Введение к курсовой о газоснабжении района города

Содержание

Содержание 

Введение

2. Расчетно-пояснительная часть

2.1 Характеристика газоснабжаемой территории

2.2 Основные характеристики газового топлива

2.3 Расчетные расходы газа районом города

2.4 Описание распределительной системы газоснабжения района     города

2.5 Количество сетевых газорегуляторных пунктов (ГРП) и их размещение на территории района20 

2.6 Гидравлический расчет распределительных газопроводов СНД

2.7 Гидравлический расчет распределительных газопроводов СВД

2.8 Устройство внутридомовых газопроводов...............................................28  

2.9 Выбор материала газопровода, вида прокладки газопровода и    защиту их от коррозии

     3. Заключение

     4. Список используемых источников

Введение

Современные   городские   распределительные   системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих основных элементов газовых сетей низкого, среднего и высокого давления, газораспределительных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ). Для управления эксплуатацией этой системой имеется специальная служба с соответствующими средствами, обеспечивающими возможность бесперебойного газоснабжения.

Проекты  газоснабжения  областей,   городов,  поселков разрабатывают на основе схем перспективных потоков газа, схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и проектов районных планировок, генеральных планов городов с учетом их развития на перспективу. Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных элементов или участков газопровода для производства ремонтных и аварийных работ.

Основным элементом городских систем газоснабжения являются газопроводы, которые классифицируются по давлению газа и назначению. В зависимости от максимального давления газа городские газопроводы разделяют на следующие группы:

- газопроводы низкого давления с давлением газа до 5 кПа;

- газопроводы среднего давления с давлением от 5 кПа до 0.3 МПа;

- газопроводы высокого давления II категории с давлением от 0.3 до 0.6 МПа;

- газопроводы высокого давления I категории с давлением газа от 0.6 до 1.2 МПа.

Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые, общественные здания и предприятия бытового обслуживания.

Газопроводы среднего и высокого(II категории) давления служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего давления через ГРП.

Городские газопроводы высокого (I категории) давления являются основными артериями, питающими крупный город, их выполняют в виде кольца , полукольца или в виде лучей.

В данном курсовом проекте нужно выполнить выбор и расчет городской,   внутриквартальной   и   внутридомовой   системы газоснабжения , а также подбор оборудования ГРУ и расчет горелки для котла квартальной котельной согласно исходным данным.

Технико-экономические преимущества использования газа:

- Газ – универсальное, высококачественное топливо, способное удовлетворить все нужды производств и исключает необходимость применять другие виды топлива и электричества.

- Удобство транспорта и отсутствие необходимости складского хранения обеспечивают высокий экономический эффект замены других видов топлива газовым.

- Применение газа позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия труда на производстве и быта населения. Способствует росту производительности труда, позволяет оздоровить воздушный бассейн в городах и промышленных центрах.

- Природный газ является ценным химическим сырьем промышленности для производства спирта, каучука, пластмасс и т.д.

- По сравнению с твердым топливом газообразное имеет следующие преимущества:

- простота транспортировки к объектам потребления;

- быстрота зажигания и прекращения горения;

- возможность полного сжигания при незначительных избытках воздуха с достижением высоких температур в топочных устройствах;

- легкость поддержания требуемой технологической атмосферы (окислительной, восстановительной , нейтральной )

Снабжение природным газом городов и населенных пунктов имеет своей целью:

улучшение бытовых условий населения;

замену более дорогого твёрдого топлива или электроэнергии в тепловых процессах на промышленных предприятиях, тепловых электростанциях, на коммунально-бытовых предприятиях, в лечебных учреждениях, предприятиях общественного питания и т. п.;

улучшение экологической обстановки в городах и населенных пунктах, так как природный газ при сгорании практически не выделяет в атмосферу вредных газов.

Природный газ подается в города и поселки по магистральным газопроводам, начинающимся от мест добычи газа (газовых месторождений) и заканчивающихся у газораспределительных станций (ГРС), расположенных возле городов и поселков.

Для снабжения газом всех потребителей на территории городов строится распределительная газовая сеть, оборудуются газорегуляторные пункты или установки (ГРП и ГРУ), сооружаются необходимые для эксплуатации газопроводов контрольные пункты и другое оборудование.

На территории городов и посёлков газопроводы прокладываются только под землёй.

На территории промышленных предприятий и тепловых электростанций газопроводы прокладываются над землей на отдельно стоящих опорах, по эстакадам, а также по стенам и крышам производственных зданий.

Прокладку газопроводов выполняют в соответствии с требованиями СНиП [1].

Природный газ используется населением для сжигания в бытовых газовых приборах: плитах, водяных газовых нагревателях, в отопительных котлах

На предприятиях коммунально-бытового обслуживания населения газ используется для получения горячей воды и пара, выпечки хлеба, приготовления пищи в столовых и ресторанах, отопления помещений.

В лечебных учреждениях природный газ используется для санитарной обработки, приготовления горячей воды, для приготовления пищи.

На промышленных предприятиях газ сжигают в первую очередь в котлах и промышленных печах. Его также используют в технологических процессах для тепловой обработки изделий, выпускаемых предприятием.

В сельском хозяйстве природный газ используется для приготовления корма животным, для обогрева сельскохозяйственных зданий, в производственных мастерских.

При проектировании газовых сетей городов и поселков приходится решать следующие вопросы:

определить всех потребителей газа на газифицируемой территории;

определить расход газа для каждого потребителя;

определить места прокладки распределительных газопроводов;

определить диаметры всех газопроводов;

подобрать оборудование для всех ГРП и ГРУ и определить места их расположения;

подобрать всю запорную арматуру (задвижки, краны, вентили);

определить места установки контрольных трубок и электродов для контроля за состоянием газопроводов время их эксплуатации;

разработать способы прокладки газопроводов при их пересечении с другими коммуникациями (дорогами. теплотрассами, реками, оврагами и т.п.);

определить сметную стоимость строительства газопроводов и всех сооружений на них;

разобрать мероприятия для безопасной эксплуатации газопроводов.

Объем решаемых вопросов из приведенного перечня определяется заданием на курсовой или дипломный проект.

Исходными данными для проектирования сетей газоснабжения являются:

состав и характеристики природного газа или месторождения газа;

климатические характеристики района строительства;

план застройки города или населенного пункта;

сведения об охвате газоснабжением населения;

характеристики источников теплоснабжения населения и промышленных предприятий;

данные по выпуску продукции промышленными предприятиями и нормы затрат теплоты на единицу этой продукции;

численность населения города или плотность населения на один гектар;

перечень всех потребителей газа на период газификации и перспективы развития города или посёлка на ближайшие 25 лет;

перечень и тип газоиспользующего оборудования на промышленных и коммунально-бытовых предприятиях;

этажность застройки жилых районов.

II Расчетно - пояснительная часть

2.1 Характеристика газоснабжаемой территории

Арха́нгельск - город на севере европейской части России. Административный центр Архангельской области и Приморского муниципального района, образует городской округ Архангельск. Население - 350 985 чел. (оценка на 1 января 2013). Расположен на обоих берегах Северной Двины и островах дельты в 3035 км от места впадения реки в Белое море. Климат умеренный, морской.

Город расположен в устье Северной Двины в 3035 километрах от впадения её в Белое море. Архангельск находится на равнинной местности. Высота над уровнем моря - 7 метров. Территория городского округа Архангельск составляет 29442 га (294,42 км²). Городские набережные протянулись вдоль речных рукавов на 35 км.

Архангельск приравнен к районам Крайнего Севера.

Климат города умеренный, морской с продолжительной умеренно холодной зимой и коротким прохладным летом. Он формируется под воздействием северных морей и переносов воздушных масс с Атлантики в условиях малого количества солнечной радиации. Средняя температура января - −12,8°, июля - +16,3°. За год выпадает 607 мм осадков. 

Для Архангельска характерны частые перемены погоды, высокая влажность воздуха и большое количество дней с осадками. При вторжении холодного воздуха со стороны Сибири зимой периодически морозы до −45°C (последний раз −45° отмечалось 21 января 2010 года), в то же время иногда бывают и оттепели. Летом при вторжении горячей воздушной массы со стороны степей Казахстана возможна жара, в то же время летом в ночное время возможны заморозки.

Максимальная температура в Архангельске +34,4° была зафиксирована 13 июля 1972 года. Минимальная температура −45,2° зафиксирована 8 января 1885 года.

Климатологические данные:

Расчётная температура самой холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92: 21 °С.

Средняя годовая температура : +1,3 °С.

Отопительный период: 

           продолжительность: 273 суток,

           средняя температура наружного воздуха -8 °С,

2.2 Основные характеристики газообразного топлива

Для определения состава природного газа необходимо знать его низшую теплоту сгорания Qнр. Она определяется исходя из состава газа и лежит в диапазоне 35…40 МДж/м3.

2.4 Описание распределительной системы газоснабжения района города 

Системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений. На выбор системы газоснабжения города оказывает влияние ряд факторов. Это прежде всего: размер газифицируемой территории, особенности ее планировки, плотность населения, число и характер потребителей газа, наличие естественных и искусственных препятствий для прокладки газопроводов (рек, дамб, оврагов, железнодорожных путей, подземных сооружений и т.п.).При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. Для строительства применяют наивыгоднейший вариант.

В зависимости от максимального давления газа городские газопроводы разделяют на следующие группы:

высокого давления 1 категории с давлением от 0,6 до 1,2 МПа;

высокого давления 2 категории с давлением от 0,3 до 0,6 МПа;

среднего давления от 5 кПа до 0.3 МПа;

низкого давления до 5 кПа;

Газопроводы высокого и среднего давления служат для питания городских распределительных сетей среднего и низкого давления. По ним идет основная масса газа ко всем потребителям города. Эти газопроводы являются основными артериями, питающими город газом. Их выполняют в виде колец, полу колец иди лучей. Газ в газопроводы высокого и среднего давления подается от газораспределительных станций (ГРС).

Современные системы городских газовых сетей имеют иерархическую систему построения, которая увязывается с приведённой выше классификацией газопроводов по давлению. Верхний уровень составляют газопроводы высокого давления первой и второй категории, нижний газопроводы низкого давления. Давление газа при переходе с высокого уровня на более низкий постепенно снижается. Это осуществляется с помощью регуляторов давления, установленных на ГРП.

По числу ступеней давления, применяемых в городских газовых сетях, они подразделяются на:

двухступенчатые, состоящие из сетей высокого или среднего давления и низкого давления;

трёхступенчатые, включающие газопроводы высокого, среднего и низкого давления;

многоступенчатые, в которых газ подаётся по газопроводам высокого (1 и 2 категорий) давления, среднего и низкого давления.

Выбор системы газоснабжения в городе зависит от характера потребителей газа, которым нужен газ соответствующего давления, а также от протяженности и нагрузки газопроводов. Чем разнообразнее потребители газа и чем большую протяженность и нагрузку имеют газопроводы, тем сложнее будет система газоснабжения.

В большинстве случаев для городов с населением до 500 тысяч человек наиболее экономически целесообразной является двухступенчатая система. Для больших городов с населением более 1000000 человек и наличием крупных промпредприятии предпочтительной является трёх или многоступенчатая системы.

Так как город средних размеров и в нем имеются потребители, которые требуют различных давлений, то принимаем двухступенчатую схему газоснабжения с газопроводом низкого (до 0,005 МПа) и высокого (до 0,6 МПа) давления. В данном случае газопровод высокого  давления проектируется тупиковым, т.к. он является основной артерией, питающей газом район города. К сети высокого давления присоединяются крупные потребители газа: промышленное предприятие, квартальная котельная, предприятия общественного питания, сетевой ГРП. 

Сети низкого давления состоят из кольцевых газопроводов.

Связь между газопроводами высокого и низкого давления осуществляется через сетевой ГРП, где давление снижается до необходимой величины и поддерживают постоянным автоматически.

Газораспределительная станция находится на юго-востоке района города на расстоянии 1200 м.

2.9 Выбор материала газопроводов, вида прокладки газопровода и защиту их от коррозии.

Материалы и технические изделия, используемые в системах газоснабжения, прежде всего должны быть надежными и отвечать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке и прошедших государственную регистрацию. Для газопроводов применяются стальные трубы. 

Для подземных межпоселковых газопроводов давлением до 0,6 МПа и подземных газопроводов давлением до 0,3 МПа, прокладываемых на территории поселений, применяют стальные трубы в соответствии с Правилами безопасности Госгортехнадозора РФ ПБ 1252903. На территории городов и промышленных предприятий, насыщенных инженерными коммуникациями, газопроводы из неметаллических труб не строятся, поэтому выбираем стальные трубы.

Прокладку наружных газопроводов на территории населенных пунктов следует предусматривать, как правило подземной. Надземная и наземная прокладка наружных газопроводов допускается внутри жилых кварталов и дворов, а также на других отдельных участках трассы.

Существует 2 метода защиты газопроводов от коррозии - активный и пассивный.

Пассивный заключается в изоляции газопроводов (битумноминеральная и битумнорезиновая мастика). Для усиления изоляции применяют армирующие обертки из гидроизоляционного бризола и стекловолокна. Для защиты применяют также пластмассовые пленочные материалы, покрытые подклеивающим слоем.

К активным методам относятся катодная и протекторная защита и дренаж.

III Заключение

Данный курсовой проект является базовым для освоения курса дисциплины «Газоснабжение», изучаемого по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция».

В данном курсовом проекте определены физические характеристики природного газа, используемого для газоснабжения жилого микрорайона в городе Архангельск:

Qнр=36,884*0,993=36,626 (МДж/м3), ρг = 0,7994 кг/м3, W0 = 40964

Рассчитана годовая потребность в газе жилого микрорайона с населением 7790 человек с помощью удельных норм потребления газа. Также определен расчетный часовой расход газа микрорайоном, на который подобрано соответствующее оборудование сетевого газорегуляторного пункта: регулятор давления РДНК–400М, предохранительный запорный клапан типа ПКК 40МН, фильтры газовые типа ФГ –506, предохранительный сбросной клапан ПСК50С/50.

Запроектирована внутридворовая сеть низкого давления и внутридомовая сеть одноэтажного жилого дома, имеющего в качестве газовых приборов 4-х конфорочную газовую плиту, использующуюся для приготовления пищи. С помощью гидравлического расчета определены диаметры газопроводов, обеспечивающих потери давления в газовой сети, не превышающие 200 Па для внутридворовой сети и 400 Па для внутридомовой сети.