Неравномерность сезонного и суточного потребления газа. Максимальные коэффициенты сезонной и суточной неравномерности. Роль хранилищ газа в обеспечении устойчивости газоснабжения.

 

Все городские потребители — бытовые, коммунальные общественные и промышленные — потребляют газ неравномерно. Потребление газа изменяется по месяцам года, дням недели и календарным дням, а также по часам суток.

В зависимости от периода, в течение которого потребление принимают постоянным, различают: 1) сезонную неравномерность, или неравномерность по месяцам года; 2) суточную неравномерность, или неравномерность по дням недели, месяца или года; 3) часовую неравномерность, или неравномерность по часам суток или часам года. Режим расхода газа городом зависит от режима отдельных категорий потребителей и их удельного веса в общем потреблении.

Неравномерность расходования газа отдельными категориями потребителей определяется рядом факторов: климатическими условиями, укладом жизни населения, режимом работы предприятий и учреждений, характеристикой газооборудования зданий и промышленных цехов. В большинстве случаев теоретический учет влияния отдельных факторов на неравномерность потребления оказывается невозможным. Наиболее достоверный путь — это накопление и систематизация опытных данных в течение длительного периода. Только при достаточном количестве экспериментального материала можно говорить о надежных сведениях по режимам потребления.

Неравномерность потребления оказывает большое влияние на экономические показатели систем газоснабжения. Наличие пиков и провалов в потреблении газа приводит к неполному использованию мощностей газовых промыслов и пропускной способности магистральных газопроводов, что повышает себестоимость газа, приводит к необходимости строительства подземных хранилищ и создания потребителей — регуляторов, что связано с дополнительными капитальными вложениями в газотранспортные системы и вторые топливные хозяйства потребителей.

Режим потребления по месяцам года. Суммарные годовые графики потребления газа городами и экономическими районами являются основой для планирования добычи газа, а также для выбора и обоснова-ния мероприятий, обеспечивающих регулирование неравномерности потребления газа. Решение проблемы неравномерности потребления позволяет обеспечить надежность газоснабжения и повысить экономическую эффективность газоснабжающих систем.

Знание годовых графиков газопотребления имеет большое значение и для эксплуатации городских систем газоснабжения, так как позволяет правильно планировать спрос на газ по месяцам года, определять необходимую мощность городских потребителей — регуляторов, планировать проведение реконструкций и ремонтных работ на газовых сетях и их сооружениях. Используя провалы потребления газа для отключения отдельных участков газопроводов и газорегуляторных пунктов на ремонт, можно провести его без нарушения подачи газа потребителям. На рис. 5.1 показан годовой график промышленного узла, включающего несколько городов. Из графика видно, что различные категории потребителей характеризуются и различной неравномерностью потребления таза. Из всех видов потребления наибольшей сезонной неравномерностью характеризуется отопительная нагрузка, которая изменяется соответственно температуре наружного воздуха. Зимой при низких наружных температурах расход газа максимальный, а в летние месяцы газ вообще не потребляют. Коммунально-бытовое потребление газа характеризуется также значительной сезонной неравномерностью, но меньшей, чем отопительно-вентиляционная нагрузка. Вместе с тем доля коммунально-бытовой нагрузки в общем годовом потреблении невелика, поэтому в конечном итоге она незначительно сказывается на общей неравномерности.

Рис. 5.1. Годовой график потребления газа

1 — потребление газа как сырья для переработки; 2 — коммунально - бытовое потребление; 3 — потребление промышленными печами; 4 — потребление в котельных для выработки технологического пара; 5 — закачка газа в подземное хранилище; 6 и 8 — постоянное и сезонное потребление газа электростанциями; 7 — потребление газа котельными для выработки тепла на отопление зданий; 9 — отбор газа из подземного хранилища; 10 — неравномерность, покрываемая подачей магистрального газопровода; 11 — линия подачи газа магистральным газопроводом; 12 — средняя линия подачи газа

 

Коэффициент сезонной (месячной) неравномерности потребления газа К_м определяют как отношение расхода газа за данный месяц к среднемесячному расходу за год. Однако такой метод недостаточно точен, так как число дней в месяце колеблется от 28 до 31. Для большей точности следует определять его как отношение среднесуточного расхода за данный месяц к среднесуточному расходу за год. В этом случае будет учтено различное число дней в месяцах.

Режим потребления газа по дням недели и суточная неравномерность. Колебания потребления газа по отдельным дням недели и месяца (суточные колебания) в основном зависят от следующих факторов: уклада жизни населения, режима работы предприятий, изменения температуры наружного воздуха. Суточные колебания, связанные с первым фактором, примерно одинаковы для любой недели, за исключением тех, в которые попадают праздники. Недельный режим работы предприятий также достаточно стабилен.

Третий фактор учесть значительно сложнее, так как трудно прогнозировать изменение температур по дням недели и месяца, вместе с тем максимальное значение коэффициента суточной неравномерности за месяц и отопительный период можно определить, используя климатологические наблюдения за продолжительный период времени. Такие данные приведены в СНиП.

Рнс. 5.5. Неравномерность потребления газа по годовому графику

 

Определим максимальное значение коэффициента суточной неравномерности отопительной нагрузки для Москвы для самого холодного месяца (января). По СНиП средняя температура января —9,4°С, средняя температура наиболее холодных суток —32°С. Считая, что средняя температура внутри помещения равна 20°С, получим следующее значение

Режим потребления газа на бытовые и коммунальные нужды в основном определяется укладом жизни населения. Здесь можно говорить о закономерности потребления газа по обычным дням недели или в предпраздничные и праздничные дни. Из наблюдений за потреблением газа в квартирах следует, что в течение первых четырех дней недели газ потребляют почти равномерно. В пятницу расход газа возрастает и достигает максимального значения в субботу. В воскресенье потребление газа снижается. Максимальные коэффициенты суточной неравномерности по дням недели примерно равны: для квартир, где газ используется только для приготовления пищи, =1,2; для квартир, где газ используется для приготовления пищи и горячей воды, = 1,25

Наибольшим потреблением газа характеризуются предпраздничные дни. Как показали наблюдения, максимальный суточный расход газа в квартирах за год приходится на 31 декабря. Соответствующие максимальные коэффициенты суточной неравномерности за год примерно равны: для квартир, где газ используется только для приготовления пищи при наличии центрального горячего водоснабжения, =2, и где газ используется на приготовление пищи и горячей воды, =2,65.

Для регулирования сезонной неравномерности газопотребления применяют следующие способы: 1) подземное хранение газа; 2) использование потребителей-регуляторов, которым сбрасывают излишки в летний период; 3) резервные мощности промыслов и газопроводов. В результате технико-экономического анализа определяют оптимальный состав средств регулирования неравномерности газопотребления.

Магистральные газопроводы обычно проектируют с коэффициентом загрузки годового графика [см. формулу (3.1)] К₃=0,85. Это значит, что фактическое количество газа, подаваемого за год по газопроводу, составляет 85% максимально возможного количества или производительности магистрального газопровода.

При регулировании неравномерности годового графика сначала выявляют возможную степень его выравнивания путем использования подземных хранилищ. В периоды провалов потребления газ закачивают в хранилища, в результате увеличивается суммарное потребление, а в месяцы наибольшего потребления газ отбирают из хранилищ и срезают тем самым максимумы потребления.

9. Методика определения расчетных часовых расходов газа населенными пунктами, коммунально-бытовыми и промышленными предприятиями по годовым нормам в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87*.

 

Городские системы газоснабжения не имеют аккумулирующих емкостей, расположенных у потребителей, а емкость самих газовых сетей очень мала. Для каждой ступени давления она составляет 3—4% максимально часовой их пропускной способности, следствием этого является жесткая связь, существующая между подачей газа в город и расходом его потребителями. Отсюда, чтобы система нормально функционировала, ежечасовая подача газа в городскую сеть должна строго соответствовать потреблению. Если потребление окажется меньше подачи, сети не примут лишний газ; если же оно будет больше подачи, тогда начнет падать, давление газа в сетях и будет нарушено нормальное газоснабжение.

Основным следствием жесткой связи в городской системе распределения газа является то, что пропускная способность газовых сетей и элементов системы необходимо рассчитывать на пиковые, максимально часовые расходы газа. Поскольку система газоснабжения имеет высокую стоимость и большую металлоемкость, максимально часовые (расчетные) расходы газа должны быть тщательно обоснованы.

Максимально часовые расходы газа для городских газопроводов всех давлений и назначений определяют по годовым расходам и коэффициентам неравномерности потребления:

(5.6)

где — максимальный часовой расчетный расход газа, м³/ч; Q_г — годовое потребление газа, м³/год; — максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления за год; m — число часов использования максимума.

(5.7)

Из формулы (5.6) следует и определение числа часов использования максимума: если бы потребление газа в течение года было равномерным и равным максимальному часовому расходу, тогда весь годовой расход потребили бы в m часов, которое равно числу часов использования максимума. Величину, обратную m, называют коэффициентом часового максимума

 

10. Методика определения расчетных часовых расходов газа на коммунально-бытовые нужды населения по номинальным расходам установленных газовых приборов.

 

Определение расчетных расходов газа для внутридомовых газопроводов и квартальных газовых сетей. Режим потребления газа в квартирах является характерным примером случайного процесса. Бытовые газовые приборы работают периодически и включаются в случайные моменты времени. Обработка экспериментального материала методами математической статистики показывает, что распределение показателей режима потребления подчиняется нормальному закону. С увеличением числа квартир, присоединяемых к газопроводу, график нагрузки уплотняется и становится более равномерным. Это приводит к уменьшению коэффициента неравномерности.

Анализ режимов потребления газа в квартирах показывает, что максимальные коэффициенты часовой неравномерности в значительной степени зависят от населенности квартиры, уменьшаясь с увеличением населенности. На графике (рис. 5.7) показана зависимость от числа проживающих в квартире. Из приведенных данных следует, что при определении расчетных расходов газа нужно учитывать газооборудование квартиры, ее населенность и число квартир, присоединенных к газопроводу.

Для определения максимально-часовых расходов газа используют два метода. По первому методу их определяют с помощью коэффициента одновременности включения газовых приборов в пик потребления Ко, по второму — с помощью максимальных коэффициентов неравномерности, представляющих собой отношение максимально-часового расхода газа к среднечасовому за год. Эти коэффициенты связаны друг с другом и при наличии необходимой информации по одному можно определить другой. Расчетный расход газа через значение Ко можно определить по следующей формуле:

(5.12)

где К₀ — коэффициент одновременности работы однотипных приборов или однотипных групп приборов: его берут для общего числа приборов , для жилых зданий это общее число квартир; n — число типов приборов или однотипных групп приборов;Qном – номинальный расход газа прибором или группой приборов;Ni - число однотипных приборов или групп приборов

Рис. 5.7. Максимальные коэффициенты часовой неравномерности за сутки в зависимости от населенности квартир 1 — квартиры, оборудованные только газовыми плитами; 2 — квартиры, оборудованные газовыми плитами и ванными водонагревателями

 

По этому методу номинальный расход газа приборами или группами приборов умножают на коэффициент Ко, величина которого меньше единицы. Он учитывает вероятность одновременной работы определенного числа газовых приборов и зависит от числа установленных газовых приборов и газооборудования квартир.

Через коэффициенты неравномерности расчетный расход газа определяют по следующей формуле:

(5.13)

где К—максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления газа за год. Зависит от характера использования газа в квартире (на приготовление пищи или на приготовление пищи и горячей воды), населенности квартиры и общего числа квартир ; Qгод.кв—годовое потребление газа жильцами квартиры; Ni — число квартир типа i;

n — число типов квартир.

Главный недостаток метода расчета по коэффициентам одновременности состоит в том, чтов нем не учитывается число людей, пользующихся одним газовым прибором. При современных условиях бытового обслуживания населения мощность установленных газовых приборов, как правило, превосходит необходимую мощность, вытекающую из потребности людей, проживающих в квартире. В перспективе в связи с дальнейшим ростом службы быта избыточность мощности газовых приборов квартиры будет расти. Несоответствие мощности установленных приборов ее потребности приводит к существенным ошибкам в определении расчетных расходов по коэффициентам одновременности. В большинстве случаев это приводит к перерасходу металла.

 

11. Общие принципы трассировки и способы прокладки распределительных городских, межпоселковых и поселковых газопроводов в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87*.

 

На территории городов и населенных пунктов газопроводы прокладывают в грунте. Для газопроводов промышленных и коммунальных предприятий целесообразно предусматривать надземную прокладку по стенам и крышам зданий, по колоннам и эстакадам. Допускается надземная прокладка внутриквартальных (дворовых) газопроводов на опорах и по фасадам зданий.

Подземные газопроводы. Газопроводы прокладывают по городским проездам. Рекомендуется предусматривать прокладку в технической зоне или в полосе зеленых насаждений. Газопроводы высокого давления следует прокладывать в районах с малой плотностью застройки и по проездам с малой насыщенностью другими подземными коммуникациями. Прокладка газопроводов по проездам с усовершенствованным дорожным покрытием, а также параллельно путям электрифицированных железных дорог на расстоянии менее 50 м не рекомендуется.

Расстояния по горизонтали между подземными газопроводами и другими сооружениями должны быть не менее величин, указанных в табл. 4 1. Расстояния, указанные в табл. 4.1, не распространяются на совместные прокладки газопроводов с другими подземными коммуникациями в одной траншее.

Расстояние от фундаментов зданий до газопроводов:

низкого давления – 2 м.

среднего давления – 4 м.

высокого давления 2 категории – 7 м.

высокого давления 1 категории – 10 м.

При этом необходимы проверка всех стыков рентгено- и гаммаграфированием и устройство весьма усиленной изоляции.

Расстояние от газопровода до стенок колодцев и камер подземных сооружений должно быть не менее 0,3 м, а участки газопроводов вблизи этих сооружений должны быть выполнены из бесшовных труб (или в футлярах) со 100%-ной проверкой сварных стыков физическими методами контроля. Участки газопроводов должны выходить не менее чем на 2 м в каждую сторону от колодца.

Допускается прокладка нескольких газопроводов в одной траншее. Расстояние между ними в свету должно быть принято достаточным для производства монтажа и ремонта трубопровода и должно быть не менее 0,4 м при диаметре труб до 300 мм и не менее 0,5 м при трубах диаметром более 300 мм.

При пересечении газопроводами различных давлений разных подземных коммуникаций расстояние между ними по вертикали в свету должно быть не менее: 0,15 м при пересечении водопровода, канализации водостока, телефонной канализации; 0,2 м — тепловой сети; 0,5 м — электрокабеля или телефонного бронированного кабеля; 1 м —маслонаполненного электрокабеля напряжением 110—220 кВ. Арматуру, устанавливаемую на газопроводах, следует располагать не ближе 2 м от края пересекаемых коммуникаций и сооружений.

При пересечении газопроводами каналов теплосети, коллекторов, тоннелей их прокладывают в футлярах, выходящих на 2 м с каждой стороны от наружных стенок пересекаемых сооружений, при этом должен быть обязательный контроль всех сварных стыков физическими методами. Глубина заложения газопровода при наличии усовершенствованного дорожного покрытия (асфальтобетонного, бетонного и др.) должна быть не менее 0,8 м, а на участках без усовершенствованных покрытий — не менее 0,9 м oт верха дорожного покрытия до верха трубы. В местах, где не предусматривается движение транспорта, глубина заложения может быть уменьшена до 0,6 м.

При транспортировании осушенного газа газопроводы можно прокладывать в зоне сезонного промерзания при непучинистых грунтах. Гaзoпроводы, транспортирующие влажный газ, укладывают ниже средней глубины промерзания грунта с уклоном не менее 0,002 и установкой конденсатосборников в низших точках.

Надземные газопроводы. Надземную прокладку газопроводов производят по наружным несгораемым стенам жилых, общественных и промышленных зданий, несгораемым покрытиям зданий, отдельно стоящим колоннам и эстакадам. По стенам жилых и общественных зданий допустима прокладка газопроводов с давлением не более 0,3 МПа. Газопроводы высокого давления можно прокладывать только по глухим стенам или над окнами верхних этажей производственных зданий. Газопроводы,, проложенные по стенам здания, не должны нарушать архитектуру его фасада. Высоту прокладки принимают такой, чтобы газопроводы были доступны для осмотра и ремонта и чтобы была исключена возможность их повреждения. Минимальные расстояния от газопроводов, проложенных на опорах, до соседних зданий и сооружений, лимитированы СНиП II-37-76 и изменяются от 1 до 40 м в зависимости от типа сооружения и давления газа.

Газопроводы, транспортирующие осушенный газ, можно прокладывать без уклонов. При транспортировании влажного газа газопроводы следует прокладывать с уклоном не менее 0,003, а в низших точках предусматривать устройства для удаления конденсата (дренажные штуцеры). Трубы и арматуру следует покрывать тепловой изоляцией. Надземные газопроводы следует проектировать с учетом компенсации температурных удлинений по фактически возможным температурным условиям. Если продольные деформации нельзя компенсировать за счет изгибов газопровода, предусмотренных схемой (за счет самокомпенсации), то следует устанавливать линзовые или П-образные компенсаторы. Сальниковые компенсаторы на газопроводах устанавливать нельзя.

Величину пролета между опорами стальных газопроводов, транспортирующих осушенный газ, определяют из условий прочности многопролетной балочной системы с учетом нагрузки от собственной массы, массы транспортируемого газа, снега или обледенения трубы, а также от воздействия внутреннего давления, ветрового давления, температуры и др. Для газопроводов, транспортирующих влажный газ, величину пролета между опорами определяют из условий прогиба газопровода, который должен быть не более 0,02 D. Методику расчета принимают такую же, как и для магистральных газопроводов.

 

12. Прокладка газопроводов под автомобильными и железными дорогами, через водные преграды, правила пересечения с инженерными сетями в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87*.

 

При пересечении надземных газопроводов с воздушными линиями электропередачи они должны проходить ниже линий электропередачи. На газопроводе должны быть предусмотрены ограждения для защиты от падения на него электропровода. Расстояние между газопроводом и линиями электропередачи, а также размеры ограждения принимают по СНиП.

Возможна прокладка газопроводов на опорах и эстакадах совместно с трубопроводами другого назначения при условии обеспечения свободного осмотра и ремонта каждого из трубопроводов. Расстояния между газопроводом и трубопроводами при их совместной прокладке и пересечении принимают от 100 до 300 мм в зависимости от диаметра. Совместная прокладка газопроводов с электролиниями недопустима, кроме электролиний, проложенных в стальных трубах, и бронированных кабелей.

Переходы газопроводов через естественные и искусственные препятствия. Переходы газопроводов через реки, каналы и другие водные преграды осуществляют подводным (дюкерами) и надводным (помостам, эстакадам и др.) способами. Подводные переходы газопроводов выполняют в две нитки с пропускной способностью каждой 0,75 расчетного расхода газа. В одну нитку дюкер можно проектировать для закольцованных газопроводов, если при его отключении будет обеспечено снабжение потребителей газом, а также при ширине водной преграды в межень до 50 м. Для тупиковых газопроводов к промышленным потребителям переход возможно прокладывать в одну нитку, если предприятия имеют резервное топливо.

Расстояние между дюкерами и мостами регламентируется СниП и в зависимости от характера реки, типа моста и расположения дюкера выше или ниже моста оно должно составлять 20—300 м. Расстояние между параллельными нитками перехода устанавливают исходя из гидрологических условий и условий производства работ по рытью подводных траншей. Эти расстояния должны быть не менее 30 м при диаметре труб до 500 мм и 40 м при диаметре свыше 500 мм. При пересечении несудоходных рек и рек, не подверженных размыву, возможна укладка двух ниток в одну траншею, при этом расстояние между газопроводами должно быть не менее 0,5 м. Глубина заложения газопровода в грунт на переходах через судоходные реки должна быть не менее 1 м, а через другие — не менее 0,5 м, считая от уровня возможного размыва дна до верха трубы. Подводные переходы следует выполнять из длинномерных труб и покрывать весьма усиленной изоляцией. Толщину стенки принимают на 2 мм больше расчетной, но не менее 5 мм. Для предотвращения всплытия газопровод, проложенный по дну реки или водоема, нагружают железобетонными грузами (балластом). При соответствующих условиях можно применять чугунные грузы.

На обоих оерегах перехода сооружают колодцы, в которых размещают задвижки. Вблизи каждого перехода устанавливают постоянные реперы. Через водные преграды с неустойчивым руслом и берегами, с высокими скоростями (более 2 м/с) течения воды, через глубокие овраги и балки целесообразно осуществлять надземные переходы. Их устраивают в виде шпренгельных, арочных и висячих систем, а также в виде эстакад.

Возможность прокладки газопроводов по железнодорожным и автомобильным мостам решается в соответствии с требованиями по проектированию мостов и трубопроводов. Газопроводы, подвешиваемые к мостам, должны выполняться из стальных бесшовных или прямошовных труб, изготовленных электродуговой сваркой, и иметь компенсирующие устройства. Расположение газопроводов должно исключать возможность скопления газа в конструкциях моста.

Газопроводные переходы через железнодорожные, трамвайные пути и автомобильные дороги бывают подземные и надземные. При подземных переходах газопроводы укладывают в футляры, концы которых выводят за подошву насыпи не менее чем на 3 м от крайних рельсов железнодорожных путей и не менее 2 м от крайних рельсов трамвайных пугей или края проезжей части автомобильной дороги. Диаметр футляра принимают не менее чем на 100 мм больше диаметра газопровода (для труб диаметром до 200 мм) и не менее чем на 200 мм (для труб диаметром свыше 200 мм).

Газопровод в пределах футляра должен иметь минимальное число сварных стыков, быть покрыт весьма усиленной изоляцией и уложен на центрирующие диэлектрические прокладки. Все сварные стыки в пределах футляра необходимо проверять физическими методами контроля, концы футляра уплотнять, а на одном из них устанавливать контрольную трубу, выходящую под защитное устройство.

Глубина укладки газопровода под магистральными железнодорожными путями должна быть не менее 1,5 м, считая от подошвы шпалы до верха футляра. Под трамвайными путями и железнодорожными ветками промышленных предприятий, а также под автомобильными дорогами глубину укладки следует принимать не менее 1 м.

Высоту надземного перехода определяют с учетом обеспечения свободного передвижения транспорта и прохода людей. Так, в непроезжей части территории в местах прохода людей высота прокладки должна быть 2,2 м, в местах пересечения автомобильных дорог — 4,5 м, а при пересечении трамвайных и железнодорожных путей — 5,6—7,1 м.

 

13. Требования СНиП 2.04.08-87* и ГОСТ 380-88 по сортаменту труб, химсоставу сталей, толщине стенок. Содержание сертификата на трубы, используемые для наружных газопроводов. Перспективы применения полимерных материалов для наружных газопроводов.

 

Для строительства газопроводов применяют стальные бесшовные, сварные прямошовные и спирально-шовные трубы. Трубы изготовляют из хорошо сваривающихся сталей, содержащих не более 0,27% углерода, не более 0,05% серы и не более 0,04% фосфора. Для наружных (подземных, надземных) и внутренних газопроводов среднего и высокого давления следует применять трубы, изготовленные из спокойной стали по ГОСТ 1050—74. Для газопроводов низкого давления следует применять трубы, изготовленные из кипящей полуспокойной или спокойной стали по ГОСТ 380—71. Сварные швы стальных труб должны быть равнопрочны основному металлу трубы. Трубы подвергают гидравлическим испытаниям на заводах-изготовителях. Необходимое внутреннее давление при испытании определяют пи формуле

где р_и — испытательное давление, МПа; R — расчетное значение напряжения, прини-маемое равным 85% предела текучести, МПа; б, D_в — минимальная толщина стенки и внутренний диаметр трубы,.мм.

Минимальный условный диаметр для распределительных газопроводов принимают обычно равным 50 мм, а для ответвлений к потребителям— 25 мм. Толщина стенки трубы для подземных газопроводов должна быть не менее 3 мм, а для надземных — не менее 2 мм. Толщина стенок труб для подводных переходов должна быть на 2 мм больше расчетной, но не менее 5 мм. Для их строительства следует использовать длинномерные сварные трубы. Соединение труб осуществляют сваркой. Качество сварных стыков должно контролироваться. Для наружных газопроводов фланцевые соединения возможно предусматривать в местах установки задвижек, кранов и другой арматуры. Для уплотнения применяют паронит, резину и другие материалы в соответствии со СНиП II-37-76. Резьбовые соединения допустимы при установке кранов, пробок и муфт на гидрозатворах и сборниках конденсата, на надземных вводах газопроводов низкого давления в местах установки отключающих устройств и для присоединения контрольно-измерительных приборов.

На внутренних газопроводах резьбовые и фланцевые соединения устраивают в местах установки арматуры, газовых приборов и другого оборудования. Кроме указанных выше случаев резьбовые соединения могут быть применены при монтаже газопроводов низкого и среднего давления из узлов, заготовленных на заводах строительно-монтажной организации. Разборные соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта.

Для строительства трубопроводов достаточно широко используют пластмассовые трубопроводы. Отечественная промышленность выпускает пластмассовые трубы (винипластовые и полиэтиленовые), которые используют для строительства заводских технологических трубопроводов, транспортирующих агрессивные продукты, в сельскохозяйственных оросительных и ирригационных системах и в некоторых других отраслях народного хозяйства. Для газоснабжения пластмассовые трубы применяют при строительстве на территории поселков и сельских населенных пунктов при малой насыщенности инженерными коммуникациями и малом числе ответвлений от газопровода. Применение полиэтиленовых труб допускают при давлении газа до 0,3 МПа, а винипластовых — при давлении до 5 кПа.

В результате научно-исследовательских и конструкторских работ изучены свойства и характеристики пластмассовых труб, разработаны способы их соединения и технология строительства.

Винипласт — это термически пластифицированный поливинилхлоридный полимер с добавлением стабилизаторов. Для промышленного производства используют непрерывный метод выдавливания на специальных прессах (способ непрерывной экструзии). Винипластовые трубы выпускают на давление 0,25; 0,6 и 1 МП а с условными диаметрами 6—150мм и длиной 5—8 м. Толщина стенок труб, применяемых для газоснабжения из винипласта, должна быть не менее 3 мм.

Полиэтилен — это высокомолекулярный продукт полимеризации этилена. Полиэтиленовые трубы также получают непрерывным выдавливанием на экструдерах. Трубы выпускают на давление 0,25; 0,6 и 1 МПа с условными диаметоами 6—300 мм и длиной 6—12 м. Трубы диаметром 40 и 50 мм изготовляют длиной 25 м и поставляют свернутыми в бурты. Толшина стенок труб, применяемых для газоснабжения из полиэтилена высокой плотности, должна быть не менее 3 мм, а из полиэтилена низкой плотности — не менее 6 мм,

Основными достоинствами пластмассовых труб являются их высокая коррозионная стойкость, малая масса, легкая обработка труб и меньшее, чем у стальных, гидравлическое сопротивление (примерно на 20%). Вместе с тем пластмассовые трубы характеризуются меньшей механической прочностью, чем стальные (предел прочности при растяжении для полиэтиленовых труб 10—40 МПа, а для винипластовых—не менее 40 МПа), меньшей температуростойкостью и старением (т. е. ухудшением физико-механических характеристик со временем). Температурные пределы применимости полиэтиленовых труб составляют от —60 до +40°С, а винипластовые от 0 до 45°С. Из приведенных данных следует, что при строительстве газопроводов из пластмассовых труб следует строго соблюдать необходимый температурный режим, особенно при использовании винипластовых труб.

Газопроводы из винипластовых труб допускается прокладывать в районах, где температура грунта в зоне прокладки газопроводов не понижается ниже минус 5°С. Для соединения полиэтиленовых труб применяют контактную сварку встык или враструб. Соединяемые поверхности нагревают примерно до 200°С, после чего нагревательный элемент удаляют, а концы труб сближают и осаживают под давлением. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб со стальными осуществляют раструбно-контактным способом. Такой способ соединения применяют только для газопроводов низкого и среднего давления.

Соединение винипластовых труб между собой, а также со стальными трубами осуществляют раструбным способом на клею. Ответвления к пластмассовым газопроводам присоединяют с помощью стандартных фасонных частей, а также врезкой в стальные вставки, которые должны быть не более 1 м. Арматуру и конденсатосборники присоединяют также стальными вставками. Переходы газопроводов под железнодорожными и трамвайными путями, автомобильными дорогами, а также при пересечении сложных препятствий осуществляют из стальных труб.

Разъемные соединения пластмассовых труб, а также их соединение с арматурой, оборудованием и металлическими газопроводами целесообразно осуществлять с помощью фланцев, устанавливаемых в колодцах. Соединения полиэтиленовых труб со стальными газопроводами высокого давления выполняют только разъемными фланцевыми. Исследования разъемных соединений показали, что лучшие характеристики имеют фланцевые соединительные устройства заклинивающего типа. Институтом Мосинжпроект разработана конструкция универсального клинового соединения, пригодная для соединения как жестких труб, так и гибких (например, полиэтиленовых).

 

14. Назначение, номенклатура, принципы установки по СНиП 2.04.08-87* арматуры для наружных газопроводов. Вспомогательное оборудование и сооружения на наружных газопроводах (газовые колодцы - подземные и наземные, компенсаторы, коверы, контрольные пункты).

 

В качестве запорных устройств на газопроводах применяют краны и задвижки. Вентили из-за больших потерь давления нашли ограниченное применение только для газопроводов небольших диаметров при высоких давлениях газа, когда гидравлическое сопротивление запорного устройства не имеет существенного значения. Для газопроводов низкого давления в качестве отключающих устройств находят применение гидравлические затворы.

Краны обеспечивают большую герметичность отключения, чем задвижки. Они являются надежными и быстродействующими устройствами. Вместе с тем с помощью кранов трудно обеспечить плавное регулирование потока газа. Задвижки имеют преимущество в плавной регулировке подачи газа, но недостаточно герметичны. Негерметичность задвижек объясняется тем, что поток газа постоянно омывает притертые поверхности и эрозирует их, образуя различного рода неровности. Кроме того, в нижней части корпуса задвижки, под затвором, могут скапливаться различные твердые частицы, пыль и грязь и препятствовать ее плотному закрытию. Учитывая изложенное, применение в качестве отключающих устройств кранов является предпочтительным.

Краны широко применяют для газопроводов малых диаметров. Их используют как для отключения газопроводов, так и для регулирования потока газа, поступающего к горелкам. В зависимости от способа герметизации краны разделяют на натяжные и сальниковые. У натяжных кранов пробка прижимается к корпусу усилием, создаваемым гайкой, навинченной на хвостовик. У сальниковых кранов пробка прижимается давлением сальниковой буксы.

Краны изготовляют из бронзы, латуни и чугуна. Бронзовые и латунные краны устанавливают в тех местах, где в процессе эксплуатации ими приходится часто пользоваться, чугунные и комбинированные краны— где ими пользуются редко. Сальниковые краны применяют на промышленных газопроводах. В зависимости от способа присоединения краны разделяют на муфтовые, цапковые и фланцевые. Для возможности демонтажа муфтовых кранов на газопроводах устанавливают сгоны. Краны имеют диаметры условных проходов от 15 до 100 мм. Их рассчитывают на рабочее давление 0