Молодежникова Л.И. Технологические энергоносители промышленных предприятий. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

Сжиженные газы поступают к потребителю с газораздаточных

станций в автоцистернах или баллонах. Из автоцистерн сжиженный газ

сливают в резервуарные установки. Которые снабжены двумя – шестью

резервуарами, регуляторами давления газа, предохранительными уст-

ройствами, указателями уровня жидкой и паровой фаз, контрольно-

измерительными приборами и т. п.

Резервуары попарно соединены между собой трубами. Каждая

группа

резервуаров снабжена устройством и приспособлением для сли-

ва и отбора газа, а также регуляторами давления и предохранительными

устройствами. Головки резервуаров имеют по три штуцера и по три

уровнемерные трубки. К штуцеру присоединяют шланг (паровой фазы)

от автоцистерны, а к штуцеру – шланг жидкой фазы; через штуцер уда-

ляются неиспарившиеся остатки.

4 Распределительные системы газоснабжения

4.1 Системы газоснабжения городов, населенных пунктов.

Нормы давления газа

Современные распределительные системы газоснабжения пред-

ставляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следую-

щих основных элементов: газовых кольцевых, тупиковых и смешанных

сетей низкого, среднего и высокого давления, проложенных на террито-

рии города или другого населенного пункта внутри кварталов и внутри

зданий; на магистралях – газораспределительных станций (ГРС), газо-

регуляторных пунктов и установок

(ГРП и ГРУ), систем связи, автома-

тики и телемеханики. Весь комплекс сооружений должен обеспечивать

бесперебойную подачу газа потребителям. В системе должно быть пре-

дусмотрено отключение отдельных ее элементов и участков газопрово-

дов для производства ремонтных и аварийных работ, она должна обес-

печивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть простой,

безопасной, надежной

и удобной в эксплуатации.

Проекты газоснабжения областей, городов, поселков разрабаты-

вают на основе схем и проектов районных планировок, генеральных

планов городов с учетом их развития на перспективу.

Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следу-

ет применять однотипные.

Выбор системы распределения, числа ГРС, ГРП и принципа по-

строения распределительных газопроводов (

кольцевые, тупиковые,

смешанные) следует производить на основании технико-экономических

расчетов с учетом объема, структуры и плотности газопотребления, на-

дежности газоснабжения, а также местных условий строительства и

эксплуатации.

Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономи-

ческую эффективность и предусматривать строительство и ввод в экс-

плуатацию системы газоснабжения по частям.

Основным элементом систем газоснабжения являются

газопрово-

ды, которые классифицируются по давлению газа и назначению. В за-

висимости от максимального давления транспортируемого газа газопро-

воды согласно СНиП 2.04.08–87 “Газоснабжение” подразделяются на:

 газопроводы высокого давления I категории – при рабочем дав-

лении газа свыше 0,6 МПа (6 кгс/см

) и газовоздушных смесей и

до 1,6 МПа (16 кгс/см

) для сжиженных углеводородных газов

(СГУ);

 газопроводы высокого давления II категории – при рабочем дав-

лении газа свыше 0,3 МПа (3 кгс/см

) до 0,6 МПа (6 кгс/см

);

 газопроводы среднего давления – при рабочем давлении газа

свыше 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) до 0,3 МПа (3 кгс/см

);

 газопроводы низкого давления – при рабочем давлении газа до

0,005 МПа (0,05 кгс/см

) 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 низ-

кого давления можно присоединять мелких потребителей и небольшие

отопительные котельные. Крупные коммунальные потребители не при-

соединяют

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 про-

мышленных 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 пред-

приятиям, технологические процессы которых нуждаются в газе давле-

нием свыше 0,6 МПа.

Классификация газопроводов, входящих в систему газоснабжения,

приведена в табл. 1.

Таблица 1

Классификация газопроводов

Газопроводы Классификационные показатели

Наружные (уличные, внутри-

квартальные, дворовые, межцехо-

вые) и внутренние (расположен-

ные внутри зданий и помещений)

Местоположение относительно

планировки поселений

Подземные (подводные), надзем-

ные (надводные), наземные

Местоположение относительно по-

верхности земли

Распределительные, газопроводы-

вводы, вводные, продувочные,

сбросные, импульсные, а также

межпоселковые

Назначение в системе газоснабже-

ния

Высокого давления I категории,

высокого давления II категории,

среднего давления, низкого давле-

ния

Давление газа

Металлические (стальные, медные

и др.) и неметаллические (поли-

этиленовые и др.)

Материал труб

Природного газа, попутного газа и

СУГ

Вид транспортируемого газа

Распределительными газопроводами следует считать наружные га-

зопроводы, обеспечивающие подачу газа от источников газоснабжения

до газопроводов-вводов, а также газопроводы высокого и среднего дав-

ления, предназначенные для подачи газа к одному объекту (ГРП, про-

мышленное предприятие, котельная и т. п.).

Газопроводом-вводом следует считать газопровод от места присое-

динения к распределительному

газопроводу до отключающего устрой-

ства на вводе.

Вводным газопроводом следует считать участок газопровода от от-

ключающего устройства на вводе в здание (при установке отключающе-

го устройства снаружи здания) до внутреннего газопровода, включая га-

зопровод, проложенный в футляре через стену здания.

Межпоселковыми газопроводами следует считать распределитель-

ные газопроводы, прокладываемые вне территории населенных

пунктов.

Внутренним газопроводом следует считать участок газопровода от

газопровода-ввода (при установке отключающего устройства внутри

здания) или от вводного газопровода до места подключения прибора,

теплового агрегата и др.

Давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри зданий,

следует принимать:

1. Производственные здания промышленных и сельскохозяйствен-

ных предприятий, а также отдельно стоящие котельные и предприятия

бытового обслуживания производственного характера (бани, прачеч-

ные, фабрики, химчистки, предприятия по производству хлеба и конди-

терских изделий и пр.) – 0,6 МПа (6 кгс/см

2. Предприятия бытового обслуживания производственного харак-

тера, перечисленные в поз. 1, пристроенные к зданиям другого произ-

водственного назначения и встроенные в эти здания – 0,3 МПа

(3 кгс/см

3. Предприятия бытового обслуживания непроизводственного ха-

рактера и общественные здания – 0,005 МПа (0,05 кгс/см

4. Жилые дома – 0,003 МПа (0,03 кгс/см

Для тепловых установок промышленных предприятий и отдельно

стоящих котельных допускается использование газа с давлением до

1,2 МПа (12 кгс/

см

), если такое давление требуется по условиям тех-

нологии производства.

Допускается использование газа давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см

) в

котельных, расположенных в пристройках к производственным зданиям.

Давление газа перед бытовыми газовыми приборами следует при-

нимать в соответствии с паспортными данными приборов, но не более

указанного в поз. 4.

Расчетные потери давления в газопроводах высокого и среднего

давления должны находиться в пределах давления, принятого для газо-

провода.

Расчетные потери давления

газа в распределительных газопроводах

низкого давления должны составлять не более 0,0018 МПа.

Суммарная потеря давления газа от ГРП или другого регулирую-

щего устройства до наиболее удаленного прибора должна составлять

1,8·10

–3

МПа, в том числе в уличных и внутриквартальных газопроводах

– 1,2·10

–3

МПа, в дворовых и внутренних газопроводах – 0,6·10

–3

МПа.

Современные схемы городских систем газоснабжения имеют ярко

выраженную иерархичность в построении, которая увязывается с при-

веденной выше классификацией газопроводов по давлению. Верхний

иерархический уровень составляют газопроводы высокого давления.

Они составляют главный костяк городской газовой сети. Сеть высокого

давления должна быть, как правило, резервированная, лишь для не-

больших систем можно ограничиться тупиковыми схемами. Сеть высо-

кого давления гидравлически соединяется с остальной частью системы

через регуляторы давления, оснащенные предохранительными устрой-

ствами, предотвращающими повышение давления после регуляторов.

Таким образом, вся система разделяется на несколько иерархических

уровней, на каждом уровне автоматически поддерживается

определен-

ное давление газа. С переходом на более низкий иерархический уровень

давление газа дроселлируется на клапанах решиляторов, которые под-

держивают давление после себя постоянным.

По числу ступеней давления, применяемых в газовых сетях, систе-

мы газоснабжения подразделяются на:

1) двухступенчатые, состоящие из сетей низкого и среднего или

низкого и высокого (до 0,6 МПа

) давления;

2) трехступенчатые, включающие газопроводы низкого, среднего и

высокого (до 0,6 МПа) давления;

3) многоступенчатые, в которых газ подается по газопроводам низ-

кого, среднего и высокого (до 0,6 и до 1,2 МПа) давления.

Одноступенчатые сети почти не строят, так как подача газа низкого

давления на большие расстояния неэкономична.

Помимо основного обстоятельства – необходимости иерархии в

построении схемы, совместное применение нескольких ступеней давле-

ния газа в городах объясняется следующими причинами:

1. В городе имеются потребители, которые требуют различных

давлений. Так, в жилых и общественных зданиях, у коммунально-

бытовых потребителей разрешают только низкое давление газа, а мно-

гим промышленным предприятиям необходимо среднее или высокое

давление.

2. Необходимость в среднем

или высоком давлении возникает так-

же вследствие значительной протяженности городских газопроводов,

несущих большие газовые нагрузки.

3. В центральных районах городов со старой застройкой ширина

улиц и проездов небольшая и прокладка газопроводов высокого давле-

ния может оказаться неосуществимой. Кроме того, при высокой плот-

ности населения из условий безопасности и удобства эксплуатации про

кладка газопроводов высокого давления нежелательна.

4. Шкафные газорегуляторные пункты, располагаемые на стенах

зданий коммунально-бытового назначения и на стенах жилых зданий

разрешается присоединять к газопроводам с давлением до 0,3 МПа, т. е.

к газопроводам среднего давления.

5. Наличие нескольких ступеней давления газа объясняется еще

тем, что системы газоснабжения больших городов строили, расширяли

и реконструировали в течение многих лет и газопроводы в центральной

части города были запроектированы на меньшие давления, чем те, кото-

рые разрешают в настоящее время.

Провести строгую классификацию городских газопроводов по на-

значению представляется задачей

достаточно сложной, так как структу-

ра и построение сетей в основном определяются иерархическими уров-

нями. Вместе с тем городские газопроводы можно разделить на сле-

дующие три группы:

1) распределительные газопроводы, по которым газ транспортиру-

ют по снабжаемой газом территории и подают его промышленным по-

требителям, коммунальным предприятиям и в жилые дома.

Распредели-

тельные газопроводы бывают высокого, среднего и низкого давления,

кольцевые и тупиковые, а их конфигурация зависит от характера плани-

ровки города;

2) абонентские ответвления, подающие газ от распределительных

сетей к отдельному потребителю или к группе потребителей;

3) внутридомовые газопроводы, транспортирующие газ внутри

здания и распределяющие его по отдельным газовым приборам.

Системы газоснабжения

городов и поселков могут отличаться:

1) принципами построения схем распределительных газовых сетей,

которые могут быть кольцевыми, тупиковыми, разветвленными или

комбинированными;

2) характером питания городской распределительной сети, осуще-

ствляемого от газопроводов, расположенных в виде лучей, полукольца

или кольца, окружающего город, через различное число ГРС;

3) типом оборудования и сооружений, применяемых на сетях, сис

темами связи и телемеханизации.

На выбор системы газоснабжения города оказывает влияние ряд

факторов, основные из которых:

1) характер источника газа, свойства газа, степень его очистки, на-

личие в нем влаги;

2) размеры города, особенности его планировки и застройки, плот-

ность населения;

3) направление использования газа и степень охвата различных

категорий потребителей газоснабжением

;

4) число и характер промышленных потребителей и электростанций;

5) наличие больших естественных или искусственных препятствий

для прокладки газопроводов (рек, озер, железнодорожных узлов и пр.);

6) перспективный план развития города.

4.2 Схемы двух-, трех- и многоступенчатых систем газоснабжения с

газорегуляторными пунктами

В небольших населенных пунктах с малым расходом газа и в сред-

них городах применяются главным образом двухступенчатые системы с

газопроводами высокого (до 0,6 МПа) и низкого давления. Если в цен-

тральной части города проложить газопроводы высокого давления ока-

зывается невозможным, применяют трехступенчатую систему высокое

(до 0,6 МПа), среднее и низкое давление или

двухступенчатую: среднее

и низкое давление. В первом случае высокое давление заменяют сред-

ним только частично: в центральной наиболее плотно застроенной и на-

селенной части города. Выбор того или иного варианта определяется

технико-экономическим расчетом.

Рис.3. Двухступенчатая схема газоснабжения промышленного предприятия с

ГРП на вводе

1 – отключающие устройство на ответвлении к промышленному предприятию,

2 – межцеховой газопровод, 3 – ГРП промышленного предприятия, 4 – отключаю-

щие устройство на вводе в цех, 5 – пункт измерения расхода газа (ПИРГ), 6 – внут-

рицеховой газопровод, 7 – главные отключающие устройства перед агрегатами, 8 –

кран на продувочном газопроводе, 9 – продувочный газопровод, 10 – штуцер

с кра-

ном и пробкой для взятия пробы, 11 – цеховая ГРУ.

На рис. 3 показана двухступенчатая схема газоснабжения насе-

ленного пункта. Газ поступает по магистральным газопроводам высоко-

го давления в ГРС. На сети среднего давления предусмотрены ГРП, ко-

торые снижают давление до низкого, и газ поступает в уличные сети и

далее к потребителям. Зона действия одного ГРП не должна перекры-

ваться зоной действия другого. При холмистой местности, если исполь-

зуемый газ легче воздуха, то ГРП и основные распределительные газо-

проводы прокладывают вдоль транспортных проездов с более низкими

геодезическими отметками

Рис.4. Трехступенчатая схема снабжения газом города

1 – ГРС (газораспределительная станция), 2 – газгольдерная станция, 3 – ГРП

(газорегуляторный пункт среднего давления), 4 – ГРП низкого давления, 5 – газо-

провод высокого давления, 6 – газопровод среднего давления, 7 – газопровод низ-

кого давления, 8 – магистральный газопровод от источника газоснабжения.

Трехступенчатая схема снабжения газом города (рис. 4) включает

в себя газопроводы высокого, среднего и низкого давления. По этой

схеме газ, поступающий от источника газоснабжения, подается по тран-

зитным газопроводам высокого давления к ГРС и газгольдерным стан-

циям, откуда после соответствующего снижения давления он поступает

в распределительные сети среднего давления с последующей

подачей

через ГРП в сети низкого давления.

От городских распределительных сетей газ подается к потребителю

по отводу (ответвлению), т. е. по той части газопровода, которая идет от

распределительной его части до задвижки, устанавливаемой на вводе в

домовладение или предприятие. Участок газопровода от отключающей

задвижки до ввода в здание называется дворовым (внутриквартальным

)

газопроводом. Внутри здания газопровод от его ввода до газопотреб-

ляющего прибора называется внутридомовым или внутрицеховым.

Рис.5. Многоступенчатая система газоснабжения крупного города

СВД – сеть высокого давления; СНД – сеть низкого давления;

ПП – промышленное предприятие

В крупных городах применяют многоступенчатую систему (рис. 5)

с подачей газа высокого давления до 2 МПа и редуцированием давления

до 1,2 МПа, кольцевую сеть среднего давления до 0,3 МПа и 0,1 МПа и

распределительную сеть низкого давления до 0,05 МПа с ГРП и ГРС.

4.3 Газорегуляторные пункты и установки

Газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ) служат

для

снижения давления газа и поддержания его на необходимом заданном

уровне. ГРП обычно сооружают для питания газом распределительных

сетей, ГРУ – для питания отдельных потребителей. ГРП размещают в

отдельно стоящих зданиях или шкафах снаружи здания, ГРУ – в поме-

щениях предприятия где расположены агрегаты, использующие газ.

Расстояния между отдельно стоящими ГРП и

другими зданиями и со-

оружениями приведены в СНиП 2.04.08-87.

ГРП и ГРУ в подвальных и полуподвальных помещениях, а также в

жилых и общественных зданиях, детских и лечебных учреждениях и

учебных заведениях не устраивают. Здания, в которых располагается

ГРП, должны отвечать требованиям, установленным для производств

категории А. Они одноэтажные, I и II степеней огнестойкости, имеют

покрытие легкой конструкции и полы из несгораемых материалов.

Двери помещений ГРП открываются наружу. Если применяют

трудносбрасываемые перекрытия, то общая площадь оконных проемов

и световых фонарей должна быть не менее 5 000 см

на 1 м

внутренне-

го объема ГРП. Если ГРП размещается в пристройке к зданию, то при-

стройка отделяется от здания глухой газоплотной стеной и имеет само-

стоятельный выход.

Помещение ГРП отапливается, так как для нормальной работы ус-

тановленного в нем оборудования и контрольно-измерительных прибо-

ров температура воздуха в помещении должна быть не ниже +15 °С.

Отопление может быть водяным от тепловой сети или индивидуальной

котельной, которая отделяется капитальной стеной от помещения, где

установлено оборудование, и имеет самостоятельный вход. Вентиляция

ГРП осуществляется с помощью дефлектора (вытяжка) и жалюзийной

решетки (приток), устроенной внизу двери. Электрическое освещение

здания ГРП может быть внутренним во взрывоопасном исполнении или

наружным в обычном исполнении (кососвет).

Рис. 6. Компоновка газорегуляторного пункта

а – разрез, б – план, 1 – регулятор давления РДУК-2-100, 2 – предохранитель-

ный клапан ПКН-100 (ПКВ-100), 3 – фильтр сварной волосяной, 4 – сбросное уст-

ройство, 5 – байпас, 6 – труба для отбора импульса давления

На рис. 6 показан план и разрез помещения ГРП с установленным

оборудованием. Технологическая схема действия оборудования ГРП за-

ключается в следующем. Газ высокого или среднего давления входит в

ГРП и после отключающей задвижки проходит через фильтр, где очи-

щается от пыли и механических примесей. Фильтр состоит из стального

или чугунного корпуса, внутри

которого вставляются сменные кассеты,

заполненные фильтрующим материалом – конским волосом или стек-

ловатой, смоченной вазелином или висуиновым маслом. После фильтра