Городские системы газоснабжения и их основные элементы
При проектировании газоснабжения городов и других населённых пунктов принимают следующие системы распределения газа:
- одноступенчатые с подачей газа потребителям только одного давления
- двухступенчатые - с подачей газа потребителям по газопроводам других давлений - среднего и низкого, высокого (II категория) и низкого, высокого (II категория) и среднего;
- трехступенчатые с подачей потребителям по газопроводам газа трёх давлений - низкого среднего и высокого (до 0,6 МПа);
- многоступенчатые с подачей потребителям по газопроводам газа низкого, среднего и высокого (до 0,6 и до 1,2 МПа) давлений.
Связь между газопроводами различных давлений, входящими в систему газоснабжения, предусматривается только через ГРП.
Одноступенчатые системы применяются при газоснабжении небольших населённых пунктов и сёл, многоступенчатые системы применяются для газоснабжения крупных. Наибольшее распространение получили двух- и трехступенчатые системы.
Наибольшее распространение в городах даже с относительно высоким уровнем промышленного газоснабжения имеют газопроводы низкого давления. Это
объясняется повышенным требованием к прокладке газопроводов высокого давления в части расстояний между ними и зданиями и сооружениями, практически затрудняющими возможность их прокладки в пределах застроенной части города. По данным 70 - 80% городских распределительных газопроводов составляют газопроводы низкого давления.
| Рисунок 4.1 Трехступенчатая система газоснабжения города с населением 1 млн жителей М1,М2 - магистральные газопроводы; В - газопровод высокого давления (до 0,6 МПа); ВВ - газопровод высокого давления (до 1,2 МПа); ГГРП - головные газорегуляторные пункты |
| Рисунок 4.2 Четырехступенчатая система газоснабжения города с населением 500 тыс человек 1 - электростанции; 2 - потребители; с - сеть среднего давления; в - сеть высокого давления; м - магистральный газопровод; ГРС - газораспределительная станция; ГГРП - головные газорегуляторные пункты |
Системы газоснабжения городов и населённых 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. Питание газом этих сетей происходит только в одном направлении, поэтому возникают затруднения при ремонтных работах.
Кольцевые сети представляют собой систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у всех потребителей и облегчается проведение различных ремонтных и эксплуатационных работ.
Смешанная система газоснабжения состоит из кольцевых газопроводов и присоединяемых к ним тупиковых газопроводов.
В настоящее время города и населённые пункты газифицируют по кольцевой и смешанной системам.
Основными элементами систем газоснабжения являются:
1)газовые сети, состоящие из газопроводов и сооружений на них; отключающие устройства; колодцы для установки арматуры; коверы; компенсаторы; контрольные пункты для замера потенциала “земля - газопровод”, конденсатосборники .
2)Газораспределительные станции (ГРС) .
3)ГРП и ГРУ .
4)Хранилище газа .
5)Системы телемеханизации и связи .
1.Система должна быть безопасной в эксплуатации, бесперебойно снабжать газом потребителей и быть ремонтнопригодной .
3.Факторы, определяющие выбор системы газоснабжения.
На выбор системы газоснабжения населённого пункта оказывает влияние ряд факторов. Основные из них:
- характер источника газа, свойства газа, степень его очистки, наличие влаги;
- размеры населённого пункта, особенности его планировки и застройки, плотность застройки;
- число и характер промышленных потребителей и электростанций
- наличие больших естественных или искусственных препятствий для прокладки газопроводов (рек, озёр, железнодорожных узлов).
На выбор количества ступеней давления оказывают влияние следующие причины:
- наличием потребителей, которым требуется газ различного давления;
- значительной протяженностью газопроводов, несущих большие нагрузки.
- небольшой шириной улиц и проездов в центральных районов городов со старой застройкой, где прокладка газопроводов высокого давления может оказаться неосуществимой.
- проектированием газопроводов меньшего, чем разрешается в настоящее время, давления, а также длительностью строительства, расширения и реконструкций систем газоснабжения городов.
При выборе ступеней давления учитывают также следующие соображения:
1) для уменьшения диаметра газопровода необходимо увеличить давление. С уменьшением диаметра уменьшается стоимость строительства;
2) с увеличением количества ступеней давления в системе добавляются новые газопроводы и ГРП, но уменьшаются диаметры.
Системы газоснабжения городов проектируют кольцевыми и смешанными, а небольших населённых пунктов - тупиковыми.
При проектировании промышленных схем газоснабжения учитывают давление в распределительных газопроводах, необходимое давление газа перед горелками, расположение узлов, расход газа цехами и удобства обслуживания. При этом существуют две схемы межцеховых газопроводов.
1) с головным центральным ГРП
2) с ГРП и ГРУ в цехах (т.е. без головного ГРП).
При проектировании системы газоснабжения разрабатывают несколько вариантов и проводят их технико-экономическое сравнение. Для строительства принимают наивыгоднейший проект. При этом большое внимание уделяется надёжности и безопасности системы.
Рисунок 4.3 Схема межцехового газопровода высокого давления центральным пунктом измерения расхода газа и цеховыми ГРУ среднего и низкого конечных давлений
1,5 - отключающие устройства в колодце; 2 - центральный пункт измерения расхода газа; 3 - межцеховой газопровод; 4 - устройство для удаления конденсата; 6 - отключающее устройство; 7 - шкафное ГРП; 8 - ГРУ среднего давления; 9 - ГРУ низкого давления; 10 - ответвление газопровода к цеху (устройства для удаления конденсата устанавливают при использовании влажного газа).
Рисунок 4.4 Двухступенчатая схема газоснабжения промышленного предприятия с ГРП на вводе
1 - отключающее устройство на ответвлении к предприятию; 2 - межцеховой газопровод; 3 - ГРП предприятия; 4 - отключающее устройство на вводе в цех; 5 - пункт измерения расхода газа (ПИРГ); 6 - внутрицеховой газопровод; 7 - главные отключающие устройства перед агрегатами; 8 - кран на продувочном трубопроводе; 9 - продувочный трубопровод; 10 - штуцер с краном и пробкой для отбора проб; 11 - Цеховая ГРУ.