10. Регулирование давления в городских сетях.

Один из важных вопросов при разработке принципиальной схемы газоснабжения города – рациональное размещение распределительных станций (ГРС) и определение их оптимального количества. С увеличением количества ГРС уменьшаются нагрузки и радиус действия городских магистралей, что приводит к уменьшению их сечений.

В соответствии с этим уменьшаются расход металла и капиталовложения в городские сети высокого (среднего) давления. Большее количество ГРС обеспечивает большую надежность систем газоснабжения.

В то же время следует иметь в виду, что с увеличением количества ГРС возрастают затраты на их сооружение и строительство, увеличиваются эксплуатационные затраты за счет содержания обслуживающего персонала на ГРС.

При определении количества магистральных источников следует ориентироваться: а) для небольших городов с населением 100-200 тыс.чел. наиболее рациональными являются системы с одной ГРС; б) для городов с населением 200-300тыс.чел. наиболее рациональными являются системы с двумя и тремя ГРС; в) для городов с населением 300-500тыс.чел. наиболее рациональными являются системы с тремя ГРС

Для питания городских газопроводов принимаем 2 ГРС, расположенных за пределами городской черты с противоположных сторон. Газ на ГРС очищается, одорируется, редуцируется до давления верхней ступени в городских сетях и подается в распределительные газопроводы.

По количеству ступеней давления в практике газоснабжения городов применяются:

а) двухступенчатые системы, состоящие из сетей низкого и среднего или низкого и высокого давления (до 0,6МПа).

б) трехступенчатые, включающие в себя газопроводы низкого, среднего, высокого (до 0,6 МПа) давлений.

в) многоступенчатые, состоящие из сетей низкого, среднего, высокого (до 0,6 МПа и до1,2МПа) давлений.

Для небольших и средних городов с числом жителей соответственно до 100 и 500 тыс.чел. применяют двухступенчатые системы газоснабжения как наиболее экономичные , состоящие из газопроводов низкого и высокого (до 0,6 МПа ) или низкого и среднего давлений. Среднее давление применяются только в случае невозможности прокладки газопроводов высокого давления. Такой случай может возникнуть при газоснабжении старых городов с плотной застройкой или при реконструкции системы газоснабжения. Если застройка города неоднородная и характеризуется различной плотностью, применяются трехступенчатые системы газоснабжения с прокладкой газопроводов низкого и среднего давлений в районах, где нельзя проложить сети высокого давления (обычно центральная часть старых городов и малоэтажная застройка) и высокого давления в районах новой застройки.

Многоступенчатые системы применяются только в крупных городах с числом жителей свыше 1млн. чел.

Распределительные системы газоснабжения могут быть тупиковыми, кольцевыми и смешанными.

Для крупных и средних городов сети высокого и среднего давления проектируют кольцевыми, для малых городов кольцевание газопроводов высокого давления выполняется только при необходимости.

Газопроводы низкого давления следует предусматривать кольцевыми с выделением главных направлений, т.е. таких магистралей, по которым транспортируется основная часть транзитного расхода газа. В этом случае металлоемкость кольцевой сети будет минимальной. Для повышения надежности систем низкого давления выделенные главные магистрали следует кольцевать. Подводы к потребителям предусматриваются тупиковыми.

Вопрос о подключении сосредоточенных бытовых и промышленных объектов к газовым сетям играет важную роль при оптимизации системы газоснабжения. Правильное решение этой задачи обеспечивает снижение капитальных затрат в систему газоснабжения. До сих пор считается целесообразным подключать сосредоточенных потребителей с расходом газа до 50 м³/ч к сетям низкого давления, а более 50 м³/ч к сетям среднего и высокого давления. Такой подход бывает ошибочным и влечет за собой перерасход средств.

Подключение сосредоточенных потребителей к сетям высокого давления приводит к увеличению протяженности последних и требует сооружения газорегуляторного пункта (ГРП) или установки (ГРУ). Подключение к сетям низкого давления ведет за собой необходимость увеличения диаметров газопроводов от ГРП до расположения потребителей и требуемой производительности по капительным вложениям в строительство газопроводов низкого и высокого давления и строительство ГРП. Варианты будут равноценными, если выполняется условие: , где , -дополнительные капиталовложения соответственно в сети низкого и ответвления высокого давления; -стоимость ГРП. Если указанное соотношение меньше 1, предпочтение следует отдавать к сетям низкого давления, если больше 1 – сетям высокого давления.

1. К газопроводам низкого давления экономически целесообразно подключать сосредоточенных потребителей газа до 500 м³/ч при условии, что диаметр трубы на выходе из ГРП не меньше 300 мм и потребитель расположен в непосредственной близости от ГРП.

2. Если диаметр выхода из ГРП 150-200 мм, то к сетям низкого давления следует подключать потребителей с расходом газа до 200 м³/ч

3. На участках с небольшими сосредоточенными нагрузками до 50 м³/ч и с диаметрами газопроводов 50-100 мм на выходе из ГРП потребителя выгоднее подключать к сетям низкого давления, а с расходом 100 м³/ч - к сетям высокого давления.

Распределительные газопроводы низкого давления питаются от одного или от нескольких газорегуляторных пунктов (ГРП). Сетевые ГРП предназначены для снижения давления газа с высокого или среднего на низкое (Р=3кПа) и поддержания его на заданном уровне независимо от колебания расхода газа. Располагаются они в отдельно стоящих зданиях.

Количество ГРП должно определяться технико-экономическим расчетом, при этом должны приниматься во внимание издержки на строительство газопроводов - подводов высокого давления, сетевых ГРП, сетей низкого давления.

Оптимальное число сетевых ГРП определяют по формуле , где -равномерно -распределенная нагрузка района, обслуживаемого гидравлически связанными сетями низкого давления, м³/ч; -оптимальная нагрузка на один ГРП, зависит от оптимального радиуса действия ГРП R_оpt и удельной нагрузки на сети низкого давления e, м³/(ч*чел). П- плотность населения по району действия ГРП; , е- удельный расход газа по сети низкого давления, м³/(ч*чел); Р- стоимость 1 газорегуляторного пункта, руб; -расчетный перепад давления во внутриквартальных сетях низкого давления; в- сложившийся на момент расчета коэффициент стоимости, руб/(м*см); -коэффициент плотности сетей низкого давления, 1/м: