48. Газораспределительные системы

Требования к газораспределительным системам регламентируются СНиП 42-01-2002. Для обеспечения требований данного СНиПа созданы рекомендации, которые приводятся в сводах правил СП 42-101-2002 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб», СП 42-102-2002 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб», СП 42-103-2002 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов».

Газораспределительная система представляет собой имущественный производственный комплекс, состоящий из технологически организационных и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для транспортировки и подачи газа непосредственно его потребителям, использующих газ в качестве топлива.

Газораспределительная система включает в себя газораспределительную сеть, источник газораспределения, наружные и внутренние газопроводы, газоиспользующее оборудование, газовое оборудование, охранную зону газопровода.

Газораспределительная сеть – система наружных газопроводов от источника до ввода газа потребителям, а также сооружения, технические устройства на них.

Источник газоснабжения – элемент системы газоснабжения, служащий для подачи газа в газораспределительную сеть. При использовании природного газа источником газоснабжения городов является магистральный газопровод, а при использовании сжиженного газа – газонаполнительные станции сжиженных газов, которые получают газ по магистральным трубопроводам сжиженного газа, железной дороге, автомобильным или водным транспортом.

Наружные газопроводы – подземные, наземные и надземные газопроводы, проложенные вне зданий до наружной конструкции здания.

Внутренние газопроводы – газопроводы, проложенные от наружных конструкций зданий до места подключения, расположенного внутри здания газоиспользующего оборудования.

Газоиспользующее оборудование – это оборудование, использующее газ в качестве топлива.

Газовое оборудование – технические изделия полной заводской готовности, используемые в качестве составных элементов газопроводов (трубопроводная арматура, конденсатосборники, компенсаторы).

Охранной зоной газопровода называется территория с особыми условиями использования, устанавливаемая вдоль трассы газопроводов и вокруг других объектов газораспределительной сети в целях обеспечения нормальных условий ее эксплуатации и исключения возможности ее повреждения.

Проектирование и строительство новых, реконструкцию действующих газораспределительных систем осуществляется согласно схем газоснабжения, разработанных в составе федеральной, межрегиональных и региональных программ газификации субъектов РФ в целях обеспечения предусматриваемого этими программами уровня газификации ЖКХ, промышленных и иных организаций.

При проектировании систем газоснабжения предъявляют следующие требования: надежность и бесперебойность подачи газа; безопасность при эксплуатации и удобство в обслуживании; возможность отключения отдельных элементов системы для производства ремонтных работ; однотипность сооружений оборудования и узлов; максимальная эффективность, возможность сооружения и ввода в эксплуатацию системы по частям; максимальная индустриализация строительно-монтажных работ, т.е. использование сборно-блочных конструкций стандартных и типовых элементов.

Решаются следующие задачи: выбор оптимальной стадийности сооружения системы; выбор оптимальной схемы подключения потребителя к сетям различного давления; определение оптимального числа ГРП; оптимальное распределение транзитных расходов и расчетных перепадов давления.

Газораспределительная система должна обеспечивать подачу газа в необходимом объеме и требуемых параметров.

Для неотключаемых потребителей должна быть обеспечена бесперебойная подача газа путем закольцовывания газопроводов или другими способами.

Внутренний диаметр газопроводов должен определятся расчетом из условия обеспечения всех потребителей в часы максимального потребления газа.

Качество природного газа д соответствовать ГОСТ 5542.

Классификация газопроводов по рабочему давлению.

Классификация по давлению		Вид газа	Рабочее давление, МПа
высокое	I категория II категория	Природный газ, СУГ -//-	>0,6 – 1,2 >0,6 – 1,6 >0,3 – 0,6
Среднее		-//-	>0,005 – 0,3
Низкое		-//-	до 0,005

Наличие в газовых сетях различного давления приводит к ступенчатости распределения газа, поэтому существуют: одноступенчатые газовые системы (поселки и малые города имеют сети одного вида давления); двухступенчатые (средние города); многоступенчатые (крупные города – сети всех видов давления).

Давление газа во внутренних газопроводах и перед газоиспользующими установками должно соответствовать давлению этих установок согласно технических паспортов заводов-изготовителей, но не должно превышать значений, представленных в таблице.

Потребители газа	Давление, МПа
Производственные здания, в которых величина давления обусловлена требованиями производства	1,2
Прочие производственные здания	0,6
Бытовые здания промышленных предприятий, отдельно стоящие, пристроенные к производственным зданиям и встроенные	0,3
Административные здания	0,005
Котельные Отдельно стоящие на территории производственных предприятий Отдельно стоящие на территории поселений Пристроенные, встроенные и крышные производственных зданий Пристроенные, встроенные и крышные общественных, административных, бытовых зданий Пристроенные, встроенные и крышные жилых зданий	1,2 0,6 0,6 0,3 0,005
Общественные здания и складские помещения	0,005
Жилые здания	0,003

Выбор способа прокладки и материала труб для газопроводов на выходе из ГРС следует предусматривать с учетом пучинистости грунта и других гидрогеологических условий, а также с учетом температуры газа, подаваемого из ГРС.

Стальные газопроводы должны быть защищены от коррозии (почвенной, блуждающих токов согласно ГОСТ 9.602, атмосферной согласно СНиП 2.03.11).

Для подземных газопроводов следует применять полиэтиленовые и стальные трубы, для наземных и надземных и для внутренних газопроводов низкого давление разрешается применять стальные и медные трубы.

Выбор материала трубопроводной запорной арматуры, соединительных деталей следует производить с учетом давления газа, диаметра и толщины стенки газопровода, расчетной температуры наружного воздуха, температуры стенки трубы при эксплуатации и наличия вибрационных нагрузок.

Для проектирования систем газоснабжения населенных пунктов следует знать данные о годовом потреблении природного газа, которое определяется согласно норм теплоты, обеспечивающих нормальный режим работы населенного пункта и предприятия.

Величина годового расхода находится

Qгод=ΣQтi/(Qнс·η),

где Qт – теплота предприятий, потребителей, МДж/год;

Qнс – низшая теплота сгорания, 34-35 МДж/м3;

η – к.п.д., 0,6-0,8.

Расчетный годовой расход

Qр.г.=kmax·Qгод,

где kmax – коэффициент перехода от годового к часовому расходу

kmax=kmax м·kmax сут·kmax ч/τ.

kmax м=Qmax м/Qср м; kmax сут=Qmax сут/Qср сут; kmax ч=Qmax ч/Qср ч.

Qср м=Qг/12; Qср сут=Qм/30; Qср ч=Qсут/24.

τ – количество часов.

Таким образом, учитывается сезонная, суточная, часовая неравномерность.

Для отдельных жилых домов и общественных зданий расчетный расход определяется:

Qрасч=Σхi=1k0·qном·ni,

где k0 – коэффициент одновременного срабатывания газовых приборов в населенном пункте;

qном – номинальный расход газа прибором;

ni – число однотипных приборов;

х – число типов приборов.

Расчетный часовой расход на технологические нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий следует определять по дынным топливопотребления этих предприятий с учетом к.п.д. установленного оборудования.

В системе газоснабжения могут использоваться:

• природный газ (основное топливо)

• сжиженный газ или смесь паров пропана и бутана с воздухом.

Газ от мест добычи по маги­стральным газопроводам поступает на газораспределительные станции (ГРС) городов, крупных населенных пунктов. По трубам большого диаметра он перемещается за счет избыточного давления до 10 МПа, создаваемого и промежуточными КС. ГРС с непосредственным постоянным обслуживанием, а также (АГРС) с периодическим обслуживанием, как пра­вило, обычно располагаются вблизи городов и крупных насе­ленных пунктов.

На ГРС и АГРС (автоматических газораспределитель­ных станциях) давление транспортируемого газа сни­жается до 0,3 или 1,2 МПа.

Структурная схема системы дальнего транспорта и распре­деления газа приведена на рис.

Рис. 1.1. Структурная схема системы газоснабжения:

1-система подготовки газа к транспорту (ПГТ);

2-ГРС попутных отборов газа; 3 —ГРС для собственных нужд КС;

4-газораспределительный пункт (ГРП) попутного газа по трассе магистрального газопровода; 5-ГРС системы газоснабжения;

6-коль­цо системы газоснабжения высокого давления (1,2 МПа); 7-кольцо системы газоснаб­жения высокого давления (0,6 МПа); 8-кольцо системы газоснабжения среднего давления (0,3 МПа); 9-ГРС подземного хранения газа; 10-подземное хранилище газа (ПХГ)

11-КС для закачки в подземное хранилище газа; 12-ГРП системы газоснабжения кольца среднего давления; 13-ГРП системы газоснабжения кольца высокого давления; 14-контрольно-регистрирующий пункт (КРП) магистрального газопровода;

15 — конечная КС магистрального газопровода; 16-начальная КС маги­стрального газопровода; 17-линейный участок магистрального газопровода; L1, L2 L3 - длины линейных участков

Система дальнего транс­порта газа включает в себя:

• промысловую установку подготовки газа к транспорту (ПГТ), устанавливаемую вблизи источника газа

• магистральный газопровод, берущий начало на выходе ПГТ и заканчивающийся у крупных потребителей газа, для газоснабжения которых в конце магистрального газопровода соору­жаются крупные ГРС.

Система газоснабжения городов и поселков состоит из:

• ис­точника газоснабжения; При использовании природного газа источ­ником газоснабжения городов является магистральный газопро­вод, а при использовании сжиженного газа — газораздаточные станции сжиженных газов.

• газораспределительной сети; Газовая распредели­тельная сеть представляет собой систему трубопроводов, газораспределительных станций, оборудования, служащих для тран­спорта и распределения газа внутри города

• внутрен­него оборудования..

Классификация га­зопроводов

Классификационные показатели	Газопроводы
Местоположение относительно планировки населенных пунктов .	Наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые) и внутренние (расположенные внутри зданий и помещений)
Местоположение относительно поверхности земли	Подземные (подводные), надземные (надводные), наземные
Назначение в системе газоснабжения	Распределительные, газопроводы-вводы, вводные, продувочные, сбросные, импульс­ные, а также межпоселковые
Давление газа	Высокого давления I категории, высокого давления II категории, среднего давления, низкого давления
Материал труб	Металлические (стальные, медные и др.) и неметаллические (полиэтиленовые и др.)
Вид транспортируемого газа	Природного газа, попутного газа и СУГ