Природный газ

Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономическую  эффективность и предусматривать  строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям.

Основным элементом систем газоснабжения являются газопроводы, которые классифицируются по давлению газа и назначению. В зависимости от максимального давления транспортируемого газа газопроводы согласно СНиП 2.04.08-87 "Газоснабжение" подразделяются на:

 

• газопроводы высокого давления I категории - при рабочем давлении газа свыше 0,6 МПа (6 кгс/см2) и газовоздушных смесей и до 1,6 МПа (16 кгс/см2) для сжиженных углеводородных газов (СГУ);
• газопроводы высокого давления II категории - при рабочем давлении газа свыше 0,3 МПа (3 кгс/см2) до 0,6 МПа (6 кгс/см2);
• газопроводы среднего давления - при рабочем давлении газа свыше 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) до 0,3 МПа (3 кгс/см2);
• газопроводы низкого давления - при рабочем давлении газа до 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) включительно.

 

Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые и общественные здания, предприятия общественного питания, а также во встроенные в жилые и общественные здания, отопительные котельные и предприятия бытового обслуживания. К газопроводам низкого давления можно присоединять мелких потребителей и небольшие отопительные котельные. Крупные коммунальные потребители не присоединяют к сетям низкого давления, так как транспортировать по ним большие сосредоточенные количества газа неэкономично.

 

Газопроводы среднего и высокого давления служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего давления через ГРП. Они также подают газ через ГРП и местные ГРУ в газоводы промышленных и коммунальных предприятии.

 

Городские газопроводы высокого давления являются основными артериями, питающими крупный город, их выполняют в виде кольца, полукольца или в виде лучей. По ним газ подают через ГРП в сети среднего и высокого давления, а также крупным промышленным предприятиям, технологические процессы которых нуждаются в газе давлением свыше 0,6 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация городских систем газоснабжения

 

 

Система газоснабжения населенных пунктов подразделяют на одно-, двух-, трех- и многоступенчатые, данная классификация  зависит от числа ступеней перепада давления газа в газопроводах.

 

Различают:

 

- одноступенчатые системы газоснабжения,

- двухступенчатые системы газоснабжения,

- трехступенчатые системы газоснабжения,

- многоступенчатые системы газоснабжения.

 

Все виды систем газоснабжения  в зависимости от характера и плотности застройки могут быть кольцевыми, тупиковыми или смешанными, а также разветвленными или комбинированными.

 

Помимо вышеуказанной классификации  системы газоснабжения населенных пунктов также классифицируют по:

 

- принципам, заложенным в схемы распределительных сетей газоснабжения;

- по характеру «запитывания»  городской распределительной сети;

- по наличию подземных хранилищ  или наличию аккумулирующих емкостей;

- по типу оборудования и сооружений, применямых на сетях газоснабжения.

 

Одноступенчатые системы  газоснабжения

Одноступенчатой системой газоснабжения  называют такую систему, при которой  распределение, а также подача газа непосредственно потребителям осуществляются по газопроводам только одного – низкого  давления.

 

Данный вид газопроводов применяется  для небольших населенных пунктов, при этом присоединяемых к магистральным  газопроводам. Также данная систтема применима для поселков с автономным газоснабжением.

 

Двухступенчатые системы  газоснабжения

Двухступенчатой системой газоснабжения называют систему, обеспечивающую распределение, подачу газа потребителям по газопроводам не более чем двух категорий, к примеру, таких как: среднего и низкого или высокого и низкого давлений.

 

Двухступенчатая система газоснабжения  применяется для городов с большим числом жителей (потребителей), оторые размещенны на большой по площади территории.

 

Трехступенчатые системы  газоснабжения

Трехступенчатые системы газоснабжения  это системы, где распределение  и подача газа по потребителям осуществляются с помощью применения газопроводов трех категорий давления- низкого, среднего и высокого.

 

Данная система применяется  в крупных и густонаселенных  городах – мегаполисах.

 

Многоступенчатые системы газоснабжения  обеспечивают распределение газа по газопроводам четырех давлений.

Данная система газоснабжения  применяется в  крупных городах  с большим числом промышленных потребителей.

Газопроводы связываются между  собой газопроводами различного давления,входящими в систему  газоснабжения, через ГРП или  ГРУ.

 

Тупиковые сети представляют собой газопровод, разветвляющийся по различным направлениям к потребителям газа. Недостатком этой сети является различная величина давления газа у отдельных потребителей, причем по мере удаления от источника газоснабжения давление газа снижается. Так как питание газом всех сетей происходит только в одном направлении, то возникают затруднения при ремонтных работ

 

Смешанные сети представляют собой сочетание кольцевых и тупиковых сетей газопроводов. В настоящее время крупные и средние города газифицируют в основном по кольцевой и смешанной схемам. Совокупность газопроводов и сооружений на них называют системой газоснабжения города или населенного пункта. Система газоснабжения должна обеспечить бесперебойную подачу газа всем потребителям, быть простой, удобной и безопасной в обслуживании, предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства аварийных и ремонтных работ.

 

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 на газопроводах.

Положительным свойством кольцевых  газовых сетей является также  и то, что при выходе из строя  какого-либо газорегуляторного пункта нагрузку по снабжению потребителей газом принимают на себя другие ГРП. Недостатками кольцевой схемы являются большая протяженность газопроводов по сравнению с тупиковой и рост в связи с этим затрат на строительство.

 

 

 

Классификация газовой арматуры

 

 

Вся арматура установленная на трубопроводах, называется запорной арматурой. В зависимости  от назначения она подразделяется на:

Запорную – которая служит для перекрытия трубопроводов (краны , вентиля, задвижки, клапаны).

Запорную – невозвратную арматуру – которая служит для пропуска жидкости в одном направлении и запирания в обратном (обратные клапана).

Предохранительную арматуру – для сброса избытка давления трубопроводов от разрыва (предохранительные клапана).

Регулирующую арматуру – для регулирования потоков и поддержания уровня (регулирование клапана и регуляторы уровня).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды запорной арматуры

 

Задвижка – запорное устройство, в котором перекрытие прохода осуществляется поступательным перемещением затвора в направлении перпендикулярном движению потока транспортируемой среды. Задвижки получили широкое применение для перекрытия потоков газообразных сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 4 – 200 кГ/см2 и температурах среды до 450 градусов.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают преимуществами: незначительными гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе; отсутствием поворотов  потока рабочей среды; возможностью применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простотой обслуживания; относительно небольшой строительной длиной, возможности подачи среды в любом направлении.

К недостаткам, общим для всех конструкций  задвижек, следует отнести: невозможность  применения для сред с кристаллизирующимися включениями: небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с вентилями) невысокую скорость срабатывания затвора; возможность получения гидравлического удара в конце хода; большую высоту трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

Задвижки по прочности подразделяются на:

1. стальные – для высокого  давления

2. чугунные – для давления  до 16 кгс/см2.

Клиновые задвижки с цельным клином предназначены в основном для герметичного перекрывания трубопроводов с большим рабочим давлением неагрессивной среды как жидкой, так и газообразной.

Задвижки не рекомендуется применять  для работы в кристаллизующихся  средах или в средах, содержащих твердые частицы, а так же в  агрессивных средах.

Клиновые задвижки с упругим клином применяют в основном для герметичного перекрывания трубопроводов с нефтяными и газовыми средами высокой температуры и большим рабочим давлением среды. Применять задвижки этого типа для работы в кристаллизующихся средах или в средах с механическими примесями не рекомендуется.

Задвижки с составным  клином рекомендуют в основном для трубопроводов со средним рабочим давлением среды как жидкой, так и газообразной, без твердых и абразивных включений. Температура рабочей среды устанавливается в зависимости от материалов уплотнительных поверхностей затвора.

Параллельные задвижки предназначены для установки на трубопроводах в процессах, в которых не требуется достаточно герметичного перекрывания трубопровода при больших значениях рабочего давления. Среда может содержать небольшое количество механических примесей.

Однодисковые задвижки применяют, как правило, для трубопроводов с высокой t0 и средней величиной давления рабочей среды, в которых требуется обеспечить пропуск среды при неполном перекрывании трубопровода. При повышенных требованиях к герметичности перекрытия прохода наиболее приемлемая среда – некристаллизующиеся жидкости с достаточно большой вязкостью, например, нефть, мазуты и др.

Двухдисковые задвижки рекомендуют для герметичного перекрывания трубопроводов со средним давлением рабочей среды (как жидкой, так и газообразной), содержащей небольшое количество механических примесей. Температура среды зависит от материала уплотнительных поверхностей затвора.

Задвижки с эластичным уплотнением затвора предназначены для герметичного перекрывания трубопровода с низкой температурой и средним давлением рабочей среды, как жидкой, так и газообразной.

Задвижки с гуммированным  покрытием внутренней полости применяют для герметичного перекрывания трубопроводов с рабочими средами, обладающими повышенной агрессивностью при невысоких рабочих температурах, а также содержащие абразивные включения.

Задвижки с обводом (байпасом) используют в основном для трубопроводов с высоким давлением рабочей среды.

Вентиль – запорное устройство насажано на шпиндель, проходное сечение перекрывается в горизонтальной плоскости. Вентили получили широкое распространение в качестве запорных устройств для перекрывания потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов до 300 мм (а в некоторых случаях и до 400 мм) при рабочих давлениях до 2500 кГ/см2 и температурах сред от –200 до +4500С в тех случаях, когда к надежности и герметичности перекрытия прохода предъявляются высокие требования.

По конструкции корпуса вентили разделяются на: проходные, угловые, прямоточные и смесительные.

Существенно важной является классификация  вентилей по назначению: запорные, запорно-регулирующие и специальные. В свою очередь, регулирующие могут быть подразделены по конструкции дроссельных устройств на вентили с профилированными золотниками и игольчатые. Аналогично запорные вентили по конструкции затворов подразделяются на вентили тарельчатые и диафрагменные, а по способу уплотнения шпинделя на сальниковые и сильфонные.

Проходные вентили предназначены для установки в прямолинейных трубопроводах.

Недостатки: относительно высокое  гидравлическое сопротивление; наличие  зоны застоя; большие строительные размеры; сложность конструкции  корпуса и относительно большой  вес.

Угловые вентили предназначены для соединения двух частей трубопровода, расположенные перпендикулярно друг другу или для монтажа на повороте. Работают при давлениях рабочей среды, меньших 64кГ/см2 и при невысоких температурах.

Прямоточные вентили. Преимущества: относительно малое гидравлическое сопротивление; компактность конструкции; отсутствие зон застоя. Недостатки: большая длина и относительно большой вес.

Смесительные вентили служат для смешивания двух потоков жидкой среды с целью стабилизации её температуры, концентрации реагентов, разжижения основной среды, поддержания качества и т.д. Более простое решение схемы смешивания получается при использовании смесительных вентилей, в которых два потока смешиваются непосредственно в корпусе одного вентиля. Их применение дает высокий экономический эффект за счет того, что вместо 2-х вентилей и специального смесителя применяется только один вентиль.

Диафрагмовые вентили (мембранные) предназначены для перекрывания потоков сред при невысоких температурах (до 100-1500С) и отсутствие сальника; зон застоя и карманов; невысокое гидравлическое сопротивление; небольшие габаритные размеры и вес. Основной недостаток – относительно небольшой срок службы мембраны.

Сильфонные вентили предназначены для работы в средах, утечка которых в окружающую атмосферу недопустима из-за высокой стоимости, агрессивности, токсичности, взрыво- или пожароопасности, ядовитости и др. Преимущества – полное исключение утечки рабочей среды и надежность уплотнительного элемента.