Разработка проекта газоснабжения города населением 350 тыс. человек

Содержание

АННОТАЦИЯ

THE ABSTRACT

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Принятые технические решения по прокладке газопроводов

1.2 Общая информация о городе

2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Численность населения

2.2 Годовые расходы газа

2.3 Максимально-часовые расходы газа

2.4 Расходы газа промышленных предприятий

2.5 Расходы газа на сети низкого и сеть высокого давления

2.6 Выбор системы газоснабжения и трассировка газораспределительных сетей

2.7 Гидравлический расчёт сетей низкого давления

2.8 Гидравлический расчёт сети высокого давления

2.9 Гидравлический расчёт внутридомового газопровода

2.10 Проектирование газорегуляторного пункта

2.11 Проектирование газораспределительной станции

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Порядок приемки газопровода в эксплуатацию

3.2 Переходы через искусственные препятствия

3.3 Переходы через естественные преграды

3.4 Сети высокого и низкого давлений

3.5 Газораспределительная станция

3.6 Газорегуляторный пункт

3.7 Газоснабжение общественных зданий, производственных установок и котлов

4 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Техническое описание котла ПТВМ-50-

4.2 Техническое описание горелки РГМГ-

4.3 Подбор оборудования для ГРУ

4.4 Подбор горелок для котлов

4.5 Гидравлический расчёт обвязочных газопроводов

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов в соответствии с ГОСТ 12.0.003-80* «Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» и мероприятия по их предупреждению

5.2 Требования безопасности при испытании смонтированного оборудования и трубопроводов

5.3 Противопожарная защита при эксплуатации объектов газового хозяйства

5.4 Мероприятия по защите окружающей среды

5.5 Мероприятия по обеспечению промышленной безопасности, предупреждению аварий и локализации их последствий

5.6 Расчет выбросов газа от ГРП

5.7 Расчет молниезащиты ГРП

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Общие положения

6.2 Капитальные вложения на строительство газораспределительной сети

6.3 Эксплуатационные затраты

6.4 Оценка экономической эффективности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Аннотация

В дипломном проекте разработана система газоснабжения г. Кемерово с численностью населения 347 497 человек.

На основании расчетных расходов газа, годового и часового потребления городом газа, и исходя из конкретных категорий потребителей газа (бытовое и коммунально-бытовое потребление; потребление на отопление и вентиляцию; промышленное; потребление крупными и мелкими котельными) были проведены расчеты сетей среднего давления и сетей низкого давления - кольцевых, а так же тупиковых газопроводов.

Исходя из определенных расчетных расходов газа, произведен гидравлический расчет внутриквартального и внутридомового газопровода. Запроектированы газорегуляторный пункт, газораспределительная станция и котельная.

В научно-исследовательской части дипломного проекта рассмотрен пере-вод котельной на потребление газообразного топлива.

В разделе «Безопасность жизнедеятельности» освещены вопросы охраны труда, требования безопасности при испытании смонтированного оборудования и трубопроводов, пожарная безопасность и мероприятия по защите окружающей среды.

В экономической части определена стоимость сооружения газораспределительной сети.

Данный проект состоит из пояснительной записки на 124 страницах, со-держащей 117 формул, 35 таблиц, 21 рисунка и 34 использованных источника, и графической части на 10 листах.

Введение

Совершенствование и автоматизация технологических процессов приводит к необходимости повысить качество расходуемых теплоносителей. В наибольшей мере по сравнению с другими видами топлива этим требованиям удовлетворяет природный газ.

Рациональное использование газообразного топлива с наибольшей реализацией его технических достоинств позволяет получить значительный экономический эффект, который связан с повышением коэффициента полезного действия агрегатов и сокращением расхода топлива. Применение природного газа в качестве топлива позволяет значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воз-душный бассейн в городах и промышленных центрах.

Снабжение природным газом городов и населенных пунктов имеет своей целью:

- улучшение бытовых условий населения;

- замену более дорогого твёрдого, жидкого 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 го-родов 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 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.

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.

Цель дипломного проекта заключается в проектировании газоснабжения района г. Кемерово. Для этого необходимо:

произвести расчеты системы газоснабжения:

а) определить годовые расходы газа потребителями;

б) определить часовые расходы газа потребителями;

в) произвести гидравлический расчет сетей низкого и среднего давлений, внутриквартальных и внутридомовых газопроводов.

г) подобрать газовое оборудование, используемое газорегуляторными пунктами (ГРП), газораспределительной станцией (ГРС), предприятиями, ко-тельными.

2. Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу га-за потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных или аварийных работ.

3. Сооружения, оборудование и узлы в системе газоснабжения следует применять однотипные. Принятый вариант системы должен иметь максимальную экономическую эффективность и предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям. Основным элементом городских систем газоснабжения являются газовые сети.

4. Должен быть учтен ряд факторов:

а) характер источника газа, свойства газа, степень его очистки и влажности;

б) размеры города, особенности его планировки и застройки, плотность населения;

в) количество и характер промышленных потребителей;

г) наличие естественных или искусственных препятствий для прокладки газопроводов.

5. Для предотвращения причинения вреда человеку, уменьшения негативного влияния на окружающую среду при строительстве газораспределительной сети, должны разработаны программы по охране труда человека, по охране окружающей среды.

Исходными данными для проектирования сетей газоснабжения являются:

- состав и характеристики природного газа или месторождения газа;

- климатические характеристики района строительства;

- план застройки населенного пункта;

- характеристики источников теплоснабжения населения и промышленных предприятий;

- численность населения города или плотность населения на один гектар;

- этажность застройки жилых микрорайонов.

1 общая часть

1.1 Принятые технические решения по прокладке газопроводов

Настоящим проектом разработано газоснабжение города Кемерово.

Из магистрального газопровода газ поступает в город через газораспределительную станцию. Газоснабжение города Кемерово принято двухступенчатое. Первая ступень – это газопровод среднего давления, а вторая – низкого. Между ступенями находятся газорегуляторный пункт (ГРП) или шкафной регуляторный пункт (ШРП), которые проектировались в зависимости от застройки территории, этажности зданий: в центре - ГРП, в прилегающей местности - ШРП. Перепад давления в сетях низкого давления равен p = 1200 Па.

На территории города находятся промышленные предприятия и котельная, которые были газифицированы в зависимости от расхода и давления газа, а также перспективности в будущем.

Прокладка наружных газопроводов на территории города предусмотрена подземная. Трубы приняты стальные.

Прокладку газопроводов осуществляется на глубине не менее 0,8 м до верха газопровода или футляра. В местах, где не предусматривается движение транспорта и сельскохозяйственных машин, глубина прокладки стальных газопроводов может быть не менее 0,6 м [21].

В местах пересечения газопроводов с подземными коммуникационными коллекторами и каналами различного назначения, а также в местах прохода газопроводов через стенки газовых колодцев газопровод проложен в футляре.

Концы футляра выводятся на расстояние не менее 2 м в обе стороны от наружных стенок пересекаемых сооружений и коммуникаций, при пересечении стенок газовых колодцев — на расстояние не менее 2 см. Концы футляра заделаны гидроизоляционным материалом.

На одном конце футляра в верхней точке уклона (за исключением мест пересечения стенок колодцев) предусмотрена контрольная трубка, выходящая под защитное устройство.

3.2 Переходы через искусственные препятствия

Минимальное расстояние от подземных газопроводов в местах их пересечения трамвайными и железнодорожными путями следует принимать:

- до мостов, труб, тоннелей и пешеходных мостов и тоннелей (с большим скоплением людей) на железных дорогах — 30 м;

- до стрелок (начала остряков, хвоста крестовин, мест присоединения к рельсам отсасывающих кабелей) — 3 м для трамвайных путей и 10 м для железных дорог и 3 м до опор контактной сети.

Уменьшение указанных расстояний допускается по согласованию с организациями, в ведении которых находятся пересекаемые сооружения.

Необходимость установки опознавательных столбиков (знаков) и их оформление на переходах газопроводов через железные дороги общей сети решается по согласованию с МПС России.

Прокладку подземных газопроводов всех давлений в местах пересечений с железнодорожными, автомобильными дорогами I, II и III категорий, а также скоростными дорогами в черте города, магистральными улицами и дорогами общегородского значения следует предусматривать в стальных футлярах.

Концы футляров должны быть уплотнены. На одном конце футляра следует предусматривать контрольную трубку, выходящую под защитное устройство, а на межпоселковых газопроводах — вытяжную свечу с устройством для отбора проб, выведенную на расстояние не менее 50 м от края земляного полотна.

В межтрубном пространстве футляра допускается прокладка эксплуатационного кабеля связи, телемеханики, телефона, дренажного кабеля электрозащиты, предназначенных для обслуживания системы газоснабжения.

Концы футляра следует выводить на расстояния, м, не менее:

- от крайнего водоотводного сооружения железнодорожного земляного полотна (кювета, канавы, резерва) — 3;

- от крайнего рельса железнодорожного пути — 10;

- от пути промышленного предприятия — 3;

- от крайнего рельса трамвайного пути — 2;

- от края проезжей части улиц — 2;

- от края проезжей части автомобильных дорог — 3,5.

Во всех случаях концы футляров должны быть выведены за пределы подошвы насыпи на расстояние не менее 2 м.

Глубину укладки газопровода под железнодорожными и автомобильными дорогами следует принимать в зависимости от способа производства строи-тельных работ и характера грунтов с целью обеспечения безопасности движения.

Минимальную глубину укладки газопровода до верха футляра от подошвы рельса или верха покрытия на нулевых отметках и выемках, а при наличии насыпи от подошвы насыпи следует предусматривать, м:

- под железными дорогами общей сети — 2,0 (от дна водоотводных сооружений — 1,5), а при производстве работ методом прокола — 2,5;

- под железными дорогами промышленных предприятий и автомобильными дорогами:

o 1,0 — при производстве работ открытым способом;

o 1,5 — при производстве работ методом продавливания, горизонтального бурения или щитовой проходки:

o 2,5 — при производстве работ методом прокола.

Высоту прокладки надземных газопроводов в местах пересечения с электрифицированными и неэлектрифицированными железнодорожными путями, с трамвайными путями, автомобильными дорогами, контактной сетью троллейбуса следует принимать в соответствии с требованиями СНиП II8980.

При строительстве газопроводов незначительной длины (до 100 м) диаметром до 110 мм допускается протаскивание газопровода с одновременным расширением бурового канала.

3.3 Переходы через естественные преграды

В системе газоснабжения города Кемерово запроектирован один переход реки Томь газопроводом высокого давления 1й категории (1,2 МПа). Ширина реки в месте пересечения составляет 580 м.

Переходы газопроводов через водные преграды предусматривают на основании данных гидрологических, инженерно-геологических и топографических изысканий с учетом условий эксплуатации существующих и строительства проектируемых мостов, гидротехнических сооружений, перспективных работ в заданном районе и экологии водоема.

Место перехода через водные преграды следует согласовывать с бассейновыми управлениями речного флота, рыбоохраны, местными органами Мин-природы России, местным комитетом по водному хозяйству и другими заинтересованными организациями.

Створы подводных переходов через реки выбираются на прямолинейных устойчивых плесовых участках с пологими неразмываемыми берегами русла при минимальной ширине заливаемой поймы. Створ подводного перехода следует предусматривать, как правило, перпендикулярным динамической оси потока, избегая участков, сложенных скальными грунтами. Устройство пере-ходов на перекатах, как правило, не допускается.

Согласно СП 421012003, при ширине водных преград при меженном горизонте 75 м и более подводные переходы следует предусматривать, как правило, в две нитки.

Вторая нитка не предусматривается при прокладке:

- закольцованных газопроводов, если при отключении подводного перехода обеспечивается бесперебойное снабжение газом потребителей;

- тупиковых газопроводов к потребителям, если потребители могут перейти на другой вид топлива на период ремонта подводного перехода;

- методом наклонно-направленного бурения или другом обосновании принятого решения.

Так как ни одно из этих условий не выполняется, подводный переход выполнен в две параллельные нитки.

Диаметр каждой нитки газопровода должен подбираться из условия обеспечения пропускной способности трубы по 0,75 расчетного расхода газа.

Для подводных газопроводов, предназначенных для газоснабжения потребителей, не допускающих перерывов в подаче газа, или при ширине заливаемой поймы более 500 м по уровню ГВВ 10% обеспеченности и продолжительности подтопления паводковыми водами более 20 дней, а также для горных рек и водных преград с неустойчивым дном и берегами рекомендуется прокладка второй нитки.

При пересечении водных преград расстояние между нитками подводных газопроводов назначается исходя из инженерно-геологических и гидрологических изысканий, а также условий производства работ по устройству подводных траншей, возможности укладки в них газопроводов и сохранности газопровода при аварии на параллельно проложенном.

На пойменных участках переходов на несудоходных реках с руслом и берегами, не подверженными размыву, а также при пересечении водных преград в пределах поселений разрешается предусматривать укладку ниток газопроводов в одну траншею.

Расстояние между газопроводами рекомендуется принимать не менее 30 м или не менее указанных в 4.10 СП 421012003 при укладке в одну траншею.

Прокладка газопроводов на подводных переходах предусматривается с заглублением в дно пересекаемых водных преград. Величина заглубления принимается в соответствии с требованиями СНиП 4201 с учетом возможных деформаций русла и перспективных дноуглубительных работ на русловых участках в течение 25 лет (углубление дна, расширения, срезки, переформирование русла, размыв берегов и т.п.).

На подводных переходах через несудоходные и несплавные водные преграды, а также в скальных грунтах разрешается уменьшение глубины укладки газопроводов, но верх газопровода (балласта, футеровки) во всех случаях должен быть не ниже отметки возможного размыва дна водоема на расчетный срок эксплуатации газопровода.

Газопроводы рассчитываются на всплытие в границах ГВВ 2% обеспеченности (водные преграды) и максимального УГВ (водонасыщенные грунты).

Установка пригрузов на газопроводах, прокладываемых на сезонно подтопляемых участках, не требуется, если грунт засыпки траншеи обеспечивает проектное положение газопровода при воздействии на него выталкивающей силы воды.

При наличии напорных вод глубина траншеи под газопровод назначается с учетом недопущения разрушения дна траншеи напорными водами.

При проектировании газопровода на участках, сложенных грунтами, которые могут перейти в жидкопластичное состояние, при определении выталкивающей силы следует вместо объемного веса воды принимать объемный вес разжиженного грунта по данным инженерно-геологических изысканий.

Проектом предусматриваются необходимые решения по укреплению берегов русла в местах прокладки подводного перехода и по предотвращению размыва траншеи поверхностными водами (одерновка, каменная наброска, устройство канав и перемычек).

На обоих берегах судоходных и лесосплавных водных преград следует предусматривать опознавательные знаки установленных образцов. На границе подводного перехода необходимо предусматривать установку постоянных реперов: при ширине преграды при меженном горизонте до 75 м - на одном берегу, при большей ширине - на обоих берегах.