Газоснабжение улицы Азанова города Баймак Республики Башкортостан

Газоснабжение улицы Азанова города Баймак Республики Башкортостан

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект на тему «Газоснабжение улицы Азанова города Баймак» выполнен на основе задания на дипломное проектирование, генерального плана местности и соответствующих нормативных документов:

Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления»

СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы»;

СП 42-101-2003 - Свод правил «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб»;

В данном проекте проектируется газоснабжение улицы Азанова города Баймак Республики Башкортостан.

В проекте поставлены задачи:

выполнить гидравлический расчет газопровода;

рассчитать свойства газового топлива;

выбрать оборудование ГРП;

разработать специальную часть проекта по вопросу газоснабжения пятиэтажного дома.

Улица застроена одноэтажными одноквартирными домами. В домах отсутствует централизованное горячее водоснабжение и отопление. Расход газа осуществляется на приготовление пищи и отопление. У потребителей устанавливаются плиты типа ПГ-4 с номинальным расходом газа 1,25 м³/ч и АОГВ с расходом газа 2,5 м³/ч.

Газопровод низкого давления прокладывается подземно, трассировка осуществлена вдоль уличных проездов. Тип системы газоснабжения - тупиковый. Проектируется газопровод низкого давления.

Газопровод низкого давления прокладывается вдоль уличных проездов и снабжается газом от газорегуляторного пункта типа ПГБ-04-2У1. Газопровод прокладывается подземно, глубина заложения составляет 0,9 м.

На проектируемой улице отсутствуют естественные препятствия, имеются пересечения газопровода с дорогами. Дороги местного значения V-категории. При пересечениях газопровода с загруженными дорогами предусмотрена прокладка его в защитном футляре.

Коммуникации представлены воздушными линиями электропередач, водопроводом, кабелями связи. Расстояния до коммуникаций удовлетворяют требованиям СП 62.13330-2011.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

Для составления проектов газоснабжения, необходимо исследование особенностей района строительства: изучение рельефа местности и наличия естественных и искусственных препятствий, характера и плотности застройки, типа грунта и т.д. Решающее влияние на составление проектов газоснабжения оказывают характеристики района строительства.

Район прокладки газопровода находится в городе Баймак. Город расположен в юго-восточной части Республики Башкортостан.

Климат в районе резко-континентальный. Средняя температура самого холодного месяца составляет - 17⁰С, а самого теплого - +16⁰С. Среднегодовое количество осадков колеблется в пределах 300-400мм в год. Сведения о климатических условиях получены по данным ежегодных наблюдений.

Улица застроена одноэтажными одноквартирными домами. В домах отсутствует централизованное горячее водоснабжение и отопление. Расход газа осуществляется на приготовление пищи и отопление. У потребителей устанавливаются плиты типа ПГ-4 с номинальным расходом газа 1,25 м³/ч и АОГВ с расходом газа 2,5 м³/ч.

Рельеф местности относительно ровный, с незначительным уклоном.

Грунт в районе строительства - суглинок. Глубина промерзания грунта составляет 1,65 м.

Грунтовые воды расположены глубоко.

Естественные препятствия на территории района прокладки газопровода отсутствуют. На территории строительства имеются дороги с неусовершенствованным покрытием. Пересечения с дорогами выполняются согласно требованиям нормативно-технических документов (в частности СП 62.13330-2011), то есть в футлярах с установкой контрольных трубок для определения утечек газа.

Вдоль трассы газопровода имеются инженерные коммуникации: линии водопровода, воздушные линии электропередач и связи. При прокладке газопровода учитываются все нормативные расстояния от газопровода до коммуникаций (согласно требованиям СП 62.13330-2011, СП 42-101-2003, ФНП №542).

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОВОГО ТОПЛИВА

Данный расчет производится требованиям стандарта ГОСТ 5542-87* для определения соответствия используемого газа.

В курсовом проекте в качестве топлива используется природный газ, который добывается из газовых месторождений.

Природный газ по составу состоит в основном из метана (СН₄), также в природном газе в небольших количествах содержится сероводород, кислород, азот, оксид углерода, пары воды и механические примеси. Нормальная работа газовых приборов зависит от постоянства газ. Согласно ГОСТ 5542-87* горючие свойства природных газов характеризуется числом Воббе, которое представляет собой отношение теплоты сгорания к квадратному корню из относительной плотности газа.

Особенности газового топлива

Природный газ как промышленное топливо имеет следующие технологические преимущества:

при сжигании природного газа требуется лишь минимальный избыток воздуха для горения и достигаются высокие температуры в печи;

при сжигании природного газа можно обеспечить более точную регулировку требуемой температуры;

использование природного газ позволяет осуществить сравнительно быстрый разогрев тепловых агрегатов и свести к минимуму тепловые потери при остановке этих агрегатов, что также способствует экономии топлива.

Природный газ по сравнению с другими видами топлива имеет преимущество:

высокая теплота сгорания делает целесообразным транспортирование газа по магистральным газопроводам на значительные расстояния;

стоимость добычи газа значительно ниже, а производительность труда значительно выше, чем при добыче угля или нефти;

обеспечивает полноту сгорания, а также высокая жаропроизводительность (более 2000⁰С) позволяет эффективно применять природный газ в качестве энергетического и технологического топлива;

облегчаются условия труда обслуживающего персонала.

Таблица 1

Состав газового топлива

.1 Расчет параметров газового топлива

Теплота сгорания газовой смеси определяется по формуле

, МДж/м³, (1)

где Q_i - теплота сгорания отдельного компонента смеси, кДж/м³;

x_i - содержание компонента в газе, %.

кДж/.

Плотность газовой смеси определяется по формуле

, кг/м³, (2)

где ρ_i - плотность отдельного компонента смеси, кг/м³;

x_i - содержание компонента в газе, %.

 кг/м³.

Плотность газа по воздуху вычисляется с целью определения тяжести газа и воздуха по формуле

где  - плотность газа, кг/м³;

 - плотность воздуха, в зависимости от влажности

имеет значение 1,25 - 1,29 кг/м³.

.

Определяется низший предел взрываемости смеси по формуле

L_н = , % (4)

где L_н - низший предел взрываемости компонента, %.

L_н =  %.

Определяется верхний предел взрываемости газовой смеси по формуле

L_в , %, (5)

где L_в - верхний предел взрываемости компонента, %.

L_в %.

Определяется балласт по формуле

б = 0,01·, %, (6)

где б - балласт, %.

б = 0,01· %.

Расчеты заполняются в таблицу (2).

Таблица 2

Параметры газового топлива

2.2     Расчет объема воздуха, необходимого для горения

а) Теоретический объем кислорода находится по формуле

, м³/м³, (7)

где m - число атомов углерода в углеводороде, шт;

n - число атомов водорода в углеводороде, шт.

 =

м³/м³.

б) Объем кислорода при сжигании газа с избытком воздуха α = 1,1

, м³/м³, (8)

где α = 1,1 - коэффициент избытка воздуха.

 =  м³/м³.

в) Избыточное количество кислорода находится по формуле

, м³/м³, (9)

где  - теоретический объем кислорода, м³/м³.

 м³/.

г) Теоретическое количество воздуха находится по формуле

, м³/м³, (10)

где  - теоретический объем кислорода, м³/м³

 м³/м³.

д) Объем воздуха при сжигании газа с избытком α = 1,1

, м³/м³, (11)

где  - теоретический объем воздуха, м³/м³

 м³/м³.

2.3     Определение объемов продуктов сгорания

а) Объем углекислого газа с учетом его наличия в горючем газе определяется по формуле

, м³/м³, (12)

где m - число атомов углерода в углеводороде, шт;

СО₂ - содержание углекислого газа в горючем газе, %.

 м³/м³.

б) Объем азота определяется по формуле

, м³/м³. (13)

где  - теоретический объем воздуха, м³/м³;

N₂ - содержание азота в газе, %.

 м³/м³.

в) Объем водяных паров рассчитывается по формуле

, м³/м³, (14)

где n- содержание водорода в углеводороде, шт.

 м³/м³ .

г) Объем сухих продуктов сгорания рассчитывается по формуле

где - объем углекислого газа, м³/м³;

- объем азота, м³/м³

 - объем избытка кислорода, м³/м³.

 м³/  .

д) Общий объем продуктов сгорания

, м³/м³, (16)

 м³/.

2.4    
Определение состава продуктов сгорания

а) Состав сухих продуктов сгорания определяется по формулам

, %, (17)

где СО₂ - содержание углекислого газа в продуктах сгорания, %.

 %.

, %, (18)

где О₂ - содержание углекислого газа в продуктах сгорания, %.

 %.

, %, (19)

где N₂ - содержание углекислого газа в продуктах сгорания, %.

 %.

б) Состав влажных продуктов сгорания определяется по формулам

,%, (20)

%.

,%, (21)

%.

,%, (22)

%.

,%. (23)

%.

3. ВЫБОР ТРАССЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Проектирование и строительство новых, реконструкцию и развитие действующих газораспределительных систем осуществляют в соответствии со схемами газоснабжения, разработанными в составе федеральной, межрегиональных и региональных программ газификации субъектов Российской Федерации в целях обеспечения предусматриваемого этими программами уровня газификации жилищно-коммунального хозяйства, промышленных и иных организаций.

Газораспределительная система должна обеспечивать подачу газа потребителям в необходимом объеме и требуемых параметров.

Для неотключаемых потребителей газа, перечень которых утверждается в установленном порядке, имеющих преимущественное право пользования газом в качестве топлива и поставки газа которым не подлежат ограничению или прекращению, должна быть обеспечена бесперебойная подача газа путем закольцевания газопроводов или другими способами.

Внутренние диаметры газопроводов должны определяться расчетом из условия обеспечения газоснабжения всех потребителей в часы максимального потребления газа. Качество природного газа должно соответствовать ГОСТ 5542 <http://files.stroyinf.ru/data1/8/8126/index.htm>. Давление газа во внутренних газопроводах и перед газоиспользующими установками должно соответствовать давлению, необходимому для устойчивой работы этих установок, указанному в технических паспортах заводов-изготовителей, но не должно превышать значений, приведенных в таблице (3) <http://files.stroyinf.ru/data1/10/10975/>.

Таблица 3

Нормы давлений газа для потребителей

Газораспределительные сети, резервуарные и баллонные установки, газонаполнительные станции и другие объекты СУГ должны быть запроектированы и построены так, чтобы при восприятии нагрузок и воздействий, действующих на них в течение предполагаемого срока службы, который может устанавливаться заданием на проектирование, были обеспечены необходимые по условиям безопасности их прочность, устойчивость и герметичность. Не допускаются температурные и другие деформации газопроводов (в том числе от перемещений грунта), которые могут привести к нарушениям их целостности и герметичности.

Выбор способа прокладки и материала труб для газопровода на выходе из ГРС следует предусматривать с учетом пучинистости грунта и других гидрогеологических условий, а также с учетом температуры газа, подаваемого из ГРС.

Стальные газопроводы должны быть защищены от коррозии.

Подземные и наземные с обвалованием стальные газопроводы, резервуары СУГ, стальные вставки полиэтиленовых газопроводов и стальные

футляры на газопроводах (далее - газопроводы) следует защищать от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602 <http://files.stroyinf.ru/data1/4/4647/index.htm>.

Стальные футляры газопроводов под автомобильными дорогами, железнодорожными и трамвайными путями при бестраншейной прокладке (прокол, продавливание и другие технологии, разрешенные к применению) должны быть, как правило, защищены средствами электротехнической защиты (ЭХЗ), при прокладке открытым способом - изоляционными покрытиями и ЭХЗ.

Газораспределительные системы поселений с населением более 100 тыс. чел. должны быть оснащены автоматизированными системами дистанционного управления технологическим процессом распределения газа и коммерческого учета потребления газа (АСУ ТП РГ). Для поселений с населением менее 100 тыс. чел. решение об оснащении газораспределительных систем АСУ ТП РГ принимается эксплуатирующими организациями или заказчиком.

Для строительства газораспределительных систем должны применяться материалы, изделия, газоиспользующее и газовое оборудование по действующим стандартам и другим нормативным документам на их поставку, сроки службы, характеристики, свойства и назначение (области применения) которых, установленные этими документами, соответствуют условиям их эксплуатации.

Пригодность для применения в строительстве систем газораспределения новых материалов, изделий, газоиспользующего и газового оборудования, в том числе зарубежного производства, при отсутствии нормативных документов на них должна быть подтверждена в установленном порядке техническим свидетельством Госстроя России.

Для подземных газопроводов следует применять полиэтиленовые и стальные трубы. Для наземных и надземных газопроводов следует применять стальные трубы. Для внутренних газопроводов низкого давления разрешается применять стальные и медные трубы.

Стальные бесшовные, сварные (прямошовные и спиральношовные) трубы и соединительные детали для газораспределительных систем должны быть изготовлены из стали, содержащей не более 0,25% углерода, 0,056% серы и 0,046% фосфора.

Выбор материала труб, трубопроводной запорной арматуры, соединительных деталей, сварочных материалов, крепежных элементов и других следует производить с учетом давления газа, диаметра и толщины стенки газопровода, расчетной температуры наружного воздуха в районе строительства и температуры стенки трубы при эксплуатации, грунтовых и природных условий, наличия вибрационных нагрузок.

Сварные соединения труб в газопроводах по своим физико-механическим свойствам и герметичности должны соответствовать основному материалу свариваемых труб. Типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений должны соответствовать действующим стандартам. Для стальных подземных газопроводов должны применяться стыковые и угловые соединения, для полиэтиленовых - соединения встык нагретым инструментом или при помощи деталей с закладными электронагревателями (ЗН). Швы не должны иметь трещин, прожогов, незаваренных кратеров, а также недопустимых в соответствии с требованиями нормативных документов или проекта смещений кромок, непровара, включений, пор, несоосности труб и других дефектов, снижающих механические свойства сварных соединений.

У каждого сварного соединения наружных газопроводов должно быть нанесено обозначение (номер, клеймо) сварщика, выполнившего это соединение.