Основные сведения о газораспределительных сетях

Система газоснабжения городов и населенных пунктов состоит из источников газоснабжения, газораспределительной сети и внутреннего оборудования.

Источники – магистральные газопроводы и отводы от них, станции подземного хранения газа (СПХГ) и газораздаточные станции сжиженных газов.

Газовая распределительная сеть представляет собой систему газопроводов и оборудования, служащих для транспорта и распределения внутри города (населенного пункта, промышленного объекта).

Внутреннее газовое оборудование жилых домов, коммунальных и промышленных предприятий включает внутридомовые и промышленные газопроводы, а также газовые приборы и установки для сжижения газа.

Современные распределительные системы газоснабжения представляют собой (в зависимости от объекта) сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих основных элементов:

1) газовых сетей высокого, среднего и низкого давлений;

2) газораспределительных станций ГРС;

3) газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ).

Газопроводы систем газоснабжения классифицируются следующим образом:

1) По виду транспортируемого газа; природного газа, попутного нефтяного газа, сжиженного углеводородного газа (СУГ) (С₃ и С₄), искусственного газа.

2) По давлению газа; высокого, среднего, низкого давления.

3) По месту положения относительно отметки земли; подземные (подводные), надземные (надводные), наземные (в насыпи).

4) По расположению в системе планирования городов и населенных пунктов; наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые); внутренние (внутрицеховые).

5) По назначению в системе газоснабжения; городские магистральные, распределительные, вводы, вводные газопроводы, импульсные, продувочные.

6) По принципу построения распределительные газопроводы делятся на кольцевые, тупиковые, смешанные.

7) По материалу труб на металлические (стальные, медные), неметаллические (пластмассовые).

Для подземных газопроводов следует применять полиэтиленовые и стальные трубы. Для наземных и надземных газопроводов следует применять стальные трубы. Для внутренних газопроводов низкого давления разрешается применять стальные и медные трубы.

В соответствии с п.4.3.СНиП 42.01-2002 газопроводы систем газоснабжения в зависимости от давления транспортируемого газа подразделяются на:

- газопроводы высокого давления I категории – при рабочем давлении газа свыше 0, 6 МПа (6 ) до 1, 2 МПа (12 ) включительно для природного газа и газовоздушных смесей и до 1, 6 МПа (16 ) для СУГ;

- газопроводы высокого давления I I категории – при рабочем давлении газа свыше 0, 3 МПа (3 ) до 0, 6 МПа (6 );

- газопроводы среднего давления – при рабочем давлении газа свыше 0, 005 МПа (500 мм вод.ст) до 0, 3 МПа (12 );

- газопроводы низкого давления – при рабочем давлении газа до 0, 005 МПа (0, 05 ) включительно.

Пункт 3 СНиП 42.01-2002 устанавливает следующую термины и определения

Газораспределительная система - имущественный производственный комплекс, состоящий из технологически, организационно и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для транспортировки и подачи газа непосредственно его потребителям.

Газораспределительная сеть - система наружных газопроводов от источника до ввода газа потребителям, а также сооружения и технические устройства на них.

Источник газораспределения - элемент системы газоснабжения (например, газораспределительная станция - ГРС), служащий для подачи газа в газораспределительную сеть.

Наружный газопровод - подземный, наземный и (или) надземный газопровод, проложенный вне зданий до наружной конструкции здания.

Внутренний газопровод - газопровод, проложенный от наружной конструкции здания до места подключения расположенного внутри зданий газоиспользующего оборудования.

Газоиспользующее оборудование - оборудование, использующее газ в качестве топлива.

Газовое оборудование - технические изделия полной заводской готовности (компенсаторы, конденсатосборники, арматура трубопроводная запорная и т.д.), используемые в качестве составных элементов газопроводов.

Охранная зона газопровода - территория с особыми условиями использования, устанавливаемая вдоль трасс газопроводов и вокруг других объектов газораспределительной сети в целях обеспечения нормальных условий ее эксплуатации и исключения возможности ее повреждения.

В соответствии с п.4.4.СНиП 42.01-2002 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 таблице 2.

Для тепловых установок промышленных предприятий и отдельно стоящих котельных допускается использование газа с давлением до 1, 2МПа, если такое давление требуется по условиям технологии производства.

Допускается использование газа с давлением до 0, 6 МПа в котельных, расположенных в пристройках к производственным зданиям.

Давление газа перед бытовыми газовыми приборами следует принимать в соответствии с паспортными данными приборов, но не более указанного в таблице 2.

Таблица 2 Давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри здания

Газопроводы низкого давления служат для подачи газа в жилые и общественные здания и на предприятия бытового обслуживания.

Газопроводы среднего и высокого давления (II категории) служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего давления через ГРП, а так же для подачи в газопроводы промышленных и коммунальных предприятий.

Городские газопроводы высокого давления (I категории) являются основными для газоснабжения крупных городов. По ним газ подают через ГРП в сети среднего и высокого давления, а так же промышленным предприятиям, нуждающимся в газе высокого давления.

Связь между газопроводами различного давления осуществляется через ГРС и ГРП.

Современная схема городской системы газоснабжения имеет ярко выраженную иерархичность в построении, связанную с классификацией газопроводов по давлению. Верхний уровень составляют газопроводы высокого давления. Сеть высокого давления должна быть резервированная, то есть закольцована. Сеть высокого давления гидравлически соединяется с остальной частью системы через регуляторы давления, оснащенные предохранительными устройствами, предотвращающими повышение давления после регуляторов.

Внутренние диаметры газопроводов должны определятся расчетом из условия обеспечения газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа.

Газопроводы крупных населенных пунктов (в том числе и городские) можно разделить на три группы:

1) распределительные – для подачи газа к промышленным потребителям, коммунальным предприятиям и в районы жилых домов. Эти газопроводы могут быть высокого, среднего и низкого давления, кольцевые и тупиковые;

2) абонентские ответвления, падающие газ от распределительных сетей к отдельным потребителям;

3) внутридомовые газопроводы.

Для поселков и небольших городов рекомендуется одноступенчатая система газоснабжения.

Для средних городов принимают двухступенчатую систему газоснабжения. Газ от ГРС по сети среднего или высокого давления подают к крупным потребителям и к газорегуляторным пунктам, а после последних в распределительную часть города.

Для малых городов или отдельных жилых районов, а так же для сельских поселений в качестве наиболее рациональной газораспределительной системы рекомендуется система распределения среднего давления с ШРП у потребителя или группы потребителей.

Одноступенчатые газораспределительные системы низкого давления из-за незначительных материаловложений являются целесообразными в малых поселениях с компактной застройкой, расположенных вблизи источника газоснабжения.

Для крупных городов рекомендуется трехступенчатая система газоснабжения. Для крупных и средних городов газовые сети необходимо проектировать кольцевыми, а для мелких городов и поселков как высокую ступень так и низкую можно запроектировать тупиковыми. Окончательный вариант принимается после технико-экономического обоснования.

Для крупных городов и центров промышленных районов целесообразно применять дополнительное кольцо с давлением до 2, 5 МПа, с помощью которого газ из магистрального газопровода распределяют вокруг города и подают в городские сети высокого давления и в магистрали к промышленным районам, городам-спутникам и в подземные хранилища газа.

Принципиальная схема распределительной системы газоснабжения крупного города приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Многоступенчатая система газоснабжения крупного города: СВД- сеть высокого давления; ССД – сеть среднего давления; СНД – сеть низкого давления; ПП- промышленные предприятия; МГ- магистральный газопровод.

ГРП, питающие сеть высокого и среднего давления также размещаются вокруг города с разных его сторон. Местоположение этих ГРП принято выбирать таким образом, чтобы обеспечить после них подачу газа по кратчайшему пути к центрам нагрузок каждого района города.

Из магистральных газопроводов газ поступает через ГРС в городские распределительные сети разного давления. Крупные города имеют несколько независимых точек питания и несколько ГРС, что повышает надежность системы газоснабжения и гибкость ее в эксплуатации. Газопроводы высокого давления необходимо прокладывать по окраинам города. ГРС размещают в местах подвода газопровода за территорией города, не подлежащей застройке.

ГРП, питающие сеть низкого давления, располагают в центре нагрузок (кварталов и микрорайонов). Так же ГРП имеет пропускную способность 1000-3000 , радиус действия 400-800 м.

Внутренне газовое оборудование жилых домов, коммунальных и промышленных предприятий включает внутридомовые и внутрипроизводственные газопроводы, а также газовые приборы и установки для учета и сжигания газа.

Природный газ подают в города по магистральным газопроводам, которые целесообразно эксплуатировать при максимальной проектной пропускной способности. Фактическое потребление газа характеризуется резкой неравномерностью в течении суток, недели и различных периодов года. Неравномерность связана с изменением погоды, специфическими особенностями некоторых производств, укладом жизни населения. Сезонная неравномерность потребления газа требует аккумулирования больших количеств газа в летний период и отпуск его потребителям в холодный зимний период года. Единственным приемлемым способом создания таких запасов газа является его хранение в ПХ, которые могут быть созданы, в источниках нефтяных и газовых месторождениях, а также в водяных пластах.

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

Для приема, хранения и поставки потребителям сжиженного углеводородного газа строят раздаточные станции и кустовые базы. Для хранения больших объемов СУГ сооружают ПХ в искусственных или естественных выработках в плотных, непроницаемых породах.