Сооружение газораспределительного пункта. Определение пропускной способности регуляторов давления

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования  Тюменской области

«Тюменский техникум строительной индустрии и городского хозяйства»

 

      УТВЕРЖДАЮ

                                 Зам. директора по УМР_________ /С.А.Петрова/

« »________________2013г.

 

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсового  проектирования

 

По  специальности : Монтаж и эксплуатация оборудования и систем

                                     газоснабжения                                    

Тема:  Сооружение газораспределительного пункта

             Определение пропускной способности  регуляторов давления        

Обучающийся группы МГС-10-9-1:

Игнатьев Максим

Задание выдала руководитель работ: _________________/Е.С. Бондаренко/

Задание получил: _________________/М.Игнатьев/

 

Структура, подлежащая разработке КП:

I.Пояснительная записка

1. Введение
2. Организационно-технологическая часть
3. Расчетная часть
4. Безопасность труда и экологичность проекта
5. Используемая литература

        II.Графическая часть

 

 

 

 

 

 

 

Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования  Тюменской области

«Тюменский  техникум строительной индустрии и  городского хозяйства»

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

К КУРСОВОМУ  ПРОЕКТУ 

 

по специальности: Монтаж и эксплуатация оборудования и систем

газоснабжения

 

на  тему:  Сооружение газораспределительного пункта

Определение пропускной способности регуляторов давления.

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель работ _________________/Е.С.Бондаренко/

Дата: «___» ___________ 2013г.    

Студент группы МГС-10-9-1____________/М.Игнатьев /

Дата: «___» ___________ 2013г. 

 

 

 

 

г. Тюмень

 

 

Содержание

 

1. Введение…………………………………………………………………..
2. Организационно-технологическая часть………………………………..
3. Определение пропускной способности регуляторов давления………..
4. Безопасность труда и экологичность проекта………………………….
5. Используемая литература………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

      Газ используют как топливо для кухонных плит и газовых водонагревателей, для отопительных печей и котлов систем центрального отопления и горячего водоснабжения. Преимущества газа в сравнении с другими видами топлива: полное сгорание без дыма, золы и копоти; возможность транспортирования по трубам на большие расстояния; низкая стоимость; несложный уход за газовыми приборами.

     Газ бывает искусственный и природный (естественный). Искусственный газ получается при переработке на заводах каменного угля, торфа, кокса, горючих сланцев и нефти, в зависимости от вида и способов переработки сырья получают газ: генераторный, коксовый, сланцевый и нефтегазы. Выработанный на заводах газ очищают от вредных примесей (нафталина, сероводорода) и удаляют из него влагу. Не удаленная влага конденсируется в воду и в зимнее время замерзает, образуя в газопроводах ледяные пробки.

     Очищенный и осушенный газ поступает   в городские    хранилища    газа — газгольдеры. Жидкий (сжиженный) газ-продукт переработки газа, в жидком состоянии он находится при повышенном давлении в закрытых сосудах; при обычных условиях газ переходит в газообразное состояние. Теплотворная способность сжиженных газов 22000-28000 ккал/нм3 при номинальном давлении 300 мм вод.ст. 

     Природный газ образуется в недрах земли, где он находится под большим давлением в порах и пустотах пластов горных пород. Природный газ добывают через естественные и искусственные скважины, откуда он выходит наружу и транспортируется по трубам на большие рас стояния к месту потребления. По теплотворной способности газ делится на низкокалорийный — до 2500 ккал/нм3, среднекалорийный — от 2500 до 5000 ккал/нм3 и высококалорийный — выше 5000 ккал/нм3. Для бытовых нужд в коммунальном хозяйстве используют газ

 

 

 

 

 теплотворной способностью  до 10 000 ккал/нм3 при номинальном давлении газа у бытовых и газовых приборов 200 мм вод. ст.

       Отрицательные свойства газа — ядовитость и взрывоопасность. Природный газ, например саратовский, не имеет запаха, но он взрывоопасен. Для того чтобы потребитель мог обнаружить утечку газа, его насыщают пахучими веществами, называемыми «одорантами». Для систем газоснабжения городов и других населенных пунктов установлены следующие категории давления газа в газопроводах в МПа: низкое — не более 0,005; среднее — более 0,005 до 0,3; высокое — более 0,3 до 0,6; высокое — от 0,6 до 1,2. В зависимости от максимального рабочего давления газа внутренние газопроводы подразделяются на газопроводы низкого, среднего и высокого давления. Газопроводы низкого и среднего давления прокладывают внутри зданий из водогазопроводных труб (ГОСТ 3262—75), газопроводы высокого давления до 0,6 МПа из электросварных труб (ГОСТ 10704—76); газопроводы высокого давления до 1,2 МПа — из электросварных прямошовных труб (ГОСТ 10704—76 и ГОСТ 10706—76) и бесшовных горячекатаных труб (ГОСТ 8731—74 и ГОСТ 8733—74). Для защиты от коррозии внутренние газопроводы после их испытания на прочность и плотность окрашивают снаружи масляной краской за два раза. Для газоснабжения жилых и общественных зданий, детских и лечебных учреждений, учебных заведений и предприятий общественного питания применяют газ низкого давления. Для газоснабжения промышленных предприятий используют газ давлением до 0,6 МПа и только при технико-экономическом обосновании может быть использован газ давлением до 1,2 МПа. В небольших городах прокладывают газовую сеть низкого давления. В больших городах, где имеется газовая сеть высокого давления, газ из этой сети поступает в сеть среднего давления, откуда направляется в районные или квартальные регуляторные станции, которые снижают давление газа до 300 мм вод. ст. и ниже и направляют газ в сеть низкого давления. 

 

 Подземные газопроводы, транспортирующие влажный газ, укладывают ниже глубины промерзания грунта, для Москвы, например, на глубине не менее 1,7 м от поверхности земли до верха трубы. Газопроводы, транспортирующие осушенный газ, можно укладывать на глубине 0,8 м от поверхности земли до верха трубы.    Распределительные трубопроводы с влажным газом укладывают с уклоном 0,0015, а ответвления и вводы — с уклоном 0,003 в сторону распределительного газопровода. Надземная прокладка газопроводов допускается в местах прохода через водные протоки, овраги и иные естественные или искусственные преграды, а также на территории промышленных и коммунально-бытовых предприятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Организационно-технологическая часть.

          Назначение ГРП.

   Газорегуляторные пункты служат для дополнительной очистки газа от механических примесей, снижения давления газа после газораспределительной станции и поддержании его на заданном значении с последующей бесперебойной и безаварийной подачей потребителям. 
   В зависимости от избыточного давления газа на входе газорегуляторные пункты могут быть среднего (до 0,3 МПа) и высокого давления (0,3-1,2МПа).

ГРП могут быть центральными (обслуживать группу потребителей) и объектовыми (обслуживать объекты одного потребителя).

          Виды ГРП.

ГРП подразделяются между собой: 
по выходному давлению: 
ГРП низкого, среднего и высокого выходного давления. 
по количеству ступеней понижения давления газа: 
одноступенчатые и многоступенчатые ГРП. 
по количеству линий редуцирования: 
однониточные и многониточные ГРП. 
по типу схемы газоснабжения потребителя газа: 
тупиковые и закольцованные ГРП. 
а также по наличию резервной нитки редуцирования: 
ГРП с резервной линией редуцирования и без.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Месторасположение газорегуляторных пунктов находится на распределительных сетях городов и населенных пунктов, на территории коммунальных, промышленных и других предприятий.

   Устанавливают газорегуляторные пункты в тех помещениях, где установлены газопотребляющие агрегаты. Обычно газорегуляторные пункты размещают в отдельно расположенных зданиях, пристройках к производственным помещениям или шкафах на несгораемых стенках. К зданию ГРП существуют определенные требования, оно должно быть из материалов I и IIстепени огнестойкости, надземным, одноэтажным. Половое покрытие в здании ГРП должно быть из несгораемых и не дающих искру материалов, с той целью, что бы не допустить возникновения искры при падении металлических предметов, от металлических подковок на обуви и т.д.                                                                 Двери в таком здании должны открываться наружу. Ширина входа должна быть не менее 0,8 м.

    Освещение в помещении ГРП должно быть естественным, через окна, и искусственным, электрическим светом. Проводка электрического освещения изготавливается из взрывобезопасных материалов. Так же в целях безопасности допускается использование кососвета, с помощью рефлекторов, расположенных снаружи.

    В помещениях ГРП должна быть естественная вентиляция, способная обеспечить трехкратный воздухообмен в час. По средствам жалюзийной решетки обеспечивается приток свежего воздуха, а вытяжка происходит через регулируемый дефлектор в перекрытии помещения.

    Отопление помещений ГРП возможно с помощью водяных или паровых, с низким давлением газа, систем, находящихся в близлежащих котельных или АГВ или других котлов, находящихся в пристройке. Температура в помещении ГРП при любых условиях должна быть не ниже указанной в паспорте (как правило не ниже +5°С, чтобы не обмерзало седло регулятора давления). 
       Между собой все помещения (котельная, помещение для телеметрии) должны быть разделены герметичными перегородками.

 

 

    В случае непопадания здания в зону грозовой защиты соседних объектов, помещению ГРП необходима грозовая защита. В таких случаях устанавливается молниеотвод. При нахождении здания ГРП в зоне грозовой защиты других объектов, осуществляют только контур заземления.

    В помещении ГРП должен находиться пожарный инвентарь: ящик с песком, огнетушители, кошма и т.д.

    Отключающие устройства устанавливают на вводе газопровода в ГРП и на выходном газопроводе на расстоянии не менее 5 м. и не более 100 м.

    Дополнительные требования к современным ГРП: здание должно быть оснащено системой телеметрии, обеспечивающей контроль входного, выходного давления, температуру в помещении, открытие дверей, наличие электропитания.

         Принцип работы ГРП.

    Газ (см. схему 1) через входной газопровод поступает на фильтр (21), где очищается от механических примесей, и через предохранительно запорный клапан (20) подается в регулятор давления(19), где давление газа снижается и поддерживается постоянным, независимо от расхода. В случае повышения давления газа после регулятора выше допустимых значений, например в результате сбоя работы регулятора давления газа — срабатывает предохранительно-сбросной клапан — ПСК или гидрозатвор (ГЗ) (14), в результате чего излишки давления газа сбрасываются в атмосферу. Если давление газа продолжает возрастать и сброс газа через ПСК достаточного эффекта не дал, срабатывает предохранительно-запорный клапан (20) и доступ газа потребителю через эту линию редуцирования прекращается. Для того, чтобы обеспечить безаварийную подачу газа потребителю, даже в случае выхода из строя регулятора давления ГРП закольцовывают по выходному давлению, либо устанавливают в ГРП дополнительную линию редуцирования.

    Стоит отметить, что в схеме ГРП (без резервной линии редуцирования) предусматривается байпасная линия, которая позволяет подавать газ и осуществлять ручное регулирование выходного давления газа на время ремонта оборудования или проведения технического обслуживания ГРП. На входе и выходе из ГРП установлены манометры. На входе в ГРП промышленного назначения либо в узлах учета газа

 

замеряется температура газа с  помощью термометра. Для централизованного замера расхода газа устанавливается измерительное устройство — газовый счетчик промышленного назначения.

    Для снижения давления газа в ГРП применяются регуляторы давления прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия конечный импульс давления воздействует на мембрану, которая через рычажное устройство связано с дроссельным органом. При уменьшении выходного давления степень открытия дроссельного органа увеличивается, при увеличении — уменьшается.

В результате выходное давление газа поддерживается постоянным. 
    Для приведения в действие регуляторов давления непрямого действия источником энергии служит сжатый воздух и газ давлением 200-1000кПа. Применяются регуляторы давления непрямого действия при входном давлении более 1,2МПа и выходном более 0,6МПа. Также в последнее время все чаще применяют комбинированные регуляторы давления, представляющие из себя предохранительно-запорный клапан и регулятор давления в одном корпусе.

    Описание и различие между собой видов ГРП: 
ГРП низкого, среднего и высокого выходного давления. В чем разница между собой таких газорегуляторных пунктов интуитивно понятно. Если на ГРП газ понижается с высокого (0,3 — 1,2 МПа) или среднего (5кПа — 0,3МПа) давления до низкого (до 5кПа, или 500 мм.в.ст.), то такие ГРП называются ГРП низкого выходного давления. Соответственно, если на выходе получаем среднее или высокое давление газа, то и ГРП будет называться соответствующим образом.

    Также бывают случаи, когда ГРП питает разных потребителей, например частный сектор и газовую котельную, тогда из ГРП делается 2 выхода газа, один среднего, другой низкого, а понижающий пункт будет называться — ГРП с выходом среднего и низкого давления.

   Одноступенчатые и многоступенчатые ГРП. 

   Одноступенчатая схема подразумевает под собой понижение давления газа с входного до рабочего в одну ступень, а многоступенчатые в 2 и более ступени. Часто случается, что невозможно понизить давление газа сразу с высокого (например 1,2

 

МПа) до низкого (200 мм.в.ст. например бытовым потребителям) и добиться устойчивой работы ГРП одним регулятором давления. Тогда применяют такой прием как снижение газа в несколько ступеней. Рассмотрим на примере двухступенчатой схемы. Газ, поступает в ГРП под высоким давлением — 1.2 МПа, проходит через фильтр ПКН, дальше регулятор первой ступени понижает давление газа до 0,5 — 3 МПа (тут зависит от величины расхода газа) и подается на «бочку» — значительно расширенный участок газопровода внутри ГРП, служащий «подушкой» для сглаживания колебаний давления подаваемаемого регулятором первой ступени (из бочки часто предусматривают дополнительный сбросной клапан). Далее, газ уже пониженного давления — возьмем 0,1 МПа, поступает через второй предохранительно запорный клапан на регулятор второй ступени. Этот регулятор уже и понижает давление до рабочего, в нашем случае 200 мм.в.ст. (2,0 кПа). Такая схема также дает дополнительную защиту конечного потребителя от поступления газа высокого давления в сети низкого (превышение в 300 раз!), что очень опасно.