Разработка технологии сооружения поселковых газопроводов из полиэтиленовых труб (стр. 2 из 7)

5. Наличие нескольких ступеней давлений газа объясняется также тем, что системы газоснабжения больших городов строили, расширяли и реконструировали в течение многих лет и газопроводы в центральной части города были запроектированы на меньшие давления, чем те, которые разрешают в настоящее время.

Провести строгую классификацию городских газопроводов по назначению представляется задачей достаточно сложной, так как структура и построение сетей в основном определяются иерархическими уровнями.

Распределительные газопроводы, по которым газ транспортируют по снабжаемой газом территории и подают его промышленным потребителям, коммунальным предприятиям и в районы жилых домов бывают высокого, среднего и низкого давления, кольцевые и тупиковые, а их конфигурация зависит от планировки города.

Основные городские распределительные газопроводы высокого и среднего давления проектируют как единую сеть, подающую газ промышленным предприятиям, отопительным котельным, коммунальным потребителям и в сетевые ГРП. Проектирование единой сети экономически выгоднее раздельной, что объясняется большей стоимостью прокладки параллельных газопроводов, чем одного газопровода, несущего ту же нагрузку.

На выбор системы газоснабжения города оказывают влияние многие факторы, к основным из которых относятся: размеры города, особенности его планировки и застройки, плотность населения; число и характер промышленных потребителей и электростанций; наличие больших естественных или искусственных препятствий для прокладки газопроводов (рек, озер, железнодорожных узлов и пр.); перспективный план развития города. При проектировании системы газоснабжения разрабатывают различные варианты и производят их технико-экономические сравнения. Для строительства применяют наиболее выгодный вариант.

По числу ступеней давления, применяемых в газовых сетях, системы газоснабжения подразделяются на следующие:

· одноступенчатые 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 (до 0,6 МПа) и среднего;

· трехступенчатые с подачей газа потребителям по газопроводам трех 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.

Одноступенчатые схемы газоснабжения используют в основном при газификации небольших населенных пунктов с малоэтажной застройкой (рис. 1).

Рис. 1. Схема одноступенчатой системы газоснабжения: 1 — газопровод среднего (высокого) давления; 2 — газопровод низкого давления; 3 — ответвления и вводы к потребителям; 4 — кольцевые газопроводы низкого давления; 5 — газорегуляторный пункт конечного низкого давления.

Для средних и небольших городов обычно принимают двухступенчатую систему с газопроводами высокого (до 0,6 МПа) и низкого давления.

Двухступенчатая система газоснабжения, характерная для средних и малых городов, а также поселков. Основные газопроводы выполнены для подачи газа под высоким давлением и закольцованы. Газ подают в город по двум магистральным газопроводам через ГРС. В качестве аккумулирующей емкости используют концевые участки магистральных газопроводов. Жилые дома и мелкие потребители получают газ от кольцевой сети низкого давления. На газопроводах среднего давления устанавливаются отключающие устройства перед ГРП и для отключения отдельных участков газопроводов. При пересечении газопроводом железнодорожных путей его помещают в футляр.

Пересечение рек осуществляется в две нитки. Если в центральной части города невозможно проложить газопроводы высокого давления, то применяют трехступенчатую систему: высокое (до 0,6 МПа), среднее и низкое давление (рис. 2). В этом случае высокое давление заменяют средним только частично: в центральной, наиболее плотно застроенной и населенной части города. Выбор того или иного варианта определяют технико-экономическим расчетом.

Рис. 2. Схема трехступенчатой системы газоснабжения: 1 — магистральный газопровод (источник газоснабжения); 2 — газораспределительная станция; 3 — газопровод высокого давления; 4 — газопроводы среднего давления; 5 — газопроводы низкого давления; 6 — газорегуляторные пункты с высокого давления на среднее; 7 — газорегуляторные пункты со среднего давления на низкое.

Многоступенчатые системы газоснабжения с газопроводами давлением более 0,6 МПа применяют только в крупных городах и областных системах. Для крупных и средних городов сети проектируют кольцевыми. Для мелких городов, как высокая, так и низкая ступени давления могут быть запроектированы тупиковыми.

Трассы газопровода проектируют с учетом транспортирования потребителям газа кратчайшим путем, т.е. из условия минимальной протяженности сети. Точки встречи потоков газа устанавливают на границе зон соседних ГРП. Сети низкого давления состоят из кольцевых и тупиковых газопроводов и абонентских ответвлений. Основные газопроводы проектируют при разработке технического проекта, а ответвления - при рабочем проектировании.

В городах и поселках с большой разностью геодезических отметок, т.е. расположенных в холмистой и гористой местностях, при размещении ГРП и трассировке газопроводов необходимо учитывать гидростатическое давление. Если используемый газ легче воздуха, то ГРП и основные линии распределительных газопроводов следует прокладывать по проездам с наименьшими геодезическими отметками. Жилые и общественные здания, коммунально-бытовые потребители, а также мелкие предприятия непосредственно присоединяют к распределительным сетям. Поэтому на вводах газопроводов в зданиях устанавливают только отключающие устройства.

В зависимости от характера планировки жилых массивов и плотности населения сети низкого давления выполняют из газопроводов, прокладываемых по проездам и улицам в виде сплошных кольцевых сетей, или из газопроводов, прокладываемых преимущественно внутри кварталов с закольцованными только основными линиями. Первая схема характерна для районов города со старой планировкой, когда кварталы имеют сплошную застройку по периметру и состоят из отдельных замкнутых владений. В этом случае газопроводы прокладывают по каждой улице, переулку и проезду; пересекаясь между собой, они образуют кольца. От уличных газопроводов в каждое владение идут вводы.

Вторая схема свойственна городским районам с новой планировкой. Жилые здания располагают равномерно по всей площади микрорайонов с соблюдением необходимых разрывов, а отдельные микрорайоны группируют в жилые массивы. При такой планировке газопроводы прокладывают внутри микрорайонов. В большинстве случаев их проектируют тупиковыми, разветвленными. Закольцовывают только основные линии так, чтобы получить единую сеть с несколькими точками питания, число которых равно числу ГРП.

Из рассмотренных нами выше систем газоснабжения надежной и гибкой в эксплуатации является та, что показана на рис. 2. В ней соблюден принцип многостороннего питания городских газовых сетей, кольцевание основных линий сетей. Предусмотрено выравнивание суточного графика и покрытие неравномерности потребления газа с помощью потребителей-регуляторов и использования в качестве аккумулирующих емкостей концевых участков магистральных газопроводов.

Описание работы системы газоснабжения со шкафными распределительными пунктами (ШРП) и шкафными пунктами (ШП)

Существует два варианта многоступенчатых распределительных сетей газоснабжения с жесткой межэлементной связью: разветвленные и кольцевые.

У разветвленных сетей газоснабжения газ поступает к потребителю по одному участку (по одному направлению), поэтому они являются тупиковыми системами.

Один из широко практикуемых вариантов распределительных сетей газоснабжения - кольцевание газопроводов, при котором газ потребителям может подаваться по двум взаимно заменяемым направлениям.

На выбор оптимального и наиболее надежного варианта существенное влияние оказывает характеристика объекта газоснабжения, т.е. планировка населенного пункта, плотность и этажность застройки, объемы потребляемого газа, наличие и характеристика газопотребляющих установок, стоимость труб, оборудования и др.

При выборе оптимального варианта снабжения потребителей газом возможны следующие наиболее распространенные структурные схемы распределительной системы газоснабжения населенных пунктов, состоящих из домов с разным уровнем потребления газа (рис. 3).

Схема I. Весь населенный пункт обслуживается одним ГРП и все подземные распределительные сети являются газопроводами низкого давления, включая подземную часть газопроводов — вводов для каждого отдельного потребителя.

Схема II. Все подземные распределительные сети, проложенные по территории населенного пункта, являются газопроводами среднего давления с установкой шкафных блочно-комплектных газорегуляторных пунктов на группу домов и газопроводов низкого давления, подключенных к потребителям.

Схема III. Все подземные распределительные сети являются газопроводами среднего давления с установкой перед каждым потребителем индивидуальных регуляторов давления газа.

Рис. 3. Различные варианты схем (/-///) распределительных сетей газоснабжения

Из сравнительного анализа надежности функционирования этих систем, представленных на трех схемах, следует, что первая схема представляет собой одноступенчатую тупиковую систему, состоящую из двух основных последовательно соединенных элементов: ГРП и линейной части газопроводов низкого давления с комплексом отключающей запорной арматуры, компенсаторов, конденсатосборников и т.д. Отказ в работе любого из этих элементов приведет к аварийному отказу всей системы.