Общие сведения о населенном пункте

ВВЕДЕНИЕ

Вследствие того, что природный газ является высокоэффективным энергоносителем, газоснабжение может составить основу социально-экономического развития, обеспечить улучшение условий труда и быта населения, а также снижение загрязнения окружающей среды. Использование газового топлива позволяет внедрять эффективные методы передачи теплоты, создавать экономические и высокопроизводительные тепловые агрегаты с меньшими габаритными размерами, стоимостью и высоким КПД, а также повышать качество продукции.

Развитие добычи газа обуславливается ростом газопотребления, который осуществляется, путем увеличения объемов использования его в городах, уже газифицированных к настоящему времени, а так же за счет газоснабжения новых городов и населенных пунктов, в том числе в сельской местности.

Современные системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс, состоящий из газораспределительных станций (ГРС), газовых сетей высокого, среднего и низкого давления, газорегуляторных пунктов и установок (ГРП и ГРУ), и предназначены для обеспечения газообразным топливом населения, коммунально-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных потребителей.

Проекты газоснабжения областей, городов, поселков разрабатывают на основе схем перспективных потоков газа, схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и проектов районных планировок, генеральных планов городов с учетом их развития на перспективу

В бакалаврской работе представлены материалы по газоснабжению пгт. Рассвет Бирилюсского района Красноярского края, численность населения которого составляет 2800 человек. Газоснабжать пгт. Рассвет предполагается природным газом.

Проект выполнен в соответствии с СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002. Благодаря техническим решениям, представленным в работе, газоснабжение пгт. Рассвет может вестись на современном технологическом уровне, решая задачи газоснабжения населения.

Газоснабжение

 

Система газоснабжения поселка должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, а также предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных и аварийных работ. Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следует применять однотипные. Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономическую эффективность и предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям.

При проектировании новых систем газоснабжения поселков использующих в качестве топлива природные газы с избыточным давлением до 1,2 МПа необходимо руководствоваться СП 62.13330.2011 и Правилами безопасности в газовом хозяйстве.

Газопроводы, прокладываемые в сельских населенных пунктах, классифицируются следующим образом:

- по избыточному давлению − низкого (до 5 кПа), среднего (свыше 5 кПа до 0,3 МПа) и высокого (свыше 0,3 до 1,2 МПа) давления;

- по месторасположению относительно отметки земли − подземные и надземные;

- по расположению в системе планировки населенных пунктов − наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые);

- по назначению в системе газоснабжения − распределительные, вводы, вводные, импульсные (к средствам измерения, регуляторам и др.) и продувочные;

- по материалу труб − металлические (стальные), неметаллические (пластмассовые, резинотканевые и др.).

Распределительные газопроводы по принципу построения делятся на закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные (закольцованные и тупиковые).

Распределительными являются газопроводы, идущие от ГРП, обеспечивающих газоснабжение населенных пунктов, до вводов (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые и др.).

На промышленных предприятиях, а также в отопительных и производственных котельных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятиях, размещенных в отдельно стоящих зданиях, и котельных, расположенных в одноэтажных пристройках к производственным зданиям, максимальное избыточное давление газа в газопроводах внутри помещений допускается 0,6 МПа.

В жилых и общественных зданиях, предприятиях общественного питания (ресторанах, кафе, столовых и др.), а также во встроенных в общественные и жилые здания отопительных котельных и предприятиях бытового обслуживания (прачечных, парикмахерских, ателье и др.) применяется только низкое давление газа.

Номинальное избыточное давление газа перед бытовыми газовыми приборами при использовании природного газа чисто газовых и газонефтяных месторождений и других газов с низшей теплотой сгорания 33520 − 41900 кДж/м³ составляет 2 кПа.

По количеству ступеней давления системы газоснабжения городов могут быть одноступенчатыми (низкое или среднее давление), двухступенчатыми (низкое и среднее или низкое и высокое давление), трехступенчатыми и многоступенчатыми (низкое, среднее и высокое давление). Связь между газопроводами различных давлений, входящих в систему газоснабжения, предусматривают только через газорегуляторные пункты (ГРП) или газорегуляторные установки (ГРУ).

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 наземная прокладка внутриквартальных (дворовых) газопроводов на опорах и на стенах зданий.

Основой для разработки проекта является годовой объем потребления газа населенным пунктом.

Все виды потребления газа в населенном пункте можно условно разделить на следующие группы:

1) расход газа населением в квартирах для приготовления пищи и горячей воды;

2) расход газа на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий от различных источников теплоснабжения (котельные, местные отопительные установки);

3) расход газа на горячее водоснабжение.

Определение норм удельных расходов газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды производится по среднегодовым нормам расхода тепла. Нормы расхода тепла не являются величиной постоянной. Для бытовых потребителей зависят от климатических условий, охвата населения общественным питанием, наличия или отсутствия центрального отопления, ассортимента и качества бытовых приборов, практики их эксплуатации.

Большая часть этих факторов не поддается теоретическому подсчету – учету, и определение годовой потребности в газе производится по усредненным нормам расхода теплоты, полученным из практики.

 

Пгт. Рассвет

Номер квартала	Расход газа, тыс.м3/год
на коммунально-бытовые нужды	на отопление и вентиляцию	всего
	49,4	275,3	324,6
	11,0	61,2	72,1
	19,2	107,0	126,3
	13,7	76,5	90,2
	19,2	107,0	126,3
	16,5	91,8	108,2
	20,6	114,7	135,3
	12,9	0,0	12,9
	7,9	0,0	7,9
	8,2	45,9	54,1
	11,0	61,2	72,1
	22,0	122,3	144,3

Окончание таблицы 7

Номер квартала	Расход газа, тыс.м3/год
на коммунально-бытовые нужды	на отопление и вентиляцию	всего
	30,2	168,2	198,4
	24,7	137,6	162,3
	24,7	137,6	162,3
	5,6	0,0	5,6
	16,5	91,8	108,2
	24,7	137,6	162,3
	71,4	397,6	468,9
	16,5	91,8	108,2
	27,4	152,9	180,4
	60,4	336,4	396,8
	24,7	137,6	162,3
	24,7	137,6	162,3
	27,4	152,9	180,4
	49,4	275,3	324,6
	60,4	336,4	396,8
Всего	730,3	3922,3	4652,7

 

Годовой расход природного газа потребителями расположенными в пгт. Рассвет составляет 4652,7 тыс.м³/год.

Расчетчасового расхода газа потребителями, расположенными в жилой зоне сведен в таблицу 8. Исходные данные: таблицы 4 и 6.

Часовой расход природного газа потребителями, расположенными в пгт. Рассвет составляет 1515,4 м³/ч.

 

Таблица 8 − Расчет часового расхода газа потребителями, расположенными в пгт. Рассвет

Номер квартала	Расход газа, м3/ч
на коммунально-бытовые нужды	на отопление и вентиляцию	всего
	27,4	77,9	105,3
	6,1	17,3	23,4
	10,7	30,3	41,0
	7,6	21,6	29,3
	10,7	30,3	41,0
	9,1	26,0	35,1
	11,4	32,4	43,9
	7,2	0,0	7,2
	4,4	0,0	4,4
	4,6	13,0	17,6
	6,1	17,3	23,4
	12,2	34,6	46,8
	16,8	47,6	64,4
	16,8	47,6	64,4
	13,7	38,9	52,7
	13,7	38,9	52,7
	3,1	0,0	3,1
	9,1	26,0	35,1
	13,7	38,9	52,7
	39,6	112,5	152,1
	9,1	26,0	35,1
	15,2	43,3	58,5
	33,5	95,2	128,7
	13,7	38,9	52,7
	13,7	38,9	52,7
	15,2	43,3	58,5
	27,4	77,9	105,3
	33,5	95,2	128,7

 

ГРП №1

Требуемая пропускная способность ГРП – 761 м³/ч.

Избыточное давление газа до регулятора 66 кПа, абсолютное давление газа на входе 167 кПа.

Избыточное давление газа после регулятора 5 кПа, абсолютное давление газа на выходе 106,3 кПа.

Плотность газа – 0,758 кг/м³.

При давлении газа до регулятора р ₁=167 кПа и Q =761 м³/ч, используя приложение В, к установке выбираем регулятор давления РД-50М, диаметром седла клапана 20 мм. Паспортная производительность регулятора Q_П =379 м³/ч (интерполяция).

Регуляторы давления РД-50М стабильно работают с коэффициентом загрузки К_З =10¸80%, который определяется по формуле

 

,

(36)

 

где Q – требуемая пропускная способность регулятора, м³/ч;

Q_Р − расчетная пропускная способность регулятора, м³/ч.

На выбор регулятора давления РД-50М влияет перепад давления в дроссельном органе. При малых перепадах происходит докритическое истечение газа (р ₂/ р ₁>0,5), а при определенном перепаде наступает критическое истечение газа (р ₂/ р ₁ <0,5), когда скорость газа равна скорости звука в газовой среде, где р ₁ – абсолютное давление газа на входе, кПа, р ₂ – абсолютное давление газа на выходе, кПа.

Расчетная пропускная способность регуляторов давления газа РД-50М, м³/ч, определяется по формулам

при (р ₂/ р ₁>0,5)

 

,

(37)

 

при (р ₂/ р ₁ <0,5)

 

,

(38)

 

При р ₂/ р ₁=106,3/167=0,635

м³/ч.

Коэффициент регулятора давления РД-50М составляет

=70,04%.

Коэффициент регулятора давления РД-50М лежит в желаемых пределах 10¸80%, регулятор будет работать стабильно.

ГРП №2

Требуемая пропускная способность ГРП – 763 м³/ч.

Избыточное давление газа до регулятора 117 кПа, абсолютное давление газа на входе 218 кПа.

Избыточное давление газа после регулятора 5 кПа, абсолютное давление газа на выходе 106,3 кПа.

Плотность газа – 0,758 кг/м³.

При давлении газа до регулятора р ₁=218 кПа и Q =763 м³/ч, используя приложение В к установке выбираем регулятор давления РД-50М, диаметром седла клапана 15 мм. Паспортная производительность регулятора Q_П =286 м³/ч (интерполяция).

При р ₂/ р ₁=106,3/218=0,488

=1123 м³/ч.

Коэффициент регулятора давления РД-50М составляет

=67,89%.

Коэффициент регулятора давления РД-50М лежит в желаемых пределах 10¸80%, регулятор будет работать стабильно.

 

Подготовительные работы

Строительство газопроводов начинается после получения монтажной организации от заказчика утвержденной проектно – сметной документации. От специализированной организации получить схему и акт на произведенные геодезические работы.

Разрешение на производство работ с указанием сроков выполнения работ, должности и фамилии лица ответственного за производство работ.

Начальным этапом подготовительных работ является разметка, которую выполняет представитель участка подготовки производства. Разбивку трассы ведут от действующего газопровода или ГРП, от красных линий застроек. Разбивка заключается в закреплении на местности контуров трассы деревянными кольями или металлическими штырями длиной 400-500мм, диаметр 12-15мм в соответствующих точках.

До начала производства работ генподрядчик вызывает на место представителей соответствующих подземных коммуникаций, в местах пересечений делают подкопки вручную, кабели закрываются и подвешиваются.

К подготовительным работам относят: электропитание, освещение, обеспечение водоснабжением, канализацией, бытовками, питьевой водой и санузлами. В случае строительства домов с газоснабжением требуется ограждения, ограничители скорости, средства пожаротушения, козырьки над входами на ширину падения груза.

Земляные работы

 

Земляные работы по рытью траншей должны производиться после разбивки трассы газопроводов. Должны быть определены границы разработки траншей или котлованов с установкой указателей о наличии на данном участке трассы подземных коммуникаций.

Рытье траншей должно выполняться в общем потоке с другими работами по перекладке газопровода.

Приемки для сварки неповоротных стыков, также котлованы для уста­новки конденсатосборников и других устройств на газопроводе должны отрываться непосредственно перед выполнением этих работ.

Срезка растительного слоя производится бульдозером. Рытье траншей производится экскаватором с обратной лопатой. Пос­ле рытья траншей следует ручная зачистка стенок и дна траншей, затем грунт отсыпают в отвал с одной стороны. Основание под газопровод заполняют песчаным грунтом толщиной минимум 100 мм.

Трубы, запорную арматуру поставляют с ЦЗМ или заводов согласно составленных заявок по спецификациям. Трубы, арматура, сварочные и изоляционные материалы, применяемые для строительства систем газоснабжения, должны иметь сертификаты заводов-изготовителей, подтверждающие соответствие требованиям государственных стандартов или технических условий.

При погрузке, перевозке и выгрузке труб, сваренных секций газопровода, фасонных частей, монтажных узлов и запорной арматуры должна быть обеспечена их сохранность. Сбрасывание труб, секций, фасонных частей, ар­матуры и монтажных узлов с транспортных средств запрещается.

На оборудования должны иметься технические паспорта заводов-изготовителей и, как правило, инструкции по его монтажу и эксплуатации. Технические паспорта должны иметься также на изолированные трубы, конденсатосборники, гнутые колена и другую продукцию. Трубы на трассу поставляют с неизолированными концами для сварки на бровку траншеи. Их раскладывают по трассе по схеме ППР.

 

 

Испытание газопровода

 

Наружные газопроводы испытывают воздухом на герметичность в соответствии с требованиями СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы» [1].

Перед испытанием на герметичность законченных строительством наружных газопроводов следует производить продувку с целью очистки их внутренней полости. Очистку полости внутренних газопроводов и газопроводов ГРП (ГРУ) следует производить перед их монтажом.

Испытания на герметичность газопроводов должна проводить строительно-монтажная организация в присутствии представителя газового хозяйства. Допускается проведение испытаний на прочность без участия представителя газового хозяйства по согласованию с ним.

Для проведения испытаний газопроводов и герметичность следует применять манометры класса точности не ниже 1,5. При испытательном давлении до 0,01 МПа необходимо применять V-образные жидкостные манометры сводным заполнением.

До начала испытаний на герметичность подземные газопроводы после их заполнения воздухом следует выдерживать под испытательным давлением не менее 6 часов. Испытательное давление 0,1 МПа с выдержкой не менее 24 часов. Результаты испытания на герметичность следует считать положительными, если в период испытания фактическое падение давления в газопроводе не превышает допустимого падения давления и при осмотре доступных к проверке мест не обнаружены утечки.

Дефекты, обнаруженные в процессе испытаний газопроводов на герметичность, следует устранять только после снижения давления в газопроводе до атмосферного. После устранения дефектов, обнаруженных в результате испытания газопровода на герметичность, следует повторно произвести это испытание.

Изоляция газопроводов

Изоляция предназначена защищать газопроводы от почвенной коррозии. Перед изоляцией стыки очищают до металлического блеска. Готовят грунтовку и покрывают трубы ровным слоем. Затем горячую мастику 170-180°С на­носят слоем 3 мм на трубу и обертывают армирующей лентой, например бризолом. Толщина изоляции соответствует типу. Если трубы изолированы лип­кими полимерными лентами, то и стыки изолируют ими же.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вданной бакалаврской работе рассмотрено комплексное газоснабжение поселка городского типа Рассвет Бирилюсского района Красноярского края, расход газа 6,921 млн.м³/год.

Расчеты велись на основании расчетных годовых и часовых расходов газа на бытовое и коммунально-бытовое потребление.

В процессе исполнения работы были рассчитаны объемы потребления газа; разработана двухступенчатая система газоснабжения, которая включает в себя сеть среднего давления и кольцевyю сеть низкого давления; произведен гидравлический расчет сетей, все кольца увязаны с погрешностью, не превышающие 0,01%; подобрано оборудование ГРП и ГРУ.

Расчеты выполнены с соблюдением норм и правил современного проектирования, учтены требования энергосберегающих мероприятий.

Принятие инженерных решений было основано на выборе оптимального варианта организации систем газоснабжения поселка в условиях существующих тенденций развития современных энергосберегающих технологий.

 

ВВЕДЕНИЕ

Вследствие того, что природный газ является высокоэффективным энергоносителем, газоснабжение может составить основу социально-экономического развития, обеспечить улучшение условий труда и быта населения, а также снижение загрязнения окружающей среды. Использование газового топлива позволяет внедрять эффективные методы передачи теплоты, создавать экономические и высокопроизводительные тепловые агрегаты с меньшими габаритными размерами, стоимостью и высоким КПД, а также повышать качество продукции.

Развитие добычи газа обуславливается ростом газопотребления, который осуществляется, путем увеличения объемов использования его в городах, уже газифицированных к настоящему времени, а так же за счет газоснабжения новых городов и населенных пунктов, в том числе в сельской местности.

Современные системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс, состоящий из газораспределительных станций (ГРС), газовых сетей высокого, среднего и низкого давления, газорегуляторных пунктов и установок (ГРП и ГРУ), и предназначены для обеспечения газообразным топливом населения, коммунально-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных потребителей.

Проекты газоснабжения областей, городов, поселков разрабатывают на основе схем перспективных потоков газа, схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и проектов районных планировок, генеральных планов городов с учетом их развития на перспективу

В бакалаврской работе представлены материалы по газоснабжению пгт. Рассвет Бирилюсского района Красноярского края, численность населения которого составляет 2800 человек. Газоснабжать пгт. Рассвет предполагается природным газом.

Проект выполнен в соответствии с СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002. Благодаря техническим решениям, представленным в работе, газоснабжение пгт. Рассвет может вестись на современном технологическом уровне, решая задачи газоснабжения населения.

Газоснабжение

 

Система газоснабжения поселка должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, а также предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных и аварийных работ. Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следует применять однотипные. Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономическую эффективность и предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям.

При проектировании новых систем газоснабжения поселков использующих в качестве топлива природные газы с избыточным давлением до 1,2 МПа необходимо руководствоваться СП 62.13330.2011 и Правилами безопасности в газовом хозяйстве.

Газопроводы, прокладываемые в сельских населенных пунктах, классифицируются следующим образом:

- по избыточному давлению − низкого (до 5 кПа), среднего (свыше 5 кПа до 0,3 МПа) и высокого (свыше 0,3 до 1,2 МПа) давления;

- по месторасположению относительно отметки земли − подземные и надземные;

- по расположению в системе планировки населенных пунктов − наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые);

- по назначению в системе газоснабжения − распределительные, вводы, вводные, импульсные (к средствам измерения, регуляторам и др.) и продувочные;

- по материалу труб − металлические (стальные), неметаллические (пластмассовые, резинотканевые и др.).

Распределительные газопроводы по принципу построения делятся на закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные (закольцованные и тупиковые).

Распределительными являются газопроводы, идущие от ГРП, обеспечивающих газоснабжение населенных пунктов, до вводов (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые и др.).

На промышленных предприятиях, а также в отопительных и производственных котельных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятиях, размещенных в отдельно стоящих зданиях, и котельных, расположенных в одноэтажных пристройках к производственным зданиям, максимальное избыточное давление газа в газопроводах внутри помещений допускается 0,6 МПа.

В жилых и общественных зданиях, предприятиях общественного питания (ресторанах, кафе, столовых и др.), а также во встроенных в общественные и жилые здания отопительных котельных и предприятиях бытового обслуживания (прачечных, парикмахерских, ателье и др.) применяется только низкое давление газа.

Номинальное избыточное давление газа перед бытовыми газовыми приборами при использовании природного газа чисто газовых и газонефтяных месторождений и других газов с низшей теплотой сгорания 33520 − 41900 кДж/м³ составляет 2 кПа.

По количеству ступеней давления системы газоснабжения городов могут быть одноступенчатыми (низкое или среднее давление), двухступенчатыми (низкое и среднее или низкое и высокое давление), трехступенчатыми и многоступенчатыми (низкое, среднее и высокое давление). Связь между газопроводами различных давлений, входящих в систему газоснабжения, предусматривают только через газорегуляторные пункты (ГРП) или газорегуляторные установки (ГРУ).

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 наземная прокладка внутриквартальных (дворовых) газопроводов на опорах и на стенах зданий.

Основой для разработки проекта является годовой объем потребления газа населенным пунктом.

Все виды потребления газа в населенном пункте можно условно разделить на следующие группы:

1) расход газа населением в квартирах для приготовления пищи и горячей воды;

2) расход газа на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий от различных источников теплоснабжения (котельные, местные отопительные установки);

3) расход газа на горячее водоснабжение.

Определение норм удельных расходов газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды производится по среднегодовым нормам расхода тепла. Нормы расхода тепла не являются величиной постоянной. Для бытовых потребителей зависят от климатических условий, охвата населения общественным питанием, наличия или отсутствия центрального отопления, ассортимента и качества бытовых приборов, практики их эксплуатации.

Большая часть этих факторов не поддается теоретическому подсчету – учету, и определение годовой потребности в газе производится по усредненным нормам расхода теплоты, полученным из практики.

 

Общие сведения о населенном пункте

 

Поселок Рассвет расположено в Бирилюсском районе Красноярского края. Численностью населения 2800 человек. Этажность застройки – один, два этажа. Часть жилого сектора обеспечено централизованными системами отопления и горячего водоснабжения. Основными предприятиями, расположенными в селе, являются объекты ООО «Жилбытсервис», транспортный цех. Так же присутствуют районы с общественной и административной застройкой.

В селе находятся котельные: ООО «Жилбытсервиса» и транспортного цеха.

 

Метеорологические условия:

- температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, t_ВН = 20°С [4];

- расчетная наружная для проектирования отопления, t_Р.О = -36°С [4];

- расчетная наружная для проектирования вентиляции, t_Р.В.= -36°С [4];

- средняя наружного воздуха за отопительный сезон, t_{СР . О} = -7°С [4];

- продолжительностьотопительного периода, п₀ = 232 суток [4].

Исходные данные для газиснабжения жилого сектора – таблица 1.

 

Таблица 1 − Исходные данные для газоснабжения жилого сектора

Номер квартала	Число жителей (потребителей газа)	Площадь отапливаемых помещений автономной системой теплоснабжения, м2	Примечание
		-	Отопление и ГВС от котельной
		-	Отопление и ГВС от котельной
		-	Отопление и ГВС от котельной

Окончание таблицы 1

Номер квартала	Число жителей (потребителей газа)	Площадь отапливаемых помещений автономной системой теплоснабжения, м2	Примечание
Всего

 

Исходные данные по потреблению газа существующими котельными – таблица 2.

 

Таблица 2 − Исходные данные для расчета потребления природного газа котельными

Абонент	Наименование абонента	Вырабатываемая тепловая мощность
Гкал/ч	Гкал/год
А	Котельная ООО «Жилбытсервис»
Б	Котельная транспортного цеха