Городская сеть запитывается от ГРС, из которой выходит газ среднего давления и проходя через ГРП поступает непосредственно в СНД, которая разводит его по каждому кварталу города, к каждому потребителю и к каждому кварталу. В проекте проектируется двухступенчатая сеть (среднего и низкого давлений).

3.1 Расчёт количества ГРП

Для данного города СНД и ССД запроектированы кольцевыми, для того чтобы обеспечить бесперебойность подачи газа в случае аварии на любом участке сети. ГРП расположены в отдельно стоящих зданиях. Это сделано, для того чтобы обезопасить ближайшие здания в случае взрыва и для удобства эксплуатации и ремонта.

Количество ГРП рассчитывается на основе оптимальных параметров: оптимального радиуса действия R_опт и оптимальной нагрузки L_опт. Местоположение ГРП выбирается так, чтобы они находились в центре зон, в которых они подают газ в расчётном режиме.

Количество ГРП определяется по формуле:

n= L^грп_ч/ L_опт [шт.]

L^грп_ч - суммарный расчётный часовой расход газа потребителями, подключёнными к сети низкого давления.

L^грп_ч = L^ж_ч + L^бол_ч + L^м.пр_ч + L^оп_ч=3185+58+158+245=3646 [м³/ч]

L_опт= mxex R²_опт/5000 [м³/ч]

m-плотность населения в районе [чел./га]

m=N/S_i=49090/230.01=213.4 [чел./га]

e - удельный часовой расход газа на одного человека [м³/(чxчел)]

e= L^грп_ч/N=3646/49090=0.074 [м³/(чxчел)]

R_опт=6.5xc^0.388xP^0.081/(^0.245x(mxe)^0.143)

c - сметная стоимость i-го ГРП

с=7470 руб.

P-располагаемый перепад давлений

-коэф. плотности сети

=0,0075+0,003x (m/100)= 0.014

R_опт=6.5x7470^0.388x1200^0.081/(0,014^0.245x (213.4x0.074)^0.143)=705 [м]

L_опт=213.4x0,074x705²x/5000=1570 [м³/ч]

n= L^грп_ч/ L_опт = 3646/1570=2.32

Принимаем 3 ГРП.

3.2 Гидравлический расчёт распределительных газопроводов низкого давления

Целью гидравлического расчёта является определения диаметров трубопроводов на всех участках распределительной СНД при выполнении ограничивающих условий. Расчёт осуществляется в два этапа, если диаметры принятых трубопроводов отличаются более, чем на 20%. Считая подключение потребителей к распределительной СНД равномерно распределённым по длине участков (включая учреждения здравоохранения, предприятия общепита, комунально бытовые предприятия), расчёт производится на основе путевых расходов в следующей последовательности:

т.к. газовое оборудование в жилых домах всего района Z_i и различной этажности застройки по кварталам определяем удельный расход газа для всей газоснабжаемой территории по формуле:

L_уд= L^грп_ч/N=3646/49090=0,074 [м³/(чxчел)]

вычисляется расход газа, потребляемого каждым жилым кварталом, по формуле:

L_i= L_удxN_i [м³/ч]

рассчитывается удельный расход газа, приходящийся на единицу длины газового контура, обслуживающего данный жилой квартал, по формуле:

L_уд= L_i/ l_j [м³/(чxм)]

l_j - длина газового контура, обслуживающего данный жилой квартал, равная сумме фактических длин l_i тех участков сети, от которых данный квартал записывается.

Результаты расчётов оформляем в таблицу 6.

4) определяются расчётные расходы газа по всем участкам СНД по формуле:

L_Pi=0.5x L_Nj + L_Mj [м³/ч]

L_Nj - путевой расход газа на участке L_Ni= L_удix l_j[м³/ч];

L_удi - удельный путевой расход газа, обслуживающий жилой квартал

i_j - фактическая длина участка [м];

L_Mj - транзитный расход: определяется с помощью расчетной схемы СНД на основе анализа потокораспределения в газовом контуре.

Результаты расчётов оформляем в таблицу 7.

5) по расчётным расхода газа и нормируемого располагаемого перепада давления в распределительной СНД, по методу удельных потерь давления подбираются диаметры участков главных колец (пропускающих наибольшие транзитные расходы).

При подборе диаметров второстепенных колец используются оставшиеся перепады давления. Невязка потерь давления в любом кольце допускается до 10%.Условные диаметры газопроводов принимаются не менее 50 мм.

При использовании монограмм учитываются отличительные плотности заданного газа при нормальных условиях от номинальной _н, для которой составлены монограммы, путём корректировки фактического расхода газа L_Pj по формуле:

L^н_Pj= L_Pjx(/_н)^0.5 [м³/ч].

Для каждого из полуколец определяется среднее удельное значение потерь давления R_ср:

R_ср=P_р/l_р [Па/м]

где: P_р - располагаемый перепад давления;

l_р - суммарная длина расчётного полукольца с учётом 10% надбавки на местные сопротивления [м].

Табл. 6. Удельные путевые расходы газа

Табл. 7. Расчётные расходы газа на участках СНД

Табл. 8. Гидравлический расчёт распределительных газопроводов СНД

4. Расчёт сети среднего давления

Для снабжения газом среднего давления спроектирована однокольцевая сеть газопроводов среднего давления. Потребители газа среднего давления размещены равномерно по району в пределах жилых кварталов.

Расходы газа у отдельных комунально-бытовых предприятий определены путём деления расчётного часового расхода для соответствующей категории потребителей на число предприятий данного профиля. Расходы на участках кольца определяются от точки встречи.

Средняя гидравлическая характеристика полуколец:

_ср=(Р_н² - Р_к²)/(1,1x_факт)

Р_н - начальное абсолютное давление газа на выходе из ГРС [кгс/см²];

Р_к - конечное абсолютное давление газа самого дальнего потребителя газа [кгс/см²];

l_факт - фактическая длина газопровода от источника питания до самого дальнего потребителя [км].

По расчётным часовым расходам газа на участках и _ср, пользуясь номограммой (рис. 24 [3]), определяем диаметры газопроводов и фактическое значение .

Конечное давление газа на участке определяем по формуле:

Р_к =(Р_н² - xl_расч.)^0,5 [кгс/см²]

l_расч. - расчётная длина газопровода [км];

- гидравлическая характеристика.

Определение давлений начато с головного участка.

Результаты расчёта сводятся в таблицу 9.

Невязка в полукольцах не превышает 10%.

Табл. 9. Гидравлический расчёт газопроводов ССД

5. Гидравлический расчет дворовых газопроводов

Расчет дворовых газопроводов производим для квартала №1. Предварительно определяем количество домов в квартале на основании заданной этажности, числа квартир на одном этаже секции.

Число жителей в квартале N = 870 человек.

Количество жителей на одном этаже секции Nэт = 15 человек.

Количество жителей в одной секции Nсек = 6 x 15 =90 человек.

Количество подъездов в квартале n = 870 / 90 = 9.67

Для расчета принимаем 2 дома, по 5 подъездов в каждом.

L_p = k_sim L_ном n [м³/ч];

R_ср = P_расп / 1,1 l_j [Па/м];

P_расп = 250 Па;

Табл. 10. Гидравлический расчёт дворовых газопроводов

6. Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов

Внутридомовые газопроводы проектируются для одного подъезда жилого дома. В жилых зданиях прокладка труб осуществляется по коридорам, кухням и подъездам. Ввод газопровода в здание осуществляется через подъезд. По этажам газ распределяется по газовым стоякам в кухне, вдоль одной из внутренних стен. От стояка к газовым приборам газ доставляется по подводкам. На подводках устанавливают газовый счетчик и запорную арматуру. Также запорная арматура должна быть установлена на вводе в здание и на каждом стояке в подъезде. Прохождение газопроводов через стенку осуществляется в футлярах. Отвод продуктов сгорания следует предусмотреть для газового водонагревателя.

Составляется аксонометрическая схема внутридомовых газопроводов. Газопроводы на схеме разбиваются на участки.

При гидравлическом расчете рассчитывается дополнительное избыточное давление на участках, возникающее в результате гравитационных сил, по формуле Р_гр = 9,81 h (1,29-_г). К общим потерям давления внутридомовых газопроводов прибавляются потери в арматуре газовых приборов в размере 60 Па для плиты.

Табл. 11. Расчетный расход газа на участках внутридомовых газопроводов

Табл. 12. Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов

7. Устройство наружных газопроводов

Прокладку наружных газопроводов на территории населенных пунктов следует предусматривать, как правило подземной. Надземная и наземная прокладка наружных газопроводов допускается внутри жилых кварталов и дворов, а также на других отдельных участках трассы.

Выбор трассы подземных газопроводов следует производить с учетом коррозийной активности грунтов и наличие блуждающих токов.

Отключающие устройства на газопроводах следует предусматривать:

на вводах в жилые, общественные, производственные здания или в группу смежных зданий, перед наружными газо-потребляющими установками;

на вводах в ГРП, на выходе из ГРП при закольцованных газопроводах в системах с 2-мя и более ГРП;

для отключения отдельных участков газопроводов с целью обеспечения безопасности и надежности газоснабжения.

Отключающие устройства на наружных газопроводах следует размещать в колодцах, наземных шкафах или оградах, а также на стенах зданий. На подземных газопроводах отключающие устройства устанавливаются в колодцах.

В нижних точках газопроводов устанавливают конденсатоотводчики.

8. Подбор оборудования ГРП

Подбор фильтра осуществляется в зависимости от производительности ГРП.

Максимальная пропускная способность 1570 м³/ч при давлении до 12 кгс/см².

Диаметр условного прохода 50 мм.

Габаритные размеры: длина 280 мм; ширина 300 мм; высота 315 мм.

Масса 45 кг.

Подбор предохранительных клапанов.

Запорный ПКН - 50. Длина 350 мм; ширина 310 мм; высота 600 мм.

Диаметр условного прохода d_у = 100 мм. Масса 51 кг.

Сбросной ПСК - 25 d_у = 25 мм. Масса 1,5 кг. Высота 125 мм.

Регулятор давления.

L_пр = 159,5 f c P₁ 1/ м³/ч;

f - площадь седла клапана см²;

f = F(d_c), d_c = 50 мм = 5 см, f = 13,5 см²;

c - коэффициент расхода =0,6;

Р₁ - давление на входе в регулятор;

P₁ = P_вх - 0,07 = 3,57 - 0,07 = 3,5 кгс/см²;

- коэффициент зависящий от Р₂/Р₁ = 0,48;

Р₂ - давление за регулятором давления;

Р₂ = Р_бар + Р_из = 1,03.

- плотность газа при н.у.

L_пр = 159,5 x 13,5 x 0,6 x 3,5 x 0,48 1/0,771 = 2271,9 м³/ч;

L^грп1_ч = 871 м³/ч запас 62%

L^грп2_ч = 1266 м³/ч запас 44%

L^грп3_ч = 1233 м³/ч запас 46%

Принимаем к установке в ГРП РДУК - 2 - 50.

9. Принципиальная схема ГРП

Основное оборудование: газовый фильтр, предохранительный запорный клапан, запорная арматура, приборы КИПа.

11 12 7 7 7 11 12

6

14 14 13

9 10

13 8

13 13

1 2 3 4 1 5

Задвижка для отключения основного технологического оборудования.

Газовый фильтр с дифференциальным манометром.

Предохранительный запорный клапан.

Регулятор давления газа с командным прибором пилотом.

Диффузор.

Предохранительный сбросной клапан.

Сбросные (продувочные) свечи.

Байпас.

Запорный орган (задвижка на байпас).

Регулировочный кран на байпасе.

Показывающие манометры.

Записывающие манометры.

Запорные краны (опламбирумые в открытом состоянии).

Запорные краны (закрытые в начальном состоянии).

10. Испытание газопроводов

Газопроводы испытывают сжатым воздухом в 2 этапа: на прочность и герметичность.

Испытание на прочность является предварительным. Перед испытанием газопровод засыпается на уровне 25 см мелким грунтом.

Испытательное давление: СНД (<5 кПа)

На прочность на герметичность

Распределительные 0,6 мПа 0,1мПа

Дворовые, вводы 0,3 мПа 0,1 мПа

ССД 0,6 мПа 0,3 мПа

Длительность выдерживания газопровода под давленем при испытании должна быть равна 3 ч, после чего давление снижается до нормы, установленной для испытания на герметичность и производят осмотр газопровода и арматуры. Дефектные места выявляют с помощью смазки соединений с мыльной эмульсией.

Испытание газопроводов на герметичность производят после засыпки траншеи грунтом до проектной отметки. Газопровод выдерживают под испытательным давлением до выравнивая его температуры с температурой грунта. Длительность зависит от давления газа и диаметра трубопровода (3-48 часов).

Газовая сеть в эксплуатацию принимается комиссией, которая проверяет: соответствие построенной сети проекту и технические условия, качество работы. Принятые в эксплуатацию сети могут находиться без газа не более 6 месяцев.

11. Защита газопроводов от коррозии

Существует 2 метода: активный и пассивный.

Пассивный заключается в изоляции газопроводов (битумно - минеральная и битумно - резиновая мастика). Для усиления изоляции применяют армирующие обертки из гидроизоляционного бризола и стекловолокна. Для защиты применяют также пластмассовые пленочные материалы, покрытые подклеивающим слоем.

К активным методам относятся катодная и протекторная защита и дренаж.

12. Типовой узел подключения газопровода к плите

1. Футляр.

2. Стояк.

3. Компенсирующий раструб.

4. Ответвление.

5. Пробковый кран.

6. Сгон.

7. Крепление опуска.

8. Газовая плита.

13. Установка проточного водонагревателя

1. Трубопровод горячей воды

2. Водонагреватель

3. Газопровод

4. Пробковый кран

5. Вентиль

6. Трубопровод холодной воды

Литература

СНиП 2.04.08 - 87 «Газоснабжение». - М., 1988.

Кулаков И.Г., Бережнов И.А. Справочник по газоснабжению. - Киев: Будивельник, 1979.

Ионин А.А. Газоснабжение. - М.: Стройиздат, 1989.

Скафтынов Н.А. Основы газоснабжения. - Л.: 1975.

СНиП 2.01.01 - 82 «Климотология». - М., 1982.

Размещено на Allbest.ru