Надёжность и экономичность систем газоснабжения зависит также от числа ГРС, питающих высокую ступень распределения газа. С увеличением числа ГРС уменьшается радиус действия каждого из них, т.е. уменьшаются металлоёмкость и капиталовложения в сеть высокой ступени давления. Одновременно, большое число ГРС повышает надёжность системы за счёт питания её с нескольких направлений. Для городов с численностью населения от 100 до 200 тыс. человек рекомендуется предусматривать одну газораспределительную станцию.

При проектировании газоснабжения городов большое значение имеет правильный выбор количества ГРП низкого давления, их производительность и размещение. Т.к. с увеличением их количества уменьшаются радиусы действия и нагрузки на сеть, а, следовательно, диаметры и стоимость сети. Но наряду с этим увеличиваются затраты на строительство и эксплуатацию ГРП и подводок к ним среднего и высокого давлений. Поэтому выбор количества ГРП должен производиться на основе технико-экономического расчёта, исходя из принципа минимума капиталовложений и эксплуатационных расходов в данную сеть. В курсовом проекте используем укрупнённые расчётные показатели.

ГРП располагаем в отдельно стоящих зданиях ближе к узловым точкам и к центру газифицируемого района с равномерным радиусом действия так, чтобы точки встречи слияния потоков от смежных ГРП находились бы примерно на одинаковом расстоянии.

1.5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ГАЗОПРОВОДОВ

Согласно [3, п. 3.21] гидравлические режимы работы распределительных газопроводов низкого, среднего и высокого давления должны приниматься из условий создания при максимально допустимых потерях давления газа наиболее экономичной и надежной в эксплуатации системы, обеспечивающей устойчивость работы ГРП и газорегуляторных установок (ГРУ), а также работы горелок потребителей в допустимых диапазонах давления газа.

В общем случае движение газа в газопроводах является нестационарным, что приводит к переменному во времени режиму давления в газопроводе и изменению количества газа, находящегося в нём, поэтому расчетные внутренние диаметры газопроводов необходимо определять гидравлическим расчетом из условия обеспечения бесперебойного газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа.

В основу расчёта должен быть положен расчётный перепад давления ΔРдоп, т.е. тот допустимый напор газа на выходе из ГРП, который может быть израсходован на преодоление линейных и местных сопротивлений трубопровода на участке от ГРП до любой конечной точки распределительного газопровода. Так в газопроводах низкого давления расчетные суммарные потери давления газа (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 180 даПа, в том числе в распределительных газопроводах 120 даПа, в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах — 60 даПа [3, п. 3.25]. На сети высокого и среднего давления расчётный перепад принимается в зависимости от выходного и требуемого давления в начале и в конце рассчитываемой магистрали.

При расчёте движения газа в трубопроводах следует учитывать изменение его плотности. Это связано с тем, что давление по длине трубопровода падает и соответственно уменьшается плотность газа. Только газопроводы низкого давления можно рассчитывать, считая, что по ним движется несжимаемая жидкость. При расчёте газопроводов высокого и среднего давления вводят коэффициент сжимаемости, который учитывает отклонения в поведении природных газов от законов идеальных газов. В [3] приведены основные рабочие формулы, которые также учитывают изменение коэффициента гидравлического трения λ в зависимости от режима движения газа, материала газопровода, способов изготовления труб и их соединения, качества монтажа и эксплуатации газопроводов.

1.6 ОБОРУДОВАНИЕ СЕТЕВОГО ГАЗОРЕГУЛЯТОРНОГО ПУНКТА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Газорегуляторные пункты предназначены для снижения давления газа и поддержания его на заданном уровне, необходимом в эксплуатации независимо от изменения расхода газа потребителем. Одновременно в ГРП производится очистка газа от механических примесей и при необходимости осуществляется учёт расхода газа.

ГРП могут быть сетевыми, питающими городскую газовую распределительную сеть низкого и среднего давлений, и объектовыми, подающими газ необходимого давления промышленным и коммунально-бытовым потребителям. ГРП располагают в светлых и несгораемых одноэтажных отдельно стоящих зданиях с покрытиями, легко сбрасываемыми при действии взрывной волны, или в шкафах на несгораемых опорах (ШРП). Кроме этого в зависимости от давления и назначения они могут размещаться в пристройках к несгораемым зданиям. Отдельно стоящие ГРП размещают с учетом исключения их повреждения от наезда транспорта, стихийных бедствий, урагана и др. Здание ГРП оборудуют естественной вентиляцией и при необходимости отоплением. На вводе газопровода в ГРП и на выводах из него должны быть установлены отключающие устройства на расстоянии не менее 5 м и не более 100 м.

Оборудование сетевых газорегуляторных пунктов состоит из следующих основных узлов и элементов: узла регулирования давления газа с предохранительно-запорным клапаном (ПЗК) и обводным газопроводом (байпасом); предохранительно сбросного клапана (ПСК); комплекта контрольно-измерительных приборов; продувочных линий.

Также в состав оборудования ГРП входят:

- запорная арматура;

- приборы замера расхода газа.

Регулирующие устройства предназначены для снижения давления газа и поддержания его постоянным после себя. В качестве регулирующих устройств могут применяться: регуляторы давления газа с односедельным клапаном; клапаны регулирующие двухседельные; поворотные заслонки с электронным регулятором и исполнительным механизмом. Односедельные клапаны неразгруженные, что затрудняет процесс регулирования и увеличивает влияние изменения давления до регулятора на регулируемое давление (после регулятора). Но для ГРП их применяют чаще, т.к. они обеспечивают надёжное отключение газа при отсутствии его отбора, а двухседельные клапаны не обеспечивают герметичного закрытия прохода.

При подборе регулятора руководствуются номенклатурой ряда регуляторов, выпускаемых промышленностью. Наибольшее распространение для сетевых ГРП получили регуляторы типа РДУК - 2 (универсальные конструкции Казанцева) и РДБК1 (блочные конструкции Казанцева). Данные регуляторы давления состоят из: регулирующего односедельного клапана с мембранным приводом, представляющим собой исполнительный механизм; регулятора управления; дросселей и соединительных трубок. Давление газа на выходе из регулятора зависит от применяемого регулятора управления.

Регуляторы давления выбирают по расчётному максимальному часовому расходу газа при требуемом перепаде давления. При определении пропускной способности регулятора необходимо определить располагаемое давление газа перед регулятором и после него с учетом потерь давления и дополнительных потерь давления в арматуре, фильтре, расходомере и ПЗК, установленных до регулятора давления. Пропускную способность регуляторов рекомендуется принимать на 15 – 20 % больше максимального расчётного расхода газа по [3, п. 5.28].