Дипломный проект о газоснабжении района города Томска а также промышленного предприятия и котельной с 2 котлами КВСА-04

Содержание

1.3.2.2 Описание сети низкого давления. Гидравлический расчёт

1.3.2.3 Описание сети высокого давления. Гидравлический расчёт

1.3.3 Прокладка наружных газопроводов

1.3.4 Защита газопроводов высокого и низкого давления от электрохимической коррозии

1.4 Подбор оборудования газорегуляторного пункта

1.5 Внутридомовая сеть

1.6 Внутриквартальная сеть

1.7 Газоснабжение промпредприятия

1.8 Котельная

1.8.1 Внутреннее газооборудование

1.8.2 Гидравлический расчет газопровода котельной

2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

2.1 Технико-экономическое обоснование выбора варианта системы газоснабжения города

3 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

3.1 Общие указания

3.2 Функциональные схемы

3.2.1 Функциональная схема автоматизации ГРП

3.2.2 Функциональная схема автоматизации котельной

3.3 Принципиальные электрические схемы

3.3.1 Принципиальная электрическая управления и защиты

3.3.2 Электрическая схема катодной станции

3.4 Заключение

4 ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГАЗОПРОВОДОВ

4.1 Краткая характеристика объекта и подлежащих монтажу систем газо-

снабжения

4.2 Определение объёма земляных работ при разработке траншеи

4.3 Определение сроков монтажных работ

4.4 Определение трудоемкости и зарплаты при монтаже колодцев

4.4.1 Устройство фундаментов под колодец

4.4.2 Устройство колодца из блоков

4.4.3 Установка плиты перекрытия на колодец

4.4.4 Установка люков колодца

4.4.5 Выравнивание бетонных поверхностей

4.4.6 Устройство гидроизоляции колодца

4.5 Устройство ограждений

4.5.1 Устройство ограждения

4.5.2 Разборка ограждения

4.6 Устройство мостиков

4.7 Ведомость основных и вспомогательных материалов

4.8 Готовность строительного объекта

4.9.Требования к качеству монтажа

4.9.1 Сборка и сварка газопроводов из стальных труб

4.9.2 Защита от коррозии

4.9.3 Монтаж наружных газопроводов, оборудования и приборов

4.9.4 Сооружения на газовых сетях

4.9.5 Производство испытаний

4.9.6 Организационная структура монтажа

4.9.7 Выбор и обоснование методов производства строительно-монтажных работ

4.9.8 Технология производства работ

4.10 Определение потребности в транспорте

4.11 Определение потребности в воде

4.12 Определение потребности в электроэнергии

4.13 Расчет складского хозяйства

4.14 Снабжение строительства сжатым воздухом

4.15 Определение потребности в инструменте

5 ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Порядок разработки и утверждения подзаконных нормативных, нормативно-правовых актов об охране труда

5.2 Требования к персоналу при эксплуатации котлов и теплопотребляющих установок

ЛИТЕРАТУРА

Аннотация

В дипломном проекте разработана схема газоснабжения города Томска, промышленного предприятия и котельной с 2 котлами КВСА0,4.

В процессе проектирования выполнены два варианта расчетов расходов газа с технико-экономическим обоснованием, выполнен гидравлический расчет газопроводов низкого и высокого давления, произведен подбор оборудования.

Для промышленного предприятия разработана система газоснабжения от сети высокого давления. Рассмотрены вопросы безопасности прокладки газопроводов. Для обеспечения безопасной эксплуатации межцехового газопровода запроектирован пункт ввода.

Для котельной разработана система газоснабжения от сети высокого давления с газорегуляторной установкой. Произведен гидравлический расчёт внутрицехового газопровода. Рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды.

В разделе “Организация строительства” разработан проект производства работ на монтаж участка подземного газопровода с совместной прокладкой газопроводов высокого и низкого давления и технологическая карта на окончательное испытание газопровода высокого давления.

В разделе “Автоматизация” рассмотрена схема автоматизации ГРУ, установленного в котельной и схема автоматизации котла КВСА0,4.

В разделе “Охрана труда” представлены порядок разработки и утверждения подзаконных нормативных, нормативно-правовых актов об охране труда, требования к персоналу при эксплуатации котлов и теплопотребляющих установок.

1.1.1 Основания для разработки проекта

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), рас-положенных 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 подземно.

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 [11].

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(ГРПШ) 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 дипломный проект.

1.3 Система газоснабжения города

1.3.1 Выбор и обоснование системы газоснабжения

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;

* 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. Численность населения города Томска составляет 508.6 тыс.чел (на 01.01.11г). Принимаем двухступенчатую систему газоснабжения (по заданию).

3. Автоматизация технологических процессов

3.1 Общие указания

Система газоснабжения города Томска представляет собой сложную систему, включающую в себя большое количество технологического оборудования. Надёжная, экономичная и безопасная работа этой системы возможна лишь при наличии комплексной автоматизации всех узлов, входящих в неё. Положительные свойства газа как топлива создают благоприятные условия для комплексной автоматизации процесса горения. Автоматическое регулирование процесса горения в целях поддержания заданного технологического режима при соблюдении высоких показателей горения и безопасность сжигания газа значительно повышает экономичность газоиспользующих установок. Повышение коэффициента полезного действия оборудования и установок, большее соответствие качества вырабатываемого тепла технологическим требованиям и уменьшением числа обслуживающего персонала позволяют увеличить экономичность использования газа. Кроме того, автоматизация улучшает условия труда обслуживающего персонала и способствует повышению его технического уровня.

В зависимости от выполняемых функций, автоматические устройства осуществляют:

контроль и измерения;

сигнализацию;

защиту;

управление;

регулирование;

Автоматический контроль и измерения позволяют при помощи контрольно-измерительных приборов и оборудования непрерывно контролировать количественные и качественные показатели технологического процесса. Под автоматическим управлением понимают автоматический пуск и остановку отдельных узлов оборудования и агрегатов в целом. Устройства автоматического управл делят на автоматические и полуавтоматические. В первом случае включение устройства происходит под действием импульсов, посылаемых датчиками, контролирующими режим технологического оборудования. Во втором случае включение устройств происходит при участии человека, нажатием кнопок и рычагов. В автоматизированных системах управления электродвигателями предусматривается защита их от короткого замыкания, от пониженного напряжения и от тепловой нагрузки. Автоматическое регулирование предназначено для поддержания заданных режимов работы без участия человека.

В соответствии с этим различают:

систему автоматического поддержания заданного значения параметра;

систему автоматического программного регулирования;

следящую систему;

систему оптимального регулирования;

Настоящим проектом предусматривается автоматизация котельной и автоматизация ГРП.

3.2 Функциональные схемы

3.2.1 Функциональная схема автоматизации ГРУ

В ГРУ предусмотрена установка показывающих и регистрирующих контрольно-измерительных приборов (КИП), в том числе для измерения входного и выходного давления.

Схема ГРП имеет узел учета расхода газа с помощью сужающего устройства (диафрагма ДКС100), узел фильтра, две технологические линии редуцирования с регулятором давления РДБК1100/70, предохранительно-запорным клапаном ПКН100, на выходном газопроводе установлен предохранительносбросной клапан ПСК50Н/0,05. Две линии – в случае выхода из строя одной из линий редуцирования, возможна работа на второй линии. Предусмотрена установка продувочных и сбросных трубопроводов, выведенных наружу, в места, обеспечивающие безопасные условия для рассеивания газа, но не менее чем на 1 м выше карниза здания. Контроль давления на вводе, на технологической линии перед ПЗК и на выводе осуществляется показывающими манометрами типа МТС712 (поз. 2, поз. 4, поз. 9, поз. 10 поз. 12).

Контроль температуры обеспечивается показывающим термометром типа ТТП95240163 (поз.1) с диапазоном измерения от –50 до +50С и термометрами манометрическими самопишущими жидкостными типа ТЖС712С (поз.72, поз.8-2) с диапазоном измерения от –50 до +50С.

Измерение расхода газа осуществляется дифманометрами самопишущими с дополнительной записью избыточного давления типа ДСС7122С (поз. 52, поз. 53, поз. 62, поз. 6-3).

Перепад давлений на фильтре контролируется дифманометром самопишущим типа ДСС712М (поз.3).

3.2.2 Функциональная схема автоматизации котельной

Управление оборудованием котлоагрегата ведется со щитка контроллера Vitotronic100, расположенного на фронтальной стенке котла. Совместно с установленным оборудованием, обеспечивается:

автоматический розжиг котлоагрегата;

автоматическое поддержание температуры воды в котле, а также автоматическое управление процессом горения;

дистанционный контроль температуры воды в котле, температуры воды за котлом, температуры уходящих газов за котлом;

защита котлоагрегата и светозвуковая сигнализация при аварийном отклонении параметров от заданных значений. Котел КВСА – 0,4 оборудован газовой горелкой WG40 N/1A производства фирмы Weishaupt. Горелка в комплекте со своей газовой линией и блоком управления обеспечивает автоматический розжиг и управление горелкой, регулирование мощности по внешнему сигналу, аварийную защиту по следующим параметрам:

понижение давления газа перед горелкой;

повышение давления газа перед горелкой;

понижение давления воздуха перед горелкой;

нарушение герметичности электромагнитных клапанов;

отсутствие факела;

отсутствие напряжения питания и неисправность элементов горелки.

Установленный на фронтальной стенке котла контроллер Vitotronic100 обеспечивает защиту по температуре воды равной 95°С, измерение и отображение на собственном индикаторе температуры воды до и после котла, температуры уходящих газов за котлом. Данный контроллер обеспечивает аварийную защиту котлоагрегата по температуре и давлению котловой воды, выдачу управляющих сигналов на горелку с целью поддержания необходимой температуры воды за котлом.

Блок САКЗ, обеспечивающий защиту и контроль концентрации метана и окиси углерода в помещении котельной;

Прибор 2ТРМ1АН.ТС.Р, обеспечивающий защиту по повышению температуры в котельной;

Щиток учета расхода газа.

В схеме осуществляется контроль:

давление газа перед ГРУ контролируется манометром типа МП4 УУ2 (поз. 3а);

давление газа после ГРУ контролируется показывающим напорметром типа НМП – 52М2 (поз. 6а);

перепад давления на фильтре контролируется дифманометром ДСП160 М1 (поз. 4а);

температура прямой и обратной воды контролируется термометром прямым техническим П-4 (поз. 12а, 13а);

температура уходящих газов контролируется тягомером мембранным ТНМП52М2 (поз. 11а);

контроль давления по воде осуществляется показывающими манометрами типа МТС712 (поз.14а, поз. 15а). Для учета расхода газа используется ротационный счетчик G25 оборудованный электронным корректором объема газа ЕК88/К.

Автоматика регулирования предусматривает поддержание давления газа перед котлоагрегатом на уровне, необходимом их для нормальной работы (поз.8а, 9а, 10а).

Автоматика безопасности включает контроль за уровнем загазованности. Для этой цели в помещении установлен прибор контроля загазованности типа САКЗМК2150ВД (поз. 1а), который в случае превышения в помещении допустимой концентрации отключает подачу газа.