Газоснабжение объекта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию и науке РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет

Реферат

по дисциплине: Энергоснабжение

на тему: Газоснабжение объекта

Выполнил ст. гр. ЗЭСу-208

Гордовский Е.С.

Владимир 2010

СОДЕРЖАНИЕ

газоснабжение гидравлический центратор

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕСТО ГАЗА В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

2. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ

2.1 Экологические проблемы газовой промышленности

2.2 Перспективы развития газовой промышленности

3. ВНУТРЕННИЕ ГАЗОВЫЕ СЕТИ И ГАЗОПОТРЕБЛЯЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.1 Внутренние газопроводы

3.2 Внутренние гидравлические центраторы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В 1996 г. газовой промышленности России исполнилось 50 лет.

Конечно, среди других крупных отраслей ТЭК - угольной, нефтяной, электроэнергетики, имеющих более чем столетнюю историю, она представляется довольно юным организмом. Но даже сейчас, в условиях кризиса, отрасль демонстрирует гибкость и умение находить зоны стабильности и ниши роста.

На природный газ возлагаются большие надежды, как на наиболее дешевое высокоэкологичное топливо в период подготовки к переходу на более широкое использование альтернативных нетрадиционных видов электроэнергии (ветра, солнца, приливной, внутреннего тепла земли). Кроме того, на территории России имеются огромнейшие запасы этого вида топлива. Именно поэтому необходим тщательный анализ газовой промышленности, как одной из самых важных отраслей для экономики России.

Целью этой работы является рассмотрение особенностей развития и размещения газовой промышленности России, характеристики современного состояния отрасли, а также анализ сложившихся проблем и путей их решения.

Кроме того, в работе показаны перспективы дальнейшего развития газовой промышленности и варианты выхода из создавшейся сегодня сложной экономической ситуации.

1. МЕСТО ГАЗА В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

Анализ предварительных итогов работы отраслей ТЭК в 1999 году свидетельствует о том, что ТЭК, в основном, справился с возложенными на него задачами по обеспечению потребностей экономики страны в топливе и электроэнергии и удовлетворению платежеспособного спроса российских потребителей. В 1999 году подтвердилась наметившаяся в последние годы относительная стабилизация производства во всех отраслях.

Целенаправленные усилия Правительства Российской Федерации и Минтопэнерго России, особенно в конце года, обеспечили ряд позитивных изменений в ТЭКе, отраженные в таблице №1.

Таблица №1. Изменение добычи и поставок основных топливно-энергетических ресурсов 1998-1999 гг.

Из таблицы видно, что газ занимает прочное место в ТЭКе России. Добыча газа превышает добычу других видов топливных ресурсов. Благодаря обширным запасам, конкурентоспособным ценам и экологическим преимуществам, добыча и потребление природного газа будут расти опережающими темпами по сравнению с другими первичными энергоносителями.

Таблица №2. Динамика структуры топливного баланса России, (%).

Что касается структуры топливного баланса России, то она постоянно находится в изменении. Так до 60-ых годов в ней преобладал уголь. Далее в связи с развитием нефтяной промышленности до 1990 года лидирует нефть.

После 1990 года первое место в структуре топливного баланса России занимает природный газ. Сравним структуры топливного баланса России и США в таблице №3.

Таблица №3. Структура топливного баланса России и США

Как видно из таблицы, газ преобладает в топливном балансе России и почти в 4 раза превышает долю угля, в отличие от топливного баланса США, в котором преобладает уголь, и существует оптимальная пропорция между основными топливными ресурсами.

В период становления и развития рыночных отношений в России намечена структурная перестройка в области топливной промышленности на ближайшие 10-15 лет, которая предусматривает:

· повышение эффективности использования природного газа и его доли во внутреннем потреблении и в экспорте;

· увеличение глубокой переработки и комплексного использования углеводородного сырья;

· повышение качества углепродуктов, стабилизацию и наращивание угледобычи (в основном открытым способом) по мере освоения экологически приемлемых технологий его использования;

· преодоление спада при умеренном росте добычи нефти;

· увеличение доли угля в структуре топливного баланса за счет сокращения доли нефти и газа.

2. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ

2.1 Экологические проблемы газовой промышленности

В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах (городах, поселках). При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока, срезка микрорельефа. Такие нарушения, даже будучи временными, приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния, что обуславливает активное, часто необратимое развитие экзогенных геологических процессов. Добыча нефти и газа приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды.

Особо следует остановиться на возможных необратимых деформациях земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление. В мировой практике достаточно примеров, показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности, вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры.

Неравномерно протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту мало отличимы от землетрясений.

Предприятия по добыче и переработке газа загрязняют атмосферу углеводородами, главным образом в период разведки месторождений (при бурении скважин). Иногда эти предприятия, несмотря на то, что газ экологически чистое топливо, загрязняют открытые водоемы, а также почву.

Природный газ отдельных месторождений может содержать весьма токсичные вещества, что требует соответствующего учета при разведочных работах, эксплуатации скважин и линейных сооружений. Так, в частности, содержание сернистых соединений в газе нижней Волги настолько велико, что стоимость серы как товарного продукта, получаемого из газа, окупает затраты на его очистку. Это является примером очевидной экономической эффективности реализации природоохранной технологии.

На участках с нарушенным растительным покровом, в частности по трассам дорог, магистральных газопроводов и в населенных пунктах, увеличивается глубина протаивания грунта, образуются сосредоточенные временные потоки и развиваются эрозионные процессы. Они протекают очень активно, особенно в районах песчаных и супесчаных грунтов. Скорость роста оврагов в тундре и лесотундре в этих грунтах достигает 15-20 м в год. В результате их формирования страдают инженерные сооружения (нарушение устойчивости зданий, разрывы трубопроводов), необратимо меняется рельеф и весь ландшафтный облик территории.

Состояние грунтов не менее существенно изменяется и при усилении их промерзания. Развитие этого процесса сопровождается формированием пучинных форм рельефа. Скорость пучения при новообразовании многолетнемерзлых пород достигает 10-15 см в год. При этом возникают опасные деформации наземных сооружений, разрыв труб газопроводов, что нередко приводит к гибели растительного покрова на значительных площадях.

Загрязнение приземного слоя атмосферы при добыче нефти и газа происходит также во время аварий, в основном природным газом, продуктами испарения нефти, аммиаком, ацетоном, этиленом, а также продуктами сгорания.

В отличие от средней полосы, загрязнение воздуха в районах Крайнего Севера при прочих равных условиях оказывает более сильное воздействие на природу вследствие ее пониженных регенерационных способностей.

В процессе освоения нефтегазоносных северных районов наносится ущерб и животному миру (в частности, диким и домашним оленям). В результате развития эрозионных и криогенных процессов, механического повреждения растительного покрова, а также загрязнения атмосферы, почв и т. п.Происходит сокращение пастбищных площадей.

Итак, нарушения окружающей среды, обусловленные изменением инженерно-геологической обстановки при добыче газа, возникают, по существу, везде и всегда. Избежать их полностью при современных методах освоения невозможно. Поэтому главная задача состоит в том, чтобы свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные условия.

2.2 Перспективы развития газовой промышленности

В перспективе 2000 - 2010 гг. исключительно важным направлением признано развитие отраслей высокоэффективных качественных видов жидкого и газообразного топлива для нефтехимии. К настоящему времени разведанность запасов в европейских регионах России и Западной Сибири достигает 65 -- 70% но нефти и 40 -- 45% но газу, в то же время Восточная Сибирь и Дальний Восток освоены только на 6 - 8%, а шельфы морей - лишь на 1 %. Именно на эти труднодоступные регионы (включая север Тюменской и Архангельской областей) приходится около 46% перспективных и более 50% прогнозных ресурсов нефти и около 80% природного газа. В связи с этим очень важно не допустить развала геологических организаций и увеличит), масштабы геологоразведочных работ на нефть и газ для создания прочной сырьевой базы в будущем. Необходимо довести геологоразведочные работы до объемов, обеспечивающих в ближайшие несколько лет подготовку 400 - 500 млн т запасов нефти и до 1 трлн куб. м газа с дальнейшим увеличением прироста запасов нефти до 600 млн т в год. По расчетам, оправданный перспективный уровень добычи нефти в России - 310- 350 млн т при различных уровнях цен на мировом рынке.

Основным поставщиком нефти «рассматриваемой перспективе до 2000 и 2010 гг. остается Западно-Сибирский район, несмотря на снижение здесь уровней добычи. Отсюда традиционно нефть будет вывозиться в двух направлениях: на восток и запад. Поставка нефти в восточном направлении (в Восточную Сибирь и на Дальний Восток) в перспективе начнет снижаться за счет ожидаемого роста добычи нефти в этих районах. Это позволит организовать транспорт нефти на НПЗ Дальнего Востока.

В западном направлении выделяются нефтедобывающие Уральский, Поволжский, Северо-Кавказский районы, потребности которых в нефти и нефтепродуктах увеличиваются. Хотя доля этих районов на российском рынке и в вывозе за рубеж продолжает уменьшаться, они по-прежнему будут играть активную роль. Наиболее перспективным районом по добыче нефти будет Север европейской части России.

В «Энергетической стратегии» после 2000 г. в качестве главного приоритета по добыче топлива рассматривается природный газ, способный обеспечить более 50% всего производства первичных топливно-энергетических ресурсов. Газовая промышленность будет развиваться прежде всего за счет крупных месторождений Тюменской и Томской, а также Оренбургской и Астраханской областей. Кроме того, большие надежды возлагаются на создание новых крупных центров по добыче природного газа и Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. В дальнейшем возможны формирование и экспорт потоков газа из этих районов.

При таких подходах к развитию добычи природного газа требуется выполнить конкретную реконструкцию всей системы газоснабжения с целью осуществления поставок газа на внутрироссийские нужды и на экспорт для дальнейшего улучшения энергетической и экономической эффективности, подготовить систему ПГХ для повышения надежности газоснабжения народного хозяйства, кратно увеличив при этом извлечение полезных компонентов из добываемого газа. Предусматривается ускорить газификацию сельской местности всех районов. Особую важность проблема газификации сел и городов приобретает и районах Восточной Сибири и Дальнего Востока. Намечено увеличить использование газа как моторного топлива, реконструировать существующие и строить новые электростанции в городах и селах страны. Помимо Западной Сибири важную роль и газоснабжении потребителей будут играть Уральский и Поволжский районы России.

В ближайшей перспективе намечаются работы по вовлечению в хозяйственный оборот новых месторождений нефти и газа полуострова Ямал, Западной Сибири и Восточной Сибири (Красноярский край и Иркутская область) и освоению месторождений нефти и газа, расположенных на континентальном шельфе, 70% территории которого перспективны в нефтегазоносном отношении.

Для освоения перспективных месторождений потребуется привлечение иностранного капитала. Так, в Западной Сибири американская компания "Амоко" будет участвовать в эксплуатации Приобского месторождения. На базе Ардалинского месторождения Тимано-Печорской провинции работает российско - американское предприятие. Благоприятны перспективы совместного освоения месторождений шельфовой зоны острова Сахалин с привлечением японского и американского капиталов.

Что касается экспорта, то крупнейшим на сегодняшний день проектом "Газпрома" по увеличению поставок газа за рубеж является строительство трансконтинентальной газовой магистрали "Ямал--Европа" общей протяженностью 4000 км. Этот трубопровод пройдет от месторождений полуострова Ямал через Центральную Россию и Белоруссию в Польшу, Германию (от главной магистрали в будущем предполагается сооружение ответвлений в разные европейские страны).

Он будет строиться 10--15 лет, но начать поставки газа по этой магистрали Россия сможет уже в 1997-- 1999 гг.

Интересными представляются многие другие проекты транспортировки российского газа. Например, российско-болгарский проект для перекачки газа в Грецию (до этого российский газ поступал через Болгарию только в Турцию).

Другой проект -- новый южно-европейский газопровод, который должен пройти по территории Словакии, Венгрии, Словении с выходом в Северную Италию и соединить эти страны с магистралью "Ямал-Европа".

Изучаются возможности транспортировки природного газа из России в Западную Европу северным маршрутом -- через Финляндию, Швецию, Данию. А также -- в страны Восточной Азии -- КНР, КНДР и Республику Корея (после создания газодобывающего района в Иркутской области и Якутии) и т.д.

3. ВНУТРЕННИЕ ГАЗОВЫЕ СЕТИ И ГАЗОПОТРЕБЛЯЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.1 Внутренние газопроводы

Внутренние газопроводы служат для подачи газа из уличных распределительных газопроводов к газовым приборам и установкам. К ним относятся ответвления от уличных газопроводов, дворовые газопроводы с вводами в здания, а также внутридомовые или внутрицеховые разводки. Ответвления и дворовые газопроводы, хотя и являются подземными газопроводами, всегда рассматриваются как составная часть газооборудования дома и проектируются вместе с внутренним газооборудованием. Внутренние газопроводы, так же как и уличные сети, подразделяют по величине давления на газопроводы низкого, среднего и высокого давления. Во внутренних газовых сетях жилых и общественных зданий, детских и лечебных учреждений, учебных заведений, предприятий общественного питания, парикмахерских и т. п. допускается только низкое давление. Однако следует полагать, что по мере организации выпуска надежных квартирных регуляторов давление будет повышаться. В газопроводах промышленных предприятий разрешается как низкое, так и среднее и высокое, не свыше 0,6 МПа (6 кгс/см2), давление, а для технологических целей величина давления может быть повышена до 1,2 МПа (12 кгс/см2). Давление газа во внутренних сетях жилых домов определяется величиной давления перед газовыми приборами. Все внутренние газопроводы выполняют из стальных труб и прокладывают открыто.

Газовая распределительная сеть представляет собой систему трубопроводов и оборудования, служащих для транспортирования и распределения газа внутри города или какого-либо другого населенного пункта. Помимо газопроводов основным оборудованием газовой распределительной сети являются газовые регуляторные пункты (ГРП), служащие для снижения давления и поддержания его на заданном уровне. К газовым сетям относятся также газгольдеры или газгольдерные станции, служащие для приема газа от источников газоснабжения в часы минимального газопотребления и выдачи газа в распределительную сеть в часы пик, когда мощность источников оказывается недостаточной для покрытия расхода газа. Газгольдеры обычно размещаются вблизи ГРС или у заводов. В последнее время газгольдеры не строят. К внутреннему газооборудованию относятся дворовые и внутренние газопроводы жилых домов, коммунальных и промышленных предприятий, а также газовые установки и приборы для использования газа.

Внутренние газопроводы котельных и предприятий должны быть только из стальных труб, соединенных сваркой. Расположение и высоту прокладки труб делают таким образом, чтобы исключалось повреждение их и в то же время, чтобы они не мешали нормальной эксплуатации котлов и агрегатов и были легкодоступны для надзора и обслуживания. На ответвлении к каждому котлу и печи и перед каждой горелкой устанавливают запорные приспособления (краны, задвижки). Перед горелками наиболее желательно устанавливать краны, которые обеспечивают большую по сравнению с задвижками плотность и скорость закрытия. Последнее обстоятельство очень важно в случае необходимости быстрого отключения котла или печи при отрыве пламени, погасании горелок и т. п. Установка двух запорных приспособлений перед каждым агрегатом объясняется желанием полностью исключить возможность проникновения газа в топочное пространство при останове агрегата. Для этого участок газопровода между запорными приспособлениями через продувочный газопровод -- «свечу» -- соединяют с атмосферой. В случае пропуска газа первым запорным приспособлением (задвижкой) газ будет стравливаться в атмосферу и давление в газопроводе не будет создаваться. На время работы установки «свечу» с помощью крана перекрывают. Для выключения всего газооборудования котельной или цеха на вводе газопровода устанавливают отключающую задвижку или кран. Продувочные газопро-воды-«свечи» применяют не только во время остановки печи или котельной в целом, но и для удаления газовоздушной смеси перед вводом газооборудования в эксплуатацию после монтажа или очередного ремонта. Кроме того, перед розжигом котла (печи) газопроводы через «свечу» продувают газом в течение 1--2 мин для удаления газовоздушной смеси, которая может скопиться на участках газопровода, соединенного с атмосферой.

Газовая сеть города или какого-либо другого населенного пункта представляет собой систему трубопроводов и оборудования, служащих для транспортировки и распределения газа. Газовые сети бывают наружными и внутренними. Все газопроводы, составляющие газовую сеть города или района, условно делятся на распределительные и ответвления. Распределительные газопроводы предназначены для передачи газа из одного района города в другой и обеспечивают подачу его непосредственно к потребителям. По ответвлениям, или вводам, газ из распределительных газопроводов поступает во внутренние газопроводы домов или предприятий.

Жилые и общественные здания и объекты коммунально-бытового назначения снабжают газом низкого давления от распределительных газопроводов низкого давления или от газопроводов, среднего давления через местные ГРП. Система газоснабжения включает ответвление от уличного газопровода, ввод на территорию потребителя, дворовую разводку с вводами в здания и внутренние газопроводы. В отдельных случаях ответвления одновременно являются и вводами в здания. Ответвления и дворовые-разводки, по существу, относятся к наружным распределительным газопроводам и прокладываются под землей в соответствии с предъявляемыми к последним требованиями. По согласованию с местными органами архитектурного надзора прокладка внутриквартальных и дворовых газопроводов допускается на опорах и по наружным стенам зданий. На ответвлениях к группе зданий, а также на каждом вводе в здание в удобных для эксплуатации местах размещают отключающие устройства.

Внутренние газопроводы состоят из вводов, стояков и внутриквартирных разводок. Прокладываются они открыто и выполняются обычно из стальных труб на сварке. Вводы газопроводов; в здания осуществляются выше фундаментов или через фундаменты в нежилые помещения: лестничные клетки, кухни, коридоры и реже - в вентилируемые подвалы зданий при условии, что общая протяженность газопровода по подвалу не превышает 12 м. Прокладка газопроводов сжиженных газов по подвалам - запрещается.

3.2 Внутренние гидравлические центраторы

В качестве очистного устройства для протягивания применяют очистной поршень типа ОП, снабженный рым-болтом для крепления штанги, длина которой больше длины очищаемой трубы или секции. В дальнейшем для очистки полости способом протягивания предполагается применять внутренние гидравлические центраторы, снабженные разжимными очистными элементами. Использование центраторов позволит совместить операцию очистки полости с центровкой и прихваткой при сварке отдельных труб или секций в нитку.

Основным механизмом, используемым для сборки труб в секции и секций в непрерывную нитку трубопровода, является центратор. При строительстве трубопроводов применяют наружные звенные и эксцентриковые центраторы и внутренние гидравлические, пневматические и механические центраторы. Использование на трубосварочных базах внутренних центраторов с самоходными устройствами значительно сокращает время сборки секций, повышает качество центровки и снижает трудоемкость процесса сборки.

Внутренние гидравлические потери. Эти потери состоят из потерь на трение внутри жидкости и о стенки трубы, а также из потерь, связанных с расширением сечения потока. Движение воды в отсасывающей трубе аналогично течению в диффузоре. Как показывают исследования движения в диффузорах, даже незначительное его расширение приводит к значительному изменению условий движения жидкости. В этом случае интенсивное турбулентное течение возникает при значительно меньших числах Рейнольдса. Вследствие увеличенной турбулентности происходит интенсивное перемешивание частиц жидкости, сопровождающееся увеличением потерь энергии. При расширении отсасывающей трубы профиль скоростей по сечениям потока становится очень неравномерным и отличается тем большей неравномерностью, чем больше угол расширения. При увеличении угла конусности 0 свыше 8-10° в пограничном слое появляются обратные токи и при этом происходит отрыв потока от стенок. При этом возникают вихри, энергия которых теряется, так как она рассеивается при их затухании, превращаясь в тепло.

Предположим, что поток в диффузоре осевой, а распределение скоростей в каждом его поперечном сечении, перпендикулярном к оси, равномерное. При этом внутренние гидравлические потери

Для сборки трубопровода в нитку широко применяются внутренние гидравлические центраторы, которые созданы для труб диаметром от 325 До 1420 мм. Закончены испытания самоходного центратора СЦ141 для сборки стыков на полевых трубо сварочных базах. Проектируется наружный, гидравлический центратор ЦНМ141, предназначенный для сборки захлестов и трубных деталей.

Для сборки стыков труб применяют внутренние гидравлические центраторы типа ЦВ или наружные центраторы звенные типа ЦЗ и жесткие (эксцентриковые) типа ЦНЭ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Добыча газа превышает добычу других видов топливных ресурсов. Благодаря обширным запасам, конкурентоспособным ценам и экологическим преимуществам, добыча и потребление природного газа будут расти опережающими темпами по сравнению с другими первичными энергоносителями.

Газовое топливо в топливном балансе России на данный момент составляет 50% от общего.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Швец И. Т. И др., Энергетика, Вища - школа, 1971, стр.616

2. Арсеньев А. Г., Энергетические установки, М.: Высшая школа, 1991, 336стр.

3. Колпачков В. И., Ящура А. И., Производственная эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт энергетического оборудования, М.: Энергосервис, 1999

Размещено на Allbest.ru