Реферат: Газові мережі: класифікація та їх трасування

Реферат: Газові мережі: класифікація та їх трасування

Міністерство освіти і науки України

Запорізький Технічний Національний Університет

Реферат з Теплогазопостачання та вентиляції

на тему

Газові мережі: класифікація та їх трасування

                          

Запоріжжя 2006

Зміст

Вступ. 3

1 Транспортування газу. 6

2. Підводні газові трубопроводи. 10

3. Підземні сховища газу. 13

4. Трасування газових мереж.. 14

5. Сучасне становище системи українських газових мереж.. 17

6. Газотранспортна мережа України у системі газопостачання Європи. 18

Загальні висновки. 22

Використана література. 24

Вступ

Важливим фактором економічного і політичного благополуччя будь-якої країни є забезпечення її економіки енергоносіями. За рахунок природного газу в країнах СНД забезпечуються теплом більш 200 млн міського і сільського населення, виробляється 93 % чавуна і близько 60 % мартенівської сталі, 90 % аміаку. На природному газі працює майже половина енергогенеруючих підприємств.

В останні роки природний газ зміцнює свої позиції на енергетичному ринку світу, успішно конкурує з таким загальновизнаним енергоносієм, як нафта. Центр світових глобальних енергетичних досліджень опублікував зведення про те, що в конкуренції нафти і газу як енергоносій верх бере саме природний газ. Якщо в 1979 р. частка нафти в загальносвітовому споживанні енергії складала 80 %, то вже в 1999 р. її частка знизилася до 51 %, уступивши місце природному газу й атомній енергії.

Розвідані газові родовища вже сьогодні здатні на багато років задовольнити зростаючі світові потреби в ньому. Адже за весь час видобутку газу з надр землі витягнуте усього близько 4 % його загальних запасів. І навіть якщо в далекому майбутньому запаси зменшаться, люди знайдуть спосіб його штучного відтворення.

Природний газ — екологічно чисте паливо. Його застосування в промислових галузях скорочує викиди шкідливих компонентів у 4-5 разів. Крім того, газ — унікальне моторне паливо. От чому на використання газу як паливо переводяться автомобілі, тепловози, літаки, річкові судна і сільгосптехніка. Для будь-якої держави питання одержання природного газу (видобуток, покупка, транспортування, збереження) та його ефективного використання повинні бути одними з пріоритетних напрямків діяльності. Особливо ці питання важливі для України, тому що видобуток нафти і газу з її надр здатний задовольнити не більш 10 % потреби, а основу енергетичної кризи складають застарілі технології в промисловості і сільському господарстві, що вимагають підвищеної витрати енергоресурсів на одиницю продукції (у 28 разів більше, ніж, наприклад, у Франції). Природний газ для України є стратегічним імпортованим товаром, „козирною картою” в взаєминах між державами, одним з політичних аргументів.

Основними країнами-хазяїнами газових родовищ на сьогоднішній день у світі є Іран, Росія, Норвегія, Туркменія і прагнучий приєднатися до них Азербайджан.

Україна на сьогоднішній день міцно „прив’язана” до російського газу. Розташовуючи досить розвитий системою трубопроводів, нафтопереробними заводами і газотранспортними підприємствами та спеціалізованим флотом для транспортування зрідженого газу, Україна зацікавлена в тім, щоб разом з Росією виступати на європейському енергоринку як партнери.

Відомо, що 23—26 млрд м3 газу за рік Україна отримує від ВАТ „Газпром” (Росія) як оплату за транспорті послуги. Тому газотранспортна система України є важливим чинником енергетичної безпеки як в економічній, так і в політичній сфері.

Територією України проходить найбільший у світі транзитний газовий потік з Росії в країни Європи. У зв’язку з ним важливе значення має укладена між НАК „Нафтогаз України” та ВАТ „Газпром” угода про забезпечення транзиту російського природного газу територією України до 2013 р. Привабливість української частини маршруту забезпечить також активізація участі України у Міжнародному співробітництві в рамках договору до Європейської Енергетичної Хартії.

Тому газотранспортну систему України варто розглядати як джерело гарантованого надходження природного газу на ринок України. Важливим чинником для України мало б стати опрацювання можливості включення до Програми співробітництва Євросоюзу та України позиції про включення української газотранспортної системи у проекти, пов’язані із реалізацією програми диверсифікації джерел газопостачання до ЄС. Тому виправданими є зацікавлення науковими дослідженнями, що висвітлюють проблеми побудови функціонування, забезпечення надійності та довговічності газотранспортних систем як особливо важливого компонента енергетичної безпеки держави.

Актуальність зазначених вище проблем і визначили вибір теми цієї роботи, зумовили її мету та завдання.

В роботі будуть розглянути питання класифікації газових мереж в Україні, а також проблеми їхнього трасування.

Перелік умовних скорочень:

ГТС — газотранспортна система

ПСГ — підземні сховища газу

ГРС — газорозподільні станції

МРП — міські розподільні пункти

МРС — міські розподільні станції

1 Транспортування газу

Зріджені вуглеводені гази як паливо мають усіма достоїнствами як природного і штучного газів, так і рідких палив. Транспортується вони до місць споживання різними способами: по трубопроводах, залізничним (у цистернах), авіаційним (літаками, вертольотами), водяним (морськими і річковими судами) і автомобільним (автомобільними цистернами, бортовими і спеціальними автомобілями, що перевозять балони) транспортом.

Газова мережа — система трубопроводів (газопроводів), що служить для транспортування пальних газів та розподілу їх між споживачами. Крім того, це є основним елементом системи газопостачання населення та промисловості.

У залежності від призначення розрізняють такі газові мережі: розподільні, призначені для подачі газу від МРС, МРП і сховищ газу до місць споживання, і введення в будинки і спорудження, по яким газ надходить безпосередньо до споживачів. Усередині будинків (споруджень) газ розподіляється по внутрібудинкових газопроводах.

Системи газопостачання являють собою складний комплекс споруджень. На вибір системи газопостачання міста впливає ряд факторів. Це насамперед розмір газофіцируемої території, особливості її планування, щільність населення, число і характер споживачів газу, наявність природних і штучних перешкод для прокладки газопроводів (рік, дамб, ярів, залізничних колій, підземних споруджень тощо). При проектуванні системи газопостачання розробляють ряд варіантів і роблять їхнє техніко-економічне порівняння. Для будівництва застосовують найвигідніший варіант.

Міська газова мережа складається з газопроводів різного призначення; вузлів редукування газів — міських розподільних пунктів (МРП), міських розподільних станцій (МРС), індивідуальних регуляторів тиску, що забезпечують сталість тиску в приладах; газосховищ (газгольдерів), що компенсують нерівномірність добового споживання газу (головним чином для комунально-побутових цілей). Газова мережа обладнається приладами виміру тиску, пристроями зв’язку, сигналізації, автоматики і запірною арматурою (клапанами, кранами, засувками, водяними затворами тощо) для відключення окремих ділянок мережі чи будинків при аваріях, ремонтних роботах і т.д..

У залежності від максимального тиску газу газопроводи розділяють на наступні групи:

— газопроводи високого тиску І категорії — при робочому тиску газу понад 0,6 Мпа (6 кгс/кв.см) до 1,2 Мпа (12 кгс/кв.см) включно для природного газу і газовоздушних сумішей і до 1,6 Мпа (16 кгс/кв.см) для зріджених газів (СУГ);

— газопроводи високого тиску ІІ категорії — при робочому тиску газу понад 0,3 Мпа (3 кгс/кв.см) до 0,6 Мпа (6 кгс/кв.см);

— газопроводи середнього тиску — при робочому тиску газу понад 0,005 Мпа (0,05 кгс/кв.см) до 0,3 Мпа (3 кгс/кв.см);

— газопроводи низького тиску — при робочому тиску газу до 0,005 Мпа (0,05 кгс/кв.см) включно.

Газопроводи високого і середнього тиску служать для постачання міських розподільних мереж середнього і низького тиску. По ним йде основна маса газу до всіх споживачів міста. Ці газопроводи є основними артеріями, що харчують місто газом. Їх виконують у виді кілець, підлоги кілець або променів. Газ у газопроводи високого і середнього тиску подається від газорозподільних станцій (ГРС).

До газових мереж низького тиску приєднуються житлові і суспільні будинки, а також дрібні комунально-побутові підприємства; мережі середнього і високого тиску служать для газопостачання розподільних газопроводів низького і середнього тиску через загальміські розподільні пункти, а також газопроводів промислових і великих комунально-побутових підприємств через місцеві розподільні пункти і газорегуляторні установки; мережі високого тиску призначені для подачі газу до сховищ і великим промислової підприємствам.

Сучасні системи міських газових мереж мають ієрархічну систему побудови, що погоджується з приведеною вище класифікацією газопроводів по тиску. Верхній рівень складають газопроводи високого тиску першої і другої категорії, нижній газопроводи низького тиску. Тиск газу при переході з високого рівня на більш низький поступово знижується. Це здійснюється за допомогою регуляторів тиску, установлених на ГРП.

Таблиця 2. Норми споживання газу в житлових будинках

Споживачі газу	Показник споживання газу	Норми розходу теплоти, МДж (тис. ккал)
При наявності в оселі газової плити та централізованого гарячого водопостачання при газопостачанні:
природним газом	На 1 люд в рік	2800 (660)
СУГ	Так само	2540 (610)
При наявності в оселі газової плити та газового водообігрювача (при відсутності централізованого гарячого водопостачання) при газопостачанні:
природним газом	«	8000 (1900)
СУГ	«	7300 (1750)
При наявності в оселі газової плити та відсутності централізованого гарячого водопостачання і газового водообігрювача при газопостачанні:
природним газом	«	4600 (1100)
СУГ	«	4240 (1050)

За числом ступіней тиску, застосовуваних у міських газових мережах, вони класифікуються на:

— одноступінчаті, що подають споживачам газ одного тиску (для невеликих населених пунктів);

— двоступінчасті, що подають газ двох тисків — середнього і низького, чи високого до 6 кгс/кв.см і низького (у середніх містах);

— триступінчасті, що подають газ трьох тисків — високого до 6 кгс/кв.см, середнього і низького (у великих містах);

— багатоступінчасті, що подають газ чотирьох тисків — високого до 12 кгс/кв.см, високого до 6 кгс /кв.см, середнього і низького (у найбільших містах).

Для трубопроводів газових мереж застосовуються суцільнотягнені і шовні труби, виготовлені з низьколегованих сталей.

Газові мережі населених місць звичайно влаштовуються у виді системи замкнутих кілець чи контурів, що забезпечує безперебійність газопостачання при відключенні окремих ділянок газопроводу. Усі міські газові мережі, як правило, укладаються в грунт. На територіях промислових і комунально-побутових підприємств застосовується переважно наземна прокладка газових мереж. Підземні сталеві газові мережі, як і магістральні газопроводи, захищаються від грунтової корозії і блукаючих струмів протикорозійною ізоляцією; застосовуються також електричні методи захисту (катодна, дренажна, протекторна тощо). Діаметри газопроводів визначаються гідравлічним розрахунком з урахуванням усіх споживачів у години максимальної витрати газу. Глибина закладення міських мереж, що прокладаються в землі, залежить від рівня промерзання грунту і ступені осушки газу, що транспортується.

За діючими правилами газопроводи вологого газу повинні укладатися нижче середньої глибини промерзання грунту, а осушеного газу можуть розміщатися в зоні мерзлого грунту на відстані не менш 0,8 м від верха труби до поверхні землі (у зв’язку з необхідністю запобігання газопроводу від руйнування транспортним навантаженням). Внутрібудинкові газові мережі прокладаються із сталевих труб, вони складаються зі стояків, що транспортують газ у вертикальному напрямку звичайно по усій висоті будинку, і внутріквартирних газопроводів, що подають газ від стояків до окремих газових приладів. Газові стояки, як правило, прокладаються в сходових клітках, коридорах і кухнях; не допускається прокладка стояків у житлових кімнатах і санвузлах.

Вибір системи газопостачання в місті залежить від характеру споживачів газу, яким потрібний газ відповідного тиску, а також від довжини і навантаження газопроводів. Чим різноманітніше споживачі газу і чим більш велику довжину і навантаження мають газопроводи, тим складніше буде система газопостачання.

У більшості випадків для міст із населенням до 500 тисяч чоловік найбільше економічно доцільної є двоступінчаста система. Для великих міст із населенням більш мільйона чоловік і наявністю великих промислових підприємств кращою є трьох- чи багатоступінчаста система.

У табл. 3 наведено класифікацію газопроводів, що входять у систему газопостачання.

Таблиця 3. Класифікація газопроводів, що входять у систему газопостачання

Газопроводи	Класифікаційні показники
Зовнішні (вуличні, внутріквартальні, двірські, міжцехові) і внутрішні (розташовані усередині будинків й приміщень)	Місцезнаходження відносно планування поселення
Підземні (підвідні), надземні (надводні), наземні	Місцезнаходження відносно поверхні землі
Розподільні, газопроводи-введення, вступні, продувні, сбросні, імпульсні, а також міжпоселкові	Призначення в системі газопостачання
Розподільні, газопроводи-введення, вступні, продувні, сбросні, імпульсні, а також межпоселкові	Тиск газу
Металеві (сталеві, мідні й ін.) і неметалічні (поліетиленові й ін.)	Матеріал труб
Природного газу, побіжного газу і СУГ	Вид газу, що транспортується

2. Підводні газові трубопроводи

Підводні трубопроводи призначені для транспортування газу від морських стаціонарних платформ, центральних технологічних платформ і блок-конструкторів до установ без причального наливу і на берегові приймальні пункти.

Основними експлуатаційними чинниками, які діють на підводний трубопровід, є гідростатичний га хвильовий тиск, підводні течії, температурні впливи, корозійна активність середовища.

Гідростатичний тиск безпосередньо залежить від глибини моря на трасі та істотно змінюється лише в районах з відчутними припливами та відпливами. Хвильовий тиск пов’язаний зі зміною поверхні моря, і навіть на значній глибині позначається на зовнішньому навантаженні підводного трубопроводу у вигляді змінної складової, дія якої залежить не лише під параметрів хвиль, а й від напрямку хвильового фронту. Підводні течії пов’язані з гідрогеологічними умовами. Температура води на великих глибинах змінюється незначно, але на глибинах, де розташовано більшість сучасних підводних нафтогазопроводів, річний діапазон температурних змін складає 10-20 К. Середня швидкісна корозії сталі в морській воді порівняно постійна і не перевищує 0,15 мм/рік. Проте досвід експлуатації показує, що на поверхні сталі виникає місцева корозія у вигляді пітів, швидкість якої змінюється в доволі широкому діапазоні (0,5 — 2.5 мм/рік).

Навантаження, що діюсь на підводний трубопровід в процесі експлуатації, прийнято поділяти на такі групи:

Страницы: 1, 2