Категория: Газоснабжение

Наружные сети газопровода

Транспортирование газа по магистральным газопроводам от мест получения к местам потребления происходит при весьма высоком давлении, которое недопустимо в городских и промышленных газовых сетях. Снижение давления газа в конце магистрального газопровода до уровня, приемлемого в городских сетях, происходит на газораспределительных станциях, располагаемых вне городской черты. Газораспределительная станция не входит в городское газовое хозяйство.

Классификация наружных сетей газопровода. Стабильные условия сжигания газа и поддержание необходимого давления у потребителей обеспечивают газорегу- ляторные пункты (ГРП), размещаемые у потребителей промышленных объектов и в отдельных районах города.

Отсюда понятно, что города и промышленные объекты снабжают газом по ступенчатой схеме. В Советском Союзе в настоящее время принята следующая градация городских газопроводов по давлению.

Газопроводы низкого давления: для искусственного газа—до 0,02 кгс/см2; для природного газа — до 0,03 кгс/см2, для сжиженного газа — до 0,035—0,04 кгс/см2.

При наличии у бытовых и коммунально-бытовых потребителей индивидуальных или бытовых регуляторов-стабилизаторов в распределительных газопроводах низкого давления допускается давление до 0,05 кгс/см2.

Для подачи газа газгольдерным станциям и отдельным промышленным предприятиям служат газопроводы среднего давления (до 3 кгс/см2)-, газопроводы высокого давления (3—6 и 6—12 кгс/см2).

Газораспределительные сети высокого давления, применяемые главным образом для снабжения газом больших городов, располагают за чертой города. От сети высокого давления питаются газом газорегуляторные станции (ГРС) среднего давления, которые в свою очередь подают газ в городскую газораспределительную сеть среднего давления.

Газораспределительные сети среднего давления, применяемые для снабжения газом промышленных и коммунальных предприятий, прокладывают по территории города.

Газовая сеть низкого давления обеспечивает газом бытовых потребителей.

По назначению городские газовые сети подразделяются на три основные группы: городские распределительные, ответвления и вводы в домовладения, внутриобъектные.

Городские распределительные газопроводы подают газ в пределах района или поселка. Ответвления и вводы служат для подачи газа от распределительной сети до отключающего устройства на вводе к потребителю. Bнутриобъектные газопроводы подают газ от отключающего устройства до установок, использующих газ.

Городские газовые сети могут состоять из газопроводов равных или разных давлений. В первом случае система одноступенчатая, так как она распределяет и подает потребителям газ одного давления (обычно низкого). Во втором случае система многоступенчатая, и в зависимости от количества проложенных газопроводов различных давлений ее называют соответственно двухступенчатой, трехступенчатой и т. д.

Одноступенчатую систему газоснабжения с низким давлением обычно применяют в небольших населенных пунктах. Основной недостаток этой системы — довольно большие диаметры газопроводов и неравномерность давления газа в различных точках сети.

Двухступенчатая система получила распространение в средних и больших городах. Газ подают от ГРС по распределительным газопроводам высокого и среднего давления через ГРП в сети низкого давления. Газопроводы высокого или среднего давления, кроме того, питают газом промышленные и коммунальные предприятия, отопительные котельные. Газопроводы низкого давления используют для подачи газа бытовым потребителям и небольшим коммунальным предприятиям.

По трехступенчатой и многоступенчатой схеме осуществляют газоснабжение наиболее крупных городов (Москва, Ленинград). Многоступенчатые системы дают значительную экономию металла, расходуемого на устройство газопроводов.

По начертанию в плане городские газопроводы бывают кольцевые, тупиковые и смешанные. Наиболее совершенными являются кольцевые сети (рис. 1), представляющие собой систему замкнутых контуров и колец. В этом случае газоснабжение не нарушается даже при выключении отдельных участков газопроводов.

Несмотря на то что тупиковая схема имеет меньшую протяженность газопроводов, чем кольцевая, ее применяют сравнительно редко. Тупиковые сети применяют при газоснабжении небольших районов, отдельных промышленных объектов или в начальный период газоснабжения города, когда строительство всей сети еще не закончено. Во всех остальных случаях применяют кольцевые или смешанные (частично закольцованные) сети.

Газовые ответвления и вводы во владения часто прокладыбают под арками ворот или между двумя зданиями; они представляют собой газопровод, соединяющий уличную распределительную сеть с дворовой разводкой или непосредственными вводами в здания. При прокладке общего газового ввода дворовая разводка имеет ответвления к каждому корпусу и к каждой секции.

Газорегуляторные станции, газораспределительные пункты и установки — специальные помещения, в которых размещено оборудование и приборы, предназначенные для приема, регулирования давления и распределения газа в газгольдеры и городскую газовую сеть. Эти помещения по своему назначению, а также в зависимости от величины давления газа на входе в них делят на газорегуляторные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и газорегуляторные установки (ГРУ).

Рис. 5. Схема кольцевой газовой сети города 1 — магистральный газопровод; 2 — газораспределительные станции; 3 — регуляторные пункты; 4 — газопровод высокого давления; 5 — газопровод среднего давления; 6 — газопровод низкого давления

Газорегуляторные станции, пункты и установки снижают давление газа до заданного предела и поддерживают его постоянным.

Каждая ГРС, ГРП и ГРУ должна быть оборудована запорными устройствами, фильтром для очистки газа от механических примесей, предохранительно-запорным клапаном, регулятором давления, регулятором управления, сбросным предохранительным клапаном на выходе газа, обводным газопроводом, объемным счетчиком для учета количества проходящего газа или диафрагмой и манометрами для замера количества газа на входе и выходе.

Городские регуляторные пункты и установки могут быть одноступенчатыми (рис. 2), снижающими давление газа с высокого на среднее, с высокого на низкое или со среднего на низкое, и двухступенчатыми, оборудованными регуляторами давления двух ступеней для снижения давления газа с высокого на среднее и со среднего на низкое В настоящее время все регуляторные пункты и установки оборудованы приборами автоматического регулирования давления газа, пневматическими или электри ческими. Достоинством пневматических регуляторов давления является то, что они не имеют искрообразу ющих элементов, но такие регуляторы громоздки, из-за чего не позволяют обеспечивать дистанционное управле ние со щитов диспетчерского пункта. В этом случае более приемлемой является электрическая автоматизация позволяющая обеспечивать безопасность работы одногс или нескольких установок с диспетчерского пункта иногда удаленного на значительные расстояния от меа установки регуляторов давления.

Рис. 2. Одноступенчатый регуляторный пункт: 1 — задвижка; 2 — фильтр; 3—предохранительный запорный клапан; 4— регулятор давления; 5 — обводной газопровод; 6 — контрольно-измерительные приборы

Прокладка газопроводов. Основным условием газо снабжения городов и населенных пунктов является бес перебойное обеспечение потребителя газом. Газораспре делительная сеть должна, как правило, прокладывала в грунте вне зависимости от назначения и давленш транспортируемого газа.

Городские газовые сети обычно прокладывают под проезжей частью внутриквартальных проездов и улиц. При наличии широких тротуаров или газонов газопроводы располагают под ними.

Прокладку трубопроводов высокого давления осуществляют в районах с малой плотностью застройки.

Наружные газопроводы укладывают из стальных труб. При прокладке уличных сетей газопроводов не рекомендуется применять трубы диаметром менее 50 мм, а на ответвлениях — менее 25 мм, так как они быстро «забиваются» нафталином или закупориваются гидратами в зависимости от вида газа, особенно на поворотах и ответвлениях. В последнее время для прокладки подземных газопроводов начинают применять асбестоцементные трубы. В зарубежной практике в настоящее время для магистральных газопроводов применяют полиэтиленовые трубы.

Весьма важными являются правила совместной прокладки газопроводов и других подземных коммуникаций. Нормами допускается совместная прокладка газопроводов с водопроводом, канализацией, теплопроводами и телефонными кабелями только в проходных туннелях с постоянно действующей пригочно-вытяжной вентиляцией. Совместные прокладки указанных трубопроводов в траншеях или непроходных иевентилируемых каналах не допускаются.

Глубину заложения газопроводов определяют в соответствии с профилем газовой сети, обеспечивающим отведение конденсата, защиту от промерзаний и повреждений движущимся надземным транспортом.

В районах умеренного и холодного климата газопроводы влажного газа укладывают ниже средней глубины промерзания грунта, газопроводы осушенного газа могут быть размещены и в зоне промерзания грунта, но не ме нее 0,8 м от верха трубы до поверхности земли.

В районах теплого и жаркого климата глубину про кладки определяют сохранностью газопровода в тех или иных грунтах с учетом вида и интенсивности дйиженш транспорта. В среднем эта величина составляет 0,6—0,9 м Городские газовые сети хотя и рекомендуется прокла дывать под землей, но иногда их укладывают и над зем лей. Такая прокладка может осуществляться путем под вески трубопровода к автострадам и пешеходным моста (при давлении газа до 6 кгс/см), путем устройства ароч ных переходов из газопроводов.

Пересечение водных преград может осуществляться с помощью подводных переходов — дюкеров Для удержания дюкеров в затопленном состоянии их утяжеляют специальными грузами.

При подземных переходах железнодорожных и трамвайных путей, а также автомагистралей 1-го и 2-го классов газопроводы всех давлений заключают в футляры. Концы футляров, уплотняемые просмоленной прядью с заливкой битумом, должны выступать не менее чем на 3 л от крайних рельсовых путей или на 2 ж от краев проезжей части автомобильной дороги. На концах футляра устанавливают контрольную коробку, которую выводят под ковер (небольшой чугунный люк с откидывающей крышкой, устанавливаемый для защиты от повреждений верхних частей сифонов, кранов, задвижек). Глубина укладки газопроводов под железнодорожными путями должна быть не менее 1,5 м, считая от подошвы до верха футляра, а при переходе трамвайных путей и железнодорожных веток промышленных предприятий —1 м от подошвы шпалы до верха футляра.

Для удаления конденсата из газа все газопроводы прокладывают с уклоном не менее 2 мм на 1 м длины трубопровода (0,002). Конденсат выпадает на холодных стенках газопроводов при транспортировании по ним влажного газа. Большие количества скопившегося конденсата могут образовать водяную пробку, нарушить нормальную подачу газа потребителям. Даже в газопроводах сухого газа возможно выпадение конденсата: полное удаление влаги из природного газа обычно не производят.

Оборудование газовых сетей. Компенсаторы. Изменения температуры среды, окружающей газопровод, вызывают изменения длины газопровода. Для прямолинейного участка стального газопровода длиной 100 м удлинение или укорачивание при изменении температуры на 1° составляет около 1,2 мм. Поэтому на всех газопроводах после задвижек, считая по ходу газа, обязательно устанавливают линзовые компенсаторы (рис. 3). Кроме того, в процессе эксплуатации наличие линзового компенсатора облегчает монтаж и демонтаж задвижек.

При проектировании и строительстве газопроводов стремятся к тому, чтобы снизить количество устанавливаемых компенсаторов путем максимального использования самокомпенсации груб — изменением направления трассы как в плане, так и в профиле.

Водосборники. Металлический сосуд цилиндрической формы, включенный в газопровод в нижней точке, называют водосборником (конденсатосборником). По мере скопления воды в водосборниках освобождаются от нее либо с помощью насоса, присоединяемого к верхнему концу трубки, либо давлением газа. Конструкции водосборников среднего и высокого давления (рис. 8) отличаются от водосборников низкого давления (рис. 9) дополнительным устройством.

Рис. 3. Линзовый компенсатор 1 — фланец; 2—патрубок; 3 —рубашка; 4 — полулинза; 5 —лапа; 6 — ребро; 7 — тяга; 8 — гайка

Отключающие устройства. Для выключения отдельных участков газопровода или отключения потребителей устаналивают запорные устройства — задвижки, пробочные краны, гидрозатворы. С помощью задвижек и кранов, можно выключить отдельный участок или соответствующим прикрытием их уменьшить величину потока газа до нужного предела. Гидравлический затвор является! чисто отключающим устройством, с помощью которого полностью прекращается подача газа (величина газового потока не регулируется).

Задвижки на подземных газопроводах устаналиваютв в колодцах, которые могут быть железобетонными сборными или монолитными и кирпичными. В верхней части колодца имеется люк, предназначенный для осмотра и ремонта арматуры. Воду, проникающую в колодец, откачивают из приямка (углубления) насосом. При пропуске через стенки колодца газопровод заключают в металлические футляры.

Рис. 4. Водосборник на газопроводах среднего и высокого давления 1 — патрубок 08 мм и L-240 мм Для замера электрических потенциалов; 2 — пруток 015 мм для замера электрических потенциалов: 3 и 4 — косынки из полосы; 4 — сварной стык; 5 — ковер; 6 — крышка ковера; 7 — сифонная труба

Рис. 5. Водосборник на газопроводе низкого давления: 1 — водосборник; 2 — пругок 08 мм и L=240 мм для замера электрических потенциалов; 3 — пруток 015 мм для замера электрических потенциалов; 4 — кбвер; 5 — крышка ковера; 6— сифонная трубка

Гидрозатворы устанавливают на подземных газопроводах низкого давления и на домовых вводах. Гидрозатвор — стальной или чугунный цилиндрический резервуар с герметически закрывающей крышкой и двумя патрубками, присоединяемыми к газопроводу. Через крышку проходит сифонная трубка и выводится в ковер (лючок) на поверхности земли (рис. 6). Нижний конец сифонной трубки всегда погружен в воду, что исключает утечку через нее газа. При необходимости отключить газопровод гидрозатвор заливают водой через сифонную трубку с тем, чтобы высота столба воды не менее чем в 1,5 раза превышала давление газа. Например, при давлении газа 0,02 атм (200 мм вод. ст.) столб воды в гидрозатворе должен быть не менее 300 мм. Для выключения гидрозатвора воду откачивают переносным насосом. Гидрозатвор дает весьма надежное отключение газопровода, но производится оно медленно.

Защита газопровдов от коррозии. Все стальные подземные газопроводы должны быть защищены от почвенной коррозии, происходящей из-за электрохимических явлений в системе «металл — почва».

Рис. 6. Гидравлический затвор 1 — гидрозатвор; 2 — ковер; 3 — подушка под ковер; 4 — контакт; 5 — электрод; 6 — место обреза при монтаже; 7 — песчаная подгоготовка

В зависимости от коррозионной активности грунта выбирают способы защиты газопроводов от почвенной коррозии. Степень коррозионной активности грунта подразделяют на низкую, среднюю, повышенную, высокую и весьма высокую. В соответствии с этим изоляция газопроводов бывает: нормальная, усиленная и весьма ус пленная.

Перел нанесением изоляции поверхность трубопроводов очищают от грязи, окалины и ржавчины до металлического блеска специальными трубоочистительными машинами. На очищенную поверхность трубопровода наносят вначале грунтовку, защищающую трубопровод от воздушной коррозии; она представляет собой раствор битума в бензине, удельный вес которой равен 0,8—0,82. Затем наносят последовательно битумную мастику, крафт-бумагу. Для усиленной и весьма усиленной изоляции дополнительно применяют гидроизол или рулонный стекловолокнистый материал.

Противокоррозионные изоляционные работы выполняют в строгом соответствии с требованиями СНиП III- Г. 7-66 «Газоснабжение. Наружные сети и сооружения.

Дно траншеи очищают и планируют, устраивают песчаную подсыпку толщиной 20 см. После опускания трубопровода его присыпают грунтом на 25—30 см ив присутствии заказчика проверяют качество изоляционного покрытия. Обнаруженные дефекты изоляции исправляют, после чего вторично проверяют ее качество.

После окончания монтажных работ газопровод продувают воздухом, а также подвергают испытаниям на прочность и плотность.

Испытания на прочность и плотность газопровода производит строительно-монтажная организация; при испытании на плотность газопровода присутствует представитель треста или конторы газового хозяйства. Результаты проведенных испытаний оформляют актом.

Подземные газопроводы испытывают на прочность и плотность воздухом. Испытания проводят после установки отключающей арматуры, регуляторов, сборников конденсата и другого оборудования.

В отличие от мировой практики в нашей стране не допускается увеличение толщины стенок труб для некоторого запаса на коррозию, так как такую меру нельзя считать достаточно надежной. Сохранность труб в грунте обеспечивается нанесением антикоррозионных покрытий или другими способами защиты.

Во влажных грунтах или в районах действия блуждающих токов, возникающих в местах движения рельсового электротранспорта, применяют электрические методы защиты — катодная защита и электрический дренаж.

Принцип катодной защиты состоит в следующем. На анодных участках металла газопроводов ток переходит в окружающий грунт и вызывает разрушение металла, поэтому наложение на металл отрицательного потенциала в пределах 0,285—0,8 в от внешнего источника тока может превратить анодные участки в катодные и прекратить разрушение металла. Источниками тока могут служить все виды выпрямителей, питающиеся от сети переменного тока. Положительный потенциал от выпрямителя отводится к металлическим предметам (старым рельсам, трубам и др.), помещенным в землю, которые являются в электрической системе анодами и разрушаются вместо газопроводов.

Замеры давлений в газопроводе при испытательном давлении до 1 кгс/см2 производят U-образным манометром, заполненным водой или ртутью, а при испытательном давлении свыше 1 кгс/см2 — пружинным манометром.

При испытании газопроводов на прочность их выдерживают под давлением не менее 1 ч, после чего давление газа снижается до нормы, установленной для испытания на плотность. Это давление поддерживают на все зремя осмотра и проверки плотности сварных, фланцевых или резьбовых соединений мыльным раствором.

Во время проведения испытаний повышение и снижение давления газа производят плавно. Дефекты, выявленные при испытании, устраняют после снижения давления в газопроводе до атмосферного.

Испытание газопровода на прочность осуществяют после присыпки его на 20—25 см мелким грунтом, при этом стыки не изолируют и не засыпают. Испытание на плотность производят после заеыпки газопровода до проектных отметок; продолжительность испытания — не менее 24 ч.



Газоснабжение - Наружные сети газопровода

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Газоснабжение"