Учебное пособие конспект лекций по ПМ.01 тема 2.1. для специальности 270841.51 (90
.pdf2
Содержание |
|
Пояснительная записка |
3 |
Содержание учебного материала |
4 |
Конспект лекций. Тема 2.1 Газовые сети городских и сельских |
|
поселений |
5 |
Классификация газопроводов и систем газоснабжения |
5 |
Устройство подземных газопроводов |
7 |
Переходы газопроводов через препятствия: овраги, водные препятствия, |
|
железнодорожные и трамвайные пути, автомобильные дороги |
8 |
Устройство надземных и наземных газопроводов |
10 |
Требования и правила прокладки газопроводов из полиэтилена |
12 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Вопросы для самоконтроля |
15 |
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, |
|
дополнительной литературы |
28 |
3
Пояснительная записка
Учебное пособие представляет собой конспект лекций и предназначено для студентов второго курса заочного отделения специальности 270841 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения».
Тема 2.1. «Газовые сети городских и сельских поселений» является частью рабочей программы профессионального модуля ПМ.01 «Участие в проектировании систем газораспределения и газопотребления» по специальности среднего профессионального образования 270841 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения» (базовой подготовки) в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД) и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
ПК.1.1.Конструировать элементы систем газораспределения и газопотребления. Целью настоящего пособия является оказание методической помощи студентам
заочного отделения при изучении курса и самоподготовки к экзамену по междисциплинарному курсу и экзамену квалификационному. Пособие содержит необходимые сведения по составу и содержанию темы, а также вопросы для самоконтроля, которые представлены в виде тестов в Приложении 1. Для проверки знаний к тестам прикладывается эталон ответов.
Кроме того, в пособии приведен перечень рекомендуемых учебных изданий, справочной литературы, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Врезультате изучения темы студент должен знать:
классификацию и устройство газопроводов городов и населенных пунктов;
требования и правила прокладки газопроводов из полиэтилена
4
Содержание учебного материала
Наименование разделов |
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические |
|
|
||||||||
профессионального модуля |
|
Уровень |
|||||||||
|
занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа |
Объем часов |
|||||||||
(ПМ), междисциплинарных |
|
освоения |
|||||||||
|
|
|
|
(проект) |
|
|
|
|
|
||
курсов (МДК) и тем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
4 |
Раздел 2. Проектирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наружных сетей систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газораспределения и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газопотребления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МДК.01.02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реализация проектирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем газораспределения и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газопотребления с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
использованием компьютерных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
технологий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2.1. Газовые сети |
Содержание |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
||
городских и сельских поселений |
|
|
Классификация газопроводов систем газоснабжения. |
|
|
2 |
|||||
|
|
|
Классификация |
газопроводов по |
виду |
транспортируемого газа, |
|
|
|||
|
1 |
давлению, материалу труб, назначению в системе газоснабжения, |
|
|
|||||||
|
|
|
месторождению относительно поверхности земли, планировке |
|
|
||||||
|
|
|
городских и сельских поселений. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Устройство подземных газопроводов. |
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
Устройство подземных газопроводов. Условия прокладки труб в |
|
|
||||||
|
2 |
|
грунте. Допустимые расстояния между |
газопроводами |
и другими |
|
|
||||
|
|
инженерными сооружениями. Переходы газопроводов через |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
препятствия: овраги, водные препятствия, железнодорожные и |
|
|
||||||
|
|
|
трамвайные пути, автодороги. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Устройство надземных и наземных газопроводов. |
|
|
|
2 |
||||
|
|
|
Допустимые |
расстояния |
между |
надземными |
и |
наземными |
|
|
|
|
3 |
газопроводами |
и другими коммуникациями. Условия |
прокладки |
|
|
|||||
|
|
|
надземных газопроводов. Способы прокладки труб открытым |
|
|
||||||
|
|
|
способом. Высота опор. Крепления. Окраска газопроводов. |
|
|
|
|||||
|
|
|
Требования и правила прокладки газопроводов из полиэтилена. |
8 |
2 |
||||||
|
|
|
Выбор трассы полиэтиленовых газопроводов, места пересечения и |
|
|
||||||
|
|
|
параллельная прокладка полиэтиленовых газопроводов. Укладка |
|
|
||||||
|
4 |
|
длинномерных |
труб. |
Глубина |
заложения |
полиэтиленовых |
|
|
||
|
|
газопроводов. Требования, предъявляемые для газопроводов при |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
пересечении с коммуникациями. Расстояния газопроводов до |
|
|
||||||
|
|
|
сооружений и коммуникаций. Основные требования к сооружению |
|
|
||||||
|
|
|
газопроводов в особых условиях. |
|
|
|
|
|
|
Тема 2.1 Газовые сети городских и сельских поселений
Термины, сокращения и определения
Газораспределительная сеть - технологический комплекс газораспределительной системы, состоящий из наружных газопроводов поселений (городских, сельских и других поселений), включая межпоселковые, от выходного отключающего устройства ГРС (или иного источника газа) до вводного газопровода к объекту газопотребления. В газораспределительную сеть входят сооружения на газопроводах, средства электрохимической защиты от коррозии, газорегуляторные пункты, автоматизированная система управления технологическим процессом распределения газа (АСУ ТП РГ);
Газораспределительная система - имущественный производственный комплекс, состоящий из организационно и экономически взаимосвязанных объектов, предназначенных для транспортировки и подачи газа непосредственно его потребителям;
Газоиспользующее оборудование (установка) - оборудование, использующее газ в качестве топлива (котлы, турбины, печи, газопоршневые двигатели, технологические линии и др.);
Потребитель газа - физическое или юридическое лицо, приобретающее газ у поставщика и использующее его в качестве топлива. Потребителями газа могут быть собственники (арендаторы, наниматели) газифицированных зданий всех назначений;
Газопровод-ввод - газопровод газораспределительной сети от места присоединения к распределительному газопроводу от отключающего устройства перед вводным газопроводом или футляром при вводе в здание в подземном исполнении;
Вводной газопровод - участок газопровода от установленного снаружи отключающего устройства на вводе в здание до внутреннего газопровода, включая газопровод, проложенный в футляре через стену здания;
Классификация газопроводов и систем газоснабжения
Приступая к изучению вопроса газоснабжения города, прежде всего, необходимо ознакомиться с классификацией газопроводов по их назначению и давлению в них газа. Надо уяснить факторы, определяющие выбор той или иной системы, уделив особое внимание фактору надежности снабжения газом.
В зависимости от максимального давления газа газопроводы разделяют на следующие группы:
Т а б л и ц а 1 - Классификация газопроводов по давлению газа
Классификация |
Вид |
Рабочее давление в |
Обозначение |
|||
газопроводов по |
транспортируемого |
по ГОСТу на |
||||
|
газопроводе |
|||||
давлению |
газа |
|
чертежах |
|||
|
|
|||||
Низкого |
Природный и СУГ |
до 0,005 МПа ( 5 кПа) |
Г1 |
|||
Среднего |
Природный и СУГ |
от 0,005 МПа до 0,3 МПа |
Г2 |
|||
|
II категории |
Природный и СУГ |
от 0,3 |
до 0,6 МПа |
Г3 |
|
Высокого |
I категории |
Природный |
от 0,6 |
до 1,2 МПа |
Г4 |
|
|
СУГ |
от 0,6 |
до 1,6 МПа |
Г4 |
||
|
|
газопроводы низкого служат для подачи газа к жилым домам, общественным зданиям и коммунально-бытовым предприятиям; В газопроводах жилых
зданий разрешается давление до 3 кПа; в газопроводах предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера и общественных зданий - до 5 кПа.
газопроводы среднего давления снабжают газом газопроводы низкого давления через газорегуляторные пункты, а также промышленные и коммунально-бытовые предприятия;
газопроводы высокого давления служат для подачи газа в ГРП промышленных предприятий и газопроводы среднего давления.
Взависимости от местоположения относительно поверхности земли:
|
|
|
|
|
|
газопроводы |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наружные (уличные, |
|
|
|
|
Внутренние |
|||
|
внутриквартальные, |
|
|
|
|
(расположенные внутри |
|||
|
дворовые, межцеховые) |
|
|
|
|
здания) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
подземные |
|
|
|
надземные |
|
||||
(подводные) |
|
|
(надводные) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наружный газопровод - подземный, наземный и надземный газопровод, проложенный вне зданий от отключающего устройства перед вводным газопроводом или до футляра при вводе в
здание в подземном исполнении. Наружные газопроводы по способу прокладки подразделяются на надземные (надводные) и подземные (подводные).
Внутренний газопровод - газопровод, проложенный внутри здания от вводного газопровода до места установки газоиспользующего оборудования;
Взависимости от материала труб газопроводы подразделяются на:
металлические ( стальные, медные);
неметаллические (полиэтиленовые).
По принципу построения системы газоснабжения делятся на :
кольцевые;
тупиковые;
смешанные.
Втупиковых газовых сетях газ поступает потребителю в одном направлении, т.е. потребители имеют одностороннее питание, и могут возникнуть затруднения при ремонтных работах. Недостаток этой схемы – различная величина давлений газа у потребителей. Причем по мере удаления от источника газоснабжения или ГРП давление газа падает. Эти схемы применяют для внутриквартальных и внутридворовых газопроводов.
Кольцевые сети представляют систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у потребителей и облегчается проведение ремонтных и эксплуатационных работ. Надежность кольцевых сетей выше, чем тупиковых. Положительным свойством кольцевых сетей является также то, что при
7
выходе из строя какого-либо газорегуляторного пункта нагрузку по снабжению потребителей газом принимают на себя другие ГРП.
Смешанная система состоит из кольцевых газопроводов и присоединяемых к ним тупиковых газопроводов. При изучении вопросов трассировки сетей низкого и высокого (среднего) давлений нужно обратить внимание на характер промышленного объекта или застройки города.
По назначению городские газовые сети подразделяются на следующие группы:
распределительные газопроводы, по которым газ транспортируют по снабжаемой территории и подают его промышленным потребителям, коммунальным предприятиям и в районы жилых домов. Они бывают высокого, среднего и низкого давлений, кольцевые и тупиковые, а их конфигурация зависит от характера планировки города или населенного пункта;
абонентские ответвления, подающие газ от распределительных сетей к отдельным потребителям;
внутридомовые газопроводы, транспортирующие газ внутри здания и
распределяющие его по отдельным газовым приборам;
межпоселковые газопроводы, прокладываемые вне территории населенных пунктов.
По числу ступеней давления, применяемых в газовых сетях, системы газоснабжения можно разделить на:
одноступенчатые, обеспечивающие подачу газа потребителям по газопроводам одного давления, как правило, низкого (рис.1 а); Основной недостаток этой системы — довольно большие диаметры газопроводов и неравномерность давления газа в различных точках сети.
двухступенчатые, состоящие из сетей низкого и среднего или среднего и высокого (до 0,6 МПа) давлений (рис.1 б);
трехступенчатые, включающие в себя газопроводы низкого, среднего и высокого (до 0,6 МПа) давлений (рис. 1 в);
многоступенчатые, в которых газ подается по газопроводам низкого, среднего и высокого давления обеих категорий.
8
Устройство подземных газопроводов
При изучении данного вопроса, необходимо изучить устройство подземных газопроводов и условия прокладки труб в грунте.
Для строительства подземных газопроводов применяются стальные и полиэтиленовые трубы. Необходимо знать, что минимальную глубину прокладки газопроводов следует принимать не менее 0,8 м до верха газопровода или футляра. В местах, где не предусматривается движение транспорта, глубину прокладки газопроводов допускается уменьшать до 0,6 м.
Расстояние от газопровода до наружных стенок колодцев и камер других подземных инженерных сетей следует принимать не менее 0,3 м.
Допускается укладка двух и более газопроводов в одной траншее, на одном или разных уровнях (ступенями). При этом расстояния между газопроводами следует предусматривать достаточными для монтажа и ремонта трубопроводов ( не менее 0,4м при диаметре труб до 300 мм и не менее 0,5 м при диаметрах более 300 мм).
Прокладка газопроводов, транспортирующих неосушенный газ, должна предусматриваться ниже зоны сезонного промерзания грунта с уклоном к конденсатосборникам не менее 2 о/о (0,002).
Глубину прокладки полиэтиленового газопровода до верха трубы следует предусматривать не менее 1,0 м, а для районов с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40 ° С (до минус 45 ° С) — 1,4м. Полиэтиленовые газопроводы в сильнопучинистых грунтах должны укладываться ниже зоны сезонного промерзания.
Газопроводы низкого давления можно прокладывать в подземных коллекторах совместно с другими коммуникациями. Их можно также прокладывать в полупроходных каналах между жилыми и общественными зданиями. Проходные и полупроходные каналы должны быть оборудованы постоянно действующей вентиляцией. Прокладка газопроводов в непроходных каналах совместно с другими трубопроводами и кабелями недопустима.
Подземные газопроводы прокладывают по городским проездам. Рекомендуется предусматривать прокладку в технической зоне или в полосе зеленых насаждений. Газопроводы высокого давления следует прокладывать в районах с малой плотностью застройки и по проездам с малой насыщенностью другими подземными коммуникациями. Прокладка газопроводов по проездам с усовершенствованным дорожным покрытием, а также параллельно путям электрифицированных железных дорог на расстоянии менее 50 м не рекомендуется.
Допустимые расстояния между газопроводами и другими инженерными сооружениями. Расстояние по вертикали при пересечении газопроводов всех давлений с подземными инженерными сетями следует принимать:
-при пересечении водопровода, канализации, водостока, каналов телефонных и теплосетине менее 0,2 м,
-с электрическими сетями и телефонными бронированными кабелямине менее
0,5 м.
В местах пересечения подземными газопроводами каналов тепловой сети, коллекторов, туннелей следует предусматривать прокладку газопровода в футляре, выходящем на 2 м в обе стороны от наружных стенок пересекаемых сооружений.
Допускается уменьшение до 50 % расстояний, указанных для газопроводов давлением до 0,6 МПа , при прокладке их между зданиями и под арками зданий, в стесненных условиях на отдельных участках трассы, а также от газопроводов давлением свыше 0,6 МПа до отдельно стоящих нежилых и подсобных строений.
9
Переходы газопроводов через препятствия: овраги, водные препятствия, железнодорожные и трамвайные пути, автомобильные дороги
При изучении данного вопроса, следует изучить способы перехода газопровода через естественные и искусственные преграды.
Необходимо знать, что пересечение газопроводами водных преград осуществляется несколькими способами:
1 способ: подвеска к конструкциям существующих мостов (рис.2).Такой способ наиболее простой и экономичный, так как обеспечивает свободный доступ к газопроводам для ремонта и осмотра и безопасное рассеивание в атмосфере возможных утечек газа.
2способ: строительство специальных мостов.
3 способ: использование несущей способности самих труб с устройством из них арочных переходов рис.3). Арочные переходы выполнены из самих газопроводных труб, с опорными системами, заделанные в береговые бетонные устои.
4 способ выполнение подводного перехода-дюкера (рис.4).
Подводные переходы газопроводов выполняют в две нитки с пропускной способностью каждой 0,75 от расчетного расхода газа.
На несудоходных реках с руслом, не подверженным размыву, а также при пересечении водных преград в пределах поселений допускается предусматривать укладку двух газопроводов в одну траншею. Расстояние между газопроводами в свету в этом случае должно быть не менее 0,5 м. Глубина заложения газопроводов в грунт через судоходные реки должна быть не менее 1 м, а через несудоходныене менее 0,3 м. Подводные переходы следует выполнять из длинномерных труб и покрывать весьма усиленной изоляцией. Для предотвращения всплытия газопровод пригружают железобетонными грузами. Подводные газопроводы укладывают с уклоном в сторону конденсатосборников, которые устанавливают на каждой нитке у одного из берегов. На обоих берегах перехода сооружают колодцы, в которых размещают задвижки.
При изучении данного вопроса необходимо иметь представление о способах газопроводных переходов через железнодорожные и трамвайные пути, которые бывают подземные и надземные.
Прокладку подземных газопроводов всех давлений в местах пересечений с железнодорожными и трамвайными путями, автомобильными дорогами, магистральными улицами следует предусматривать в стальных футлярах. Диаметр футляра принимают не менее чем на 100 мм больше диаметра газопровода (для труб диаметром до 200 мм) и не менее чем на 200 мм (для труб диаметром свыше 200 мм).Глубину укладки газопровода под железнодорожными и трамвайными путями и автомобильными дорогами следует принимать не менее 1,5 м, считая от подошвы шпалы до верха футляра.
10