Устройство сетей

Закрепление соединителей завершает  ремонт старого трубопровода. Самонесущее  свойство рукава делает ненужным трудоёмкое склеивание со старой трубой. После  ремонта рукавом достигается  более высокое рабочее давление, чем раньше.

ПРЕИМУЩЕСТВА 

• Отсутствие коррозии
• Гладкая поверхность ПЭ трубы сокращает сопротивление в течение длительного времени и повышает гидравлическую пропускную способность трубопровода на 20 %
• Простота монтажа
• Отсутствие ограничений на движение транспорта, что дает возможность применения технологии в условиях плотной городской застройки
• Отсутствие риска повреждения существующих коммуникаций по сравнению с открытыми способами прокладки
• Меньший риск повреждения существующих коммуникаций по сравнению с открытыми способами прокладки трубопроводов
• Минимальные земляные работы при реконструкции сетей городского хозяйства
• Высокие экологические требования 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ГАЗА. Потребители по очередности обеспечения газом делятся на две группы:

первая группа - потребители, обеспечиваемые в первую очередь, в  том числе, население; предприятия  общественного питания и бытового обслуживания населения, санитарно-гигиенические, учебные, лечебные учреждения, зрелищные  и торговые предприятия, бани, прачечные, гостиницы, детские сады-ясли, санатории, дома отдыха, дома для престарелых, другие учреждения коммунального и  культурно-бытового назначения, а также  котельные, газоиспользующее оборудование которых конструктивно не приспособлено  к работе на других видах топлива; потребители, у которых отключение газа или понижение его давления вызывает нарушение технологического процесса и влечет за собой остановку оборудования или материальный ущерб вследствие порчи или недоотпуска продукции;

вторая группа - электростанции и промышленные предприятия, газоснабжение  которых в периоды похолоданий  и в других необходимых случаях  должно регулироваться путем частичного или полного перевода их на резервные  виды топлива в установленном  порядке.

Нормы расхода тепла расчет потребления газа СНиП 42-01-2002.

Каждый объект, на котором  устанавливается газоиспользующее оборудование, должен быть оснащен  счетчиком расхода газа в соответствии с утвержденными в установленном  порядке правилами пользования  газом.

По решению органов  исполнительной власти субъектов Российской Федерации о порядке учета  расхода газа потребителями и  регулировании цен на газ в  газифицируемых жилых зданиях, а  также при газификации теплиц, бань и других приусадебных строений должна предусматриваться возможность  учета расхода газа каждым абонентом  путем установки на газопроводе  прибора учета расхода газа - счетчика.

РЕЖИМ ПОТРЕБЛЕНИЯ  ГАЗА – связь расхода газа со временем его использования. Все городские потребители газа используют его неравномерно. Потребление газа изменяется по месяцам, дням недели или календарным дням, по часам суток. В зависимости от отрезка времени, в течение которого расход газа считают постоянным, различают:

- сезонную неравномерность, или неравномерность по месяцам года;

- суточную неравномерность, или неравномерность по дням недели, месяца или года;

- часовую неравномерность, или неравномерность по часам суток.

Режим расхода газа городом  зависит от режима отдельных групп  потребителей и их долевого участия в общем городском потреблении.

Неравномерность расходования газа обусловлена многими факторами: климатическими условиями, режимом  работы предприятий и их газооборудования, укладом жизни населения и  газооборудованием квартир. Неравномерность  потребления существенно сказывается на экономических показателях систем газоснабжения. Несоответствие подачи газа спросу делает систему ненадежной. При наличии пиков потребления газа требуется увеличение мощности оборудования и диаметров труб систем газоснабжения. Выравнивание графиков потребления обусловливает строительство подземных хранилищ газа и создание потребителей-регуляторов, оборудуемых вторыми топливными хозяйствами. Наилучшее решение проблемы дает метод экономичной оптимизации.

Режим расхода газа по месяцам года описывается годовыми графиками, которые строят в предположении пост, расхода в течение каждого месяца. Графики позволяют правильно планировать спрос на газ, определять необходимую мощность потребителей-регуляторов, планировать ремонтные работы на газовых сетях и их сооружениях. Графики строят для всех потребителей города, разделив их на группы. Вначале по оси ординат откладывают расходы газа потребителями с наименьшей неравномерностью (промышленностью и электростанциями), далее коммунально-бытовыми потребителями и, наконец, расходы газа на отопление и вентиляцию. Полученный график характеризуется максимальным потреблением в зимние месяцы и минимальным — в летние. Наибольшую неравномерность потребления газа создает отопительная нагрузка: чем больше доля этой нагрузки, тем больше неравномерность. Неравномерность потребления газа по сезонам выравнивается с помощью хранилищ газа, потребителей-регуляторов и переменной добычи газа. Наиболее экономичный способ — использование подземных хранилищ, в которые летом закачивают избытки газа, а зимой используют его для покрытия пиков потребления. Следовательно, с помощью подземных хранилищ уменьшается максимальный расход газа, транспортируемого по газопроводам.

Следующий способ регулирования графика — применение потребителей-регуляторов, в качестве которых могут быть котельные электростанций или крупных промышленных потребителей. Они имеют двойное топливоснабжение: газ — мазут, таз — угольная пыль; зимой работают на втором топливе, летом используют газ. Следовательно, с их помощью можно заполнить только летний провал графика потребления газа. Оставшаяся неравномерность сезонного потребления газа покрывается снижением подачи его летом. Наибольшие трудности возникают при удовлетворении суточных пиковых нагрузок, возникающих при низких наружных температурах (при морозах). Использование для этих целей подземных хранилищ газа неэкономично.

Суточная неравномерность  по дням недели зависит от уклада жизни  населения, режима работы предприятий и изменения температуры наружного воздуха. При отсутствии резких колебаний наружной температуры потребление газа в квартирах в течение первых четырех дней недели примерно равномерное. В пятницу расход газа возрастает и достигает максимального в субботу. Наибольшей неравномерностью характеризуются предпраздничные дни, максимальный расход газа в квартирах приходится на 31 декабря.

 

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГАЗОВЫХ  СЕТЕЙ

 

 

  

— математич. метод определения диаметров труб участков газопроводов в зависимости от расходов газа и перепада его давления на участке сети. Вместо расчета давления во всех узлах можно рассчитывать его потери на каждом участке и при известном нач. давлении определить все узловые давления. Т.о. число неизвестных при гидравлическом расчете газовых сетей равно утроенному числу участков сети. Если сравнить число неизвестных с числом возможных ур-ний для расчета, то оказывается, что число неизвестных больше числа ур-ний. В таких случаях при инж. расчетах применяют дополнит, условия, с помощью к-рых можно замкнуть систему ур-ний. Обычно используют условие экономич. оптимизации. Для тупиковых сетей такое условие позволяет получить -оптим. решение. Но следует отметить, что чисто гидравлич. постановка задачи расчета является неопределенной. При расчете кольцевых сетей возникает дополнит. неопределенность, связанная с распределением транзитных расходов (см. ГАЗОВАЯ СЕТЬ). Строгого решения этой задачи нет, но, используя принципы надежности, можно получить приближ. решение. Если все же составить систему ур-ний и оптимизировать задачу, то для замыкающих участков будут получены нулевые расходы, а это значит, что кольцевая сеть "выродилась" в тупиковую. Следовательно, оптимизировать потокораспредсление в кольцевой сети нельзя, что вытекает из самого принципа кольцевания сети, к-рый связан с введением структурного резерва. Кольцевая сеть с заданным потокораспре-делением также не поддается экономии. оптимизации в прямой, строгой постановке задачи, т.к. при определении диаметров сети необходимо обеспечить транспортный резерв, к-рый позволит подавать газ наиболее удаленным потребителям при отказе головного участка сети. Оптимизац. процесс можно вести, используя спец. приемы и ставя задачу отыскания наиболее экономичного варианта при заданном уровне надежности. Итак, для всех газовых сетей чисто гидравлич. расчет не дает решения. Он должен быть дополнен или экономии, ур-ниями, или принципом резервирования сети.

 

Сети низкого давления являются системами с распределит, параметрами, т.к. участки газопроводов нагружают путевыми расходами, т.е. расходами, к-рые раздают потребителям по пути движения потоков. Такая постановка задачи — следствие неполной исходной информации о потребителях, присоединяемых к газовой сети низкого давления, но даже при наличии полной информации использовать ее не удается из-за огромного кол-ва присоединяемых абонентов. Обычно сеть низкого давления разделяют на зоны с близкими хар-ками присоединяемых потребителей, и для этих зон считают нагрузку равномерно распределенной. По принятым условиям определяют расчетные расходы газа для участков сети. Для сетей высокого и среднего давлений расходы газа считают сосредоточенными и присоединенными в узлах. Исходя из этого определяют расчетные расходы для участков сети. Газовые сети всех давлений рассчитывают на заданные потери их. Эти потери для сети низкого давления определяют исходя из их необходимой гидравлич. устойчивости, а для сетей высокого и среднего давлений — из требуемого резерва пропускной способности. Такой принцип расчета связан со след. обстоятельствами. Во-первых, гор. сети не имеют нагнетателей (компрессоров). Газ к городу подходит под высоким давлением, к-рое создают компрессорные станции магистр, газопроводов, а в пределах гор. системы это давление на клапанах регуляторов, в сетях и соплах газовых горелок падает до барометрич. давления. Во-вторых, макс, давления строго регламентированы в газопроводах правилами безопасности, к-рые устанавливают пределы для возможных значений расчетных перепадов давлений. При такой постановке задачи расчета гор. газовых сетей определяют расходы газа и потери давления для всех участков.

 

РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ГАЗОПРОВОДА  И ДОПУСТИМЫХ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ

 

3.21 Пропускная способность  газопроводов может приниматься  из условий создания при максимально  допустимых потерях давления  газа наиболее экономичной и  надежной в эксплуа­тации системы, обеспечивающей устойчивость работы ГРП и газорегуляторных установок (ГРУ), а также работы горелок потребителей в допустимых диапазонах давления газа.

 

3.22 Расчетные внутренние  диаметры газопроводов определяются  исходя из условия обеспечения  бесперебойного газоснабжения всех  потребителей в часы максимального  потребления газа.

 

3.23 Расчет диаметра газопровода  следует выполнять, как правило,  на компьютере с оп­тимальным распределением расчетной потери давления между участками сети.

 

При невозможности или  нецелесообразности выполнения расчета  на компьютере (отсутствие соответствующей  программы, отдельные участки газопроводов и т.п.) гидравлический расчет допускается  производить по приведенным ниже формулам или по номограммам (приложение Б), составленным по этим формулам.

 

3.24 Расчетные потери давления  в газопроводах высокого и  среднего давления принимаются  в пределах категории давления, принятой для газопровода.

 

3.25 Расчетные суммарные  потери давления газа в газопроводах  низкого давления (от источника  газоснабжения до наиболее удаленного  прибора) принимаются не более  180 даПа, в том числе в распределительных  газопроводах 120 даПа, в газопроводах-вводах  и внутренних газопроводах - 60 даПа.

 

3.26 Значения расчетной  потери давления газа при проектировании  газопроводов всех давлений для  промышленных, сельскохозяйственных  и бытовых предприятий и организаций  коммунально-бытового обслуживания  принимаются в зависимости от  давления газа в месте подключения  с учетом технических характеристик  принимаемого к установке газового  оборудования, устройств автоматики  безопасности и автоматики регулирования  технологического режима тепловых  агрегатов.

 

3.27 Падение давления на  участке газовой сети можно  определять:

 

- для сетей среднего  и высокого давлений по формуле

 

 

 

 

 

(3)

 

где Рн - абсолютное давление в начале газопровода, МПа;

 

Рк - абсолютное давление в конце газопровода, МПа; Р0 = 0,101325 МПа;

 

 l - коэффициент гидравлического трения;

 

l- расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

 

d - внутренний диаметр газопровода, см;

 

Р0 - плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;

 

Q0 - расход газа, м3/ч, при  нормальных условиях; - для сетей  низкого давления по формуле

 

 

 

где Рн - давление в начале газопровода, Па; Рк - давление в конце газопровода, Па; l, l, d, Р0_ Q0 - обозначения те же, что и в формуле (3).

 

3.28 Коэффициент гидравлического  трения l определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,

 

 

 

(5)

 

где

 

v - коэффициент кинематической вязкости газа, м2/с, при нормальных условиях;

 

Q0, d - обозначения те же, что и в формуле (3), и гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию (6),

 

 

 

(6)

 

где Re - число Рейнольдса;

 

п - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных - 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации - 0,0007 см;

 

d - обозначение то же, что и в формуле (3).

 

В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения l определяется:

 

- для ламинарного режима  движения газа Re < 2000

 

l= 64/Re

 

- для критического режима  движения газа Re = 2000-4000

 

l = 0,0025 Re0-333;

 

(8)

 

- при Re > 4000 - в зависимости от выполнения условия (6);

 

- для гидравлически гладкой  стенки (неравенство (6) справедливо):

 

- при 4000 < Re < 100 000 по формуле

 

 

 

- при Re > 100 000

 

 

 

(9)

 

(10)

 

- для шероховатых стенок (неравенство (6) несправедливо) при  Re > 4000

 

(Н)

 

где п - обозначение то же, что и в формуле (6);

 

d - обозначение то же, что и в формуле (3).

 

3.29 Расчетный расход газа  на участках распределительных  наружных газопроводов низкого  давления, имеющих путевые расходы  газа, следует определять как  сумму транзитного и 0,5 путевого  расходов газа на данном участке.

 

3.30 Падение давления в  местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) допускается  учитывать путем увеличения фактической  длины газопровода на 5-10 %.

 

3.31 Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетную длину газопроводов определяю по формуле (12)

 

(12) где /, - действительная  длина газопровода, м;

 

2^ - сумма коэффициентов  местных сопротивлений участка  газопровода;

 

d - обозначение то же, что и в формуле (3);

 

А - коэффициент гидравлического  трения, определяемый в зависимости  от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода по формулам (7)-(И).

 

3.32 В тех случаях когда газоснабжение СУГ является временным (с последующим переводом на снабжение природным газом), газопроводы проектируются из условий возможности