1. Основные сведения о газораспределительных сетях. Свойства газов.

В системе газоснабжения могут использоваться природный газ, подаваемый в какой-либо населенный пункт по магистральному газопроводу, сжиженный газ или смесь паров пропана и бутана с воздухом. Основным топливом в системе газоснабжения является природный газ. Газ от мест добычи по магистральным газопроводам поступает на газораспределительные станции (ГРС) городов, крупных населенных пунктов. По трубам большого диаметра (1200, 1420мм) он перемещается за счет избыточного давления до 10 МПа, создаваемого головными (расположенными непосредственно у места добычи газа) и промежуточными (размещаемыми на трассе газопровода через 125-150км) компрессорными станциями (КС). ГРС с непосредственным постоянным обслуживанием, а также автоматические газораспределительные станции (АГРС) с периодическим обслуживанием, как правило, располагаются вблизи городов и крупных населенных пунктов.

На ГРС и АГРС давление транспортируемого газа снижается до 0,3 или 1,2 МПа в соответствии с проектами схем газоснабжения. Сети газоснабжения могут начинаться от ближайших городских газовых систем. Если расстояние от городских систем превышает 10км, считается целесообразным проектировать и строить ответвления – отводы – от магистральных газопроводов (МГ) с устройством ГРС и АГРС для газоснабжения отдельного населенного пункта или группы поселков в радиусе 15-25км. Причем для газоснабжения отдельных населенных пунктов экономически целесообразнее АГРС.

Структурная схема системы дальнего транспорта и распределения газа приведена на рис.1.1.

Система дальнего транспорта газа включает в себя промысловую установку подготовки газа к транспорту (ПГТ), устанавливаемую вблизи источника газа, и магистральный газопровод, берущий начало на выходе ПГТ и заканчивающийся у крупных потребителей газа, для газоснабжения которых в конце МГ сооружаются крупные ГРС.

Система газоснабжения городов и поселков состоит из источника газоснабжения, газораспределительной сети и внутреннего оборудования. При использовании природного газа источником газоснабжения городов является МГ, а при использовании сжиженного газа – газораздаточные станции сжиженных газов, которые получают газ по магистральным трубопроводам сжиженного газа, железной дороге, автомобильным или водным транспортом.

Газовая распределительная сеть представляет собой систему трубопроводов и оборудования, служащих для транспорта и распределения газа внутри города (населенного пункта, промышленного объекта). Внутреннее газовое оборудование включает внутридомовые и промышленные газопроводы, а также газовые приборы и установки для сжигания газа.

Современные распределительные системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящих из следующих основных элементов:

1. газовых сетей высокого, среднего и низкого давления;

2. газораспределительных станций (ГРС);

3. газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ).

Рис. 1.1. Структурная схема системы газоснабжения

1- система подготовки газа к транспорту (ПГТ); 2- ГРС попутных отборов газа; 3- ГРС для собственных нужд КС; 4- газораспределительный пункт (ГРП) попутного газа по трассе магистрального газопровода; 5- ГРС системы газоснабжения; 6- коль­цо системы газоснабжения высокого давления (1,2 МПа); 7- кольцо системы газоснаб­жения высокого давления (0,6 МПа); 8- кольцо системы газоснабжения среднего давления (0,3 МПа); 9- ГРС подземного хранения газа; 10- подземное хранилище газа (ПХГ); 11- КС для эакачки в подземное хранилище газа; 12- ГРП системы газоснабжения кольца среднего давления; 13- ГРП системы газоснабжения кольца высокого давления;14- контрольно-регистрирующий пункт (КРП) магистрального га­зопровода; 15- конечная КС магистрального газопровода; 16- начальная КС маги­стрального газопровода; 17- линейный участок магистрального газопровода, L₁, L₂, L₃-длины линейных участков.

Классификация газопроводов дана в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Классификация газопроводов, входящих в систему газоснабжения

Распределительными газопроводами следует считать наружные газопроводы, обеспечивающие подачу газа от источников газоснабжения до газопроводов – вводов, а также газопроводы высокого и среднего давления, предназначенные для подачи газа к одному объекту (газорегулирующему пункту, промышленному предприятию, котельной и т.п.)

Газопроводом – вводом следует считать газопровод от места присоединения к распределительному газопроводу до отключающего устройства на вводе.

Вводным газопроводом следует считать участок газопровода от отключающего устройства на вводе в здание (при установке отключающего устройства снаружи здания) до внутреннего газопровода, включая газопровод, проложенный в футляре через стену здания.

Межпоселковыми газопроводами следует считать распределительные газопроводы, прокладываемые вне территории населенных пунктов.

Внутренний газопровод – это участок газопровода от газопровода-ввода (при установке отключающего устройства внутри здания) или от вводного газопровода до места подключения приборов, теплового агрегата и др.

Газопроводы на территории городов и других населенных пунктов в зависимости от максимального рабочего давления делятся на газопроводы:

- низкого (до 0,005 МПа);

- среднего (0,005-0,3 МПа);

- высокого (0,3-1,2 МПа) давлений, которые в свою очередь подразделяются на газопроводы высокого давления II категории (0,3-0,6)МПа, и газопроводы высокого давления I категории (0,6-1,2)МПа.

Давления, по значению которых проведена классификация городских газопроводов, являются избыточными.

В газопроводах низкого давления при газоснабжении бытовых потребителей следует использовать искусственный газ давлением 0,002 МПа, природный газ давлением 0,003 МПа, а сжиженный газ давлением 0,004 МПа. Искусственный газ вырабатывается на заводах из угля, сланцев или нефти.

Внутреннее газовое оборудование жилых домов, коммунальных и промышленных предприятий включает внутридомовые и внутрипроизводственные газопроводы, а также газовые приборы и установки для сжигания газа. Подается природный газ в города по мощным МГ, которые целесообразно эксплуатировать при максимальной проектной пропускной способности. Фактическое потребление газа характеризуется резкой неравномерностью в течение суток, месяца и года. Неравномерность связана с изменением погоды, специфическими особенностями некоторых производств и др.

Сезонная неравномерность потребления газа требует аккумулирования больших количеств газа в летний период и отпуск его потребителям в холодный зимний период года. Единственно приемлемым способом создания таких запасов газа является его хранение в подземных хранилищах, которые могут быть созданы в истощенных нефтяных и газовых месторождениях, а также в водяных пластах.

Подземное газохранилище оборудовано скважинами для закачки и отбора газа из пласта, установками для охлаждения, очистки и осушки газа. Газ в газохранилище поступает из МГ через специальную компрессорную станцию (КС). Отбор газа из хранилища ведется через ГРС.

Для хранения относительно небольших количеств газа на заводах и в газораспределительной сети применяются газгольдеры низкого и высокого давлений. В газовой сети газгольдеры служат для покрытия часовой неравномерности потребления газа в течение суток.

Для приема, хранения и поставки потребителям СУГ строят раздаточные станции и кустовые базы.

Для хранения больших объемов сжиженных газов сооружают подземные хранилища в искусственных или естественных выработках в плотных непроницаемых породах.