Газ и его смеси транспортируются по трубопроводам на тысячи и сотни километров под избыточным напором, приблизительно 11,8 МПа. Такое давление газа неприемлемо для бытовых сетей, показатель снижается до 1,2 МПа на станциях распределения газа. На этом этапе газ очищается и получает специфический запах с добавлением летучих веществ. Далее топливо идет на оборудованные пункты, откуда поступает к потребителям.
Классификация газопроводов по давлению
Магистральные трубопроводы передают газовую смесь на значительные расстояния, через некоторые промежутки строятся газокомпрессорные узлы для сохранения общей силы потока. Распределительные сети с пониженным прессингом доставляют топливо к конечной цели.
Градация показателя в трубопроводах:
- в магистральных трассах предусматривается давление от 2,5 МПа и выше (1 класс) и 1,2 – 2,5 МПа (2 класс);
- распределительные сети низкого напора показывают до 0,005 МПа, среднего — 0,05 – 0,3 МПа, высокого — включительно до 1,2 МПа.
Пункты газораспределения оснащаются системой очистительных фильтров, регуляторами напора, сбросовыми установками для вывода излишнего объема в атмосферу при превышении показателя.
Низкого давления
По таким сетям передается газовая смесь в общественные и жилые дома, квартиры, предприятия питания, котельные многоквартирного сектора. Газопровод низкого давления обслуживает мелких потребителей, а крупные объекты не подсоединяются к таким трубам. Транспортировка большого количества топлива по сетям низкого напора считается расточительной с точки зрения экономии.
Трасса перед конечной котельной содержит элементы:
- трубы газоснабжения под землей;
- контрольный патрубок перед бойлерной;
- фланец, изолирующий электричество;
- вводная задвижка;
- счетный узел.
Трубопровод подключается через стену, узел контроля включает отстойник, задвижки на байпасе перед расходомером и после, ротационный прибор учета. Ставится манометр, координирующий кран перед автоматической системой.
Среднего давления
В крупных пунктах с высокой плотностью населения прокладывают трубы, где напор газа увеличен. Многие потребители устанавливают мощное отопительное оборудование, чтобы соразмерить его работу с газопроводом среднего давления. Магистраль транспортирует газ в сети коммунальных и промышленных предприятий, питают распределительные трубопроводы низкого напора посредством газораспределительных станций.
В состав магистрали входит несколько дополнительных узлов по сравнению с непродуктивными сетями:
- газораспределительная станция, чтобы изменить показатели;
- запорная арматура, КВП и байпас;
- отводные трубы от ГРС до отопительного оборудования.
Монтируется расходомерная мембрана с отсекающим клапаном и электромагнитным автоматическим узлом. Ставится газовый коллектор, где предусмотрен манометр и продувная свеча.
Высокого давления
Такие трубопроводы имеют назначение передавать газовые смеси для распределительных пунктов, местных раздаточных станций. Газопровод высокого давления подает топливо производственным площадкам, работающим с высоким напором (по норме можно определить, как в 1,2 МПа).
Основная питающая магистраль для крупного мегаполиса устраивается в форме кольца, полукольца или в виде лучевого разветвления. По отводам газ через понижающие станции подается в трассы со средним напором.
Магистральные трубы с высоко силой потока образуют закрытую область, в которой не разрешается вести жилищное строительство, возводить здания другого типа на расстоянии 75 – 350 м в двух направлениях по горизонтали от оси трассы.
Снабжение природным газом
Естественное газовое топливо подается по трубам диаметром включительно до 1420 мм. Магистраль представляет собой общий комплекс из линейной части и технологических сооружений. В объектах переваливается или запасается газовая смесь для возможной перевозки топлива автомобилями или по железной дороге.
Состояние магистралей координируется инфразвуковым или ультразвуковым методом, отслеживается разрушение от коррозии, деформация труб и дефекты. Используется акустическая диагностика для определения трещин в опорах наружных надземных газовых трасс и своевременного устранения.
Снижение опорной устойчивости определяется на первоначальном этапе разрушения. Методика просто используется, не требует больших затрат и показывает результативные итоги проверки.
Организация системы газоснабжения
Магистрали проходят по водоемам, болотам, поэтому используется антикоррозийная защита в виде изоляционного слоя. Металлические коллекторы применяют для изготовления наземных участков, а под грунтом и в воде прокладываются пластиковые трубы. ПВХ сопротивляется коррозии, является долговечным материалом, поэтому не требуется защитная изоляция. Выбор зависит от блуждающих электрических токов и величины агрессивности почвы.
Трубопроводы монтируются с применением элементов:
- поддерживающие седла и опоры;
- шпангоуты, бандажи, ребра жесткости;
- фланцы, клапаны, отводы, дисковые затворы, заглушки.
Используются защитные кожухи при проходе под землей и по дну водоемов. В коллектор большего размера вкладывается рабочий участок трубы. Газы показывают агрессивность при транспортировке под напором, поэтому такое давление газа внутри трассы компенсируется покрытием резиной, пластмассой, цементными смесями.
Принцип работы
Потоки горючих газов передаются по магистралям от области добычи к местам использования. Производительность газопровода показывает объем топлива за год, который пропущен через трассу. Показатель высчитывается на проектном этапе по формулам и зависит от энергетического и топливного равновесия в области, где проходит сеть.
Производительность может идти на увеличение или снижение в зависимости от сезонной погоды, температуры воздуха и почвы. Для повышения показателя строят лупинги — дополнительные участки параллельно основной трубе.
На станциях компрессии стоят нагнетатели, работающие от электричества.
К обслуживанию газовых сетей допускаются квалифицированные работники, государственная комиссия регулярно проверяет состояние труб и поддерживающих элементов.
Категории газопроводов
Магистрали прокладываются надземным, подземным и водным способом. Строятся резервные сети для организации перевозки транспортом.
Над уровнем грунта трубопровод проходит не ниже 0,2 м. магистраль устраивается с компенсационными участками для возмещения удлинения или уменьшения при смене температур. Без таких отрезков трубопровод монтируется с жестким креплением и на маленькие расстояния.
Плавающие трассы строятся в обводненных областях, проходят по болотам. Сначала организуется канал или траншея с помощью экскаватора или взрыва. Трубы соединяются в секции сваркой, укладываются на дно или протаскиваются сквозь тоннели лебедками.
Подземные трассы проходят в мерзлых почвах, их изолируют от холода и коррозии. Места прохождения и повороты отмечаются стандартными надземными знаками, где наносится техническая информация и проставляется категория газопроводов по давлению.
Многоступенчатость системы газоснабжения
Понятие подразумевает понижение напора на пути к потребителю в несколько этапов. Одноступенчатые схемы подают смеси низкого давления, двухступенчатые и трехступенчатые распределяют газ с низкой, высокой и средней силой потока.
Многоступенчатые трассы характеризуются чередованием напора из-за протяженной длины и множественных поворотов на пути. Понижающие ступени применяются перед прохождением трассы близко от населенных пунктов. Схема выбирается в зависимости от плотности застройки и проекта трассы.
Особенности планировки
Системы бывают кольцевыми, тупиковыми и смешанными. Первый вид представляет замкнутую схему труб, которая помогает сохранить одно давление для всех заказчиков, подключенных к ней. Облегчается ремонт, т. к. на это время газ распределяется другими станциями, находящимися в пределах кольца.
Тупиковые схемы разветвляются до конечного покупателя услуги. Недостатком является разный напор у потребителей на концевых участках и постепенное падение давления. Системы используются в дворовых и внутриквартальных трассах.
Смешанная схема включает кольцо труб с присоединенными ответвлениями к конечным покупателям. Чаще применяются кольцевые и комбинированные системы.
Отключение подачи газа
Вентили прекращения подачи ставят в колодцах, стенки которых сделаны из влагостойких, негорючих материалов с высокой биологической стойкостью. Допускается размещение в наружных огражденных шкафах при наземной или навесной прокладке.
Отключение предусматривается в местах:
- вводов в жилые строения, перед наружными установками потребления газового топлива;
- вхождений и выходов труб в ГРП, ответвлений к кварталам, жилым группам;
- пересечения трудных участков и водных преград, болот, железнодорожного полотна.
Запорные вентили и задвижки монтируются в доступном месте для переключения подачи и ремонтных работ. Проход труб через стены колодца делается в футлярах.