосборника зависит от диаметра газопровода и влажности газа и лежит в пределах от 5 до 150 л.Откачка конденсата является газоопасной работой, так как связана с выходом газа в атмосферу.