Нужда в классификации газопроводов пришла в нашу жизнь с повсеместным распространением технологий использования газа для нужд населения. Отопление жилых, административных, промышленных зданий, использование газа как в приготовлении пищи, так и в производстве уже давно стала для нас обыденной вещью.

Классификация газопроводов являет собой необходимые меры и правила по систематизации прокладки газовых магистралей. могут различаться как по тому, какое у них назначение, так и по ряду показателей, таких как: давление, материал, из которого он изготовлен, местоположение, объемы транспортируемого газа и другие.

Cодержание статьи

О видах классификации по назначению магистрали

В связи с характерной спецификой их использования, газовые трубы можно классифицировать сразу по нескольким направлениям. После этого для отдельно взятого газопровода можно составить ряд характеристик, определяющих его свойства и конструктивные особенности.

Об этом нам детально могут рассказать специальные таблички-привязки, расположенные вдоль всей трассы газопровода. Они представляют собой таблички-знаки размером 140х200 миллиметров, с шифрованной информацией по газопроводу.

Распространены в зеленом (для стальных вариантов) и желтом (полиэтиленовые трубы) цветовом исполнении. Таблички могут размещаться на стенах зданий, а также на специальных столбиках возле трасс. Эти указатели устанавливают на расстоянии не более 100 метров друг от друга, с соблюдением зоны прямой видимости.

При планировке газовых труб можно выделить: уличные, внутриквартальные, межцеховые и дворовые. На этом характеристика по расположению не заканчивается, ведь прокладка и врезка коммуникаций возможна на земле, под землей и над землей.

В системе газоснабжения газопроводы можно классифицировать по их прямому назначению :

• распределительные. Это наружные газопроводы, поставляющие газ от источников газа до распределительных пунктов, а кроме того газопроводы среднего и высокого давления, подключенные к одному объекту;
• газопровод-ввод. Это участок от присоединения к распределительному газопроводу к устройству на вводе, отключающему систему;
• вводный газопровод. Это промежуток от отключающего устройства до непосредственно внутреннего газопровода;
• межпоселковый. Такие коммуникации проложены вне населенных пунктов;
• внутренний. Внутренним газопроводом считают участок который начинается от вводного газопровода до конечного агрегата, использующего газ.

Классификация газопроводов по давлению

Давление в трубе является важнейшим показателем функционирования газопровода. Рассчитав этот показатель, можно определить предел мощности газопровода, его надежность, а также степени риска, возникающие при его эксплуатации.

Газопровод, бесспорно, является потенциально опасным объектом, и потому прокладка или врезка газовых коммуникаций с давлением, превышающим допустимое, несет в себе большие риски для газотранспортной системы и безопасности окружающих людей. Правила надлежащей классификации помогут избежать аварий на взрывоопасном объекте.

Разделяют газопроводы высокого, среднего и низкого давления . Более подробная классификация газопроводов приведена ниже:

• высокого давления категории I-a. Давление газа в таком газопроводе может превышать 1,2 МПа. Такой вид применяют для подключения к газовой системе паровых и турбинных установок, а также теплоэлектростанций. Диаметр трубы от 1000 до 1200 мм.;
• высокого давления категории I. Показатель колеблется от 0,6 до 1,2 МПа. Используются для передачи газа в газораспределительные пункты. Диаметр трубы тот же, что и диаметр категории I-a;
• высокого давления категории II. Показатель от 0,3 до 0,6 МПа. Поставляется в газораспределительные пункты для жилых домов и в промышленные объекты. Диаметр магистрали высокого давления от 500 до 1000 мм.;
• среднего давления категории III. Показатель может быть в промежутке от 5 КПа до 0,3 МПа. Используются для подведения газа к газораспределительным пунктам по трубам среднего давления, находящимся на жилых зданиях. Диаметр трубы среднего давления от 300 до 500 мм.;
• низкого давления категории IV. Допустимо давление не превышающее 5 КПа. Такой газовые трубы поставляют носитель непосредственно в жилые дома. Газопроводы низкого давления имеют диаметр трубы не более 300 мм..

Виды газопроводов по глубине заложения

Учитывая фактор городских условий, нагрузки от тяжелого транспорта, влиянию снега и дождя на грунт, глубина заложения коммуникаций в городе и их магистральных вариаций требует рассмотрения их по отдельности.

Правила прокладки газовых магистралей также зависят от вида транспортируемого газа. Трубы, поставляющие осушенные газ, можно закладывать в зону промерзания грунта. Глубина заложения определяется прежде всего вероятностью механических повреждений грунта или дорожного покрытия.

Динамические нагрузки не должны вызывать напряжения в трубах. Вместе с тем, увеличение глубины заложения прямо пропорционально влияет на стоимость ремонтно-строительных дорожных работ, необходимых при закладке труб.

• на проездах улиц с бетонным или асфальтовым покрытием минимальная глубина заложения допускается не менее 0,8 метра, при отсутствии такого покрытия – прокладка глубиной 0,9 метра;
• минимальная глубина заложения труб транспортирующих сухой газ принимается в 1,2 метра от поверхности земли;
• на улицах и внутриквартальных территориях, где гарантированно отсутствует и будет отсутствовать движение транспорта, правила прокладки допускают, что глубина заложения уменьшится до 0,6 метра;
• глубина заложения подземного газопровода зависит от наличия водяного пара и уровня промерзания грунта. При транспортировке сухого газа обычно прокладка по глубине составляет 0,8 метра.

Укладка газопровода в траншею.mp4 (видео)

Магистральные газопроводы и их охранные зоны

Магистральные газопроводы являются целыми комплексами технических сооружений, основная задача которых – транспортировка газа из места его добычи к распределительным пунктам, а далее к потребителю. В непосредственной близости к городу они переходят в местные. Последние, в свою очередь, служат для распределения газа по городу и доставки в промышленные предприятия.

Проектирование и прокладка магистральных коммуникаций должна учитывать объемы газа, мощность работающего с ним оборудования, давления газа и конечно же правила закладки магистральных газопроводов. Расположение магистрального газопровода возле объекта, который требуется газифицировать, вовсе не означает, что врезка будет применена именно к нему.

Врезка может быть проложена в нескольких километрах от газифицированного участка. Кроме того, врезка должна учитывать практическую возможность обеспечения потребителя с заданной мощностью и давлением в трубе.

Магистральные трубы имеют разную производительность. На неё влияет, прежде всего, топливно-энергетический баланс района, в котором планируется прокладка трубопровода. При этом, необходимо рационально определить годовое количество газа, учитывающее объемы ресурса, на перспективу после начала эксплуатации комплекса.

Обычно параметр производительности характеризует количество поступающего за год газа. В течение года этот показатель будет колебаться в сторону уменьшения, из-за неравномерного использования населением газа по сезонам. К тому же на это влияют еще и изменения в температуре внешней среды.

Охранная зона магистрального газопровода подразумевает участок по обе стороны газопровода, ограниченный двумя параллельными линиями. Охранные зоны для магистральных газовых труб обязательны из-за взрывоопасности таких коммуникаций. И потому должна проводиться с учетом необходимого расстояния.

Для соблюдения нужной протяженности охранных зон, нужно учесть следующие правила:

• для магистралей высокого давл. I категории – охранная зона составляет 10 м;
• для труб высокого давл. II категории – охранная зона составляет 7 м;
• для магистралей среднего давл. – охранная зона составляет 4 м;
• для труб низкого давл. – охранная зона составляет 2 м.

Газораспределительные системы.

Б1Л4 ДФО

Лекция 4.

(системы газоснабжения и газопотребления)

А. Общие определения (понятия):

А. ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ.

Газораспределительные системы – имущественный производственный комплекс, состоящий из организованного и экономических взаимосвязанный объектов, предназначенных для транспортировки и подачи газа непосредственно его потребителя.

Газораспределительная сеть – технологический комплекс газораспределительной системы, состоящей из наружных газопроводов поселений (городских, сельских и др. поселений) включая межпоселковые, от выходного отключающего устройства газораспределительной станции (ГРС) или иного источника газа до вводного газопровода к объекту газопотребления. В газораспределительную сеть входят сооружения на газопроводах, средства электрохимической защиты, газорегуляторные пункты (ГРП, ГРПБ) шкафные газорегуляторные пункты (ШРП), автоматизированная система управления технологическим процессом распределения газа (АСУ ТП РГ).

Основные газопроводы:

Наружный газопровод - подземный, наземный, надземный газопровод, проложенный вне зданий до отключающего устройства перед входным газопроводом или до футляра при вводе в здание в подземном исполнении.

Распределительный газопровод – газопровод газораспределительной сети, обеспечивающий подачу газа от источника газоснабжения до газопроводов – вводов к потребителям газа.

Межпоселковый газопровод – газопровод газораспределительной сети, проложенный вне территорий поселений.

Внеплощадочный газопровод – распределительный газопровод, обеспечивающий подачу газа от источника газоснабжения к промышленному потребителю, находится вне производственной территории предприятия.

Внутриплощадочный газопровод – участок распределительного газопровода (ввод), обеспечивающий подачу газа к промышленному потребителю, находящемуся внутри производственной территории предприятия.

Газопровод – ввод - газопровод от места присоединения к распределительному газопроводу до отключающего устройства перед водным газопроводом или при вводе в здание в подземном исполнении.

Вводный газопровод - участок газопровода от установленного снаружи отключающего устройства на вводе в здание при его установке снаружи до внутреннего газопровода, включая газопровод, проложенный в футляре через стену здания.

Б. ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЕ.

Система газопотребления – имущественно производственный и технологический комплекс, состоящий из организационно- и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для транспортировки и использования газа в качестве топлива в газоиспользующем оборудовании.

Сеть газопотребления - производственный и технологический системы газопотребления, включающей сеть внутренних газопроводов, газовое оборудование, систему автоматической безопасности и регулирования процесса сгорания газа, газоиспользующее оборудование, здания и сооружения, размещение на одной производственной территории (площадке).

В. СТРУКТУРА СХЕМЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ.

Газораспределение.

газопотребление

Естественные препятствия: Искусственные препятствия:

Реки - автодороги

Болота - железнодорожные дороги

Овраги - эстакады

Склоны - пересечения:

Обрывы кабель

и т.д. водопровод

канализация

теплотрасса

РГВ(С)Д - распределительный газопровод высокого ПП - промышленные предприятия (среднего) давления. ЖМ(Д) – жилой микрорайон (дом)

РГНД - распределительный газопровод низкого К – котельная.

давления. КБП – коммунально-бытовое предприятие.

ГРП - газорегуляторный пункт.

ГРУ - газорегуляторная установка.

Г. СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ (ГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ).

1. Внешние системы газораспределения.

2. Внутренние системы газораспределения.

3. Системы газораспределения СУГ (сжиженного углеводородного газа – СЖГ, СНГ).

4. Специальные системы газораспределения (биогаз, эндо - экзогаз, водород и т.п.).

Д. СХЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ – ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

Основные требования к системам газораспределения должны быть отражены в схемах газоснабжения, разрабатываемых на основе технических условий специализированными организациями: они имеют ряд уровней:

1. Схема газораспределения России (ЕСГС) + СНГ.

2. Схема газораспределения региона (ряд област. трансгазы) – области – территории.

3.Схема газораспределения района, области.

4.Схема газораспределения города - рабочего поселка - населенного пункта.

5. Схема газораспределения объекта экономики (предприятия котельной, организации и т.д.).

Е. КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

СИСТЕМ.

Проект системы газораспределения должны позволять бесперебойное и безопасное газоснабжение всех категорий потребителей и возможность оперативного отключения газа, как для всей системы, так и ее части.

Выбор той или иной газораспределительной схемы должен быть технико-экономическим обоснованным.

Выбор системы распределения газа рекомендуется производить в зависимости от объема, структуры и плотности газопотребления поселений, размещения жилых и производственных зон, а также источников газоснабжения (местоположение и мощность МГ – ГРС, ГНС и т.д.).

Разработка проектной документации на строительство газопроводов, как правило, должно осуществляться на основании утвержденных в установленном порядке схем газораспределения поселений, при этом.

Разработку проектов газораспределительных систем следует вести на основании технических условий на присоединение объекта газового хозяйства к источникам газораспределения, выдаваемых владельцам газовых сетей и наличие согласований с организацией – разработчиком схемы газораспределения объекта.

Основная задача эксплуатации - оптимизация систем газораспределения (газоснабжения и газопотребления) с учетом накопленного опыта, передовых технологий проектировочных, строительно-монтажных работ и эксплуатации, использование альтернативных энергоносителей.

II. Газораспределительные системы подразделяются по:

Виду газа (природный, СУГ, попутный и т.д.)

Числу ступеней регулирования давления газа (одно и многоступенчатые):

по давлению: Н.Д. – до 0,05 ат. – РМД потребителей можно присоединить к сетям НД из условий безопасности.

С.Д. - 0,05 -3 ат.

В.Д. – 1 ступень 3-6 ат.

2 ступень 6-12 ат.

газопроводы СУГ ГНС – 16 ат.

Транспорт газа с экологической точки зрения более рационально подавать по

газопроводам ВД – СД. Это объясняется следующей зависимостью:

DР – потери давления К – коэффициент зависимости Q – расход газа d - диаметр

L – длина участка a и b - коэффициенты зависимости

от режима движения газа

ВЫВОД – чем выше давление, тем меньше диаметр газопровода, т.е. обратно пропорциональная задача.

По назначению:

1-ступенчатая – Н.Д. из-за значительных материаловложений целесообразны в малых поселениях с компактной застройкой, вблизи источника газоснабжения.

2-ступенчатая – С.Д.- Н.Д. для малых городов или микрорайонов, сельских поселений рекомендуется С.Д. с ШРП у потребителя или группы потребителей.

В.Д.- Н.Д. наиболее приемлемая для нашей области.

3-ступенчатая - В.Д. – С.Д. – Н.Д.

Многоступенчатые - для крупных и средний поселений(более 500 тыс.чел.)

По конфигурации:

тупиковые –

кольцевые –

Смешанные –

По используемым материалам:

чугун - - медь - железобетон

сталь - - асбест - и др.

пластмассы - полиэтилен – - многослойное дерево

По отношению к земле:

надземные – надводные

подземные – подводные

Наземные – в насыпных валах

По глубине прокладки газопроводов:

0,8м – в местах движения транспорта } это определяется проектом – при 0,9м – с интенсивным движением } этом, чем глубже, тем больше } объем земляных работ, } сложнее эксплуатация.

0,6м – в местах отсутствия транспорта

при влажном газе ниже глубины промерзания грунтов – 1,56м (для Владимирской области).

Принципиальная схема газораспределения (газоснабжения и газопотребления) поселений (городов, населенных пунктов).

Разрабатывается на основе ТЭО.

Корректируется на основе опыта эксплуатации и подключения новых потребителей.

1. РГВД – распределительный газопровод ВД 7. ПП – промпредприятие

2. РГСД – распределительный газопровод СД 8. РК – районная котельная

3. РГНД – распределительный газопровод НД 9. ТЭЦ – теплоэлектроцентраль

4. ГГРП – головной газорегуляторный пункт 10. КБП – коммунально-бытовое предприятие

5. ГРП – газорегуляторный пункт 11. ЖМ – жилой микрорайон

6. МПГ – межпоселковый газопровод

Источником газа в городе является ГРС, как правило, на окраине для обеспечения надежности городской системы газоснабжения предусматривается прокладка от ГРС газопроводов ВД и схема выполняется кольцевой. Для мелких городов возможна и тупиковая схема.

В ГРП поддерживается постоянное давление, и они питают РГНД от РГВД.

Промышленные предприятия (ПП), районные котельные (РК), ТЭЦ которые присоединяют к РГВД (д.б. оборудованы регуляторными пунктами) если не на территории завода, в отдельном помещении-ГРУ.

Обычно в ГРП и ГРУ, которые обеспечивают нормальную работу промпредприятий, устанавливается узел учета расхода газа.

ГРП - которые стоят на сети низкого давления, называют сетевыми ГРП. Конфигурация газовой сети определяется количеством пунктов питания ГРП, трассировки сети, глубиной ввода, разветвленностью сетей высокого (среднего) давления, степенью закольцованости сетей низко давления и т.п.

Трассировка сетей определяется планировкой города, допустимыми разрывами от зданий, сооружений и городских коммуникаций.

Те или иные направления трасс определяется целесообразностью получения кратчайших расстояний между пунктами питания и потребления газа.

Количество ГРП, глубина вводов сетей высокого (среднего) давлений, степень закольцованости сетей низкого давления должна определяться технико-экономическим анализом и расчетом.

Особенности трассировки газопроводов

Часто встречается:

1. Здания по периметру:

1. РГНД – закольцовывается.

2. Вводные газопроводы и вводы.

3. ЗУ - запорное устройство.

Газопровод РГНД, желательно прокладывать не по проезжей части, при согласовании с архитектурой возможны прокладки по фасаду.

2. Здания свободной планировки.

Трассировка газопроводов зависит от многих факторов: градостроительной застройки, рельефа местности, искусственных и естественных препятствий и т.д. При прокладке газопроводов должны бать выдержаны расстояния от зданий, сооружений и смежных коммуникаций, согласно правилам безопасности.

Основное условие: минимальное расстояние от источника газа до потребителя при оптимальном количестве отключающих устройств, чем их больше, тем меньше отключается потребителей, но снижается надежность, т.к. вероятность утечек выше.

Особые условия транспортировки:

Сейсмические районы до 7 баллов;

Сейсмические районы более 7 баллов;

В просадочных грунтах;

В пучинистых грунтах (наиболее распространены на территории области);

На подрабатываемых территориях;

При карстовых явлениях.

При вечномерзлых грунтах.

При набухающих грунтах. - при болот.

При э грунтах. - при за грунтах.

При горных районах. - при насыпных грунтах.

Сетевые сооружения систем газораспределения - газопотребления.

1. ГРС – газопровод ГРО – граница ответственности.

75-55-12< Р < 12-6-3-0,5 ат.

2. Узлы учета расхода газа.

3. Прохождение газопроводов НД – СД – ВД от зданий, сооружений и смежных коммуникаций в соответствие нормативных документов.

4. Запорная арматура: задвижка

гидрозатвор – практически не применяется

5. Колодцы: - глубокие

Надземная установка ЗА в ограждениях

Установка ЗА непосредственно в земле

6. Ковер: 1 тип

7. Конденсатосборники: Н.Д.

8. Крепеж: болты, гайки, шпильки.

9. Средства защиты от ЭХК:

Пассивные (изоляция)

Активные: - протекторная защита ПРЗ

Катодная защита КЗ

Электродренажная ЭДЗ

10. Системы управления: ручная (руководство – диспетчеры)

автоматизированная (ИТ – АСУ – АСУТП)

Cтраница 1

Распределительные газопроводы рассчитываются на совмещенный максимум газопотребления, и от того, каким образом обеспечивается подача населенному пункту газа в объеме его максимальной потребности, не меняются ни их диаметры, ни степень использования. Другое дело - уплотнение графика расхода газа. Обеспечивая тот же положительный эффект, что и покрытие неравномерности, оно, кроме того, создает предпосылки для уменьшения диаметров распределительных газопроводов при том же годовом расходе газа, либо для роста газопотребления при неизменных диаметрах газовых сетей.  

Распределительные газопроводы и подводы к зданиям (вводы) от групповых резервуарных установок сжиженного газа испытывают на плотность в следующем порядке.  

Распределительные газопроводы ни: кого давления служат для подачи газа жилым и общественным зданиям, а также коммунально-бытовым и промышленным потребителям с малым расходом газа. Подключение к этим газопроводам потребителей с большим расходом газа допустимо только при условии обеспечения нормального режима работы бытовых газовых приборов. Распределительные газопроводы среднего давления обеспечивают подачу газа в аналогичные газопроводы низкого давления и подключенным к ним (при условии установки местных ГРП) промышленным и коммунально-бытовым предприятиям. Распределительные газопроводы высокого давления служат для подачи газа в газопроводы среднего давления, а также для питания крупных промышленных предприятий, нуждающихся в газе высокого давления. В отдельных случаях и с разрешения местного органа Госпроматомнадзора СССР к этим газопроводам могут подключаться предприятия, не работающие на газе высокого давления, но имеющие большой расход газа (например, ТЭЦ), или те, для которых эти газопроводы (с точки зрения территориального расположения) являются единственными или наиболее близкими по расстоянию.  

Распределительные газопроводы могут работать в критическом режиме течения так же часто, как и при ламинарном. Это подтверждается наблюдениями, приведенными в городских газовых сетях.  

Распределительные газопроводы и газовые сети потребителей, дворовые разводки и вводы в дома испытывают после установки отключающей арматуры, сборников конденсата и другого оборудования. Газопроводы испытываются целиком или участками в зависимости от их схемы, длины и диаметра.  

Распределительные газопроводы и подводы к зданиям (вводы) всех давлений подвергают испытанию на плотность в следующем порядке.  

Распределительные газопроводы и газовые сети потребителей, дворовые разводки и вводы в дома испытывают после установки отключающей арматуры, сборников конденсата и другого оборудования. Газопроводы испытывают целиком или участками в зависимости от их схемы, длины и диаметра. Однако во всех случаях длина испытываемых участков не должна превышать: для газопроводов диаметром до 200 мм - 12 км; от 200 до 400 мм - 8 км; более 400 мм - 6 км. Подземные газопроводы испытывают на прочность, предварительно присыпав их на 20 - 25 см грунтом, а на плотность - после их полной засыпки до проектных отметок.  

Распределительные газопроводы и подводы к зданиям (вводы) всех давлений испытывают на плотность в следующем порядке. До начала испытания газопровод выдерживают под испытательным давлением для выравнивания его температуры с температурой грунта: 6 ч - для газопроводов диаметром до 300 мм; 12 ч - от 300 до 500 мм и 24 ч - свыше 500 мм.  

Распределительные газопроводы имеют большое количество сооружений (конденсатосборники, отключающие устройства, колодцы, коверы, контрольные трубки), повреждение которых может также привести к серьезным авариям.  

Распределительные газопроводы имеют большое количество сооружений (кондепсатосбопппкн.  

Распределительные газопроводы, ГРП и газовые сети потребителей испытывают после установки отключающей арматуры, сифонов для сборки конденсата, регуляторов и другого оборудования и КИП.  

Распределительные газопроводы могут работать в критическом режиме течения так же часто, как и при ламинарном. Это подтверждается наблюдениями, проведенными IB городских газовых сетях.  

Распределительные газопроводы испытывают воздухом под давлением в 1 атм независимо от проектного рабочего давления. Наблюдение за давлением ведется по ртутному манометру. Время начала испытаний (наблюдений за давлением) принимается не раньше чем через 6 час. Это время необходимо для того, чтобы температура воздуха в трубе сравнялась с температурой окружающего грунта. Чем больше диаметр газопровода, тем больше требуется времени для выравнивания температуры. Испытание на плотность продолжается не менее 24 час.