3. Основи розрахунку систем газопостачання

При розробленні проектів газопостачання населених пунктів у першу чергу знаходять витрати газу: річні та максимальногодинні з урахуванням перспективи розвитку об'єктів-споживачів природного газу. Розрахунковий період визначається планом розвитку населеного пункту і становить 20-25 років.

Витрати газу обчислюють окремо для кожної категорії споживачів: на комунально-побутові та санітарно-гігієнічні потреби населення, на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання житлових і громадських будинків, на потреби промислових підприємств відповідно до вимог нормативних документів або на основі паспортних характеристик встановленого обладнання і устаткування. Методика розрахунку витрат газу різними категоріями його споживачів при складанні генеральних планів різноманітних населених пунктів наведена в спеціальній літературі [20, 7].

При розробленні проектів генеральних планів населених пунктів допускається приймати укрупнені показники споживання газу, м³/рік на 1 людину (при теплоті згоряння газу 34 МДж/м³):

• при наявності централізованого гарячого водопостачання – 100;

• при гарячому водопостачанні від газових водонагрівачів – 250;

• при відсутності гарячого водопостачання – 125 (165 в сільській місцевості).

Витрата газу на комунально-побутові потреби становить до 40% від загальної витрати газу в населеному пункті. Річні витрати теплоти на технологічні потреби промислових та сільськогосподарських підприємств слід визначати за даними технологів. Річні витрати теплоти на потреби підприємств торгівлі, підприємств побутового обслуговування невиробничого характеру тощо, слід приймати в розмірі до 5% сумарної витрати теплоти на житлові будинки.

Системи газопостачання повинні розраховуватися на максимальну годинну витрату газу. Максимальна розрахункова годинна витрата газу , м³/год, при 0°С і тиску газу 0,1 МПа на господарсько-побутові та виробничі потреби слід визначати як частку річної витрати газу за формулою:

(8.1)

де – коефіцієнт годинного максимуму (коефіцієнт переходу від річної витрати до максимальної розрахункової годинної витрати газу [20є]); – річна витрата газу, м³/рік.

Для окремих житлових та громадських будинків розрахункові годинні витрати газу м³/год, слід визначати за сумою номінальних витрат газу газовими приладами з урахуванням коефіцієнтів одночасності їх дії за формулою:

(8.2)

де – сума добутків величин від 1 доm, – коефіцієнт одночасності, значення якого слід приймати для житлових будинків за додатком 13; – номінальна витрата газу приладом або групою приладів, м³/год (додаток 12), приймається за паспортними даними або технічними характеристиками приладів;n – число однотипних приладів або груп приладів, шт.;m – число типів приладів або груп приладів, шт.

Розрахункові річні та годинні витрати теплоти на потреби опалення, вентиляції та гарячого водопостачання слід визначати згідно з вимогами СНиП 2.04.01, СНиП 2.04.05 та СНиП 2.04.07.

За результатами розрахунків складають зведену таблицю максимальногодинних витрат газу і визначають навантаження на газові мережі різних тисків та мережеві газорегуляторні пункти для прийнятої схеми газопостачання населеного пункту як для окремих категорій споживачів, так і в цілому для населеного пункту.

Вибір системи розподілу газу, кількості газорозподільних станцій (ГРС) і газорегуляторних пунктів (ГРП), а також принцип трасування газопроводів (кільцеві, тупикові або змішані) здійснюють на основі техніко-економічних розрахунків і з урахуванням об'єму, структури і густини газоспоживання, надійності газопостачання, а також місцевих умов будівництва і експлуатації.

На розрахунковій схемі вибирають так звану головну магістраль – це мережа газопроводів, по яких транспортується газ від ГРС до найбільш віддаленого споживача, і в першу чергу розраховують її, а вже потім – всі інші ділянки газорозподільної системи. Мета розрахунку газопроводів – визначення діаметрів трубопроводів для проходження розрахункової (максимальногодинної) витрати газу при допустимих втратах тиску.

Джерелом газопостачання мереж високого (середнього) тиску є газорозподільної станції (ГРС), а живлення газопроводів низького тиску здійснюється від мережевих ГРП. Розрахунковий (допустимий) перепад тиску в газопроводах низького тиску приймається за допустимими коливаннями теплових навантажень газових приладів. Максимальному тиску газу перед приладами буде відповідати максимальне теплове, а мінімальному – мінімальне теплове навантаження. Державними стандартами дозволяється встановлювати величину максимального тиску газу в розподільчих газопроводах низького тиску (після ГРП) 3000 Па при номінальному тиску газу перед приладами 2000 Па. Мінімальна величина тиску газу в мережах прийнята 1200 Па. Таким чином, розрахунковий перепад для газопроводів низького тиску складає:

ΔН = р_мах - р_мін = 3000 – 1200 = 1800 Па (180 даПа або 180 мм вод. ст.).

При цьому ²/₃або 1200 Па сумарного перепаду рекомендується використати на вуличну мережу, а¹/₃або 600 Па – на дворову та внутрішню мережу.

Проектування систем газопостачання слід виконувати відповідно до вимог ДБН В.2.5-20-2001 «Інженерне обладнання будинків і споруд. Зовнішні мережі та споруди. Газопостачання». Правильні проектні рішення забезпечать: зниження металоємності розподільних мереж і економію газового палива; надійність та ефективність роботи системи.