Методы компенсации неравномерностей потребления газа.

ВОПРОС

(Основные сведения о газораспределительных сетях и хранилищах газа)

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.

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.

Газовое хранилище представляет собой геологическую структуру или искусственный резервуар, используемый для хранения газа. Работа хранилища характеризуется двумя основными параметрами — объемным и мощностным. Первый характеризует ёмкость хранилища — активный и буферный объёмы газа; второй показатель характеризует суточную производительность при отборе и закачке газа, продолжительность периода работы хранилища при максимальной производительности.

По режиму работы ПХГ подразделяются на базисные и пиковые.

Базисное ПХГ предназначено для циклической эксплуатации в базисном технологическом режиме, который характеризуется сравнительно небольшими отклонениями (увеличением или уменьшением в пределах от 10 до 15 %) суточной производительности ПХГ при отборах и закачках газа от среднемесячных значений производительности. Пиковое ПХГ предназначено для циклической эксплуатации в пиковом технологическом режиме, который характеризуется значительными приростами (пиками) свыше 10-15 % суточной производительности ПХГ в течение нескольких суток при отборах и закачках газа относительно среднемесячных значений производительности.

По назначению ПХГ подразделяются на базовые, районные и локальные.

Базовое ПХГ характеризуется объёмом активного газа до нескольких десятков миллиардов кубических метров и производительностью до нескольких сотен миллионов кубических метров в сутки, имеет региональное значение и влияет на газотранспортную систему и газодобывающие предприятия. Районное ПХГ характеризуется объёмом активного газа до нескольких миллиардов кубических метров и производительностью до нескольких десятков миллионов кубических метров в сутки, имеет районное значение и влияет на группы потребителей и участки газотранспортной системы (на газодобывающие предприятия при их наличии). Локальное ПХГхарактеризуется объёмом активного газа до нескольких сотен миллионов кубических метров и производительностью до нескольких миллионов кубических метров в сутки, имеет локальное значение и область влияния, ограниченную отдельными потребителями. По типу различают наземные и подземные газовые хранилища. К наземным относятся газгольдеры (для хранения природного газа в газообразном виде) и изотермические резервуары (для хранения сжиженного природного газа), к подземным — хранилища газа в пористых структурах, в соляных кавернах и горных выработках.

ВОПРОС

Методы компенсации неравномерностей потребления газа.

Для системы снабжения городов и промышленных пред­приятий характерна неравномерность потребления газа. Объяс­няется это тем, что бытовые, коммунальные и промышлен­ные потребители расходуют газ неравномерно по временам года (лето, зима), месяцам, неделям, суткам и часам суток. Зимой расход газа всегда больше, чем летом, когда выключа­ется отопительная система. Потребление газа в дневные часы, как правило, всегда значительно больше, чем в ночные часы. Так как в городскую сеть газ по газопроводу подается в одном и том же количестве (при этом учитывают среднечасо­вой расход), в дневные часы ощущается недостаток газа, а в ночные — появляется его избыток, вследствие того, что го­род потребляет газа меньше, чем поступает его в газопровод.

Для устранения суточной неравномерности потребления газа вблизи городов сооружают емкости, в которые вмеща­ют весь избыточный газ в ночные часы, чтобы обратно выдать его в газораспределительную сеть города в дневное время. С этой целью используют газгольдеры, а также объем последнего участка магистрального газопровода. Благодаря аккумулирующей способности газопровода при накаплива­нии газа в ночные часы в нем повышается давление, дости­гающее к утру максимально допускаемой величины. В днев­ные часы при повышении расхода газа его давление пони­жается до нормального.

Особенно велика сезонная неравномерность газопотребле­ния, характеризующаяся тем, что в крупных городах суще­ствует большой разрыв между максимальным (зимним) и ми­нимальным (летним) расходом газа за счет значительного его использования для отопления в холодное время года. Для покрытия этой неравномерности требуются крупные храни­лища. Так как по экономическим соображениям нецелесооб­разно сооружать для этой цели газгольдерные парки, на из­готовление которых расходуется много стали и требуютсязначительные площади застройки, для хранения межсезонного запаса газа используются преимущественно подземные храни­лища (ПХГ). В отдельные периоды эти хранилища могут быть также использованы для покрытия суточных и месячных неравномерностей потребления. В качестве дополнительных ис­точников покрытия неравномерностей газопотребления иногда используют резервные емкости отдельных крупных потребите­лей и баз сжиженного газа.

Необходимый объем газохранилища (газгольдерного пар­ка) рассчитывают по графику суточного потребления газа. Объем газа принимается равным избытку газа в ночное вре­мя, что, в свою очередь, соответствует нехватке газа в днев­ное время. На рис. 8.2 представлен совмещенный график потребления и подачи газа потребителям, причем подача газа принята равномерной в течение суток. Из графика видно, что потребление газа меньше подачи в период от 0 до 6 ч и с 22 до 24 ч и для приема излишнего количества газа необ­ходим объем, равный суммарному объему газа, который в масштабе характеризуется суммой заштрихованных площа­дей на графике. При этом объем газохранилища должен по­крыть весь избыток дневного потребления (с 6 до 22 ч). Часть рассчитанного объема газохранилища (газгольдерного парка) может быть компенсирована аккумулирующей способ­ностью магистрального газопровода.

ВОПРОС

Трассировкагазопроводов.

        Трассировкой называется выбор трассы газопровода, т. е. линии, определяющей направление газопровода в каждой ее точке.

На выбор направления трассы газопровода влияют следующие условия:

1. расстояние до потребителей;

2. направление и ширина проездов городов и других населенных пунктов;

3. вид дорожного покрытия, загруженность проезда различными сооружениями и городским транспортом;

4. наличие различного рода препятствий;

5. планировка кварталов;

6. рельеф местности.

На территории городов и других населенных пунктов все газопроводы должны укладываться в грунт. На территории промышленных и коммунально-бытовых предприятий Строительными нормами и правилами рекомендуется преимущественно надземная прокладка газопроводов. При выборе трассы газопроводов предпочтение необходимо давать проездам с небольшой интенсивностью движения транспорта, неасфальтированным дорожным покрытием и малонасыщенными подземными коммуникациями.

Трассы газопроводов назначаются с учетом транспортирования газа различным потребителям кратчайшим путем. При этом направление проездов должно соответствовать принятой схеме газоснабжения. Ширина проездов должна обеспечивать допустимые расстоянии от газопроводов до зданий, сооружений и различных подземных коммуникаций.

Чем выше давление газа в газопроводе, тем больше эти допустимые расстояния.

Из различного рода подземных коммуникаций газопроводы являются наиболее опасными, так как при утечках газа могут возникнуть серьезные аварии, связанные со скоплением газа в различных местах, даже иногда на значительном расстоянии от места повреждения газопроводов. Газ, дойдя до подвалов, колодцев и каналов других подземных коммуникаций, скапливается в них и создает взрывоопасные концентрации.

Наиболее опасными с точки зрения проникания в них газа являются подвалы, телефонные и теплофикационные тоннели, так как они непосредственно связаны с жилыми и общественными зданиями. На значительное расстояние может распространиться газ и при попадании в канализационные трубы, хотя они обычно располагаются глубже газопроводов.

Минимально допустимые расстояния между двумя газопроводами, уложенными в одну траншею, составляют 0,4—0,5 м. Разрывы от железнодорожных путей предусматривают исключение воспламенения газа от проходящих поездов, при производстве ремонтных работ и при наличии утечек газа.

На трассировку газопроводов оказывают влияние различные препятствия: реки, водоемы, овраги, шоссейные и железнодорожные пути и т.д. Естественно, что при выборе трассы газопроводов необходимо стремиться к тому, чтобы количество переходов через них было минимальным.

Для районов города со старой планировкой, когда кварталы имеют сплошную застройку по периметру и состоят из отдельных владений, газопроводы прокладывают по каждому проезду и улице. Пересекаясь между собой, они образуют кольца. От уличных газопроводов в каждое владение прокладывают вводы. Для городских районов с новой планировкой газопроводы располагают внутри кварталов.

При трассировке газопроводов необходимо соблюдать вертикальные расстояния от газопроводов до других сооружений. Например, расстояние по вертикали между газопроводами и такими сооружениями, как водопровод, тепловая сеть, телефонная канализация, водостоки, при их взаимном пересечении должны быть в свету не менее 0,15 м, а между газопроводом и электрокабелем или бронированным телефонным кабелем — не менее 0,5 м.

Например, Строительными нормами и правилами допускается совмещенная прокладка газопровода в одной траншее с водопроводом, канализацией и водостоком. При этом расстояние по горизонтали между газопроводом и указанными трубопроводами должно быть в свету не менее 0,8 м. Допускается совместная прокладка газопроводов низкого давления во внутриквартальных коллекторах, технических коридорах и подпольях с водопроводом, теплопроводом, электрическими кабелями и кабелями связи в соответствии со специально разработанными и утвержденными Госстроем СССР требованиями.

ВОПРОС