Налягане в газопровода: технически норми + особености на разпределението по линията на газовото налягане

Близостта на газопроводната мрежа до населеното място все още не гарантира липсата на проблеми с присъединяването към нея. Транспортиращите най-популярното гориво комуникации имат различни задачи, поради което налягането в газопровода също е различно.

Ще разкажем как работи газотранспортната мрежа и под какво налягане се намира доставяното на потребителя гориво в нейните линейни сегменти. В представената от нас статия подробно са изложени принципите на организация на системите за газоснабдяване на различно ниво. Представени са механизмите за изключване на газа.

Снабдяване с природен газ

Работещото на природна смес от газообразни въглеводороди битово и промишлено оборудване е добре познато на всеки. В жилищните сгради са инсталирани котли, газови печки и бойлери.

На разположение на много предприятия има котелно оборудване и оградени «къщички» на ГРУ. А на улиците се намират газоразпределителни пунктове, които привличат вниманието с жълтия си цвят и яркочервен надпис «Газ. Огнеопасно».

Всеки знае – газът постъпва по тръбите. Но как попада в тези самите тръби? Пътят, изминат от природния газ до всеки апартамент, до всяка къща, е наистина огромен. Всъщност от находището до крайните потребители горивото следва по разклонени херметични канали, простиращи се на хиляди километри.

Веднага след добив на находището сместа от газове се подлага на пречистване от примеси и се подготвя за изпомпване. Нагнетяван от компресорни станции до високи стойности на налягане, природният газ се насочва по магистралния тръбопровод към станцията за газоразпределение.

Нейните инсталации понижават налягането и одоризират газовата смес с метан, етан и пентан тиоли, етилмеркаптан и подобни вещества, за да ѝ придадат мирис (в чист вид природният газ няма мирис). След допълнително пречистване, газообразното гориво се насочва към газопроводите на населените места.

Газопотребяващите уреди се нуждаят от подаване на горим газ под определено налягане. Комплексът ГРП регулира (обикновено понижава) мрежовото налягане на газа преди подаване към вътрешнодомовите мрежи с максимален разход на газ до 30 хил. куб. метра на час.

След това природният газ постъпва към газоразпределителните пунктове в рамките на градските квартали. Преди насочване към мрежата от газопроводи на квартала, налягането на транспортирания газ се понижава до необходимия минимум. Накрая газът следва към вътрешнодомовата газоснабдителна мрежа – към газовата печка, бойлера за топла вода или подовия котел.

Всяка газопреработваща инсталация е оборудвана със специална горелка, която смесва преди изгарянето магистралното гориво с въздух. В чист вид (т.е. без достъп на кислород) горимостта на природния газ е нулева.

Комплексите на ГРС се използват на отклонения от главните газови магистрали, те понижават налягането и управляват подаването на обеми газ в локалните мрежи на потребителите (максимално 500 хил. куб. метра на час).

Състав на системата за газоснабдяване

Газотранспортният комплекс образуват тръбопроводи и съоръжения, както и технически устройства, които извършват доставката и разпределението на потока между потребителите. Интензивността на подаване на газ се определя от нуждите на крайните потребители – промишлени и комунални организации, частни домакинства.

Газоснабдителната мрежа се състои от:

• тръбопроводи с високо, средно и ниско налягане;
• газорегулаторни устройства – станции (ГРС), пунктове (ГРП), уредби (ГРУ);
• автомати за управление и контролираща система;
• диспечерско-експлоатационна служба.

Под високо налягане магистралният газопровод доставя природния газ до разпределителните станции, които понижават нивото на налягане до необходимото с помощта на клапани на автоматични регулатори.

След това газовите мрежи насочват горивото към потребителите. ГРС автоматично поддържат показателите на налягане в зададения диапазон.

Как е организирана системата за газоснабдяване?

Нейната йерархия се определя от класовете елементи на газотранспортната мрежа, свързани с налягането на прокачвания природен газ.

Полагането на газопроводни комуникации в градската територия изисква достатъчно пространство около тръбите като зона на безопасност. Още повече, ако това е газопровод със значително сечение с работно налягане над 0,6 МРа.

Принципи на устройството на газопроводната мрежа

В състава на газопроводите от първо ниво влизат газови комуникации, в които налягането на природния газ е високо или средно. За изключване на задънени участъци се извършва резервиране на газовите тръбопроводи – дублиране на отделни сегменти или пръстеноване. Създаването на задънена мрежа се допуска само в малки населени места.

Природният газ под високо налягане преминава през няколко последователни стъпки, където налягането му се понижава. Процесът на намаляване на налягането в газорегулиращите пунктове става на скокове, като на изхода от тях налягането е постоянно. В градската зона газовите комуникации със средно и високо налягане образуват хидравлично свързана обща мрежа.

С подобни знаци се обозначава положението на подземните газови комуникации и границите на охранителната зона. На този знак са изобразени номерът на пикета (няма такъв), посочени са категорията на газопроводната магистрала (II-ра), диаметърът на тръбопровода (800 мм), периметърът на охранителната зона (2 м наляво и надясно, 1 м напред), контактен телефон (Т.051).

Използването на ГРП позволява да се снабдяват потребителите с газ с различно налягане, дори ако те са разположени на една улица – газопроводите с различни налягания се разполагат паралелно.

Газопроводите от второ ниво осигуряват подаването на газово гориво под ниско налягане за по-голямата част от потребителите. Такива мрежи се изпълняват смесени, с преобладаване на задънени сегменти. На пръстенуване се подлагат само главните тръбопроводи.

Газопроводът, който е под ниско налягане, не трябва да пресича големи техногенни (автомагистрали, жп линии) или природни (езера, реки, дерета) препятствия. Не се допуска монтирането на такива комуникации в промишлени зони.

До потребителя на газ в частните домакинства газът постъпва по клонове с ниско налягане. Параметрите на налягането на входа на уреда трябва да съответстват на посочените в техническия паспорт данни.

Газовите мрежи, които доставят гориво под ниско налягане, не могат да образуват хидравлично свързана система на голямо населено място. Те се проектират изключително като локални комплекси, захранвани от няколко ГРП.

Те от своя страна са свързани към мрежи със средно налягане, които от своя страна по аналогия се свързват към магистрали с високо налягане. Третото ниво на мрежовите газопроводи се използва в обектите-потребители – на териториите на предприятия, в сгради с жилищно и обществено предназначение.

Необходимостта от налягане за такива мрежи се определя от тяхното предназначение и работните характеристики на газоизползващите уреди (инсталации). Резервиране (частично дублиране) на газовите комуникации от трето ниво обикновено не се извършва.

Типове и категории газопроводи

Разделението на газоснабдителните тръбопроводи по типове е отразено в СНиП 42-01-2002. Магистралните газопроводи с високо налягане съответстват на един тип, подразделян на две категории.

Газопроводните комуникации от първа категория се разполагат изключително за потребители в промишления сектор, които консумират значителни обеми газообразно гориво под стабилно високо (0,6-1,2 MPa) налягане.

Например, това са стоманодобивни комбинати. Свързването на всеки промишлен потребител към газовата магистрала от първа категория изисква изготвянето на специален проект за газоснабдяване.

Съвременните стандарти за монтаж на газови мрежи допускат изграждането им с PVC тръби с “жълта” маркировка. Въпреки това, през всякакви прегради тръбите на газовите комуникации трябва да се водят само в стоманен защитен кожух.

Линиите, провеждащи природен газ от втора категория, се създават за други производствени обекти, нуждаещи се от доставка на газова смес под високо налягане, но по-ниско (0,3-0,6 МПа), отколкото потребителите от първа категория. Същите газопроводи доставят гориво на котелни, отопляващи производствени сгради.

Тръбопроводите, снабдяващи с газ със средно ниво на налягане (0,005-0,3 МПа), се подвеждат до котелни, отопляващи битови и административни обекти. Същите се използват за осигуряване на обществени сгради, нуждаещи се от повишен обем гориво.

Газопроводните магистрали с ниско ниво на налягане (до 0,005 МПа) се простират до битовите потребители. Цялото битово оборудване е проектирано именно за такива характеристики на подаване на газ.

Иначе отколкото чрез максимално намаляване на параметрите на налягане, не може да се постигне максимална безопасност на газовите комуникации за жилищни обекти. Организацията на газоснабдяване на жилищни сгради чрез магистрали със средно налягане и по-високо е категорично забранена.

Многостепенност на системата за газоснабдяване

Необходимостта от създаване на няколко степени в местната система за снабдяване с природен газ отчасти е предизвикана от наличието на потребители, нуждаещи се от доставки на газообразно гориво под различно налягане.

Градация на газопроводите по стъпала

По броя на степените на налягане се различават следните газоснабдителни системи:

• Двустепенни. Образувани са от мрежи под налягане ниско и средно, или с ниско и високо;
• Тристепенни. Състоят се от комуникации с налягания високо, средно и ниско;
• Стъпаловидни. Те се формират от газопроводи с налягания на всички нива.

Редуването на магистрали с високо и средно налягане се изисква поради значителната дължина на мрежовите тръбопроводи, както и поради няколкото направления на транспортиране. В местности със значителна гъстота на населението прокарването на газопроводи, провеждащи газообразно гориво под високо налягане, не се препоръчва.

Основните газопроводни комуникации на града са разположени под земята. В противен случай големи аварии на газовите мрежи поради грешки в управлението на автотранспорта не биха могли да бъдат избегнати.

Още една честа причина – в районите със старо строителство градските улици не са достатъчно широки, за да се прокарат под тях газоснабдителни линии с високо налягане. Всъщност, колкото по-високо е налягането на газа, преминаващ по тръбопровода, толкова по-голямо разстояние е необходимо между комуникациите и съседните сгради.

Необходимостта от стъпаловидна схема на газоснабдяване също е предизвикана от технологичните изисквания за присъединяване и монтаж на газорегулаторните инсталации, монтирани на сградите.

Типове градски мрежи според предназначението

Териториите на градските райони се оборудват с най-разклонена мрежа от газоснабдителни комуникации.

В състава на градския комплекс, снабдяващ с природен газ, влизат следните видове газопроводи:

• разпределителни, провеждащи газ под различно (фактически необходимо) налягане. Осигуряват транспортиране по обслужваната територия;
• абонатски отклонения, снабдяващи с газ от разпределителните магистрали конкретни абонати;
• вътрешнодомови и вътрешноцехови.

Проектираната за града схема на разпределителни газови комуникации, насочващи газ под средно и високо налягане, образува обща мрежа. Със спецификата на разработване на проект за газификация на частен дом ще ви запознае предложената от нас статия.

Шкафният регулаторен пункт за газоснабдяване се използва в крайни консуматорски мрежи с мощност не повече от 1800 кубични метра на час. Той е способен да намали налягането до 2 кПа

Т.е. на комунални потребители, котелни и промишлени обекти природният газ се доставя по обща газоразпределителна мрежа. Изграждането на отделни магистрални мрежи за комунално-битови или промишлени потребители е неизгодно от икономическа гледна точка.

При избора на планови решения за градското газоснабдяване се вземат предвид планировката и размерите на града, гъстотата на населението и застрояването, нуждите на електроцентралите и промишлените обекти. Вземат се предвид перспективите за бъдещото развитие на града, наличието на големи препятствия (изкуствени, естествени) за прокарване на газопроводни комуникации.

Особености на градското планиране на газоснабдяването

В границите на града идеалната схема за доставки на природен газ трябва да бъде икономически изгодна, експлоатационно-безопасна и надеждна, удобна и лесна за работа с нея.

С такива сферични задвижки се оборудват мрежите на газовите комуникации за големи потребители и за многостепенни системи. Тази спирателна арматура
се монтира на газопровода при извеждането му през газорегулаторна станция, позволявайки превключване на газоснабдителните контури на системата.

Газопреносната мрежа за газоснабдяване трябва да позволява безопасно изключване на отделни нейни сегменти за извършване на ремонт. Задължително условие – пълна еднотипност на възлите, оборудването и съоръженията в състава на една система.

При изобразяване на схемата градските газопроводи са показани последователно. Въпреки това по улиците се допуска полагане на успоредни газови комуникации, при условие че налягането в тях е различно.

Такова планиране е икономически ефективно, тъй като позволява намаляване на разхода на тръби:

• газовите магистрали с ниско налягане се захранват от няколко ГРП;
• до централните ГРП метанът се доставя чрез успоредно положени газопроводи със средно или високо налягане.

Подобни схеми за полагане на комуникации се използват за захранване на котелни и предприятия, намиращи се в жилищните райони.

Структурата на градската застройка изисква изграждане на мрежа с ниско налягане във формат на две несвързани зони. За резервиране по ниската степен на налягане ГРП на всяка от двете зони се свързват към тръбопроводи с голям диаметър, провеждащи газ под ниско налягане.

В градовете с малка и средна площ се използва двустепенен комплекс от газопроводи, съчетаващ комуникации с ниско и високо налягане (не повече от 0,6 MPa).

При невъзможност за полагане на газови тръби в центъра на града за пренос на газова смес с високо налягане, проектните им мощности се разделят между мрежи с високо налягане (полагат се в периферията) и със средно налягане (създават се в централната част).

В резултат се образува тристепенна система за снабдяване с природен газ, обзаведена с разпределителни газопроводи с диаметър 50-400 мм.

Преди изграждане на отделен газотранспортен клон и преди врязване в съществуваща газова тръба се извършва проектиране на планирания участък от системата, извършва се хидравлично изчисление, предоставящо възможност за избор на тръби за газ и арматура за обзавеждане на мрежата.

Механизми за изключване на подаването на природен газ

Извършването на ремонт изисква периодично изключване на определени участъци от градските газови комуникации, които са под високо и средно налягане, както и на определени мрежи под ниско налягане.

Затова газопроводните системи на мрежови, обществени и жилищни тръбопроводи, както и на промишлени обекти или няколко сгради, се оборудват с устройства за изключване – спирателни кранове (друго наименование – конусни кранове).

Монтажът на комуникационната система по правилата завършва с опресовка на газопровода, което позволява да се открият проблемни места. Те най-често се проявяват в местата на разполагане на спирателните устройства.

Монтирани на открито в защитен шкаф или без него, тези спирателни кранове се използват при необходимост от пълно изключване на жилището от газоснабдителната мрежа

Монтажът на спирателните кранове се извършва:

• върху газови тръби в ГРП (изходящи и входящи);
• върху отклоненията на главните газопроводи, които водят към микрорайони и квартали;
• пред голямо препятствие, пресичано от тръбопровода (водоеми, автомобилни и железопътни трасета).

По външните газопроводи спирателните кранове се монтират със задълбочаване в шахти. Заедно с тях се монтират лещови компенсатори, предназначени за отчитане на напрежението (монтажно, температурно) по тръбопровода, както и за улесняване на процедурите по поставяне и сваляне на спирателната арматура.

Шахтите е допустимо да се изграждат на разстояние повече от 2 м от най-близката сграда или ограждение.

Спирателната арматура на газовите входове в сгради се поставя на стената. Газовите кранове, с подмяната на които ще ви запознае следващата статия, се разполагат при спазване на метрово разстояние от най-близките отвори.

Независимо от нивото на налягане, разклонеността и дължината на тръбопровода, провеждащ газовата смес, броят на спирателните устройства трябва да бъде минимално необходим, като всяко разположение трябва да бъде обосновано.

Немаловажен за собствениците въпрос – цената за присъединяване към магистралния газ, подробностите за определяне на която са представени тук. Препоръчваме ви да се запознаете с полезния материал.

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. Как става газоснабдяването на многофамилна сграда:

Видео #2. Как е устроена и как се изработва сферичната спирателна арматура за газопроводи:

Системата на газопровода осигурява изправно снабдяване с природен газ само при условие на нейната балансираност. Всички работи с газотранспортното оборудване могат да се извършват единствено от служители на газовите служби. Външни намеси в работата на газовата мрежа са недопустими и изключително опасни – помнете това!

Пишете, моля, коментари в разположения по-долу блок. Споделяйте ценни препоръки и сведения, които ще бъдат полезни за посетителите на сайта. Оставяйте публикации, качвайте снимки по темата, задавайте въпроси.