Контрольные вопросы:

1. Какие горючие газы используются в системе газораспределения?

2. Что представляет собой компонентный состав природного газа?

3. Каковы источники получения горючих газов?

4. Каковы основные физические свойства природных газов?

5. Каким параметром учитывается отклонение реального газа от идеального?

2. Основные сведения о газораспределительных системах

2.1. Общие понятия о газораспределительных системах

Система газоснабжения городов может базироваться на природном газе, подаваемом в город или в другой какой-либо населенный пункт по магистральному газопроводу, сжиженном газе или на смеси паров пропана и бутана с воздухом.

Природный газ основное топливо в системе газоснабжения.

Система газоснабжения городов и поселков состоит из источника газоснабжения, газораспределительной сети и внутреннего газового оборудования.

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.

Рис. 2.1. Структурная схема системы газораспределения

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 (ПГХ); 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

Газовая распределительная сеть представляет собой систему трубопроводов и оборудования, служащих для транспорта и распределения газа внутри города. Газопроводы распределительной сети условно делятся на магистральные и распределительные. По магистральным газопроводам газ передается из одного района города в другой, а по распределительным газопроводам - непосредственно потребителям.

Структурная схема системы дальнего транспорта и распределения газа приведена на рис. 2.1. Система дальнего транспорта газа включает в себя промысловую установку подготовки газа к транспорту (ПГТ), устанавливаемую вблизи источника газа, и 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 населенных пунктов состоит из источников газораспределения, газораспределительной сети и газоиспользующего оборудования.

Источниками газораспределения являются элементы системы газоснабжения, служащие для подачи газа в газораспределительную сеть, например газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ), газонаполнительные станции (ГНС).

Газовая распределительная сеть представляет собой систему наружных газопроводов от источника до ввода газа потребителям, а также сооружения и технические устройства на них.

Наружным газопроводом называют подземный (подводный), назем­ный и надземный газопровод, проложенный вне зданий до наружной конструкции здания. Внутренним газопроводом - газопровод, проложеный от наружной конструкции здания до места подключения расположенного внутри здания газоиспользующего оборудования.

Газоиспользующее оборудование жилых домов, коммунальных и про­мышленных предприятий включает газовые приборы и установки, использующие газ в качестве топлива.

К газовому оборудованию относят технические изделия полной заводской готовности, используемые в качестве составных элементов газопроводов (компенсаторы, конденсатосборники, арматура трубопроводная запорная и т.д.).

Современные газораспределительные системы (по СНиП 42-01-2002) представляют собой имущественный производственный комплекс, состоящий из технологически, организационно и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для транспортировки и подачи газа непосредственно его потребителям.

Газопроводы газораспределительных систем классифицируются следующим образом:

по виду транспортируемого газа: природного газа (ПГ), сжиженного природного газа (СПГ), сжиженного углеводородного газа (СУГ);

• давлению газа: высокого I и II категории, среднего и низкого давле­ния;

• местоположению относительно отметки земли: подземные, над­земные и наземные;

• расположению относительно объектов газификации: наружные и внутренние;

• числу ступеней регулирования давления газа: одно- и многоступенчатые.

По принципу построения: кольцевые, тупиковые, смешанные.

По материалу труб: металлические (стальные, медные); неметаллические (полиэтиленовые, асбестоцементные и др.).

В соответствии с таблицей 1 п. 43. СНиП 42-01-2002 газопроводы газораспределительных систем в зависимости от давления транспортируемого газа подразделяются (табл. 2.1)

Таблица 2.1

Классификация газопроводов систем газораспределения в зависимости от давления транспортируемого газа

Классификация газопроводов по давлению		Вид транспортируемого газа	Рабочее давление в газопроводе, МПа
Высокого	I категории	Природный	Св. 0,6 до 1,2 включительно
		СУГ	Св. 0,6 до 1,6 включительно
	II категории	Природный и СУГ	Св. 0,3 до 0,6 включительно
Среднего		То же	Св. 0,005 до 0,3 включительно
Низкого		Тоже	До 0,005 включительно

Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления, утвержденные Госгортехнадзором России 18.03.2003 г. Постановлением № 3 устанавливают следующие термины и определения:

Распределительными газопроводами следует считать газопроводы газораспределительной сети, обеспечивающие подачу газа от источника газоснабжения до газопроводов-вводов к потребителям газа;

Внеплощадочным газопроводом считают распределительный газопровод, обеспечивающий подачу газа от источника газоснабжения к промы­шленному потребителю, находящемуся вне производственной террито­рии предприятия.

К внутриппощадочным газопроводам относят участок распределительного газопровода (ввод), обеспечивающий подачу газа к промышленному потребителю, находящемуся внутри производственной территории предприятия.

Давление газа во внутренних газопроводах и перед газоиспользующими установками должно соответствовать давлению, необходимому для устойчивой работы этих установок, указанному в технических паспортах заводов-изготовителей, но не должно превышать значений, приведенных в табл. 2.2.

Современная схема городской системы газораспределения имеет ярко выраженную иерархичность в построении, связанную с классификацией газопроводов по давлению. Верхний уровень составляют газопроводы высокого давления. Они являются главным стержнем городской газовой сети. Сеть высокого давления должна быть резервированная, т.е. закольцованная. Сеть высокого давления гидравлически соединяется с остальной частью системы через регуляторы давления, оснащенные предохранительными устройствами, предотвращающими повышение давления после регуляторов.

Для поселков и небольших городов рекомендуется одноступенчатая система газораспределения.

Для средних городов принимают двухступенчатую систему газораспределения. Газ от ГРС по сети среднего или высокого давления подает­ся к крупным потребителям и к газорегуляторным пунктам.[11]

Для крупных городов рекомендуется трехступенчатая система газораспределения. Для крупных и средних городов газораспределительные сети должны проектироваться кольцевыми, а для мелких городов и поселков как высокая ступень давления, так и низкая может быть запроектирована тупиковой. Окончательный вариант применяется после технико-экономического обоснования.

Газоснабжение городов с населением более 1 млн.чел. при сейсмичности местности более 6 баллов, а также городов с населением более 100 тыс. чел. при сейсмичности местности более 7 баллов должно предусматриваться от двух источников или более — ГРС с размещением их с противоположных сторон города. При этом газопроводы высокого и среднего давления должны проектироваться закольцованными с разделением их на секции отключающими устройствами.

Таблица 2.2

Давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри зданий

Потребители газа	Давление газа, МПа
1. Производственные здания, в которых величина давления газа обусловлена требованиями производства	1,2
2. Производственные здания - прочие	0,6
3. Бытовые здания промышленных предприятий: отдельно стоящие, пристроенные к производственным зданиям и встроенные в эти здания	0,3
4. Административные здания	0,005
5. Котельные:
отдельно стоящие на территории производственных предприятий	1,2
то же, на территории поселений	0,6
пристроенные, встроенные и крышные производственных зданий	0,6
пристроенные, встроенные и крышные общественных, административных и бытовых зданий	0,3
пристроенные, встроенные и крышные жилых зданий	0,005
6. Общественные здания (кроме зданий, в которых установка газового оборудования требованиями СНиП 2.08.02 не допускается) и складские	0,005
7. Жилые здания	0,003

Принципиальная схема газораспределительной системы крупного города приведена на рис. 2.2.

Минимально допустимое расстояние от объектов газоснабжения до городов, населенных пунктов, зданий и сооружений следует брать в соответствии. [11]

При проектировании, контроле за строительством, приемке выполненных работ и эксплуатации газораспределительных систем необходимо следовать требованиям СНиП 42-01-2002, СП 42-101-2003 и "Правил безопасности систем газораспределения" и другим нормативным документам, принятым к действию и на которые ссылаются вышеперечисленные стандарты.

Рис. 2.2. Многоступенчатая система газоснабжения крупного города:

СВД — сеть высокого давления; ССД — сеть среднего давления; СНД — сеть низкого давления; ПП — промышленное предприятие; МГ — магистральный газопровод

В систему газоснабжения городов входят магистральные газопроводы, которые целесообразно эксплуатировать при максимальной проектной пропускной способности. Фактическое потребление газа характеризуется резкой неравномерностью в течение суток, недели и различных периодов года. Неравномерность связана с изменением погоды, специфическими особенностями некоторых производств, укладом жизни населения и др.

Сезонная неравномерность потребления газа требует аккумулирования больших количеств газа в летний период и отпуска его потребителям в холодный зимний период года. Единственным приемлемым способом создания таких запасов газа является его хранение в подземных хранилищах, которые могут быть созданы в истощенных нефтяных и газовых месторождениях, а также в водяных пластах.

Для хранения относительно небольших количеств газа на заводах и в газораспределительной сети применяют газгольдеры низкого и высокого давлений. В газовой сети газгольдеры служат для покрытия часовой неравномерности потребления газа в течение суток.

Для приема, хранения и поставки потребителям сжиженных углеводородных газов строят газонаполнительные станции и кустовые базы. Для хранения больших объемов сжиженных газов сооружают подземные хранилища в искусственных или естественных выработках в плотных непроницаемых породах.