Классификация трубопроводов и схемы газоснабжения

1. Газопроводная конструкция с высоким давлением первого сорта предполагает рабочее давление для природного газа и газовоздушной смеси в пределах от 0,7 до 1,3 МПа, тогда как для сжиженных углеводородных газов (СУГ) – до 1,7 МПа.

Какое давление газа должно быть в газопроводе

Природный газ – это условное понятие, определяющее горючую газообразную смесь, которая добывается из недр Земли и затем транспортируется потребителям в качестве энергоносителя, находясь в газообразном или жидком состоянии.

Состав природного газа разнообразен, но в нем практически всегда преобладает метан, содержание которого может варьироваться от 80% до 100%. Кроме метана, в этой смеси также находятся этан, пропан, бутан, пары воды, водород, сероводород, углекислый газ, азот и гелий. Основным показателем качества природного газа является именно количество метана. Все остальные компоненты реже воспринимаются как нежелательные примеси, которые могут вызывать загрязнение и коррозию труб. Поскольку природный газ в своем естественном состоянии не имеет заметного запаха, для повышения безопасности к нему добавляют одоронты — газы с сильным запахом, чтобы легче было обнаружить утечки.

Нормы и правила

Для определения необходимого расстояния от газовых труб к зданию после разработки проекта жилого строения жители Российской Федерации должны обратиться за разрешением к местной газораспределительной организации. Для получения точного ответа потребуется знать как тип газопровода, так и давление, с которым газ подается. Если информация о разновидностях прокладки и о рабочих давлениях отсутствует, однозначный ответ дать будет невозможно.

Газораспределительная станция является ключевым элементом системы доставки газа.

СНиП 42-01-2002, как одно из результатов Федерального Закона РФ о техническом регулировании № 184, принятого в декабре 2002 года, стал основой для многочисленных нормативных актов, определяющих требования к газоснабжению. В ноябре 2008 года Правительство РФ утвердило Постановление № 858, что явилось основой для разработки действующих сводов правил. В результате документация, названная СП 62.13330.2011, была утверждена на законодательном уровне и продолжает действие до настоящего времени.

Благодаря своей невысокой стоимости, природный газ широко используется и стал доступным энергетическим ресурсом для населения. Его масштабное применение создало необходимость в разработке нормативных документов, в которых можно найти предписанные дистанции для различных типовых газопроводов.

Компрессорная станция — еще один ключевой элемент в транспортировке газа.

С 2010 года СНиП, зарегистрированный Росстандартом, стал обязательным для исполнения документом, что проверяется контролирующими организациями для обеспечения безопасности таких сооружений. Они могут служить основанием для вынесения судебных решений или привлечения к административной ответственности в случае нарушений.

СП 62.13330.2011 регулирует расстояния, которые должны соблюдаться, исходя из типа прокладки магистрального газопровода, его ответвлений и давления в трубах.

Жилые здания должны учитывать нормы безопасности и расстояния от газопроводов.

Если газ подается в баллонах, необходимо придерживаться только норм противопожарной безопасности. При более выгодной и экономичной транспортировке газа через трубопроводы существуют различные требования, зависящие от видов поставок и особенностей давления.

Схема подключения газового оборудования к системе.

Тупиковые и закольцованные газопроводы

Система газораспределения обязана обеспечивать стабильную и безопасную подачу газа потребителям. Эти аспекты – бесперебойность и безопасность – стали девизом профессионалов в области газоснабжения. Даже случае аварий, система может продолжать функционировать, если реализованы закольцовки.

Рисунок 2. Тупиковый пукт редуцирования газа (ПРГ)

Газораспределительные сети делятся на тупиковые, кольцевые и смешанные в зависимости от принципа их сооружения. Тупиковые газопроводы подводят газ от одного источника к потребителям. При газификации небольших населенных пунктов к ним подключают трубы высокого или среднего давления, а непосредственно на ними устанавливаются пункты редуцирования газа (ПРГ), которые снижают давление газа до низкого уровня перед подачей в распределительные сети (см. рис. 2). Эти пункты являются ключевыми элементами газораспределительной системы, гарантируя необходимое давление газа.

Однако при отключении ПРГ (например, в случае отказа оборудования или аварии на входном газопроводе) населенные пункты лишаются поставок газа. Более того, давление газа у различных потребителей может варьироваться, так как оно снижается с увеличением расстояния от ПРГ.

Рисунок 3. Закольцованные пункты редуцирования газа (ПРГ)

Кольцевые сети образованы из газопроводов одного и того же давления, которые соединены между собой. Это обеспечивает более равномерное распределение давления среди потребителей. Выходные линии закольцованных ПРГ сообщаются между собой (см. рис. 3), благодаря чему даже при отключении одного или нескольких ПРГ, газоснабжение потребителей не завершается. Возможны незначительные снижения давления на некоторых участках, но в большинстве случаев оставшиеся ПРГ позволяют поддерживать непрерывность подачи газа. Соединение выходных труб различных ПРГ (образование закольцовок) представляет собой наилучший способ обеспечения стабильной подачи газа. Дополнительно для повышения надежности газоснабжения всех потребителей устанавливается резервная линия редуцирования в ПРГ.

Классификация газопроводов по давлению газа

По уровню давления газопроводы делятся на несколько категорий:

• газопроводы высокого давления I категории – от 0,6 до 1,2 МПа;
• газопроводы высокого давления II категории – от 0,3 до 0,6 МПа;
• газопроводы среднего давления – от 0,005 до 0,3 МПа;
• газопроводы низкого давления – до 0,005 МПа.

Наличие нескольких классификаций давления обусловлено особенностями газообразного топлива. Транспортировка газа более эффективна при высоком давлении: чем выше давление, тем меньший диаметр трубы требуется для передачи заданного объема топлива. Поэтому для межпоселковых газопроводов, соединяющих населенные пункты, используют высокое и среднее давление. Однако для газа, используемого в бытовых приборах, он обычно поставляется под низким давлением, что связано с конструктивными особенностями горелок. В жилые здания допустимо подавать только низкое давление газа, поскольку снижение давления также уменьшает риски при утечках.

Таким образом, в систему газоснабжения поток газа может поступать как под высоким (средним), так и под низким давлением. Основные распределительные сети высокого (и среднего) давления составляют единую гидравлически связанную сеть для всего жилого района, однако чаще всего газ, использующийся в бытовых приборах, подается под низким давлением. Передача газа из газопровода одной категории в газопровод другой категории возможна лишь через пункт редуцирования газа.

Принцип построения распределительных систем газопроводов

В зависимости от принципа построения распределительные газовые системы классифицируются на кольцевые, тупиковые и смешанные. В тупиковых сетях газ подается потребителям в одном направлении, то есть потребители получают газ только с одной стороны.

В отличие от тупиковых, кольцевые сети состоят из замкнутых контуров, что позволяет газу достигать потребителей по нескольким линиям.

Надежность кольцевых систем выше, чем у тупиковых. В процессе ремонтных работ на кольцевых сетях отключается лишь часть потребителей, подключенных к этому участку.

Естественно, если вам необходимо провести газ на участок или организовать газоснабжение многоквартирного дома, гораздо более целесообразно и эффективно обратиться к профессиональным сертифицированным подрядчикам. Мы предоставим услуги по проводке газа на ваш объект с высоким качеством и в установленные сроки.

Классификация газопроводов

Основные элементы системы газоснабжения — это газопроводные конструкции, которые классифицируются в зависимости от давления газа и его назначения. В зависимости от максимальных показателей давления, которое может транспортироваться, газопроводы делятся на следующие:

1. Газопровод с высокими показателями давления первого уровня, когда давление газа превышает 0,7 МПа и достигает 1,7 МПа для СУГ;

2. Газопровод с высокими показателями второго уровня при давлении газа от 0,4 МПа до 0,7 МПа;

3. Газопровод со средним уровнем давления, с показателями в диапазоне от 0,005 МПа до 0,4 МПа;

4. Газопровод с низким давлением, с показателями до 0,004 МПа.

Газопроводная система с низкими показателями давления используется для доставки газа в жилые сооружения, зданий общественного назначения, на предприятия общественного питания, а также в котельные и промышленные объекты. Необходимо отметить, что к газопроводам с низким давлением можно подключать небольшие потребительские установки и котельные. Однако подключение крупных коммунальных предприятий к системам низкого давления нецелесообразно, так как это ограничивает возможность транспортировки больших объемов газа и экономически невыгодно.

Газопроводные конструкции со средним и высоким давлением предназначены для подачи газа в городскую распределительную сеть с низким и средним давлением, а также для обеспечения газом промышленных предприятий и коммунальных учреждений.

Городская линия газа, работающая под высоким давлением, считается главной газотранспортной сетью, снабжающей крупный город. Она может быть выполнена в виде огромного кольца, полукольца или лучевой структуры. Газ подается по этой линии с помощью ГРП в распределительную сеть среднего и низкого давления, а также на крупные промышленные предприятия, где технологические процессы требуют применения газа с рабочим давлением более 0,8 МПа.

Газоснабжающая система города

Показатели давления газа в трубопроводе до 0,003 МПа

Газоснабжающая система города представляет собой сложный механизм, состоящий из сооружений, технического оборудования и трубопроводов, которые обеспечивают транспортировку газа от места его происхождения до конечного потребителя, а также распределяют его между различными предприятиями, коммунальными учреждениями и бытовыми потребителями в зависимости от их потребностей.

Эта система включает в себя следующие сооружения:

1. Газовая сеть, которая охватывает низкое, среднее и высокое давление;
2. Газорегуляторная станция;
3. Газорегуляторный пункт;
4. Газорегуляторное оборудование;
5. Контролирующая аппаратура и автоматизированная система управления;
6. Диспетчерские устройства;
7. Эксплуатационная система.

Поставка газообразного вещества осуществляется через газорегуляторные станции, которые служат связующим звеном между основным газопроводом и городской газовой сетью. На ГРС осуществляется процесс понижения давления с помощью автоматических клапанов, позволяя поддерживать необходимое давление для потребителей в городских условиях. В системе ГРС также предусмотрены защитные механизмы, которые не только контролируют давление, но и предотвращают его превышение допустимых норм. После обработки в газорегуляторных станциях газ попадает в городскую газовую сеть и затем к конечным потребителям.

Требования к выбору труб

Для транспортировки газа обычно используют трубопроводы из полиэтилена низкой плотности (ПНД), стали, меди и полипропилена. Технические требования к их производству установлены в соответственных ГОСТах. Наиболее распространённые материалы для газопроводов в жилых зонах – это водогазопроводные трубы, которые предназначены как для внутренних, так и для внешних сетей с давлением до 1,6 МПа и условным проходом 8 мм. Также возможно использование металлопластиковых труб из полиэтилена марки PE-RT.

Подземные газопроводы могут быть изготовлены из полиэтиленовых материалов с использованием каркаса из металлической сетки и синтетических волокон, а также из металлопластиковых изделий.

Для газопроводов с высоким и средним давлением используются стальные бесшовные или электросварные трубы большого диаметра.

Выбор материала труб и соединительных элементов необходимо производить с учетом давления газа, температуры наружного воздуха в местах прокладки, наличия грунтовых вод и воздействия вибраций.

Расчет газопровода высокого давления

Расчет давления в трубопроводе сводится к определению необходимого диаметра трубы, основываясь на перепадах давления и различных режимах работы.

Процесс расчета осуществляется в следующем порядке:

1. Давление на входе трубопровода определяется в соответствии с данными работы газорегуляторной станции, а в точке потребления — согласно характеристикам используемых приборов. Каждое направление разветвленной сети рассчитывается отдельно.
2. Выбирается наиболее удаленная точка, и измеряется расстояние L.
3. После этого с помощью гидравлического расчета (в соответствии с СП 42-101-2003) находят необходимый диаметр трубы.

Процесс является сложным и требует участия специалистов-проектировщиков, поскольку их работа включает разработку проектной документации для газопроводов. В настоящее время всё чаще используются специальные компьютерные программы, которые позволяют упростить данный процесс.

Существует возможность воспользоваться онлайн-калькуляторами, чтобы провести упрощённый расчет газовой сети для частного дома. Для этого нужно ввести исходные данные:

• давление в сети, в данном случае – 0,005 МПа;
• расстояние до самой удаленной точки потребления;
• норму расхода газа, для частного дома — 5 м³/час.

Как результат, вы получите диаметр трубы, который будет необходим для поддержания требуемого давления. Потери давления для наружного трубопровода составляют: до стояка – 25 линейных единиц, на стояках – 20, а для внутренней разводки принимают 450 линейных единиц потерь на каждую пару метров длины.

Одним из ключевых понятий, связанных с газопроводами, является охранная зона, размер которой определяется в зависимости от давления на газ в трубе. Для трубопроводов различного назначения охранные зоны имеют следующие параметры:

• для магистралей I категории – 10 метров;
• для магистралей II категории – 7 метров;
• для газопроводов среднего давления – 4 метра;
• для сетей с давлением до 0,05 атм – 2 метра.

На охранной территории запрещено проводить земляные работы или осуществлять строительство зданий и других объектов.

Как происходит транспортировка природного газа