Общие понятия о газораспределительных системах

Система газоснабжения городов может базироваться на природном газе, подаваемом в город или в другой какой-либо населенный пункт по магистральному газопроводу, сжиженном газе или на смеси паров пропана и бутана с воздухом.

Природный газ основное топливо в системе газоснабжения.

Система газоснабжения городов и поселков состоит из источника газоснабжения, газораспределительной сети и внутреннего газового оборудования.

При использовании природного газа источником газоснабжения городов является магистральный газопровод, а при использовании сжиженного газа – газонаполнительные станции сжиженных газов, которые получают газ по магистральным трубопроводам сжиженного газа, железной дороге, автомобильным или водным транспортом.

Рис. 2.1. Структурная схема системы газораспределения

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 (ПГХ); 11 - КС для закачки 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

Газовая распределительная сеть представляет собой систему трубопроводов и оборудования, служащих для транспорта и распределения газа внутри города. Газопроводы распределительной сети условно делятся на магистральные и распределительные. По магистральным газопроводам газ передается из одного района города в другой, а по распределительным газопроводам - непосредственно потребителям.

Структурная схема системы дальнего транспорта и распределения газа приведена на рис. 2.1. 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 магистрального газопровода сооружаются крупные ГРС.

Система газоснабжения городов и населенных пунктов состоит из источников газораспределения, газораспределительной сети и газоиспользующего оборудования.

Источниками газораспределения являются элементы системы газоснабжения, служащие для подачи газа в газораспределительную сеть, например газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ), газонаполнительные станции (ГНС).

Газовая распределительная сеть представляет собой систему наружных газопроводов от источника до ввода газа потребителям, а также сооружения и технические устройства на них.

Наружным газопроводом называют подземный (подводный), назем­ный и надземный газопровод, проложенный вне зданий до наружной конструкции здания. Внутренним газопроводом - газопровод, проложеный от наружной конструкции здания до места подключения расположенного внутри здания газоиспользующего оборудования.

Газоиспользующее оборудование жилых домов, коммунальных и про­мышленных предприятий включает газовые приборы и установки, использующие газ в качестве топлива.

К газовому оборудованию относят технические изделия полной заводской готовности, используемые в качестве составных элементов газопроводов (компенсаторы, конденсатосборники, арматура трубопроводная запорная и т.д.).

Современные газораспределительные системы (по СНиП 42-01-2002) представляют собой имущественный производственный комплекс, состоящий из технологически, организационно и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для транспортировки и подачи газа непосредственно его потребителям.

Газопроводы газораспределительных систем классифицируются следующим образом:

по виду транспортируемого газа: природного газа (ПГ), сжиженного природного газа (СПГ), сжиженного углеводородного газа (СУГ);

- давлению газа: высокого I и II категории, среднего и низкого давле­ния;

- местоположению относительно отметки земли: подземные, над­земные и наземные;

- расположению относительно объектов газификации: наружные и внутренние;

- числу ступеней регулирования давления газа: одно- и многоступенчатые.

По принципу построения: кольцевые, тупиковые, смешанные.

По материалу труб: металлические (стальные, медные); неметаллические (полиэтиленовые, асбестоцементные и др.).

В соответствии с таблицей 1 п. 43. СНиП 42-01-2002 газопроводы газораспределительных систем в зависимости от давления транспортируемого газа подразделяются (табл. 2.1)

Таблица 2.1

Классификация газопроводов систем газораспределения в зависимости от давления транспортируемого газа

Классификация газопроводов по давлению	Вид транспортируемого газа	Рабочее давление в газопроводе, МПа
Высокого	I категории	Природный	Св. 0,6 до 1,2 включительно
СУГ	Св. 0,6 до 1,6 включительно
II категории	Природный и СУГ	Св. 0,3 до 0,6 включительно
Среднего	То же	Св. 0,005 до 0,3 включительно
Низкого	Тоже	До 0,005 включительно

Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления, утвержденные Госгортехнадзором России 18.03.2003 г. Постановлением № 3 устанавливают следующие термины и определения:

Распределительными газопроводами следует считать газопроводы газораспределительной сети, обеспечивающие подачу газа от источника газоснабжения до газопроводов-вводов к потребителям газа;

Внеплощадочным газопроводом считают распределительный газопровод, обеспечивающий подачу газа от источника газоснабжения к промы­шленному потребителю, находящемуся вне производственной террито­рии предприятия.

К внутриппощадочным газопроводам относят участок распределительного газопровода (ввод), обеспечивающий подачу газа к промышленному потребителю, находящемуся внутри производственной территории предприятия.

Давление газа во внутренних газопроводах и перед газоиспользующими установками должно соответствовать давлению, необходимому для устойчивой работы этих установок, указанному в технических паспортах заводов-изготовителей, но не должно превышать значений, приведенных в табл. 2.2.

Современная схема городской системы газораспределения имеет ярко выраженную иерархичность в построении, связанную с классификацией газопроводов по давлению. Верхний уровень составляют газопроводы высокого давления. Они являются главным стержнем городской газовой сети. Сеть высокого давления должна быть резервированная, т.е. закольцованная. Сеть высокого давления гидравлически соединяется с остальной частью системы через регуляторы давления, оснащенные предохранительными устройствами, предотвращающими повышение давления после регуляторов.

Для поселков и небольших городов рекомендуется одноступенчатая система газораспределения.

Для средних городов принимают двухступенчатую систему газораспределения. Газ от ГРС по сети среднего или высокого давления подает­ся к крупным потребителям и к газорегуляторным пунктам.[11]

Для крупных городов рекомендуется трехступенчатая система газораспределения. Для крупных и средних городов газораспределительные сети должны проектироваться кольцевыми, а для мелких городов и поселков как высокая ступень давления, так и низкая может быть запроектирована тупиковой. Окончательный вариант применяется после технико-экономического обоснования.

Газоснабжение городов с населением более 1 млн.чел. при сейсмичности местности более 6 баллов, а также городов с населением более 100 тыс. чел. при сейсмичности местности более 7 баллов должно предусматриваться от двух источников или более — ГРС с размещением их с противоположных сторон города. При этом газопроводы высокого и среднего давления должны проектироваться закольцованными с разделением их на секции отключающими устройствами.

Таблица 2.2

Давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри зданий

Потребители газа	Давление газа, МПа
1. Производственные здания, в которых величина давления газа обусловлена требованиями производства	1,2
2. Производственные здания - прочие	0,6
3. Бытовые здания промышленных предприятий: отдельно стоящие, пристроенные к производственным зданиям и встроенные в эти здания	0,3
4. Административные здания	0,005
5. Котельные:
отдельно стоящие на территории производственных предприятий	1,2
то же, на территории поселений	0,6
пристроенные, встроенные и крышные производственных зданий	0,6
пристроенные, встроенные и крышные общественных, административных и бытовых зданий	0,3
пристроенные, встроенные и крышные жилых зданий	0,005
6. Общественные здания (кроме зданий, в которых установка газового оборудования требованиями СНиП 2.08.02 не допускается) и складские	0,005
7. Жилые здания	0,003

Принципиальная схема газораспределительной системы крупного города приведена на рис. 2.2.

Минимально допустимое расстояние от объектов газоснабжения до городов, населенных пунктов, зданий и сооружений следует брать в соответствии. [11]

При проектировании, контроле за строительством, приемке выполненных работ и эксплуатации газораспределительных систем необходимо следовать требованиям СНиП 42-01-2002, СП 42-101-2003 и "Правил безопасности систем газораспределения" и другим нормативным документам, принятым к действию и на которые ссылаются вышеперечисленные стандарты.

Рис. 2.2. Многоступенчатая система газоснабжения крупного города:

СВД — сеть высокого давления; ССД — сеть среднего давления; СНД — сеть низкого давления; ПП — промышленное предприятие; МГ — магистральный газопровод

В систему газоснабжения городов входят магистральные газопроводы, которые целесообразно эксплуатировать при максимальной проектной пропускной способности. Фактическое потребление газа характеризуется резкой неравномерностью в течение суток, недели и различных периодов года. Неравномерность связана с изменением погоды, специфическими особенностями некоторых производств, укладом жизни населения и др.

Сезонная неравномерность потребления газа требует аккумулирования больших количеств газа в летний период и отпуска его потребителям в холодный зимний период года. Единственным 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.

Для хранения относительно небольших количеств газа на заводах и в газораспределительной сети применяют 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 сжиженных углеводородных газов строят газонаполнительные станции и кустовые базы. Для хранения больших объемов сжиженных газов сооружают подземные хранилища в искусственных или естественных выработках в плотных непроницаемых породах.