1. Основные сведения о газораспределительных сетях. Свойства газов.
В системе газоснабжения могут использоваться природный газ, подаваемый в какой-либо населенный пункт по магистральному газопроводу, сжиженный газ или смесь паров пропана и бутана с воздухом. Основным топливом в системе газоснабжения является природный газ. Газ от мест добычи по магистральным газопроводам поступает на газораспределительные станции (ГРС) городов, крупных населенных пунктов. По трубам большого диаметра (1200, 1420мм) он перемещается за счет избыточного давления до 10 МПа, создаваемого головными (расположенными непосредственно у места добычи газа) и промежуточными (размещаемыми на трассе газопровода через 125-150км) компрессорными станциями (КС). ГРС с непосредственным постоянным обслуживанием, а также автоматические газораспределительные станции (АГРС) с периодическим обслуживанием, как правило, располагаются вблизи городов и крупных населенных пунктов.
На ГРС и АГРС давление транспортируемого газа снижается до 0,3 или 1,2 МПа в соответствии с проектами схем газоснабжения. Сети газоснабжения могут начинаться от ближайших городских газовых систем. Если расстояние от городских систем превышает 10км, считается целесообразным проектировать и строить ответвления – отводы – от магистральных газопроводов (МГ) с устройством ГРС и АГРС для газоснабжения отдельного населенного пункта или группы поселков в радиусе 15-25км. Причем для газоснабжения отдельных населенных пунктов экономически целесообразнее АГРС.
Структурная схема системы дальнего транспорта и распределения газа приведена на рис.1.1.
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 МГ сооружаются крупные ГРС.
Система газоснабжения городов и поселков состоит из источника газоснабжения, газораспределительной сети и внутреннего оборудования. При использовании природного газа источником газоснабжения городов является МГ, а при использовании сжиженного газа – газораздаточные станции сжиженных газов, которые получают газ по магистральным трубопроводам сжиженного газа, железной дороге, автомобильным или водным транспортом.
Газовая распределительная сеть представляет собой систему трубопроводов и оборудования, служащих для транспорта и распределения газа внутри города (населенного пункта, промышленного объекта). Внутреннее газовое оборудование включает внутридомовые и промышленные газопроводы, а также газовые приборы и установки для сжигания газа.
Современные распределительные системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящих из следующих основных элементов:
- газовых сетей высокого, среднего и низкого давления;
- газораспределительных станций (ГРС);
- газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ).
Рис. 1.1. Структурная схема системы газоснабжения
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 (ПХГ); 11- КС для эакачки 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.
Классификация газопроводов дана в табл. 1.1.
Классификация газопроводов, входящих в систему газоснабжения
Наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые) и внутренние (расположенные внутри зданий и помещений)
Подземные (подводные), надземные (надводные), наземные
Распределительные, газопроводы-вводы, вводные, продувочные, сбросные, импульсные, а также межпоселковые
Высокого давления I категории, высокого давления II категории, среднего давления, низкого давления
Металлические (стальные, медные и др.) и неметаллические (полиэтиленовые и др.)
Природного газа, попутного газа и СУГ
Местоположение относительно планировки населенных пунктов.
Местоположение относительно поверхности земли
Назначение в системе газоснабжения
Вид транспортируемого газа
Распределительными газопроводами следует считать наружные газопроводы, обеспечивающие подачу газа от источников газоснабжения до газопроводов – вводов, а также газопроводы высокого и среднего давления, предназначенные для подачи газа к одному объекту (газорегулирующему пункту, промышленному предприятию, котельной и т.п.)
Газопроводом – вводом следует считать газопровод от места присоединения к распределительному газопроводу до отключающего устройства на вводе.
Вводным газопроводом следует считать участок газопровода от отключающего устройства на вводе в здание (при установке отключающего устройства снаружи здания) до внутреннего газопровода, включая газопровод, проложенный в футляре через стену здания.
Межпоселковыми газопроводами следует считать распределительные газопроводы, прокладываемые вне территории населенных пунктов.
Внутренний газопровод – это участок газопровода от газопровода-ввода (при установке отключающего устройства внутри здания) или от вводного газопровода до места подключения приборов, теплового агрегата и др.
Газопроводы на территории городов и других населенных пунктов в зависимости от максимального рабочего давления делятся на газопроводы:
— высокого (0,3-1,2 МПа) давлений, которые в свою очередь подразделяются на газопроводы высокого давления II категории (0,3-0,6)МПа, и газопроводы высокого давления I категории (0,6-1,2)МПа.
Давления, по значению которых проведена классификация городских газопроводов, являются избыточными.
В газопроводах низкого давления при газоснабжении бытовых потребителей следует использовать искусственный газ давлением 0,002 МПа, природный газ давлением 0,003 МПа, а сжиженный газ давлением 0,004 МПа. Искусственный газ вырабатывается на заводах из угля, сланцев или нефти.
Внутреннее газовое оборудование жилых домов, коммунальных и промышленных предприятий включает внутридомовые и внутрипроизводственные газопроводы, а также газовые приборы и установки для сжигания газа. Подается природный газ в города по мощным МГ, которые целесообразно эксплуатировать при максимальной проектной пропускной способности. Фактическое потребление газа характеризуется резкой неравномерностью в течение суток, месяца и года. Неравномерность связана с изменением погоды, специфическими особенностями некоторых производств и др.
Сезонная неравномерность потребления газа требует аккумулирования больших количеств газа в летний период и отпуск его потребителям в холодный зимний период года. Единственно 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.
Подземное газохранилище оборудовано скважинами для закачки и отбора газа из пласта, установками для охлаждения, очистки и осушки газа. Газ в газохранилище поступает из МГ через специальную компрессорную станцию (КС). Отбор газа из хранилища ведется через ГРС.
Для хранения относительно небольших количеств газа на заводах и в газораспределительной сети применяются 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 СУГ строят раздаточные станции и кустовые базы.
Для хранения больших объемов сжиженных газов сооружают подземные хранилища в искусственных или естественных выработках в плотных непроницаемых породах.
Источник
6.2.3. Прием и распределение природного газа
Снабжение природным газом крупных городов, предприятий и населенных пунктов происходит по ступенчатой схеме. Из магистральных газопроводов газ поступает на ГРС, где снижается его давление до величины, допустимой для распределительных трубопроводов, т.е. от 1,5–4,0 МПа до 0,7–1,3 МПа. 1 Принципиальная схема распределительной системы крупного города показана на рис. 6.3.
Р ис. 6.3. Многоступенчатая система газоснабжения крупного города:
СВД – сеть высокого давления; СНД – сеть низкого давления; ПП – промышленное предприятие; ГРС – газораспределительная станция; ГРП – газорегуляторный пункт
К крупным предприятиям с большим расходом газа (200-500 тыс. м 3 /ч) газ подается по распределительным трубопроводам высокого давления (например, ТЭЦ). К большинству же предприятий (с потреблением газа менее 200 тыс. м 3 /ч) газ подводится по распределительным трубопроводам среднего давления (0,105-0,4 МПа).
Для дальнейшего снижения давления до нужного значения и для автоматического поддерживания его на заданном уровне (независимо от потребления) служат местные газорегулировочные пункты (ГРП).
В зависимости от типов потребителей газа, масштабов его потребления и требуемого давления, схемы газоснабжения бывают одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые (см. рис. 6.4 и 6.5).
Рис. 6.4. Схемы снабжения предприятий природным газом: а – одноступенчатая; б – двухступенчатая; 1 – городской газопровод; 2 – главное отключающее устройство; 3 – компенсатор; 4 – межцеховые газопроводы; 5 – продувочная газовая свеча; 6 – цеховое отключающее устройство; 7 – расходомерное устройство; 8 – внутрицеховые газопроводы; 9 – обвязочные газопроводы потребителей; 10 – главное отключающее устройство потребителей; 11 – пробоотборный кран; 12 – кран, отключающий свечу; 13 – заглушка; 14 – центральный ГРП завода; 15 – ГРП цеха
Одноступенчатая схема снабжения природным газом (рис. 6.4, а) применяется, когда всем потребителям необходим газ с избыточным давлением ниже 0,005 МПа, который предприятие получает от городской сети низкого давления.
Двухступенчатая схема (рис. 6.4, б) применяется, когда в городской сети поддерживается среднее (0,105–0,3 МПа) или высокое (0,3–1,2 МПа) давление, а цехам необходим газ среднего и низкого давления.
Трехступенчатая схема (см. рис. 6.5) предусматривает получение газа от ГРС или городской сети высокого давления с обеспечением цеховых потребителей газом высокого, среднего и низкого давления.
Рис. 6.5. Трехступенчатая схема газоснабжения промышленного предприятия с центральным ГРП высокого давления и цеховыми ГРП среднего и низкого давления:
1 – городской газопровод природного газа высокого давления; 2 – главное отключающее устройство с электроприводом; 3 – центральный ГРП предприятия; 4 – цеховые отключающие устройства; 5 – продувочная газовая свеча; 6 – сборник конденсата; 7 – компенсатор; 8 – межцеховые газопроводы; 9 – шкафная газоредукционная установка (ГРУ); 10 – цеховой ГРП среднего давления; 11 – цеховой ГРП низкого давления; 12 – штуцер для отбора проб; 13 – кран отключения свечи
Завод имеет 3 цеха, столовую, котельную. В цехе № 1 требуется газ высокого давления, в котельной – среднего давления. Столовая и цехи № 2 и № 3 требуют газ низкого давления. В центральном ГРП 3 осуществляется замер расхода газа и редуцирование его до высокого давления, необходимого цеху № 1 и среднего давления, необходимого для котельной и для подачи в остальные цехи.
Источник