
- •Тема 1 Газоснабжение - как одна из отраслей промышленности
- •Количество часов - 2 ч
- •1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.
- •2) Особенности газового топлива
- •Сернистый ангидрид 40 30 -
- •Тема 2 Горючие газы
- •1) Состав газообразного топлива и его основные физико-химические свойства.
- •2 Классификация горючих газов
- •3 Требования, предъявляемые к горючим газам, используемым для газоснабжения городов, населённых пунктов, промпредприятий.
- •1 Классификация газопроводов и условия присоединения потребителей
- •2 Городские системы газоснабжения и их основные элементы
- •1 Трубы, арматура и оборудование газопроводов
- •Тема 4 Защита газопроводов от коррозии
- •1 Виды коррозии
- •2 Пассивный способ
- •3 Активный способ
- •Тема 5 Потребление газа
- •2 Режим потребления газа
- •3 Регулирование неравномерности потребления газа.
- •4 Определение расчетных расходов газа
- •Тема 6 Гидравлический расчет газовых сетей
- •2) Расчетная схема раздачи газа из сети
- •3) Расчет тупиковых газовых сетей
- •3.1 Для низкого давления
- •3.2 Газовые сети среднего и высокого давлений
- •4 Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей
- •4.1 Гидравлический расчет сети среднего или высокого давлений
- •4.2 Гидравлический расчет кольцевой сети низкого давления
- •5 Расчет внутренних и дворовых газопроводов
- •5.1 Метод эквивалентных длин
- •5.2 Метод процентной надбавки
- •Тема 7 Газорегуляторные пункты и газораспределительные станции
- •2) Регуляторы давления
- •3 ) Подбор оборудования грп
- •3.1 Подбор газового фильтра
- •3.2 Подбор регулятора давления газа
- •3.3 Подбор предохранительных клапанов на грп
- •3.4 Подбор диаметра обводной линии
- •4) Газораспределительные станции (грс)
- •5) Управление гидравлическими режимами и технологическими процессами распределения газа
- •5.1 Асу тп газоснабжения
- •5.2 Режимы функционирования асу тп газоснабжения.
- •2 Экономическое обоснование количества и расположения грп
5.2 Режимы функционирования асу тп газоснабжения.
Система может функционировать в двух режимах: автоматическом и оперативном. В автоматическом режиме работа ведется по управляющей программе, которая предусматривает опрос всех КП в целях получения информации об обстановке на КП и по измеряемым параметрам. При получении сообщения об аварийной ситуации автоматически включается звонок, посылаются сигналы, вводится сообщение об аварии на дисплей и регистрируется. Измеренные параметры (давления и расходы) обрабатываются и выводятся на экран дисплея. Цикл опроса всех КП осуществляется за 5 мин- Каждый час полученнаяинформация регистрируется на печатающем устройстве, расходы газа фиксируются интегральные — за час, В управляющей программе имеются необходимые дополнительные сведения о КП.
Оперативный режим позволяет диспетчеру вести опрос любого КП. Сервисное программное обеспечение позволяет получить графики потребления газа объектом или всем городом на дисплее с дополнительными сведениями о лимитах потребления и соответствии использованного газа его лимиту. Можно получить справочную информацию по участкам газопроводов, об их диаметрах, длинах и другие характеристики.
В настоящее время проводится большая работа по созданию и совершенствованию АСУ ТП газоснабжения, а также внедрение разработок в газовых хозяйствах городов- Так функционируют АСУ ТП в городах Ворошиловграде, Владимире, Свердловске. Строятся АСУ ТП и в других городах. Вместе с тем следует отметить, что еще нет четких представлений о наилучших системах, которые должны иметь преимущественное распространение. В настоящем параграфе приведены обобщенные данные, характеризующие современные системы АСУ ТП, которые в основном базируются на системах, эксплуатируемых в городах Луганске.
Тема 8
Технико-экономический расчет газовых сетей
1 Методика сравнения вариантов
2 Экономическое обоснование количества и расположения ГРП
3 Технико-экономический расчет тупиковых газовых сетей низкого давления (самостоятельно)
Количество часов - 2 ч
Количество лекций - одна (лекция 17)
Лекция 17
1 Методика сравнения вариантов
Система газоснабжения должна быть не только надежной и безопасной в эксплуатации, но и экономично спроектированной. Поэтому технико-экономический расчет газопроводов представляет собой одну из важнейших задач. Любой вариант системы газоснабжения оценивают капитальными вложениями К, грн (стоимостью строительства); издёржками на эксплуатацию И, год/год (величиной, определяющей себестоимость транспортирования газа) и приведенными затратами 3, грн/год:
3=И+(1/Т)К=И+ЕК,
где Т — нормативный срок окупаемости {Т= 8,33 года);
Е — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений {Е=0,12 грн/год).
Стоимость газопроводов зависит от стоимости труб и стоимости строительства, которая определяется глубиной укладки труб, характеристикой грунта и дорожного покрытия, способами соединения труб, степенью механизации производства работ и т. д. Перечисленные показатели с известным приближением делят на две группы: зависящие и не зависящие от диаметра труб.
Такое деление имеет большое значение для технико-экономических расчетов, так как положение минимума функции стоимости не зависит от постоянных величин. Стоимость труб — основная составляющая общей стоимости смонтированного газопровода — в наибольшей степени зависит от диаметра. Для городских газопроводов толщина стенки трубы всегда бывает больше величины, необходимой по условию прочности, поэтому стоимость городских газопроводов практически не зависит от давления газа.
Стоимость земляных работ в меньшей степени зависит от диаметра труб, чем стоимость газопровода, а глубина его укладки вообще очень слабо зависит от диаметра. Для определения зависимости стоимости газопровода от диаметра труб составляют сметы на строительство газопроводов разных диаметров при различных условиях прокладки. Для городских газопроводов эту зависимость можно представить формулой
,
грн,
где К — стоимость 1 м уложенного газопровода, грн/м;
а — коэффициент стоимости, грн/м;
b — коэффициент стоимости, грн/(см м);
d—диаметр газопровода, см.
Капитальные вложения в газопроводы можно определять по упрощенной зависимости
,
грн.
Для городских газопроводов и средних условий прокладки значение коэффициента b изменяется в пределах 1,0...1,2 грн/(м см). Стоимость газорегуляторных пунктов и газораспределительных станций зависит от типа и пропускной способности станций и определяется по сметам.
Эксплуатационные издержки для городских систем газоснабжения складываются из следующих основных частей: 1) амортизационных отчислений, включая расходы на капитальный ремонт; 2) расходов на текущий ремонт и обслуживание. Для определения себестоимости внутригородского транспортирования газа эксплуатационные издержки делят на годовое потребление газообразного топлива городом Q, м3/год.
Амортизационные отчисления, расходы на текущий ремонт и обслуживание определяют как долю от капиталовложений. В этом случае эксплуатационные издержки рассчитывают по формуле, аналогичной формуле для капитальных вложений:
,
грн/год,
где f’ — доля амортизационных отчислений (включая расходы на капитальный ремонт) от капитальных затрат;
f’’ — доля расходов на обслуживание и текущий ремонт от К.
Расходы по текущему ремонту и обслуживанию городских газовых сетей в основном зависят от протяженности газопроводов и в незначительной степени от их диаметра. В технико-экономических расчетах расходы можно принимать пропорциональными длине газопроводов. Таким образом, эксплуатационные издержки на газопроводы определяют по формуле
где d —стоимость обслуживания I м газопровода руб/(м'год).
Сравнительную экономическую эффективность капитальных вложений в газовом хозяйстве рассчитывают при составлении вариантов хозяйственных или технических решений, размещении предприятий и их комплексов, выборе взаимозаменяемой продукции, внедрении новых видов техники, строительстве новых или реконструкции действующих предприятий и т. п. Показателем наилучшего варианта, определяемого на основании сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, является минимум приведенных затрат 3.
Экономический эффект от применения выбранного варианта по сравнению с эталонным является разностью соответствующих приведенных затрат:
Э = 3э — 3 или Э = (Сэ + EнКэ) - (С + EнК),
где индекс «э» относится к показателям варианта, принятого в качестве эталона.
При сравнении вариантов капитальных вложений, если они различаются продолжительностью строительства, распределением капитальных вложений по периодам строительства или возможностью строительства очередями без ущерба для выполнения производственных заданий, рассчитывают влияние разновременности капитальных вложений на эффективность вариантов.
Если по сравниваемым вариантам капитальные вложения осуществляются в разные сроки, а текущие затраты изменяются во времени, то варианты сравнивают приведением затрат более поздних лет к текущему моменту путем применения коэффициента приведения
,
где Eвп—норматив приведения разновременных затрат.
Такое приведение осуществляют умножением приводимого показателя на коэффициент Bt.
Приведение разновременных затрат используется только в расчетах экономической эффективности вариантов п не может служить основанием для изменения сметной стоимости строительства.
Особенности оценки эффективности систем газоснабжения.
В результате анализа деятельности газовых хозяйств установлено, что их эксплуатационные затраты С пропорциональны стоимости основных фондов К:
С=0,09К
Это объясняется тем, что в системах газоснабжения отсутствуют мощные напорные энергопотребляющие машины (компрессоры, насосы и т. д.), в силу чего в состав эксплуатационных затрат не входит энергетическая составляющая, которая имеет тенденцию к снижению при росте капитальных вложений (дли сравнении в водопроводном хозяйстве с увеличением диаметра водопроводов и соответственно стоимости сети снижаются затраты на транспортировку воды).
Из этого вытекает, что приведенные затраты также пропорциональны капитальным вложениям:
3 = С + 0,12К= 0,09К + 0,12К = 0,21К.
Отсюда следует, что в технико-экономических обоснованиях выбора варианта газоснабжения городов сравнение по приведенным затратам можно заменить сравнением по капитальным вложениям. Если такому сравнению подлежат трубопроводные системы без сооружений на них (например, ГРП), то с учетом того, что основная часть их стоимости приходится на трубы, капитальные вложения можно заменить металлозатратамн.
Эффективность принятых проектных решений определяется сравнением технических и экономических показателей, которые рассчитываются для каждого варианта:
-суммарный годовой и расчетный расходы газа; - протяженность сетей среднего (высокого) и низкого давлений; - материальная характеристика сетей среднего (высокого) и низкого давлений; - стоимость системы газоснабжения с распределением на стоимость сетей и газорегуляторных пунктов;
- себестоимость эксплуатации системы газоснабжения; - приведенные затраты; - удельные показатели: а) расход газа на одного человека; б) протяженность газопроводов на одного человека; в) протяженность газопроводов на один гектар площади; г) капиталовложения на одного человека;
д) капиталовложения на один гектар площади застройки; е) приведенные затраты на одного человека; ж) приведенные затраты на один метр длины газопроводов; з) себестоимость транспортировки 1000 м3 газа;
е) металлоемкость газовых сетей.
Материальная характеристика газовых сетей (отдельно для каждого давления) определяется по формуле
,
м см ,
где li - длина труб i-го диаметра, м;
di - внутренний диаметр газопровода, см.
Поскольку по сети низкого давления известны диаметры участков сети, обслуживаемой одним из ГРП, все последующие характеристики определяются с использованием средневзвешенного диаметра, который определяется по формуле
,
cм ,
Этот диаметр считается средним для всей сети низкого давления.
Стоимость газовой сети (капиталовложения) рассчитываются по формуле
, грн (руб),
где ki - удельная стоимость 1 м газопровода i-го диаметра, грн (руб);
li - длина труб i-го диаметра, м
Для перевода рублей в гривны следует использовать коэффициент перерасчета равный 1,115. Капиталовложения в сети низкого давления определяются по общей длине, а значение ki следует принимать по средневзвешенному диаметру.
Себестоимость эксплуатации вычисляется по формулам:
- для сетей низкого давления
,
грн/год,
где Kнд - капиталовложения в сети низкого давления, грн;
Lнд - общая протяженность сетей низкого давления, м;
- для сетей среднего или высокого давления:
,
грн/год,
где Kсд - капиталовложения в сети среднего или высокого давления, грн;
Lсд - общая протяженность сетей среднего или высокого давления, м;
- для газорегуляторных пунктов:
,грн/год,
где Kгрп - капиталовложения в ГРП, грн, которые определяются по
формуле
,грн,
где n - количество ГРП, шт;
P - стоимость одного ГРП, руб.
Общие капиталовложения в систему газоснабжения определяются по формуле
,
грн.
Общие эксплуатационные затраты определяются по формуле
,грн
/год ,
Приведенные затраты определяются по формуле
,
грн/год ,
Себестоимость транспорта 1000 м3 природного газа определяется по формуле
, грн/(год тыс. м3
),
где Qгод - годовой расход природного газа всеми потребителями, тыс. м3/год.