Что собой представляет система газоснабжения

Магистральный газопровод предназначен для транспортировки природного газа из мест добычи к распределительным газопроводам, а далее, через внутридомовые трубы, к конечным потребителям. Система имеет свои правила сооружения, нормы эксплуатации и стандарты использования.

Газораспределительные системы

Газораспределительные системы (ГОСТ 54983 2012) – это промышленные комплексы, по которым обеспечивается доставка газа под давлением от производителя или добытчика к потребителям. Включает в себя газораспределительные сети и станции по пути следования магистрального газопровода.

Комплекс оборудован специальными приборами для создания и поддержания нужного давления внутри труб, а также:

• приборами для измерения расхода голубого топлива;
• запорной арматурой на случай утечки или аварии на какой-либо ветке газопровода;
• устройствами для связи;
• сигнализацией.

Основным элементом системы являются газораспределительные сети, по которым непосредственно транспортируется топливо.

Общие требования

Требования к газораспределительным системам:

• Необходимость доставлять топливо к потребителям в нужном объеме и определенных параметров.
• Строительство и проектирование новых объектов системы, а также реконструкция старых должны производиться согласно существующим схемам, разработанным в составе региональных, межрегиональных и федеральных программ газификации.
• Внутренний диаметр газопровода должен рассчитываться, исходя из пикового максимального объема потребления газа в данном регионе.
• Качество природного газа определяется стандартом ГОСТ 5542 – сжиженного углеводородного газа (СУГ).
• Системы должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить максимальный уровень защиты при эксплуатации газораспределительных сетей.
• Прокладка труб осуществляется с учетом гидрогеологических условий.

• 

  Прочность газопровода определяется толщиной стенок труб, материала изготовления, соединительных деталей с учетом нагрузки на элементы конструкции, температура газа.
• Различные деформации трубопровода, например, температурные, недопустимы.
• Специальные требования СНиП предусматривают нормы строительства в сейсмически нестабильных регионах.
• Стальные конструкции должны быть защищены от ржавчины, почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами.
• Стальные конструкции, расположенные под автомагистралями, должны быть защищены дополнительными техническими средствами во избежание продавливания или прокола.
• Для подземного газопровода применяются стальные и полиэтиленовые трубы, для надземного и наземного – только стальные.
• Существуют стандарты для качества стали, из которой изготавливают трубы для транспортировки газа. Их необходимо учитывать.
• Ударная вязкость стали для регионов, где температура может опускаться ниже 40 градусов по Цельсию, должна быть не менее 30 Дж на см².

Пункты редуцирования и учета газа

Пункты редуцирования газа блочного типа выполняют следующие функции:

• аварийное отключение подачи топлива;
• учет расхода газа;
• поддержание давления независимо от давления на входе;
• редуцирование (понижения) давления на входе.

Различают промышленные и домовые пункты для редуцирования газа. Оборудование также классифицируется:

• по числу выходов – один или более;
• по количеству линий редуцирования – только основной, основной и резервный, с двумя линиями, настроенными на разное давление, с двумя резервными, с двумя основными и двумя резервными, с последовательным понижением давления, с одним или двумя выходами.

Газорегуляторные пункты из двух или четырех линий делятся на установки с последовательной или параллельной регуляцией. По выходному давлению – одинаковому или разному. Вдобавок пункты имеют разную пропускную способность.

Резервные и баллонные установки СУГ

Сжиженный углеводородный газ может служить дополнительным резервным топливом для установок, работающих на природном газе. СУГ дешевле дизельного топлива или мазута, а также угля, но в России еще недостаточно распространена подобная практика.

Эксплуатационные расходы невелики. Преимущество в том, что СУГ не нужно обогревать в условиях низких температур. Переход в обычную форму происходит благодаря смесительным системам.

Резервирование топлива необходимо для работы котельных в социально значимых объектах – школах, больницах, детских садах.

СУГ можно хранить в резервуарах – надземных или подземных – а также в баллонах. Резервуарная установка должна быть оборудована регулятором давления, объема и остатка газа внутри, запорной арматурой, трубопроводами для каждой фазы – жидкой и парообразной.

Необходимо следовать правилам при установке надземных и подземных резервуаров, чтобы обеспечить их устойчивое положение на весь срок службы. Желательно иметь не менее двух резервуаров в установке. Если работает только один, по правилам эксплуатации должен допускаться длительный перерыв в потреблении СУГ – не менее месяца.

Общая вместимость резервной установки подземного типа – 300 кубических метров. Надземной – от 5 до 20 кубометров. В один подземный резервуар может поместиться от 50 до 100 кубометров СУГ, наземный – от 5 до 10.

Баллонные установки СУГ подразделяются:

• на комплексы индивидуального пользования, состоящие из двух баллонов;
• групповые, состоящие из нескольких баллонов – обычно до 10 – 12 шт.

Используются разные типы стальных баллонов – с клапанами, обечайками, а также с различными комбинациями этих элементов.

В газобаллонную установку входят:

• стальной баллон для СУГ;
• запорная арматура – клапаны, угловые вентили;
• регулятор давления;
• манометр остатка газа внутри;
• клапан ПСК;
• трубопроводы низкого и высокого давления.

Баллонные установки могут располагаться как внутри, так и снаружи здания. Соединяются между собой с помощью резиновых шлангов или металлического коллектора. Объем одного баллона варьируется в зависимости от того, какую площадь необходимо обогревать: для жилых зданий объем до 1 кубометра, для промышленных объектов – до 1,5 кубометров.

Газонаполнительные станции и пункты СУГ

Газонаполнительные станции предназначены для хранения сжиженного углеводородного газа, распределения его по баллонам и отпуска потребителям. Там же может находиться оборудование для заправки автомобилей.

Станции обычно строят подальше от жилых районов, но так, чтобы недалеко располагалось пожарное депо, а также находились удобные подъезды к объекту. До ближайших лесополос должно быть не менее 50 метров. Покрытие грунта – не горючее.

На заправочной станции должны быть оборудованы стоянки для высадки пассажиров.

Наружные газопроводы

Газопроводы классифицируют по следующим группам:

• наружные – среди них уличные, дворовые, внутриквартальные, межцеховые;
• внутренние;
• подводные;
• надводные;
• надземные.

Наружным считается газопровод, проложенный до внешней грани здания. Для его монтажа есть специальные правила СНиП:

• прокладка по стенам зданий допускается, если давление в трубах не превышает 0,3 МПа;
• трубы высокого давления прокладывают над окнами верхних этажей, и только в нежилых зданиях;
• нельзя монтировать газопровод рядом с электролинией, если она не находится в стальной трубе;
• если линия электропередач пересекается с газопроводом, он должен располагаться уровнем выше;
• расстояние между газопроводом и другими трубами от 100 до 300 мм – зависит от диаметра;
• должна быть запорная арматура, чтобы отключить весь газопровод или его участок;
• при комбинированном размещении разных труб должен быть обеспечен свободный доступ к каждому виду коммуникаций.

Не допускается строительство газопроводов в подвалах, а также их ввод в лифт, мусоросборник, трансформаторную станцию и другие подсобные помещения.

Надземный

Надземный газопровод монтируется над или на поверхности земли. Иногда используются опоры из негорючих материалов.

Размещение возможно:

• на колонах или эстакадах;
• в котельных или других производственных зданиях промышленного назначения;
• по глухим стенам или возле неоткрывающихся окон;
• по мостам из негорючих материалов – в этом случае трубы должны быть бесшовными или электросварными;
• по стенами крыше зданий.

Транзитная прокладка газопровода с любым давлением по стенам и кровле общественных зданий не допускается. Также нельзя строить газовый трубопровод на мосту, выполненному из горючих материалов.

Надземные газопроводы могут пересекать на своем пути овраги, реки, автомобильные, железнодорожные или трамвайные пути.

Особые требования прокладки газового трубопровода обозначены в СНиП относительно линии метрополитена. В этом случае возможны масштабные аварии из-за искры и возгорания газа, если произойдет утечка.

Подземный

Выбор трассы для подземного газового трубопровода следует выбирать исходя из пучинистости грунта и других геологических особенностей, а также коррозионной активности почв в регионе, наличия блуждающих токов.

При близком расположении надземных и подземных газовых коммуникаций необходимо использовать бесшовные или электросварные трубы, особенно, если по ТУ расстояние между ними сокращается на 50%.

Газопроводы подземного типа в местах выхода и входа в грунт заключаются в футляры. Если нет опасности повреждения трубы, установка футляра не обязательна.

Совместная прокладка газопровода и электрических линий для его обслуживания осуществляется согласно ПУЭ – правила устройства электроустановок.

Возможна прокладка подводных переходов подземного трубопровода через речки. В этом случае монтаж осуществляется в самом узком, но ровном плесовом участке с пологими неразмываемыми склонами. Следует избегать участков, сложенных скальными грунтами.

Подводные участки газопровода обычно прокладывают в 2 ветки с одинаковой пропускной способностью – на случай повреждения какой-либо из них.

Высокого и низкого давления

Классификация газопроводов по давлению газа:

• газопровод низкого давления – используется для подачи голубого топлива к жилым домам, административным центрам, коммунальным и бытовым предприятиям, рабочее давление обычно не превышает 0,005 МПа;
• газовые трубопроводы со средним давлением – для обслуживания промышленных объектов, газорегуляторных объектов, рабочее давление от 0,005 до 0,3 МПа;
• высокого давления 2 категории – от 0,3 до 0,6 МПа для обеспечения газом крупных промышленных предприятий, а также газопроводы с более низким давлением;
• газопровод высокого давления 1 категории – от 0,6 до 0,2 МПа – для быстрой доставки от мест добычи по газораспределительным сетям к потребителям.

В свою очередь магистральные газопроводы делятся на 2 класса по уровню давления:

• к 1 относится трубы, в которых давление от 2,5 до 10 МПа;
• ко 2 трубы с давлением от 1,2 до 10 МПа.

Пересечение водных преград и оврагов, ж/д путей и автодорог

Подземные газопроводы любого уровня давления, которые пересекают железнодорожные, автомобильные или трамвайные пути, необходимо укладывать в футляр. Вопрос о необходимости обустройства футляра и его уровне прочности, а также глубине укладки, решается проектной организацией в каждом конкретном случае.

В таких местах толщина стенок стального трубопровода должна превышать расчетную на 2 – 3 мм. Если используются полиэтиленовые трубы, их запас прочности должен быть не менее 3,2 на территории города.

Газопроводы в местах подводных переходов прокладываются с заглублением в дно. При расчете на всплытие иногда необходима балластировка трубы.

Укладка трубы осуществляется методом наклонно-направленного бурения. Прокладка труб – ниже предполагаемого профиля дна на 2 м минимально.

Трубы, применяемые для подводных участков, должны быть с утолщенными стенками – больше расчетной толщины на 2 – 3 мм, но не менее 5 мм. Возможно применение ПЭ труб с запасом прочности 2,5, если давление газа не превышает 0,6 МПа. Запорная арматура устанавливается за 10 м от предполагаемой границы перехода.

Расстояния до зданий и сооружений, других инженерных путей

При строительстве надземных или наземных газопроводов следует учитывать их расположение относительно жилых, промышленных объектов, а также построек особого типа. Расстояние обозначается в метрах.

Требования к газопроводам в особых условиях

Свод правил «СП Газоснабжение» предусматривает строительство трубопроводов в особо неблагоприятных условиях:

• на пучинистых, просадочных, набухающих, многолетнемерзлых, скальных, элювиальных грунтах;
• при возможной сейсмической активности выше 6 – 7 баллов;
• на закарстованных и подрабатываемых территориях;
• в городах с проживанием свыше 1 млн. человек и сейсмичности выше 6 баллов;
• с проживанием более 100 тысяч человек и сейсмичности выше 7 баллов.

В таких условиях возможно негативное влияние на газопровод. В случае проживания большого чиса людей необходимо предусматривать запасную ветку газоснабжения, расположенную в другом конце города – на случай повреждения основной. При этом трубопроводы среднего и высокого напора необходимо закольцовывать и предусматривать отключение сегментов запорными механизмами.

Переходы труб через реки и овраги шириной до 80 м в сейсмически активных регионах должны осуществляться воздушным способом. При этом опоры и ограничители трубы должны обеспечивать достаточную ее подвижность во избежание сброса с опоры во время землетрясения.

Допускается использование полиэтиленовых газовых труб с запасом прочности не менее 3,2 в защитной оболочке. При этом сварные соединения проверяются физическими методами на наличие повреждений.

Для резервуаров СУГ, расположенных под землей, предусматривают поверхностные газопроводы для жидкой и парообразной фазы.

Перед строительством магистрали проводится гидравлический расчет газопровода для правильного выбора диаметра труб и обеспечения бесперебойной подачи топлива с заданными параметрами.

Реставрация и ремонт

Стальные трубы газопровода нуждаются в периодической замене и реставрации. Обычная газовая труба служит около 25 лет. В экстремальных условиях меньше.

Ремонт оборудования и замена участка трубы может производиться двумя способами:

• при остановке технологического процесса, когда прекращается подача газа на данном участке;
• без остановки перекачки газа.

Работы по ремонту, которые чаще всего выполняются:

• замена изношенного участка трубы;
• байпасирование дефектного участка для ремонта;
• ремонт или замена запорного клапана;
• монтаж дополнительных веток трубопровода;
• установка приборов дистанционного управления, сигнализации, учетного оборудования;
• установка заглушки с последующим демонтажем трубопровода.

Технологии ремонта позволяют работать без остановки технологического процесса на ветках магистрального трубопровода с давлением до 10 МПа и температурой до 370 градусов.

Внутренние газопроводы

Внутренние газопроводы – это система труб и различных приборов контроля, которые транспортируют газ к тепловым агрегатам внутри дома или квартиры. Внутреннюю разводку подключают к внутридомовым газопроводам низкого давления с давлением не более 3000 Па.

При подключении внутриквартирной разводки к сетям со средним или высоким давлением, обязательно наличие редуцирующего оборудования, например, газорегуляторной установки шкафного типа.

Каждый объект, который потребляет газ, должен быть оборудован приборами учета расхода голубого топлива в соответствии с требованиями нормативных документов РФ.

Газовая разводка

Вначале составляется проектная документация. Учитывается место входа трубы в дом – это должно быть нежилое помещение или котельная. Из нее проще всего вести дальнейшую разводку по дому. Через пробуренное в стене отверстие, в которое вставляется стальная гильза (футляр), труба вводится в дом.

Если планировка здания не позволяет ввести трубопровод в нежилое помещение и труба проходит через жилые комнаты, такой способ называется транзитным. При этом не разрешается ставить запорную арматуру на таких участках, а также выполнять резьбовые соединения.

Из соображений безопасности труба прокладывается внутри открытым способом. Это ухудшает эстетические характеристики, но открывает доступ для своевременного ремонта или отключения подачи топлива.

Есть возможность уложить трубы в штробы и закрыть их вентилируемыми экранами, которые можно легко демонтировать, услышав запах газа в помещении.

Трубы соединяют с помощью электрической сварки. Это наиболее надежный способ.

Нельзя монтировать газовую разводку в вентиляционных трубах.

Оборудование

К газовому оборудованию для частного дома относится:

• мини котельная;
• приборы для учета расхода газа – счетчики;
• оборудование для использования сжиженного газа;
• системы управления, сигнализации утечки газа.

Кроме этого – газовые котлы, печи и отопительные приборы, которые работают на голубом топливе.

Опрессовка

Опрессовка газопровода необходима для дальнейшего безопасного использования системы. Проводится методом закачивания воздуха внутрь системы под давлением. Если через некоторое время показания манометра снижаются, в газопроводе имеется утечка.

Техника безопасности

При монтаже внутреннего газопровода запрещено:

• укладывать тонкостенные газовые трубы через дверные или оконные проемы;
• прокладывать трубы ниже 2 м от уровня пола;
• гибкие участки трубы делать длиннее 3 м;
• выполнять разводку в труднодоступных местах;
• если кухонная разводка выполнена в вентиляции, данный участок нельзя совмещать с общедомовой вентиляционной системой;
• потолок и стены вблизи газовой трубы должны быть выполнены из негорючих материалов;
• в качестве крепления используются стальные скобы и хомуты с резиновыми подкладками.