Определение плотности газа

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВКР 48.270109.65.008.ПЗ







1.1.  Х а р а к т е р и с т и к а   р а й о н а    г о р о д а

		

       Данный проект разработан для района города Прикумск. Расчетная численность населения 19605 человек.

Проектом предусматривается использование газа всеми категориями потребителей:

население - на приготовление пищи и горячей воды, для хозяйственных и санитарно-гигиенических нужд;

предприятия общественного питания, коммунально-бытовые учреждения и банно-прачечные предприятия - приготовление горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды, приготовление пищи, помыв и стирку белья

котельные - отопление жилого коммунально-бытового сектора, производственных  помещений и технологические нужды.

Таблица 1.1 – Климатические данные.                                                                                                                 

Климатическая  характеристика

Численное  значение

Единица  измерения

1

2

3

Температура     воздуха:

Абсолютная минимальная

Абсолютная максимальная

Расчетная для проектирования

-отопления;

-вентиляции.

Отопительный период:

Продолжительность, сут.

Средняя температура

Наиболее холодная пятидневка, с обесп. 0,92



-36

+43



-22

-22



166

-0,3

-22

СП  2.01.01.82

?С

?С



          ?С

?С



суток

?С

?С



Рассматриваемый район города состоит из кварталов  двухэтажной, трехэтажной и пятиэтажной застройки.  

	5-ти этажные кварталы имеют централизованное горячее водоснабжение и газовые плиты типа ПГ-4;

	3-х этажные кварталы снабжены газовыми водоподогревателями типа  WR-275 «Юнкерс» (18 кВт) и плитами ПГ-4;

	2-х этажные кварталы старой застройки обеспечены только газовыми плитами   ПГ-4.

Кварталы снабжаются газом из сети низкого давления (жилые дома) и высокого давления (хлебозаводы, прачечные, бани и котельные). Газ поступает от магистрального газопровода через автоматическую газораспределительную станцию (АГРС).

Предлагаемая система была рассчитана как на нормальный режим работы, так и на два аварийных режима.

Несущим основанием при прокладке газопровода будут служить супеси. Грунтовые воды вскрыты на глубине 3,5м., но благодаря высокой фильтрационной способности , глубина заложении газопровода 1,8 м.          

	

	1.2. Ф и з и к о – х и м и ч е с к и е   с в о й с т в а    г а з а

	                                                                                                                                                            
Газоснабжение предусматривается природным газом месторождения: «Североставропольское», со следующими параметрами:

Таблица 1.2 – Химический состав, теплота сгорания, плотность компонентов газа.

Вид газа

Формула

	Химический состав, %

Теплота сгорания Qнс , кДж/м3

Плотность 
?с, кг / м3.

			Метан

СН4

	98,7

35840

0,7168

		Этан

С2 Н6

	0,33

63780

1,3566

		Пропан

С3 Н8

	0,12

93770

2,019

		Двуокись углерода

СО2

	0,1

12640

1,9768

		Азот и редкие газы

N2

	0,7

-

1,2505



1.3. О п р е д е л е н и е   п л о т н о с т и   г а з а   и   т е п л о т ы   с г о р а н и я

г а з о в о г о   т о п л и в а



      Зная состав газовой смеси и плотность ее компонентов, определяем по правилу смешения среднюю плотность смеси по формуле:

			?р = 0,01? ? * n , кг/ м3  	(1)

где ? – плотность газа, кг / м3.;

      n - % по объему каждого компонента.

     Теплота сгорания газа подсчитана по составу газа и теплоте сгорания его отдельных  горючих составляющих.

Qнр = 0,01? Qнс * n , МДж/м3;			                                      (2)                     

где Qнр – рабочая теплота сгорания газа,

        n - % по объему каждого компонента,

 Qнс – низшая теплота сгорания компонентов газов, кДж/м3                                           

  QHP = 0,01*? (98,7*35840 + 0,33*63730 + 0,12*93370+0,1*12640) =35709,1 кДж/м3 =35,709 МДж/м3;

             ргр =0,01* ? (98,7*0,7168+0,33*1,3566+0,12*2,019+0,1*1,9768+0,7*1,2505) =0,725 кг/м3

	    

	1.4.    Р а с ч е т    г о д о в о г о   п о т р е б л е н и я    г а з а   р а й о н о м

	

Основой при проектировании системы газоснабжения является годовое  потребление газа. Расчет годового потребления производится по нормам на конец  расчетного периода (5-10 лет) с учетом перспективы развития и роста потребления газа (25-30 лет).

Все виды потребления газа можно сгруппировать следующим образом:

	бытовое потребление (в квартирах);

	потребление газа коммунальными и общественными предприятиями (бани, прачечные, хлебозаводы, предприятия общественного питания, больницы);

	промышленное потребление (использование газа для отопления и вентиляции промышленного предприятия, а также расход газа на технологические процессы);

	потребление газа для отопления и вентиляции жилых и общественных зданий, а также на централизованное горячее водоснабжение (котельные).

Годовые расходы газа на приготовление пищи и горячей воды в квартирах, на хозяйственно-бытовые нужды и коммунальные нужды общественных зданий, предприятий общественного питания и коммунальных предприятий определяется по правилам СП 42-101-2003. Расчет годового потребления газа производится для каждой группы потребителей. Микрорайон города разбивается на ряд кварталов в зависимости от этажности застройки. Расчет производится для каждой застройки отдельно, в конце расчета составляется итоговая таблица по всему микрорайону. Крупные потребители, которые присоединяются к сетям высокого и низкого давлений, выделяют в самостоятельную группу (бани, прачечные, хлебозаводы).

	Для определения годовых расходов газа необходимо знать численность населения. Число жителей зависит от плотности  населения, то есть количества жителей, приходящихся на 1 га застройки и площади застройки. 

	Потребление газа на коммунально-бытовые нужды зависит от численности населения, степени охвата района  города центральным отоплением и центральным горячим водоснабжением. Расходы газа определяются согласно СП 42-101-2003.

	Для определения годовых расходов газа необходимо знать численность населения. Число жителей зависит от плотности населения , то есть количества жителей приходящихся на 1 га застройки и площади застройки F:
         N = F*p                                                                                                               (3)

		Плотность населения зависит от этажности и нормы жилой площади на 1 человека. 

	Принимаем следующую плотность населения: чел/га

	5-ти этажные дома

	230 чел./га

	3-х этажные дома

	190 чел./га

	2 этажные дома

	140 чел./га

Общая жилая площадь:      

 А= N*f , м2 	                                                                                                (4)

где f =12 м2– норма жилой площади на 1 человека;

А=629664*12= 755568 м2.

Таблица 1.3 – Подсчет количества жителей по району города Прикумск

 Номер квартала

Этажность

Площадь квартала,

га

Плотность населения, чел/га 

     Число жителей

1

5

3,3

290

957

2

5

4,6

290

1334

3

5

5,8

290

1682

4

5

4,1

290

9              1189

5

5

2

290

580

6

5

2

290

580

7

5

2,2

290

638

8

3

1,6

230

368

9

3

1,2

230

276

10

3

1,2

230

276

11

2

1,6

200

320

12

2

1,8

200

360

13

3

2,6

230

598

14

3

2,1

230

483

15

3

1,2

230

276

16

2

1,3

200

260

17

2

1,3

200

260

18

2

1,6

200

320

19

3

1,8

230

414

20

3

2,3

230

529

21

3

2

230

460

22

3

2,4

230

552

23

3

1,8

230

414

24

2

1,7

200

340

25

2

2,2

200

440

26

5

2,2

290

638

27

5

2,3

290

667

28

2

2,2

200

440

29

2

1,8

200

360

             30

2

2,3

200

460

31

2

2,3

200

460

32

5

2

290

580

33

5

2

290

580

34

2

0,8

200

160

35

2

1,5

200

300

36

2

0,8

200

160

37

5

2,6

290

754

38

2

0,7

200

140

--

--

--

ИТОГО

19605



     1.4.1.   Г о д о в ы е   р а с х о д ы   г а з а   д л я   ж и л ы х   д о м о в



Охват газоснабжением квартир для большинства городов близок к единице. Однако при наличии старого жилищного фонда, который нельзя газифицировать, или, наоборот, при наличии высоких зданий, оборудованных электроплитами, степень охвата газоснабжением квартир будет меньше единицы. Обозначим степень охвата газоснабжением квартир через Y. Число жителей из 1000 человек, пользующихся газом, обозначим Z, причем принимаем его в зависимости от степени газифицирования жилых домов:

Z=0,5 – при наличии в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения;

Z=0,3 - при наличии в квартире газовой плиты и газового водоподогревателя (при отсутствии централизованного горячего водоснабжения); 

Z=0,2 - при наличии в квартире газовой плиты и отсутствии централизованного горячего водоснабжения и газового водоподогревателя. Расчет для удобства пока ведем на 1000 жителей, с дальнейшим пересчетом на полную численность.

1. Годовой расход газа при наличии в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения

Годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды с учетом числа расчетных единиц на 1000 жителей определяется по формуле:

		Qгод. =(Z*Y*Qi*1000* Ni) / Qнр, м3/ год;	                                               (5)

где Qнр =35,709 МДж/м3 - рабочая теплота сгорания газа;

Qi = 4100 МДж - норма расхода теплоты, МДж

Ni = 1000 чел.

Z=1 число жителей из 1000 человек, пользующихся газом

Y=1- степень охвата газоснабжением квартир

	Qгод. = (1*1*4100*1000*1000)/35709 =114816,9 м3/ год;

2. Годовой расход газа при наличии в квартире газовой плиты и газового водоподо-гревателя (при отсутствии централизованного горячего водоснабжения) 

Годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды с учетом числа расчетных единиц на 1000 жителей определяется по формуле:







			Qгод. =(Z*Y*Qi*1000* Ni) / Qнр , м3/ год	                                                    (6)

	где  Qнр =35,709 МДж/м3 - рабочая теплота сгорания газа 

Qi = 10000 МДж - норма расхода теплоты МДж

Ni = 1000 чел. 	

Z=1- число жителей из 1000 человек, пользующихся газом

Y=1- степень охвата населения района города газом

Qгод. = (1*1*10000*1000*1000)/35709 =280041,4м3/ год;

3. Годовой расход газа при наличии в квартире газовой плиты и  отсутствии       централизованного горячего водоснабжения и газового водоподогревателя

Годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды с учетом числа расчетных единиц на 1000 жителей определяется по формуле:

		Qгод. =(Z*Y*Qi*1000* Ni) / Qнр , м3/ год	                                                       (7)

Где Qнр =35,709 МДж/м3 - рабочая теплота сгорания газа 

Qi = 6000 МДж - норма расхода теплоты, МДж

Ni = 1000 чел. 	

	Z=1- число жителей из 1000 человек, пользующихся газом

	Y=1- степень охвата населения района города газом

		Qгод. = (1 *1*6000*1000*1000)/35709 =168024,8 м3/ год;  

		

		1.4.2.   Г о д о в ы е   р а с х о д ы   г а з а    д л я   п р е д п р и я т и й    б ы т о в о г о  

		 о б с л у ж и в а н и я   н а с е л е н и я

		

Определяем годовой расход газа на коммунально-бытовые нужды с учетом числа расчетных единиц на 1000 жителей. 

Прачечные

При расчете потребления газа этими предприятиями учитываем расход газа на стирку белья в дезкамерах и банях. Норма расхода теплоты на стирку белья в течение года, отнесена к 1 тонне сухого белья. 

Годовой расход газа на прачечные с учетом числа расчетных единиц на 1000 жителей определяется по формуле:

		QП= 100* (ZП *YП *Ni ) /1000) * qп,  м3/год	                      (8)

где qп =12600 - норма расхода теплоты на стирку белья в механизированных прачечных, включая сушку и глаженье, МДж

      ZП =0,7 - число жителей из 1000 человек, пользующихся прачечными;

	      YП =0,6 - охват газоснабжением прачечных;

      Ni = 1000 чел.

      QП= 100* (0,7 *0,6*1000 ) /1000) *12600=529200 МДж/год

Бани

	При определении количества помывок в банях исходим из расчета 52 помывки в год

Годовой расход газа в банях определяется по формуле:

			QБ = ( ZБ *YБ * Ni *52*1000)*qБ, МДж/год 	                                                   (9)

где ZБ =0,5 – доля жителей пользующихся услугами бань;

YБ =0,6 – охват газоснабжением бань; 

	qБ =40 - норма расхода теплоты, МДж/ одну помывку

Ni = 1000 чел.

	QБ = ( 0,3*1 * 1000*52*1000)*40= 624000 МДж/год.

	

		1.4.3.   П о т р е б л е н и е   г а з а   в   у ч р е ж д е н и я х   з д р а в о о х р а н е н и я



	Больницы

      При расходе газа в больницах следует учитывать, что их вместимость определяется  из расчета 12 коек на 1000 жителей. Удельная годовая норма  потребления теплоты больницами на приготовление пищи – 3200 МДж на одну койку в год и на приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур (без стирки белья) – 9200 МДж на одну койку в год.

      Годовая норма  потребления теплоты больницами определяется по формуле:

		Q У.З = 0,012*Y У.З * Ni* qУ.З, МДж/год	                           (10)

где Y У.З =0,6 – охват газоснабжением учреждений здравоохранения

      Ni = 1000 чел.

      q У.З  =3200+9200 - норма расхода теплоты на приготовление пищи и горячей воды в больницах, МДж

	      Q У.З = 0,012 * 0,6 * 1000 *3200+9200=89280 МДж/год

	

	

	

		

		

		

		

		

		

	    1.4.4.   Г о д о в ы е   р а с х о д ы   г а з а   д л я   п р е д п р и я т и й   п о   

	п р о и з в о д с т в у   х л е б а   и   к о н д и т е р с к и х   и з д е л и й 



При выпечке хлеба и кондитерских изделий, составляющих основной вид продукции данных потребителей газа, следует учитывать разницу в потреблении тепла на разные 

виды продукции. Норма выпечки хлеба в сутки на 1000 жителей принимается в размере 0,6 ? 0,8 тонны. В эту норму входит выпечка и чёрного, и белого хлеба, а так же выпечка кондитерских изделий. Поэтому удельный расход теплоты применим осредненным. При расчёте расхода газа охват газоснабжением хлебозаводов и пекарен YХ.П У.З  примем равным 1. Общий расход теплоты (МДж/год) на хлебозаводы и пекарни определяются по формуле:

Qхп = (0,7?0,8)*365/1000*Y Х.П * Ni* q ср Х.П, МДж/год	                            (11)

где YХ.П У.З =0,6 – охват газоснабжением для хлебозаводов и пекарен

Ni = 1000 чел.

q хп  =3000 - норма расхода теплоты для хлебозаводов и пекарен, МДж

Qхп = 0,7*365/1000*0,6* 1000* 3000=459900 МДж/год



	1.4.5.   Г о д о в ы е   р а с х о д ы   г а з а   н у ж д ы   о т о п л е н и я ,

	в е н т и л я ц и и   и   г о р я ч е г о   в о д о с н а б ж е н и я



Годовой расход газа на отопление и вентиляцию в тепловых единицах жилых и общественных зданий определяется по формуле: 

       (12)

где tв, tр.о, tр.в, tср.о – температуры  соответственно: 

-внутреннего воздуха (tв==20?С) отапливаемых зданий), 
-расчетная наружная для проектирования отопления (tр.о = минус 22°C), 
-расчетная наружная для проектирования вентиляции(tр.в = минус 22°C),
-средняя наружного воздуха за отопительный период(tср.о,= минус 0,3 °C);

К=0,25;К1= 0,4 – коэффициенты, учитывающие расходы тепла на отопление  и вентиляцию общественных зданий;

Z =16 – среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток;

F=12000 м2– жилая площадь отапливаемых зданий на 1000 жителей.

? = 0,75 – 0,85 - К.П.Д. отопительной системы для котельных; 

q =586 – укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на отопление жилых зданий, кДж/ч на 1 м2 жилой площади; 

Годовой расход газа на центральное горячее водоснабжение от котельных определяется по формуле:

 (13)

где n0=202 – продолжительность отопительного периода, сут. 

q гв=1470 - укрупненный показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение определяется (кДж/чел.•ч.);

N гв = 1000 - число жителей района города, пользующихся горячим водоснабжением от котельных, чел.;

tхз, t хл - температуры водопроводной воды в отопительный и летний периоды, °С (принимаем t хл = 15 ?C, t хз = 5 ?C)

	?гв = 0,75 - коэффициент полезного действия отопительной котельной









Примечание. Для перехода от тепловых единиц (МДж) в объемные применяют

следующее соотношение:

Q=Qт/QРн

где Q - расход газа, м3/год;

Qt- расход газа в тепловых единицах, МДж/год,

Qph - низшая теплота сгорания газа, МДж/м3























Таблица 1.4 – Годовой расход газа жилыми домами

      Потребители

Охват обслуживания,  Zi

Охват газоснабжения, Yi

Кол-во жителей Ni

Норма расхода теплоты Q, МДж

Годовой расход газа Qгод, м?/год

1

2

3

4

5

7

Зона 5-ти этажной застройки

Квартиры с водонагревателями и ПГ-4

1

1

10179

10000

2850542

Зона 3-х этажной застройки

Квартиры с водонагревателями и ПГ-4

1

1

4646

10000

1301073

Зона 2-х этажной застройки

Квартиры с ПГ-4 без централизованного ГВС и водоподогревателя

1

1

4780

6000

803159

ИТОГО:





19605



4954774













































Таблица 1.5 – Годовой расход газа учреждениями, коммунально-бытовыми потребителями

Потребители

Охват обслуживания,  Zi

Охват газоснабжения, Yi

Кол-во жителей

Норма расхода теплоты Q, МДж

Годовой расход газа Qгод, м?/год

1

2

3

4

5

6

Зона 5-ти этажной застройки   (10179 жителя)

Прачечные

0,7

0,6

-

12600

120135

Бани

0,5

0,6

-

40*52 раза в год

2080

141655

Больницы

--

0,6

-

3200+9200

20177

Хлебозаводы

--

0,6

-

3000

104402











386369

Зона 3-х этажной застройки   (4646 жителя)

Прачечные

0,7

0,6

-

12600

57113

Бани

0,5

0,6

-

40*52 раза в год

2080

67345

Больницы

--

0,6

-

3200+9200

9638

Хлебозаводы

--

0,6

-

3000

49633











183729

Зона 2-х этажной застройки    (4780 жителей)

Прачечные

0,7

0,6

-

12600

49792

Бани

0,5

0,6

       -  

40*52 раза в год

2080

58712

Больницы

--

0,6

       -

3200+9200

8402

Хлебозаводы

--

0,6

-

3000

43270











160176

ИТОГО:









730274







































Таблица 1.6 – Потребление газа районом города

Потребители

2  этажа

МДж\год

м?/год 

3 этажей

МДж\год

 м?/год 

5 этажей

МДж\год

м?/год 

ИТОГО

МДж\год

 м?/год 

1

2

3

4

5

Бытовые потребители

4015199

112907

11514051

323774

16549701

465376

91555365

4290493

Прачечные

1770703

49792

2031053

57113

4272240

120135

8073996

227040

Бани

2087916

58712

2394923

67345

5037535

141655

9520374

267712

Больницы

298792

8402

342747

9638

717534

20177

1359073

38217

Хлебозаводы

1538768

43270

1765049

49633

3712744

104402

7016560

197305

ИТОГО:(?)

9711378

273083

18047822

507503

30289756

851745

117525368

3304802

	         1 . 5 . 4   О п р е д е л е н и е   р а с ч е т н ы х   р а с х о д о в   г а з а

Для того чтобы районная система газоснабжения нормально функционировала, ежечасовая подача газа в районная сеть должна строго соответствовать потреблению. Если потребление окажется меньше подачи, сети не примут лишний газ; если же оно будет больше подачи, тогда начнет падать давление газа в сетях и будет нарушено нормальное газоснабжение.

Основными следствиями жесткой связи в районной системе распределения газа является то, что пропускную способность газовых сетей и элементов системы необходимо рассчитывать на типовые, максимальные часовые расходы газа.                                                        Максимальные часовые расходы для районных газопроводов всех давлений и назначений определяют по годовым расходам и коэффициентам неравномерности потребления.

				Qчасмах= Кч.гмахх Qг / 8760 = Qч /m                                                                    (26)

где  Qчасмах.- максимальный часовой расчетный расход, м3/ч;

Кч.гмах.	- максимальный коэффициент часовой неравномерности потребления за год;

	Qг  - годовое потребление газа, м3/год;

		m - число использования максимума.

			m  =  8760/Кч.гмах                                                                                                (27)

Величину, обратную m называют коэффициентом часового максимума 

			Кm  =1/m                                                                                                              (28)

Значения коэффициента часового максимума рекомендуются [7].

	Бани: Кm  =1/2700

	Qгб  =267712 м3/год

	Qчас мах= 99,2 м3/ч;

	Прачечные: Кm  =1/2900

	Qгпр  = 227040 м3/год

	Qчас мах= 78,3 м3/ч;

	Больницы: Кm  =1/2000

	Qгпр  = 38217 м3/год

	Qчас мах=19,1 м3/ч;

	Хлебозаводы: Кm  =1/6000

	Qгпр  = 197305 м3/год

	Qчас мах= 32,9 м3/ч;

	Котельные: Qчас мах=335 м3/ч;

	             1 . 6   О б о с н о в а н и е   в ы б о р а   т р а с с ы

Прокладку наружных газопроводов на территории поселений следует предусматривать, как правило, подземной  в соответствии  со СНиП 2.07.01-89* . Надземная и наземная прокладка 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 наличия блуждающих токов в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89.

Минимальное расстояние по горизонтали от подземных и наземных (в насыпи) газопроводов до зданий следует принимать в соответствии со СНиП[8].

Расстояние по вертикали в свету при пересечении газопроводов всех давлений с подземными коммуникациями следует принимать не менее 0,2м, с электрическими сетями – в соответствии с ПУЭ.

Глубину прокладки газопроводов следует принимать не менее 0,8м до верха газопровода или футляра.

Также при всех равных условиях и соблюдении требований нормативной литературы предпочтение следует отдавать наиболее экономически выгодному варианту. Критерием выбора того или иного варианта должен являться оптимальный баланс между капитальными вложениями в строительство и эксплуатационными расходами в будущую трассу. 

Особое внимание следует уделять перспективам развития системы газоснабжения. 

Следует выбирать диаметры газопровода с учетом возможной перспективы развития газовой инфраструктуры. 

При выборе трассы следует учитывать требования надежности газовой сети. Для надежности и бесперебойной работы газовой сети следует увеличивать количество кольцевых участков и уменьшать количество  тупиковых участков. Такая политика при выборе трассы газопровода не только повысит надежность газовой сети и обеспечит бесперебойность подачи газа потребителям, но и позволит сохранить запас давления для возможного увеличения нагрузки на газовую сеть, а также позволит обеспечить потребителей газом в случае аварии на трассе и в период ремонтных работ.



В ы б о р   и   р а с ч е т   о б о р у д о в а н и я   с и с т е м   г а з о с н а б ж е н и я



	Типовая схема ГРП

      Газорегуляторные пункты (ГРП) размещают в отдельно стоящих зданиях из кирпича или железобетонных блоков. Размещение ГРП в населенных пунктах регламентируется СНиП [7]. На промышленных предприятиях ГРП размещаются на местах вводов газопроводов на их территорию.

Здание ГРП имеет 4 отдельных помещения:

	основное помещение, где размещается все газо-регулирующее оборудование;

	 помещение  для контрольно-измерительных приборов;

	помещение для отопительного оборудования с газовым котлом;

	 помещение для вводного и выводного газопровода и ручного регулирования давления газа.

	В типовом ГРП, можно выделить следующие узлы:

	узел ввода-вывода газа с байпасом для ручного регулирования давления газа после ГРП;

	 узел механической очистки газа с фильтром;

	 узел регулирования давления газа с регулятором  и предохранительно-запорным клапаном;

	узел измерения расхода газа с диафрагмой или счётчиком газа.

В помещении для контрольно-измерительных приборов размещаются самопишущие манометры, измеряющие давление газа до и после ГРП, расходомер газа, дифманометр, измеряющий перепад давления на фильтре. В основном помещении ГРП устанавливаются показывающие манометры, измеряющие давление 

газа до и после ГРП; термометры расширения, измеряющие температуру газа на вводе газа в ГРП и после узла измерения расхода газа.

Газопровод от районной сети среднего или высокого давления подходит к ГРП под землёй. Пройдя фундамент, газопровод поднимается в помещение. Аналогично отводится газ из ГРП. На вводе и выводе газа в ГРП на газопроводе устанавливается изолирующие фланцы.

Газ высокого или среднего давления проходит в ГРП очистку от механических примесей в фильтре. После фильтра газ направляется к линии регулирования. Здесь давление газа снижается до необходимого и поддерживается постоянным с помощью регулятора. Предохранительно-запорный клапан закрывает линию регулирования в случаях повышения и понижения давления газа после регулятора более допустимых пределов. Верхний предел срабатывания клапана составляет 120 % от давления, поддерживаемого регулятором давления. 

Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) защищает газовую сеть после ГРП от кратковременного повышения давления в пределах 110 % от величины давления, поддерживаемого регулятором давления. При срабатывании ПСК избыток газа выбрасывается в атмосферу через газопровод безопасности.

В помещении ГРП необходимо поддерживать положительную температуру воздуха не менее 10 °С. Для этого ГРП оборудуется местной системой отопления или подключается к системе отопления одного из ближайших зданий.

Для вентиляции ГРП на крыше устанавливается дефлектор, обеспечивающий трёхкратный воздухообмен в основном помещении ГРП. Входная дверь в основное помещение ГРП в нижней её части должна иметь щели для прохода воздуха.

	Освещение ГРП чаще всего выполняется наружным путем установки источников направленного света на окнах ГРП. Можно выполнять освещение ГРП во взрывобезопасном исполнении. В любом случае включение освещения ГРП должно осуществляться снаружи.

Возле здания ГРП оборудуется молниезащита и заземляющий контур.





1 . 9   В ы б о р   о б о р у д о в а н и я   г а з о р е г у л я т о р н ы х   п у н к т о в

		

Выбор оборудования ГРП начинается с определения типа регулятора давления газа. После выбора регулятора давления определяются типы предохранительно-запорных и предохранительно-сбросных клапанов. Далее подбирается фильтр для очистки газа, а затем запорная арматура и контрольно-измерительные приборы.



1 . 9 . 1   В ы б о р   р е г у л я т о р а   д а в л е н и я



Регулятор давления должен обеспечивать пропуск через ГРП необходимого количества газа и поддерживать постоянное давление его независимо от расхода.

Расчётное уравнение для определения пропускной способности регулятора давления выбираются в зависимости от характера истечения газа через регулирующий орган. ГРП расположенные в отдельно стоящих зданиях, комплектуются универсальными регуляторами давления РДУК 2. Пропускная способность РДУК 2 определяется: 

		Qмах  =1,595* f *с * Р1* ? *?1/?р , м3/час                                                         (35)

           где f – площадь клапана, см2;

Р1 – абсолютное давление газ на входе в ГРП;

? - коэффициент, зависящий от отношения Р2 /Р1  (определяем из графика);

?р – плотность газа, кг/м3;

Принятая номинальная способность РДУК 2 должна быть в пределах 0,1?0,8 Qмах.

		Qном = 0,8*Qмах                                                                                                    (36)

Р1 = 0,6 МПа;

Р2= 0,005 МПа

?р = 0,723 кг/м3;

Q – пропускная способность регулятора;

Qмах  = 1,595*38,4 *0,4 * 60* 0,5 *?1/0,723 =864,4 м3/час +15%=879,4 м3/час

Qном = 0,8*879,4= 703,5 м3/час;

Выбираем РДУК 2 со следующими характеристиками:

диаметр клапана – 70 мм.

     площадь клапана f – 38,4 см2;

     коэффициент расхода С – 0,4;



1 . 9 . 2   В ы б о р   п р е д о х р а н и т е л ь н о – з а п о р н о г о   к л а п а н а



Промышленность выпускает два типа ПЗК: ПКН и ПКВ. Первый следует применять в случаях, когда после ГРП или ГРУ поддерживается низкое давление, второй – сред-нее. Габариты и тип клапана определяются типом регулятора давления. ПЗК обычно выбирают с таким же условным диаметром, как и регулятор.

Определен тип регулятора РДУК 2. Этот регулятор имеет условный диаметр 70мм. 

Следовательно, ПЗК будет типа ПКН-50.



1 . 9 . 3   В ы б о р   п р е д о х р а н и т е л ь н о – с б р о с н о г о   к л а п а н а



Предохранительно-сбросной клапан подбирается по пропускной способности регулятора давления. Пропускная способность ПСК должна составлять не менее 10 % от пропускной способности регулятора давления или не менее пропускной способности наибольшего из клапанов. Выбираем ПСК-50Н/0,05.



	1 . 9 . 4   В ы б о р   ф и л ь т р а

		

Задачей фильтра в ГРП или ГРУ является отчистка от механических примесей. При этом фильтр должен пропускать весь газовый поток, не превышая допустимую потерю давления на себе в размере 10000 Па.

Промышленность выпускает два вида газовых фильтров: кассетные с литым корпусом типа ФВ-100 и ФВ-200; кассетные со сварным корпусом  типа ФГ7-50-6; ФГ9-50-12; ФГ15-100-6; ФГ19-10-12; ФГ36-200-6; ФГ46-200-12; ФГ80-300-6; ФГ100-300-12.

Первый тип фильтров предназначен для небольших до 3800 м3/ч расходов газа. Второй тип фильтров предназначен для пропуска больших расходов газа. Число после ФГ означает пропускную способность фильтра в тысячах кубических метров в час.

Для подбора фильтра необходимо определить перепад давления газа на нем при расчетном расходе газа через ГРП или ГРУ.

Для фильтров этот перепад давления определяют по формуле:

		?Р = 0,1 • ?Р ГР • (Q Р / Q  ГР)2 • ?? / Р1 (Па),                                                     (37)

           где ?Р ГР - паспортное значение перепада давления газа на фильтре, Па;

Q Р – расчетный расход газа в нормальных условиях, м3/ч;

Q ГР - расход газа по графику в нормальных условиях, м3/ч;

?? - плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;

Р1=0,35 - абсолютное давление газа перед фильтром, МПа;

?Р ГР  = 250 (Па),    Q Р = 422 (м3/ч),    ? = 0,73 (кг/м3),

За исходный возьмем фильтр ФГ15-100-6 

?Р = 0,1 • 250 • (422 / 250)2 • 0,73 / 0,35 = 1000 (Па),

Перепад для фильтра ГРП не превышает допустимого значения 10000 Па, следовательно выбран фильтр ФГ15-100-6. 



1 . 9 . 5   В ы б о р   з а п о р н о й   а р м а т у р ы



	Запорная арматура (задвижки, вентили, пробковые краны), применяемая в ГРП и 

		ГРУ, должна быть рассчитана на газовую среду. Главными критериями при выборе запорной арматуры являются условный диаметр DУ и исполнительное давление РУ.

	Задвижки применяются как с выдвижными, так и с не выдвижными шпинделем. Первые - предпочтительней для надземной установки, вторые - для подземной.

	Вентили применяют в тех случаях, когда повышенной потерей давления можно пренебречь, например, на импульсных линиях.

	Пробковые краны имеют значительно меньшее гидравлическое сопротивление, чем вентили. Их различают по затяжке конической пробки на натяжные и сальниковые, а по методу присоединения к трубам - на муфтовые и фланцевые.

	Материалом для изготовления запорной арматуры служат: углеродистая сталь, легированная сталь, серый и ковкий чугун, латунь и бронза.

	Запорная арматура  из серого чугуна применяется при рабочем давлении газа не более 0,6 МПа. Стальная, латунная и бронзовая при давлении до 1,6 МПа. Рабочая температура для чугунной и бронзовой арматуры должна быть не ниже -35 ?С, для ста-льной не менее -40 ?С.

	На входе газа в ГРП следует применять стальную арматуру, или арматуру из ковкого чугуна. На выходе из ГРП при низком давлении можно применять арматуру из серого чугуна. Она дешевле стальной.

	Условный диаметр задвижек в ГРП должен соответствовать диаметру газопроводов на входе и выходе газа. Условный диаметр вентилей и кранов на импульсных линиях ГРП рекомендуется выбирать равным 20 мм или 15 мм. Принимаем 20 мм.

	

	1 . 1 0   Т е х н и ч е с к и е   р е ш е н и я   п о   г а з о в о м у   о б о р у д о в а н и ю



Оборудование сетевых газорегуляторных пунктов состоит из следующих узлов и элементов:

 -блок – фильтров

 -блок редуцирования

 -блок учета расхода газа

-блок предохранительного клапана

	Блок фильтра предназначен для очистки газа от механических примесей, способных повредить уплотнительные поверхности клапанов регуляторов давления, запорной арматуры.

Для указанных целей широкое распространение получили волосяные фильтры, представляющие собой корпус с сетчатой кассетой, плотно набитой волосом.

Для обеспечения непрерывной работы ГРП при техническом осмотре фильтра в блоке предусмотрен байпас. Блок фильтра имеет специальные штуцера для установки и присоединения контрольно-измерительных приборов: двух манометров, термометра показывающего, дифманометра для измерения перепада давления на кассете фильтра.

В блоке фильтра предусмотрено присоединение двух продувочных газопроводов, один из которых Ду50 обеспечивает возможность продувки подземного вводного газопровода при отключенном ГРП, а второй Ду20 предусмотрен для продувки внутренней полости фильтра.

Основным элементом газового оборудования является блок редуцирования. Блок редуцирования состоит из последовательно соединенных между собой при помощи катушек входной задвижки, предохранительного клапана, регулятора давления и выходной задвижки. Импульсные линии от регулятора давления и предохранительного клапана присоединяются к общему коллектору. В блоке имеется отборное устройство для установки показывающего манометра и присоединения продувочного газопровода Ду20.

В ГРП предусмотрена установка одного блока редуцирования. Проектом предусматривается устройство байпаса, состоящего из двух последовательно соединенных между собой при помощи катушки, задвижек. Между задвижками должен быть установлен манометр и подсоединение продувочного газопровода.

Блок учета расхода газа состоит из двух ротационных с.......................