Принципиальная схема газоснабжения города. Основные сооружения. Нормы давления газа.
Газопроводы, прокладываемые в городах и населенных пунктах классифицируются по следующим показателям:
– По виду транспортируемого газа: природного , попутного нефтяного, сжиженных углеводородных; искусственного, смешанного.
– По давлению газа: низкого, среднего, высокого.
– По местоположению относительно земли: подземные (подводные), надземные (надводные).
– По назначению в системе газоснабжения: городские магистральные, распределительные, вводы, вводные газопроводы (ввод в здание), импульсные, продувочные.
– По расположение в системе планировки городов и населенных пунктов: наружные, внутренние.
– По принцип построения (распределительные газопроводы): закольцованные, тупиковые, смешанные.
– По материалу труб: металлические, неметаллические.
В зависимости от максимального рабочего давления газа газопроводы делятся на газопроводы низкого давления – до 0,005 МПа (IV категория давления); среднего давления– свыше 0,005 до 0,3 МПа (III категория давления); высокого давления – свыше 0,3 до0,6 МПа (II категория давления) и высокого давления – свыше 0,6 до 1,2 МПа (I категория давления).
На территории городов и населенных пунктов все газопроводы, как правило, укладывают в грунте. На территории промышленных и коммунальных предприятий рекомендуется надземная прокладка газопроводов.
Газопровода низкого давления предназначены для подачи газа жилым и общественным зданиям, а также коммунально-бытовым потребителям.
Газопроводы среднего давления служат для питания распределительных газопроводов низкого давления через ГРП, а также подают газ в газопроводы промышленных и коммунально-бытовых предприятий (через местные газорегуляторные пункты и установки).
По газопроводам высокого давления поступает газ для городских газорегуляторных пунктов, местных газорегуляторных пунктов в крупных предприятиях, а также предприятий, технологические процессы которых требуют применения газа высокого давления (до 1,2 МПа). Газопроводы различных давлений связаны между собой через газорегуляторные пункты.
Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа всем потребителям, быть простой, удобной и безопасной в обслуживании, предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства аварийных и ремонтных работ.
По числу ступеней давления, применяемых в газовых сетях, системы газоснабжения подразделяются на: одноступенчатые (рис. 2.1) с подачей различным потребителям газа только по газопроводам одного давления двухступенчатые с подачей потребителям по газопроводам газа двух давлений – среднего и низкого, высокого и низкого, высокого и среднего (см. рис.2.2); трехступенчатые (см. рис. 2.3) с подачей потребителям по газопроводам газа трех давлений – низкого, среднего и высокого (до 0,6 МПа); многоступенчатые с подаче потребителям по газопроводам газа низкого, среднего и высокого (до 0,6 и до 1,2 МПа) давлений.
Рис. 2.1. Схема одноступенчатой системы снабжения газом:
1.газопровод среднего (высокого давления); 2.ответвления и вводы к потребителям; 3.кольцевые газопроводы низкого давления; 4. газорегуляторный пункт конечного низкого давления
Рис. 2.2. Схемы двухступенчатой системы снабжения газом:
1 – магистральный газопровод; 2 – газораспределительная станция, 3 –газопровод высокого давления, 4 – газорегуляторный пункт с высокого на среднее давление, 5 – потребители среднего давления, 6 – газопроводы среднего давления, 7 – газорегуляторные пункты со среднего на низкое давление, 8 – потребители газа низкого давления, 9 – газопроводы низкого давления
Рис.2.3. Схема трехступенчатой системы газоснабжения
1 – магистральный газопровод; 2 – газораспределительная станция; 3 – газопровод высокого давления; 4 – газопроводы среднего давления; 5 – газопроводы высокого давления 2 МПа; 6 – ГРП с высокого на среднее давление; 7 – ГРП со среднего на низкое давление.
Рис. 2.4. Принципиальная схема газоснабжения крупного города
1 – магистральные газопроводы, 2 – ГРС; 3 – контрольно-регуляторные пункты; 4 – газгольдерные станции; 5 – ГРП, 6 – кольцо газопровода высокого давления; 9 – кольцо газопровода среднего давления – 0,3 МПа;10 – кольцо газопровода среднего давления – 0,1 МПа; 11 – подземные хранилища газа
Рассмотрим принципиальную схему газоснабжения крупного города (Рис. 2.4). Источником газоснабжения является магистральный газопровод 1, который подает газ на ГРС 2. На выходе из ГРС давление газа снижается до 2 МПа и направляется в газопровод высокого давления 6, который в виде кольца окружает город. К этому газопроводу через контрольно-регуляторный пункт (КРП) присоединено подземное хранилище газа 11. Подземное хранилище газа, КРП,ГРС и газопроводы высокого давления относятся к системе магистральных газопроводов.
Городские газовые сети начинаются с газопроводов высокого давления 7, которые снабжаются газом от ГРС и КРП.
Все городские сети различных давлений связаны между собой через регуляторные пункты (ГРП). Если подземное хранилище газа предназначено для выравнивания сезонной неравномерности потребления газа, то для выравнивания суточного графика потребления газа служат газгольдерные станции 4. Расположенные в городе крупные потребители газа (промышленные предприятия, электростанции, отопительные котельные) питаются газом от сетей высокого и среднего давления. Жилые дома, коммунально-бытовые предприятия присоединяются к сетям низкого давления.
Для каждого города проектная организация разрабатывает проект его газоснабжения, в котором учитываются такие показатели, как надежность, безопасность, технологичность и экономичность. В проекте учитываются плотность застройки города, характер планировки отдельных его частей, размещение потребителей газа, насыщенность уличных проездов различными подземными коммуникациями, геологические и климатические условия.
Системы газоснабжения городов и населенных пунктов могут быть тупиковыми, кольцевыми и смешанными.
Тупиковые газопроводы разветвляются по различным направлениям к потребителям газа. Недостаток этой схемы – различная величина давления газа у отдельных потребителей. Причем по мере удаления источника от газоснабжения или ГРП давление газа падает. Питание газом этих сетей происходит только в одном направлении, поэтому возникают затруднения при ремонтных работах. Эти схемы применяются для внутриквартальных и дворовых газопроводов в набольших населенных пунктах, а также в начальный период газификации.
Кольцевые сети представляют собой систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у всех потребителей и облегчается проведением различных ремонтных и эксплуатационных работ. Положительным свойством кольцевых газовых сетей является также и то, что при выходе из строя какого-либо газорегуляторного пункта нагрузку по снабжению потребителей газом принимают на себя другиеГПР. Смешанная система состоит из кольцевых газопроводов и присоединяемых к ним тупиковых газопроводом.
В настоящее время города и населенные пункты газифицируют по кольцевой и смешанной схемам.
Нормы давления газа.
Основным элементом систем газоснабжения являются газопроводы, которые классифицируются по давлению газа и назначению. В зависимости от максимального давления транспортируемого газа газопроводы согласно СНиП 2.04.08-87 "Газоснабжение" подразделяются на:
– газопроводы высокого давления I категории – при рабочем давлении газа свыше 0,6 МПа (6 кгс/см2) и газовоздушных смесей и до 1,6 МПа (16 кгс/см2) для сжиженных углеводородных газов (СГУ);
– газопроводы высокого давления II категории – при рабочем давлении газа свыше 0,3 МПа (3 кгс/см2) до 0,6 МПа (6 кгс/см2);
– газопроводы среднего давления – при рабочем давлении газа свыше 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) до 0,3 МПа (3 кгс/см2);
–газопроводы низкого давления - при рабочем давлении газа до 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) включительно.
Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые и общественные здания, предприятия общественного питания, а также во встроенные в жилые и общественные здания, отопительные котельные и предприятия бытового обслуживания. К газопроводам низкого давления можно присоединять мелких потребителей и небольшие отопительные котельные. Крупные коммунальные потребители не присоединяют к сетям низкого давления, так как транспортировать по ним большие сосредоточенные количества газа неэкономично.
Газопроводы среднего и высокого давления служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего давления через ГРП. Они также подают газ через ГРП и местные ГРУ в газопроводы промышленных и коммунальных предприятии.
Городские газопроводы высокого давления являются основными артериями, питающими крупный город, их выполняют в виде кольца, полукольца или в виде лучей. По ним газ подают через ГРП в сети среднего и высокого давления, а также крупным промышленным предприятиям, технологические процессы которых нуждаются в газе давлением свыше 0,6 МПа.