Версия для печати

Газораспределительные сети в городах и газораспределительные пункты

10 Января 2021 г.

Газораспределительные сети

Природный газ, который добывают из недр земли, представляет собой смесь горючих газов, балластных газов и примесей. Поэтому природный газ проходит несколько стадий технологической подготовки: перед подачей в магистральный газопровод, далее на газораспределительной станции и только потом попадает к потребителю. Путь, который проходит природный газ от скважины до потребителя, представлен на рисунке 1.

Основные элементы системы газоснабжения
Рис.1. Основные элементы системы газоснабжения
 

Рассмотрим более подробно, как же газ распределяется в городских сетях и в газораспределительных пунктах. Городская система газоснабжения – это сложный комплекс сооружений, технических устройств и трубопроводов, который обеспечивает распределение, бесперебойную и надежную подачу газа между всеми потребителями (промышленными и бытовыми) с учетом их потребностей. Система городского газоснабжения состоит из следующих основных элементов: газовых сетей низкого, среднего и высокого давлений, газорегуляторных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ), системы контроля и автоматических (-ого) управлений (-я), диспетчерской службы и системы эксплуатации.

Городские газопроводы бывают:

  1. низкого давления (Р до 0,005 МПа) используются для газоснабжения жилых домов, общественных зданий и мелких коммунально-бытовых объектов;
  2. среднего давления (0,005 МПа < Р < 0,3 МПа) снабжают промышленные объекты и коммунальные хозяйства, а также газопроводы с низким давлением через ГРП;
  3. высокого давления (0,3< Р <0,6 МПа — 2 кат., 0,6 < Р< 1,2МПа — 1 кат.) снабжают газом в основном ТЭЦ, ГРЭС и крупные промышленные предприятия.

Рассмотрим принципиальную схему газоснабжения большого города, которая представлена на рисунке 2.

Принципиальная схема газоснабжения города
Рис.2. Принципиальная схема газоснабжения города
I–предприятия, потребляющие газ высокого давления;
II – предприятия, потребляющие газ среднего давления.
1 – пункты редуцирования газа с высокого до среднего
давления; 2 – пункты редуцирования газа с высокого
давления до среднего и низкого; 3 – пункты, снижающие давление газа со среднего до низкого.
 

Газопроводы среднего и высокого давления (2 категории) служат для питания ГРП, средних промышленных предприятий, коммунально-бытовых предприятий. Схемы газоснабжения городов и рабочих поселков бывают 1, 2-х и 3-х ступенчатые. Выбор схемы газоснабжения зависит от многих исходных данных, затметим самые важные: размер города, плотность застройки, количество промышленных объектов, будущую систему газификации города.

В небольших городах или населенных пунктах используют одноступенчатую систему низкого давления. В средних городах - двухступенчатые системы, а в крупных городах - многоступенчатые.

Для строительства газопроводов применяют в основном трубы: стальные бесшовные, сварные прямошовные и спиральношовные. Сталь должна быть хорошо свариваемая, в которой содержится не более 0,25% углерода, не более 0,56% серы и не более 0,046% фосфора. Для систем газоснабжения применяют трубы, изготовленные из углеродистой стали качества по ГОСТ 380—2005 и ГОСТ 1050—2013. Для организации газопровода долгое время использовались трубы из стали, но сейчас возможно использование труб и из полимерных материалов (для использования подобных труб существует ряд серьезных ограничений).

На основании того, что газ в системе потребляется неравномерно, создается проект распределительной системы газоснабжения. Именно эти расходы и определяют систему газораспределительной системы города.

Предполагаемые расходы (нагрузка на сеть газораспределения) газа формируются из следующих условий:

  • потребление газа в квартирах жилых домов (бытовое потребление);
  • потребление газа в общественных, коммунальных, детских, лечебных и прочих учреждениях;
  • промышленное потребление на предприятиях;
  • потребление газа электростанциями (для генерации тепла и э/э).

Из этих категорий определяют следующие виды неравномерности потребления и составляют по ним графики:

  • неравномерность по месяцам года (сезонная или месячная);
  • неравномерность по дням недели (суточная);
  • неравномерность по часам суток (часовая).

Газораспределительный пункт (ГРП)

Для того чтобы уравновесить распространение газа, существуют газораспределительные пункты (ГРП). Газорегуляторные пункты устанавливают между соединениями газопроводов различного давления. Данные пункты служат для повторной подготовки газа и обеспечивают необходимое давление для потребителей при заданном расходе. В зависимости от избыточного давления газа на входе газорегуляторные пункты могут быть среднего (до 0,3 МПа) и высокого давления (0,3-1,2 МПа). ГРП бывают центральными (обслуживать группу потребителей) и объектовыми (обслуживать объекты одного потребителя). Для того чтобы следить за необходимыми параметрами газа (входное и выходное давление, температура в помещении, открытие дверей и прочее), на ГРП устанавливается система телеметрии.

ГРП (ГРУ) предусматривают установку фильтра, предохранительного запорного клапана (ПЗК), регулятора давления газа, предохранительного сбросного клапана (ПСК), запорной арматуры, контрольно-измерительных приборов (КИП), приборов учета расхода газа (при необходимости), продувочных газопроводов.

Рассмотрим схему ГРП (с 2-мя выходами природного газа), представленную на рисунке 3:

Принципиальная схема ГРП с двумя выходами газа
Рис.3.Принципиальная схема ГРП с двумя выходами газа.
1,2 – фильтр газовый; 3,4 – регулятор давления газа
со встроенными предохранительным сбросным и предохранительным запорным клапанами; 6, 7, 8, 9,
10,11 – кран шаровой; 12, 14, 15 –манометр показывающий

Размещаться ГРП (ГРПШ и ГРУ) могут следующим образом:

  1. в отдельно стоящих зданиях;
  2. пристроенными или встроенными в одноэтажные производственные здания или котельные;
  3. на наружных стенах зданий, для газоснабжения которых они предназначены, или на отдельно стоящих опорах (для ГРПШ);
  4. на покрытиях газифицируемых производственных зданий I и II степеней огнестойкости класса СO с негорючим утеплителем (для ГРП и ГРПШ);
  5. на открытых огражденных площадках под навесом (для ГРУ);
  6. в газифицированных зданиях, как правило, вблизи от входа (для ГРУ);
  7. непосредственно в помещениях котельных или цехов, где находится газоиспользующее оборудование, или в смежных помещениях тех же категорий, соединенных с ними открытыми проемами (для ГРУ).

Габариты шкафов ГРП (ГРУ) разрабатываются индивидуально в зависимости от технологического наполнения.