книги / Основы газоснабжения
..pdfгде п ^ |
число жителей, пользующихся газом; |
— коэффициент |
||||
суточной |
неравномерности |
за год (при наличии |
газовых плит |
|||
кн = |
1,4, при наличии газовых плит и газовых водонагревателей |
|||||
К |
= |
2,0); |
qroд — расход |
газа, ккал/(чел-год), |
определяемый |
|
по |
таб#. V I.1. |
|
|
|||
|
Количество резервуаров в установке определяется как частное |
|||||
от |
деления |
qv на производительность, м3/ч, выбранного резер |
||||
вуара: |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
N = qp/Vpt>. |
(XIV.5) |
Производительность подземного резервуара, характеризую щаяся количеством испаряющейся жидкости за счет тепла окру жающего грунта, зависит от смоченной поверхности резервуара, температуры и теплопроводности грунта, вида и толщины проти вокоррозионной изоляции и химического состава жидкости. Закономерность влияния этих переменных факторов аналитиче ски определить невозможно, так как процесс теплообмена между грунтом - и жидкостью является нестационарным. Объясняется это прежде всего изменением температурного поля грунта, окру жающего резервуар, в зависимости от характеристики грунта, колебаний температуры наружного воздуха, продолжительности
ирежима отбора газа и других факторов.
ВСНиП I I —Г.12—65 приведены номограммы для определения производительности подземного резервуара объемом 2,5 и 4,4 м3,
составленные по результатам исследований, проведенных ГипроНИИгазом. На рис. XIV .13 приведена совмещенная номограмма, уточненная по последним исследованиям ГипроНИИгаза, для применяемых в настоящее время стальных резервуаров с гео метрическим объемом 2,5 и 5,0 м3. Минимально допустимое абсо лютное давление газа в резервуаре принимают равным 1,4 кгс/см2 (точка -4, избыточное давление газа 0,4 кгс/см2), а остаточное содержание пропана в жидкой фазе — 60% (точка Б). От точки Б опускают вертикаль до пересечения с прямой, соответствующей температуре грунта на уровне оси резервуара (точка В). Гори зонталь ВГ ведут до пересечения с линией теплопроводности грунта. Линию ГД проводят параллельно вспомогательным наклонным линиям до пересечения с осью координат (точка Д). Вертикаль Д Е ведут до одной из пяти наклонных линий в левом верхнем квадранте, определяющих объем и заполнение резервуара. В итоге находят (точка Ж) производительность одиночного под земного резервуара. Температуру грунта на глубине располо жения оси резервуара для зимнего и весеннего (расчетного) периода эксплуатации принимают по климатическим справочни кам. Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта (сугли нок, песок) средней влажности равен 2—2,5 ккал/(м*ч*°С).
При групповом расположение резервуаров полученную по номограмме производительность умножают на поправочный коэф фициент иг, учитывающий тепловое взаимодействие между резер-
321
УуМ3/ч |
Рукгср |
Рис. XIV.13. Но мограмма для оп ределения про
изводительности подземного резер
вуара сжиженного газа объемом 2,5 и 5 м3 (по данным ГипроНИИгаза).
7 —резервуар |
объе |
|||
мом 5 |
ма, заполнение |
|||
85%; 11 —резервуар |
||||
объемом 2,5 ма, запол |
||||
нение |
85%; |
III — |
||
резервуар |
объемом |
|||
5 |
м* |
заполнение^ |
||
50%; IV —резервуар |
||||
объемом 5 м*, запол |
||||
нение |
35% |
и |
резер |
|
вуар объемом 2,5 ма, |
||||
заполнение 50%; |
||||
V —резервуар объе |
||||
мом |
2,5 вг, |
заполне |
||
|
ние 35%. |
|
||
Ключ: |
А—Б—В— |
|||
|
Г—Д—Е—Ж. |
вуарами (табл. XIV.4) в зависимости от числа рядов и количества резервуаров в ряду (на рис. XIV.10 приведен пример наиболее распространенного параллельного размещения резервуаров в од ном ряду).
Т а б л и ц а . XIV.4
Поправочный коэффициент тп к производительности подземных резервуаров при их размещении в группе
Установка резервуаров в группе |
Количество резервуаров в группе |
||||
2 |
4 |
6 |
8 |
||
|
|||||
В один ряд |
0,92 |
0,75 |
0,69 |
0,65 |
|
В два ряда |
0,94 |
0,73 |
0,68 |
0,61 |
|
П р и м е р 30. Определить |
число подземных |
резервуаров |
объемом |
4,4 м3 в групповой установке, предназначенной для газоснабжения четырех жилых домов с числом жителей 500 чел. и домовой кухни с суммарной тепло вой нагрузкой установленных газовых приборов 140 000 ккал/ч. В кухнях квартир установлены четырехконфорочные плиты и проточные водонагрева
тели. Объемный состав газа: пропан — 75, |
бутан — 25%. |
|
|||||
|
Решение. По табл. VI.1 расход газа на 1 чел. qToBt = |
1 270 000 ккал/год. |
|||||
Низшая теплота сгорания для газа данного |
состава |
@н = 23 780 ккал/м8 |
|||||
{см. пример 28). Расход газа |
на домовую |
кухню Ук = 140 000/23 780 = |
|||||
= |
5,9 м8/ч. |
расход |
газа на |
установку |
q? =» |
||
= |
По формуле (XIV.4) |
||||||
500 • 2,0 • 1 270 000/(23 780 • 365 • 24) + |
5,9 = |
12,0 м8/ч. |
|
|
|||
|
Принимаем остаточное, давление |
в |
резервуаре 0,5 кгс/сма, остаточное |
содержание пропана в смеси 60%, температуру грунта на уровне оси резер вуара 0е С, коэффициент теплопроводности грунта 2,5 ккал/(м*ч*РС), оста
точный |
уровень сжиженного |
газа в емкоетн 35%. По номограмме |
||
на рис. XIV.13 находим, что |
производительность одиночного резервуара |
|||
3,1 м8/ч. При параллельной установке резервуаров в |
один |
ряд значение |
||
коэффициента т = 0,75 (см. табл. XIV.4). Расчетная |
производительность |
|||
одного |
резервуара* в группе |
Уре8 = 3,1*0,75 = 2,32 м3/ч. |
Необходимое |
число резервуаров в установке п' = 12/2,32= 5,18 & 5 шт.
§ XIV.5. Установки с искусственным испарением сжиженного газа
Повышение производительности регазификационных устано вок, как отмечалось выше, достигается применением испарителей сжиженных газов. Конструктивно испарители подразделяются на змеевиковые, трубчатые, пленочные и электрические. Принцип действия змеевикового испарителя рассмотрен на принципиальной схеме рис. XIV .2. Иа таком же принципе основано действие труб чатого испарителя конструкции Ленгицроинжпроекта, которая используется в типовых проектах установок производительно стью 100, 200 и 400 м3/ч. Из подземного резервуара 25 (рис. XIV .14) сжиженный газ под давлением собственных паров в виде жидкой фазы по трубопроводу 17 через фильтр 10, клапан терморегуля тора 8 и поплавковый регулятор предельного уровня 7 поступает
323
в межтрубное пространство испарителя 22. По трубам теплооб менного пучка проходит горячая вода или водяной пар и обеспе чивает интенсивное испарение жидкой фазы газа. Образовав шиеся пары сжиженного газа, соприкасаясь с несмоченной по верхностью пучка труб, перегреваются и по трубопроводу 14
Рис. XIV.14. Схема регазификационной уста |
|
||||
новки |
сжиженного |
газа с |
подземными |
ре |
|
|
зервуарами. |
|
|
|
|
11—патрубок для манометра, настройки регулятора |
|
||||
и ПЗК; 2 — импульсные трубки; 3 — подача тепло |
|
||||
носителя |
(пар, горячая вода); 4 — предохранитель |
|
|||
ный клапан; 5 — термобаллон с капилляром термо |
|
||||
регулятора; в —переточная трубка; 7 —поплавковый- |
о — регулировочный |
||||
регулятор предельного |
уровня; |
8 — клапан |
терморегулятора; |
||
вентиль; |
10 —фильтр; |
11 — байпас; 12 —регулятор давления; |
13 — предохранитель |
||
ный запорный клапан; |
14 —трубопровод паровой фазы; 15 — контрольный вентиль; |
||||
16 —перепускная линия с обратным клапаном; 17 — трубопровод жидкой фаэы; 18 — |
|||||
вентиль; |
19 — манометр; 20 — трубопровод к потребителю; 21 — трубопровод отрабо |
||||
танного теплоносителя; |
22 — испаритель вертикальный кожухотрубчатый; 23 — линия |
сброса из рукавов автоцистерны; 24 — уровнемерные трубки; 25 — резервуар сжижен ного газа; 26 — парофаэный штуцер; 27 — штуцер для наполнения резервуара.
поступают в узел редуцирования и далее — в расходный газо провод 20. Кожухотрубчатый испаритель 22 оборудован предо хранительным сбросным клапаном 4, контрольным вентилем 15
исбросным трубопроводом с обратным клапаном 16. При резком сокращении расхода газа давление паров в испарителе возрастает
ичасть жидкости через обратный клапан сливается в подземный резервуар.
При увеличении расхода газа давление паров в паровом про странстве испарителя снижается, уровень жидкости повышается и за счет увеличившейся смоченной поверхности производитель ность испарителя увеличивается. С уменьшением расхода газа
324
происходит обратный процесс. Давление в расходном газопроводе контролируется манометром 19. При недопустимом превышении этого давления пружинный сбросной предохранительный кла пан 4 стравливает часть газа в атмосферу, При чрезмерном пре вышении выходного давления газа срабатывает предохранитель но-запорный клапан 13 и прекращает подачу газа в расходный газопровод.
Пленочный испаритель конструкции Мосгазпроекта |
(рис. |
XIV. 15) представляет собой теплообменный аппарат |
«труба |
в трубе». Тонкая пленка сжиженного газа создается путем раз брызгивания его на стенки внутренней трубы 3 с помощью фор сунок 2. Теплоноситель (горячая вода или водяной пар) поступает
в кольцевое межтрубное пространство 4, обеспечивая интенсив ное испарение сжиженного газа внутри трубы 3. Для равномер ного распределения температуры по длине испарителя теплоно ситель подается в две точки, а отводится из одной. Во избежание недопустимого повышения давления в испарителе на трубе 3 установлен предохранительно-сбросной клапан 5. Неиспаряющийся конденсат отводится через дренажный штуцер 6. При не обходимости увеличения производительности установки' к кол лектору 1 могут быть подсоединены несколько испарителей. В пленочных испарителях коэффициент теплопередачи примерно в два раза выше, чем в змеевиковых и трубчатых. Поэтому они компактны и менее металлоемки.
Искусственное испарение жидкого газа за счет электрообо грева может осуществляться размещением электронагреватель ного элемента непосредственно в резервуаре сжиженного газа или в кожухе выносного испарителя, заполняемого жидкой фазой газа. Электропитание нагревательного элемента с контрольной арматурой размещается в герметичной камере. Электрические испарители имеют малые габариты и не требуют применения промежуточного теплоносителя.
Г л а в а X V
Э к с п л у а т а ц и я г а з о в о г о х о з я й с т в а и т е х н и к а
бе з о п а с н о с т и
§XV.1. Структура служб эксплуатации городского газового хозяйства
Основными задачами эксплуатации системы городского газо вого хозяйства являются: обеспечение бесперебойности снабже ния потребителей газом я безопасности его использования, под держание необходимых давлений в газовых сетях, своевременное выявление и ликвидация повреждений газопроводов и установок, приемка построенных газопроводов и ввод их в эксплуатацию.
Структура организации эксплуатации газового хозяйства за висит от объема работ и количества реализуемого газа Поэтому в крупных городах эксплуатацией ведают управления или тре сты, а в малых городах и сельских населенных пунктах — кон торы или участки газового хозяйства, руководимые областными управлениями газового хозяйства — облгазами. Основными под разделениями указанных эксплуатационных организаций явля ются службы подземных газопроводов, внутридомового газового оборудования и аварийно-диспетчерская.
Задачами службы подземных газопроводов являются: обслу живание и ремонт наружных распределительных газопроводов с сетевыми устройствами; защита подземных газопроводов от кор розии; присоединение новых газопроводов к действующим; прием в эксплуатацию и обслуживание ГРП и ГРУ. Кроме того, эта служба обычно производит сварочные работы.
Задачами службы внутридомового газового оборудования явля ются: приемка в эксплуатацию, наладка, ремонт и обслуживание газового оборудования жилых домов, коммунально-бытовых и промышленных предприятий; учет расхода сетевого газа; приемка в эксплуатацию и обслуживание установок сжиженного газа.
326
Задачами аварийно-диспетчерской службы являются: кругло суточный прием заявок и устранение утечек и аварийных повреж дений на газопроводах и установках; профилактические работы по предупреждению аварий на участках газового хозяйства; контроль за давлением в газовых сетях и гидравлическим режи мом их работы; учет и анализ аварий и повреждений; хранение исполнительной документации на распределительные газопроводы и внесение в нее изменений и дополнений.
Каждая служба должна быть укомплектована штатом инже нерно-технических работников и обученных рабочих и иметь материальную базу (мастерский, склады, механизмы, инструмент и пр.). В частности, аварийно-диспетчерская служба должна иметь аварийные автомобили, землеройные механизмы, сварочные агрегаты на автоходу и другое оснащение, обеспечивающее неза медлительный выезд дежурной бригады на место аварии и быстрое выполнение аварийных работ.
§ ХУ.2. Ответственность за эксплуатацию газового хозяйства и газовый надзор
Газовое хозяйство является потенциально опасным из-за возможности утечек газа и образования газовоздушных смесей и их взрывов. Кроме того, неполное сжигание газа, плохо организо ванный отвод продуктов сгорания и недостаточная вентиляция помещений, где установлены газовые приборы, могут повлечь удушье или отравление людей. Поэтому за проектированием, строительством и эксплуатацией любого объекта газового хозяй ства осуществляется строгий контроль-, регламентируемый нор мативными документами, главными из которых являются «Пра вила безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора СССР
и «Строительные нормы и правила» (СНиП) Госстроя СССР.
Соблюдение правил эксплуатации газового хозяйства и выпол нение мероприятий техники безопасности возлагаются на руко водящих инженерно-технических работников, в ведении которых находится газовое хозяйство, а также на лиц, ответственных за эксплуатацию конкретного участка этого хозяйства.
Все лица, занимающиеся проектированием, строительством, ремонтом и эксплуатацией газового хозяйства, для получения удо стоверения на допуск к работе должны сдать экзамен на знание «Правил безопасности в газовом хозяйстве», а также соответст вующих глав СНиП в объеме выполняемой ими работы. Периоди чески проводится проверка этих знаний.
Государственный контроль за соблюдением правил безопасно сти при проектировании, строительстве и эксплуатации газового хозяйства населенных пунктов и предприятий осуществляют Государственный Комитет по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору при Совете Министров
СССР (Госгортехнадзор СССР) и госгортехнадзоры при советах
327
министров союзных республик. В некоторых крупных городах действуют также городские газовые инспекции исполкомов и горгазов.
Инспекторы Госгортехнадзора СССР имеют право давать обя зательные предписания для устранения недостатков в эксплуата ции газового хозяйства, отстранять от обслуживания газового хозяйства лиц, нарушающих правила безопасной эксплуатации, прекращать подачу газа на объекты, где нарушаются правила безопасности.
Государственный газовый надзор осуществляют Управление по распределению и рациональному использованию газа в народ ном хозяйстве (Госгазнадзор) Мингазпрома СССР и территори альные инспекции этого управления на местах. Основная задача Госгазнадзора — контроль за рациональным и эффективным ис пользованием газа как топлива при промышленном потреблении его на предприятиях и в организациях независимо от их ведом ственной принадлежности, за соблюдением единого порядка отпуска природного газа потребителям, за техническим уровнем газоиспользующего оборудования и приборов обслуживания, за внедрением новой техники в области использования газового топлива и за соблюдением режимов потребления газа. Госгаз надзор:
—представляет в Госплан СССР заключения по вопросам об утверждении газа как основного вида топлива для вновь строя щихся, реконструируемых и действующих предприятий и топли вопотребляющих установок и о необходимости обеспечения их резервными видами топлива;
—выдает разрешение на подключение топливопотребляющих установок предприятий и организаций к газовым сетям в зависи мости от технической готовности их к рациональному потребле нию газа (без такого разрешения подключение к газовым сетям не допускается);
—дает разрешение на установку и применение нового газового оборудования и газовой аппаратуры при реконструкции или мо
дернизации предприятий и организаций, использующих газ как топливо;
—рассматривает разрабатываемые министерствами и ведом ствами и представляемые ими на согласование инструкции, пра вила и другие нормативные материалы по использованию газа как топлива;
—обобщает и распространяет положительный опыт предприя тий и организаций по экономии газового топлива, а также ставит перед потребителями вопросы об устранении выявленных недо статков.
Госгазнадзор осуществляет надзор за:
— соблюдением норм расхода газа и лимитов на газовое топ ливо, а также за соблюдением установленных режимов потребле ния газа;
328
— состоянием учета расхода газового топлива и тепловой энергии, получаемой от сжигания газа, и за проведением на пред приятиях и в организациях мероприятий по экономии газа и теп ловой энергии;
— сохранением на предприятиях, потребляющих газ, резерв ного топливного хозяйства или за восстановлением его;
— соблюдением установленного порядка присоединения газо использующих установок к газовым сетям;
—соблюдением правил, инструкций и указаний по исполь зованию газа;
—техническим уровнем газоиспользующих установок и ис пользованием тепла отходящих продуктов сгорания газа;
—устранением недостатков, выявленных в области использо вания газового топлива.
Госгазнадзору предоставлено' право:
—отключать предприятия или топливопотребляющие уста новки от газовых магистралей в случаях невыполнения в уста новленный срок предписаний органов Госгазнадзора об устране нии недостатков, в случаях низкого технического уровня исполь зования тепловой энергии газа;
—изменять в целях сохранения нормального газоснабжения населения и технологического режима работы системы магистраль ных газопроводов норму подачи газа предприятиям с обязатель ным предварительным их предупреждением о переходе на резерв ное топливо;
—требовать составления соответствующими организациями графиков аварийного снабжения потребителей газом и очередно сти их отключения от газовых сетей;
—требовать от соответствующих министерств и ведомств снятия
спроизводства неэкономичного газоиспользующего оборудования. Должностные лица Госгазнадзора имеют право:
—беспрепятственно быть допущены в любое время суток к га зоиспользующим установкам потребителей независимо от их ведомственной принадлежности;
—давать обязательные для всех предприятий предписания;
—запрашивать от предприятий необходимые сведения;
—требовать от главгазов, облгазов и горгазов, руководите лей предприятий отключения газоиспользующих установок в слу чаях аварийного нарушения технологических режимов работы магистральных газопроводов;
—разрабатывать совместно с предприятиями мероприятия по снижению потребления газа в период максимального его отбора
ипроверять их выполнение;
—выборочно проверять правильность представляемых органи зациями и предприятиями заявок на газовое топливо и с учетом этого вносить предложения об обърмах подачи газа;
—составлять акты о расточительном расходовании газового топлива и привлекать в установленном порядке виновных лиц.
329
§ ХУ.З. Обслуживание газового хозяйства
Особое внимание при обслуживании газового хозяйства уда ляется своевременному выявлению и устранению утечек газд. Причинами утечек газа могут быть: разрывы сварных стыков, коррозия стенок труб, отрывы трубок конденсатосборников ц гидрозатворов, неплотности в арматуре в местах ее соединения с газопроводами и т. д. На внутренних и наружных надземных газопроводах выявить утечку газа по запаху и обмыливаюием соединений нетрудно. На подземных газопроводах обнаружить утечку газа труднее. Иногда ее можно выявить также по запаху или по таким внешним признакам, как пожелтение растительно сти, появление пузырей на поверхности воды, появление бурых пятен на снегу и шипение газа при утечках из газопроводов среднего и высокого давления.
Основными профилактическим мероприятием по проверке со стояния газораспределительных сетей и сооружений на них и выявлению утечек являются периодические осмотры трасс газо проводов обходчиками. При обходе проверяются на загазованность с помощью газоиндикаторов колодцы газопровода, контрольные трубки, установленные на газопроводе, а также расположенные на расстоянии до 15 м в обе стороны от газопровода телефонные, водопроводные, теплофикационные и другие колодцы и коллек торы, подвалы зданий, шахты устоев мостов. При обнаружении газа в каком-либо из сооружений проверяются на загазованность подвалы домов и другие подземные сооружения на расстоянии 50 м от газопровода и при обнаружении газа немедленно опо вещаются аварийно-диспетчерская служба и владельцы загазо ванных сооружений.
Также периодически по утвержденным графикам работники газовых хозяйств производят внутренний осмотр колодцев и рас положенной в них арматуры, откачку конденсата из конденсато сборников, измерение электрических потенциалов подземных газопроводов, проверку действия установок электрозащиты от коррозии, контрольные замеры давлений в различных участках сети с целью выявления закупорок газопроводов, проверку сте пени одоризации газа путем отбора проб в различных точках газовой сети и ряд других работ.
Эффективными профилактическими мероприятиями являются контрольное бурение и шурфование, периодически проводимые на подземных газопроводах. Бурением проверяется отсутствие или наличие утечек газа. Для этого у каждого стыка газопровода на расстоянии 0,3—0,5 м от его стенки пробуривают скважины на глубину до верха газопровода, а в эимнее время — не менее глубины промерзания грунта. При отсутствии схемы располо жения стыков уличного газопровода, а также на дворовых и квар тальных газопроводах скважины бурят через каждые 2 м. Загазованность скважин проверяется газоиндикаторами или
330