Разработка распределительной сети газоснабжения в деревне Шолохово Вологодского района Вологодской области



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ8

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА11

1.1 Общие сведения потребителей газа11

1.2 Сведения о климатических и инженерно-геологических условиях14

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗА17

2.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа17

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО И РАСЧЕТНОГО ЧАСОВОГО РАСХОДА ГАЗА 20

3.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа21

3.2 Потребление газа на нужды торговли, предприятий бытового

обслуживания22

3.3 Потребление газа на отопление и вентиляцию зданий22

3.4 Потребление газа на централизованное горячее водоснабжение зданий23

3.5 Определение годовых и расчетных расходов газа24

4 ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ ГРП27

5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ29

6 ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫЙ ПУНКТ38

6.1 Общие сведения38

6.2 Назначение и принцип работы ГРПШ39

6.3 Подбор оборудования газорегуляторного пункта42

6.4 Меры безопасности47

6.5 Техническое обслуживание48

7 АВТОМАТИЗАЦИЯ ГАЗОРЕГУЛЯТОРНОГО ПУНКТА50

7.1 Газорегуляторные установки в автоматизированной системе управления газоснабжением50

7.2 Основные положения54

7.3 Контрольно-измерительные приборы55

7.4 Автоматическое регулирование56

8 ЭКОНОМИКА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА58

8.1 Составление локальной сметы59

9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ64

9.1 Общие положения безопасности труда при строительстве газораспределительных сетей65

9.2 Безопасность труда при земляных работах67

9.2.1 Организация работ67

9.2.2 Организация рабочих мест69

9.2.3 Порядок производства работ71

9.3 Безопасность труда при монтажных работах71

9.3.1 Организация работ71

9.3.2 Организация рабочих мест73

9.3.3 Порядок производства работ75

9.4 Противопожарные мероприятия77

10 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА78

ЗАКЛЮЧЕНИЕ80

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ83

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Нормы расхода газа на коммунально-бытовые нужды86

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Значения коэффициента часового максимума88

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Значение коэффициента одновременностиKо включения газовых приборов89

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления91

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Локальная смета92

ВВЕДЕНИЕ

Природный газ, как источник энергии, необходим человеку в быту и на производстве. Он является высокоэффективным энергоносителем и ценным химическим сырьем. Кроме того, газ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами топлива и сырья:

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

- высокие температуры в процессе горения и удельная теплота сгорания позволяют эффективно применять газ как энергетическое и технологическое топливо;

- высокая жаропроизводительность (более 2000ºС);

- полное сгорание, значительно облегчающее условия труда персонала, обслуживающего газовое оборудование и сети;

- отсутствие в природных газах окиси углерода предотвращает возможность отравления при утечках газа, что особенно важно при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей;

- при работе на природном газе обеспечивается возможность автоматизации процессов горения, достигаются высокие КПД.

Основной задачей при использовании природного газа является его рациональное потребление, то есть снижение удельного расхода посредством внедрения экономических, технологических процессов, при которых наиболее полно реализуются положительные свойства газа. Применение газового топлива позволяет избежать потерь теплоты, определяемых механическим и химическим недожогом. Уменьшение потерь теплоты с уходящими продуктами горения достигается сжиганием газа при малых коэффициентах расхода воздуха.

Основными задачами в области развития систем газоснабжения являются:

- применение для сетей и оборудования новых полимерных материалов, новых конструкций труб и соединительных элементов, а также новых технологий;

- внедрение эффективного газоиспользующего оборудования;

- расширение использования газа в качестве моторного топлива на транспорте;

- внедрение энергосберегающих технологий;

- обеспечение на основе природного газа производства тепла и электроэнергии для децентрализованного тепло- и энергосбережения небольших городов и сельских населённых пунктов.

Системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс сооружений. На выбор системы газоснабжения поселка или деревни оказывает влияние ряд факторов. Это, прежде всего: размер газифицируемой территории, особенности ее планировки, плотности населения, число и характер потребителей газа. Наличие естественных и искусственных препятствий для прокладки газопроводов (рек, дамб, оврагов, железнодорожных путей, подземных сооружений и т.п.). При проектировании системы газоснабжения разрабатывают ряд вариантов и производят их технико-экономическое сравнение. В качестве окончательного варианта принимают наиболее экономичный, по сравнению с другими.

Все газопроводы, входящие в газораспределительную сеть, условно разбиваются на транзитные и распределительные. Транзитные газопроводы предназначены для передачи газа из одного района населенного пункта в другой. Распределительные газопроводы служат для подачи газа непосредственно потребителям.

Газораспределительная система выбирается с учетом источников, объема и назначения газоснабжения, размера и планировки населенного пункта.

На основании генерального плана выполняется схема прокладки газопроводов, на схеме указываются проектные газопроводы, их диаметр, а также отмечаются устанавливаемые отключающие устройства.

Целью данного дипломного проекта является разработка распределительной сети газоснабжения в деревне Шолохово Вологодского района Вологодской области.

Данный проект выполняется на основании следующих исходных данных:

1) состав и характеристики природного газа или месторождения газа;

2) план застройки населенного пункта;

3) климатические характеристики района строительства;

4) перечень всех потребителей газа на период газификации.

Дипломным проектом предусматривается  строительство распределительного газопровода среднего давления для газоснабжения жилых домов, дворца культуры, магазина и здания администрации природным газом с низшей теплотой сгорания 36301,36 МДж/м3.

Общая протяженность газопровода составляет 1720,0 м.

Газ используется в качестве топлива на коммунально-бытовые нужды 47 жилых домов (49 квартир)  и 3 административных зданий.

В жилых домах устанавливаются четырёх - конфорочные плиты ПГ-4 и в 14 жилых домах двухконтурные котлы мощностью 28 кВт (жилые дома 1-10 по ул. Новостройная; 1а, 19, 20, 21 по ул. Луговая), в административных зданиях принимаются к установке: дворец культуры (по ул. Школьная д.2) - котел 60кВт, магазин (по ул. Школьная д.4) – котел 15 кВт, здание администрации (по ул. Школьная д.1) котел мощностью 15 кВт.

Расход газа на деревню Шолохово составляет 65,49 м3/ч.

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

1.1 Общие сведения потребителей газа

Деревня Шолохово входит в состав Новленского сельского поселения, расположенногона севереВологодского района на расстоянии 70 км от областного центра - города Вологда. Населённый пункт находится вблизи береговой линии озера Кубенское. Население проживает в одноэтажных индивидуальных домах. Численность населения по данным переписи 2002 г. составляет 133 человека.

Рельеф Шолохово и его окрестностей представляет собой волнистую моренную равнину, на отдельных участках преобразованную водами локальных водоёмов.Рельеф в пределах площадки для строительства полого волнистый, измененный насыпями автодорог. Высотные отметки поверхности земли по устьям скважин составляют 148 - 155 м в Балтийской системе высот.

Для снижения давления газа с высокого на низкое и поддержания его на заданном уровне в системе газоснабжения предусмотрена установка шкафного газорегуляторного пункта ГРПШ-05-2У1 (ранее запроектированный) с двумя линиями редуцирования в ограждении. Давление газа на выходе - 2,6 кПа.

Проектируемый  распределительный газопровод низкого давления идет от ГРПШ к застройкам по по ул. Новостройная, Луговая, Ветеранов и Школьная. Трубы для газопровода приняты – полиэтилен ПЭ 80 SDR 11 по ГОСТ Р 50838-2009. Диаметр газопровода низкого давления после УГРШ принят – 110х10,0, 63х5,8 и32х3,0. Глубина заложения подземного газопровода принята 1,6 м (до верха трубы).

Для обеспечения надежности газоснабжения предусмотрена установка на полиэтиленовых газопроводах отключающих устройств: краны шаровые в надземном исполнении - на стенах газифицируемых жилых домов, краны шаровые в подземном исполнении - на ответвлениях к застройке по всем газифицируемым улицам. Класс герметичности запорной арматуры, устанавливаемой на газопроводах, принят не менее класса В по ГОСТ 9544-2005.

Газ используется в качестве топлива на нужды пищеприготовления, отопления и горячего водоснабжения жилых домов. В таблице 1.1 приведен список газового оборудования населенного пункта.

Таблица 1.1 - Газовое оборудование населенного пункта

Адрес потребителя

Количество квартир

Газовые приборы

1

2

3

ул. Новостройная

1

1

ПГ-4, котёл

2

1

ПГ-4, котёл

3

1

ПГ-4, котёл

4

1

ПГ-4, котёл

5

1

ПГ-4, котёл

6

1

ПГ-4, котёл

7

1

ПГ-4, котёл

8

1

ПГ-4, котёл

9

1

ПГ-4, котёл

10

1

ПГ-4, котёл

ул. Луговая

1

ПГ-4, котёл

2

1

ПГ-4

3

1

ПГ-4

4

1

ПГ-4

7

1

ПГ-4

9

1

ПГ-4

10

1

ПГ-4

11

2

2хПГ-4

12

1

ПГ-4

12а

1

ПГ-4

13

1

ПГ-4

Продолжение таблицы 1.1

1

2

3

14

1

ПГ-4

15

1

ПГ-4

16

1

ПГ-4

17

1

ПГ-4

18

1

ПГ-4

19

1

ПГ-4, котёл

20

1

ПГ-4, котёл

21

1

ПГ-4, котёл

22

1

ПГ-4

23

1

ПГ-4

24

1

ПГ-4

25

1

ПГ-4

26

1

ПГ-4

27

1

ПГ-4

28

1

ПГ-4

31

1

ПГ-4

ул. Ветеранов

1

1

ПГ-4

2

1

ПГ-4

3

1

ПГ-4

4

1

ПГ-4

8

1

ПГ-4

9

1

ПГ-4

10

1

ПГ-4

11

1

ПГ-4

12

2

2хПГ-4

13

1

ПГ-4

ул. Школьная

Администрация 1

1

Котёл

Дворец культуры 2

1

Котёл

Продолжение таблицы 1.1

1

2

3

Магазин 4

1

Котёл

ВСЕГО

49 квартир

ПГ-4 - 49

3 адм. здания

Котёл - 17

1.2 Сведения о климатических и инженерно-геологических условиях

Согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология», район расположения объекта относится к климатическому подрайону IIВ [1]. Климат умеренно-континентальный с неустойчивым режимом погоды.

Зимой господствует умеренно континентальный воздух с периодическим вторжением арктических воздушных масс. Январь - самый холодный месяц зимы. Его средняя температура составляет минус 12,6оС. Зимой выпадает сравнительно немного осадков. Для зимних месяцев характерно увеличение скорости ветра. Осадков за зиму в среднем выпадает 36-53 мм. в месяц. Низкие температуры сезона обуславливают высокую относительную влажность - 83-88%, которая благоприятствует повышенной облачности. Устойчивый снежный покров на территории района образуется 22 ноября, сходит 19 апреля, достигая высоты 50-60 см.

Весенняя погода отличается непостоянством. Изменчивость погоды обусловлена циркуляционными процессами в атмосфере.

Среднемесячное количество осадков составляет 32 – 51 мм.

В летние месяцы территория получает максимальное количество солнечной радиации. Летом велика вероятность вторжения холодного арктического воздуха. Самый теплый месяц лета июль, его средняя температура составляет  16,8оС.

Среднемесячное количество осадков составляет 77-85 мм.

Осенью проходящие серии циклонов, несущие арктический морской воздух, обуславливают холодную дождевую погоду.

Расчетная температура для проектирования системы отопления составляетtр.о.=-32оС, средняя температура отопительного периодаtср.о.=-4,1оС. Продолжительность отопительного периодаno = 231 суток. Градусо-сутки отопительного периода - 5567°C*сут. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов по данным метеостанции г.Вологда составляет 1,6 м. Вес снегового покрова на 1м2, Wо = 240 кг/м2. Скоростной напор ветра Sо = 23 кг/м2.

По данным бурения с поверхности и до глубины 3,0 м в геологическом строении территории принимают участие отложения четвертичной системы, перекрытые с поверхности современными образованиями и залегающие в следующей последовательности:

- современные техногенные образования (tIV) представлены насыпными грунтами: песком и гравием. Вскрытая мощность насыпных грунтов 0,2-0,8 м., фактическая мощность в насыпи дороги может составить 1,4 м.;

- современные биогенные отложения (bIV) представлены почвенно-растительным слоем мощностью 0,2м.;

- ледниковые отложения (gII) представлены суглинками моренными легкими, бурыми, мягко- и тугопластичной консистенции, с включениями обломочного материала в виде гальки и гравия до 15 % и тонкими прослойками песка мелкого, влажного. Вскрытая мощность озерно-ледниковых отложений составляет 2,2-2,8 м.

По данным материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных ООО «ГеоСтройИзыскания» в марте 2011 г.грунты на участке строительства представлены:

ИГЭ-1. насыпные грунты (tIV). Расчетное сопротивление 200 кПа.

ИГЭ-2. Почвенно-растительный слой (bIV). Расчетное сопротивление 220 кПа.

ИГЭ-3. Суглинки моренные мягкопластичные с гравием (gII). Расчетное сопротивление 180 кПа.

ИГЭ-4. Суглинки моренные тугопластичные с гравием (gII). Расчетное сопротивление 220 кПа.

Коррозионная активность грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали относится для суглинков ИГЭ-3 к средней и высокой, суглинков ИГЭ-4 к средней степени коррозионной активности.

На период производства буровых работ (апрель 2011г.) подземные воды вскрыты на глубинах 0,0-0,2 м от поверхности земли, установившийся уровень отмечен на глубинах 0,2-1,2 м.

По условиям залегания, распространения, питания и разгрузки воды являются грунтовыми. Воды имеют свободную поверхность, ненапорные, питание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗА

2.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

Для газоснабжения деревни Шолохово выбираем магистральный трубопровод  Бованенковского месторождения.

Бованенковское нефтегазоконденсатное месторождениерасположенона северо-западном побережье полуостроваЯмал в 40 километрах от побережьяКарского моря, вытянуто в северо-западном направлении и занимает площадь не менее 1000 км2.

Месторождение находится в зоне типичных тундр. Большая часть расположена в пределах, слившихся в единую низменность пойм рек Морды-Яха, Се-Яха и Надуй-Яха с абсолютными отметками рельефа от 4м до 9 м, сформировавших ландшафт современных речных долин.

Бованенковское месторождение является крупнейшим на полуострове Ямал.Запасыприродного газана месторождении оцениваются в 10 трлн. м3 газа, 370 млн. т.нефти и 240 млн. т. жидкогогазового конденсата.Проектная мощность месторождения - до 140 млрд. м³ газа в год.

В рамках освоения месторождения были построены газопроводы «Бованенково - Ухта» и «Ухта - Торжок». Запуск проекта состоялся в 2012 году. Месторождение было официально введено в эксплуатацию 23 октября 2012 года

Плотность природного газа при нормальных условиях (температуре 0°С и давлении 101,325 кПа) ρо определяется как плотность газовой смеси в зависимости от содержания и плотности отдельных компонентов и определяется по формуле [2]:

(2.1)

гдеVi - объёмная доляi-го горючего компонента газовой смеси;

ρi - плотностьi-го компонента при нормальных условиях, кг/м3.

Теплота сгорания природного газа определяется по формуле [2]:

(2.2)

гдеVi - объемная доляi-го горючего компонента газовой смеси;

()i - теплота сгоранияi-го  компонента, кДж/м3.

Подставив численные значения в формулы (2.1) и (2.2) получаем средние значения теплоты сгорания (МДж/м3) и плотности ρi (кг/м3) сухого природного газа:

Физические характеристики, теплота сгорания и процентное содержание компонентов газа Бованенковского месторождения сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Характеристики природного газа

Состав газа

Процентное содержание, %

Теплота сгорания , кДж/м3

Плотность газа при нормальных условиях ρо, кг/м3

1

2

3

4

СН4

87,19

35840

0,7168

С2Н6

3,98

63730

1,3566

С3Н8

1,34

93370

2,019

С4Н10

0,75

123770

2,703

С5Н12

0,23

146340

3,221

СО2

1,73

-

1,9768

Продолжение таблицы 2.1

1

2

3

4

Н2S

-

23490

1,5392

N2+  ред. газы

4,77

-

1,2505

Σ

36301

0,734

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО И РАСЧЕТНОГО ЧАСОВОГО РАСХОДА ГАЗА

Годовые расходы газа используются для планирования количества газа, которое необходимо доставить проектируемому населённому пункту, а расчётные (максимальные часовые расходы газа) – для определения диаметров газопроводов.

Годовые и расчётные расходы газа потребителями определяются несколькими способами: на основании данных проектов газоснабжения, по номинальным расходам газа газовыми приборами или по тепловой производительности установок, по нормам годового расхода потребителями, по укрупнённым показателям.

Расход газа населенным пунктом зависит от числа жителей, степени благоустройства зданий, теплоты сгорания газа, от наличия коммунально-бытовых и промышленных потребителей газа, их числа и характера.

Различают несколько групп потребителей:

1) бытовое потребление газа (квартиры);

2) потребление газа в коммунальных и общественных предприятиях;

3) потребление газа на отопление и вентиляцию, и горячее водоснабжение зданий;

4) промышленное потребление.

При  расчете расходов газа на бытовые и коммунальные нужды учитывается ряд факторов:

Для определения годовых расходов газа для жилых домов, предприятий бытового обслуживания населения, общественного питания, учреждений здравоохранения, хлебозаводов и кондитерских фабрик используют нормы расхода теплоты этими потребителями в соответствии с [3], приведенные в таблице П1.1 Приложения 1.

3.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

Охват населения газоснабжением в большинстве городов близок к 1. Однако при наличии старого фонда, который нельзя газифицировать, и при наличии высоких домов,  в которых  установлены электроплиты, степень охвата (укв) будет меньше 1.

Годовое потребление газа  на использование его в квартирах вычисляется по формуле [2]:

(3.1)

гдеN - расчетное  количество жителей в населенном пункте;

Z1 - доля людей, проживающих в квартирах с централизованным ГВС;

Z2- доля людей, проживающих в квартирах с ГВС от газовых водонагревателей;

Z3 - доля людей, проживающих в квартирах  без ГВС;

q1 - норма расхода газа для людей, проживающих в квартирах с централизованным ГВС, МДж/(год·чел);

q2 - норма расхода газа для людей, проживающих в квартирах с ГВС от газовых водонагревателей, МДж/(год·чел);

q3 - норма расхода газа для людей, проживающих в квартирах без ГВС, МДж/(год·чел);

укв - степень охвата газоснабжением населения города.

В данном дипломном проекте все дома подлежат газификации с централизованным ГВС.

3.2 Потребление газа на нужды торговли, предприятий бытового обслуживания.

Годовые расходы газа на нужды мелких коммунальных потребителей,  предприятий торговли, предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера и т.п., в размере 5% суммарного расхода на жилые дома, МДж/год определяются по формуле [2]:

,

(3.2)

гдеQкв- общий годовой расход теплоты в жилых домах населённого пункта, МДж/год.

3.3 Потребление газа на отопление и вентиляцию зданий

Расчётный расход газа на отопление жилых и общественных зданий, коммунально-бытовых предприятий определяется по формуле [2]:

,

(3.3)

гдеtвн , tр.о ,tр.в ,tср.о  -  соответственно температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, расчётная наружная температура  для  проектирования отопления, расчётная наружная температура  для  проектирования вентиляции, средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон,оС [1];

К, К1 — коэффициенты, учитывающие расходы теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий, принимаемые при отсутствии данных соответственно 0,25 и 0,4;

z - среднее число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток, принимаемое при отсутствии данных  в размере 16 часов;

F - жилая площадь отапливаемых зданий, м2;

ηо - КПД отопительной системы, принимаемое для котельных работающих на газообразном топливе в пределах   0,8-0,85;

nо - продолжительность отопительного периода в сутках;

qо - укрупнённый показатель максимального часового расхода теплоты на отопления жилых зданий, принимаемый по [2] кДж/ч.

3.4 Потребление газа на централизованное горячее водоснабжение зданий

Расчётный расход газа на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, коммунально-бытовых предприятий определяется по формуле [2]:

(3.4)

гдеqг.в - укрупнённый показатель среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий, принимаемый по [2] кДж/ч на 1 чел.;

β – коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период.  Принимается для расчетов: β =0,8 (β= 1 для курортов);

tх.л – температура водопроводной  воды в летний период , tх.л = 15°С,

tх.з – температура водопроводной  воды в зимний период,  tх.з = 5°С;

ηо  – КПД отопительной системы, принимаемое для котельных работающих на газообразном топливе в пределах   0,8-0,85.

3.5 Определение годовых и расчетных расходов газа

Полученное значение годового расхода на коммунально-бытовые нужды Qгод используется для определения годового расхода газа. Годовой расход газа в м3/ч для любого потребителя посёлка или района определяется по следующему выражению [2]:

(3.5)

гдеQгод - годовой расход теплоты на коммунально-бытовые нужды, МДж/год;

Qнp  - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3.

Расчётный расход определяется   по формуле, м3/ч [2]:

Vр=Km×Vгод,м3/ч,

(3.6)

гдеKm - коэффициент часового максимума, принимаемый  для различных видов потребителей, в соответствии с  [4], по таблицам 2.1, 2.2 Приложение 2.

Коэффициент часового максимума расхода газа следует принимать дифференцированно по каждой обособленной зоне газоснабжения, снабжаемой от одного источника. Коэффициент часового максимума для населённых мест принимается в зависимости от общей численности населения, обслуживаемого данными газовыми сетями, одинаковыми для всех районов, гидравлически связанных между собой. Для районных сетей, гидравлически не связанных между собой, Km принимается отдельно для каждого района.

Значения коэффициента часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды в зависимости от численности населения, снабжаемого газом, в соответствии с  [4], приведены в таблице П2.1, Приложения 2.

Значения коэффициента часового максимума  при расчете расхода газа нужды отопления, вентиляции и ГВС  зависит от климатических данных объекта проектирования и определяется по формулам [2]:

(3.7)

(3.8)

гдеm- число часов  включения газовых приборов в периоды максимального потребления газа.

Исходные данные и полученные расчётные значения годовых и расчётных расходов газа на бытовые и коммунальные нужды сводятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Годовые и расчетные расходы газа на бытовые и коммунальные нужды  микрорайона

Расход газа на:

Годовой расход газа

Число часов использования максимума

Часовой расход газа,

мᶾ/ч

МДж/год

мᶾ/год

1

2

3

4

5

Бытовые нужды

719810

19828,7

1/779

25,45

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

5

Мелкие бытовые нужды

35990,5

991,4

1/779

1,27

О и В

3733951,7

102859,8

1/2569

40,03

ГВС

1119682,3

30844,1

1/2569

12

Всего:

78,76

4 ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ ГРП

При проектировании систем газоснабжения населенных пунктов возникает необходимость определения оптимального количества точек питания сети низкого давления.

Очень важно определить оптимальное число ГРП и правильно разместить их на территории посёлка. Увеличение числа ГРП уменьшает радиус действия каждого из них, и, следовательно, уменьшает диаметры газопроводов после ГРП и металловложения в сеть низкого давления, но это приводит к удорожанию системы за счёт стоимости самих ГРП [2].

Каждый ГРП должен размещаться в центре района его действия и как можно ближе к центру нагрузки района. Если эти центры не совпадают (зоны разной этажности), ГРП необходимо размещать ближе к зоне повышенной нагрузки. При выборе места для ГРП необходимо соблюдать все нормы СНиПа и правила безопасности госгортехнадзора по размещению и допустимым расстояниям до здания, сооружений, дорог.

Под радиусом действия ГРП понимают среднее расстояние по прямой от ГРП до точек встречи  потоков газа на границе раздела.

Для ГРП питающего сеть низкого давления оптимальная производительность принимается в пределах 1500-2000 м3/ч. При оптимальном радиусе действия 0,5-1км с учётом этих показателей количества ГРП определяется по формуле:

n =ΣQhгод/1500 < 1,

(4.1)

гдеΣQhгод  - суммарный расход газа через городские ГРП.

n = 65,49/1500 = 0,04 < 1.

Исходя из данных расчетов, в деревне Шолохово Вологодского района Вологодской области  необходимо построить одно ГРП.

НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

В основе проектирования наружных сетей лежит гидравлический расчёт газопроводов. Проектируют газовые сети в соответствии со строительными нормами [3], [4], и правилами безопасности [5] для газораспределительных систем.

Целью гидравлического расчета является нахождение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления от ГРП до самого удаленного дома не превысили располагаемый перепад давления.

При разработке дипломного проекта для распределительной сети газоснабжения в деревне Шолохово Вологодского района Вологодской области принимаем тупиковую систему газоснабжения.

Наиболее экономичными являются такие тупиковые сети, у которых последовательно соединенные участки имеют одинаковые удельные перепады давления.

Расчет газопроводов выполняется вначале от ГРП до самого удаленного потребителя, а затем рассчитываются ответвления от основного расчетного пути. Потери давления от местных сопротивлений принимают равными 10% от потерь давления от трения.

Максимальное давление газа на вводе в жилой дом не должно превышать 3 кПа. Располагаемый перепад давления, на который проектируются газопроводы низкого давления, составляет 1800 Па, из которых 400 Па приходиться на допустимые потери давления во внутридомовых газопроводах, а 200 Па - в качестве потерь во внутридворовых газопроводах.

Трассы газопровода проектируют с учетом транспортирования потребителям газа кратчайшим путем, т. е.из условия минимальной протяженности сети.

На основании генерального плана выполняется схема прокладки газопроводов, на схеме указываются проектные газопроводы, их диаметры, а также отмечаются устанавливаемые отключающие устройства. При выборе места заложения газопровода учитывается характер проезда и застройки, число вводов, конструкция дорожного покрытия, подземных сооружений, удобства эксплуатации газопровода и т.д.

Весь путь разбивается на участки с неизменным расходом газа. Для каждого участка определяются длина участка и расход газа.

Диаметры газопроводов определяют посредством гидравлического расчёта, исходя из условия обеспечения бесперебойного снабжения газом всех потребителей в часы максимального его потребления. При проектировании газопроводов определяют диаметр труб на основе значений расчётного расхода газа и удельных потерь давления [2].

Расчетные часовые расходы газа для газоснабжения жилых домов в деревне Шолохово, Вологодского района Вологодской области определены из расчета потребления газа на пищеприготовление, с установкой в жилых домах газовых плит ПГ-4,  и потребления газа на отопление и горячее водоснабжение с установкой двухконтурного котла.Расход газа отдельными жилыми домами и группами жилых домов определяется с помощью коэффициентов одновременности, м3/ч [2]:

(5.1)

гдеkо – коэффициент одновременности, принимаемый по таблице П3.1 приложение 3 [3];

n – число однотипных приборов или групп приборов;

Vпр – номинальный расход газа на прибор или группу приборов (например, газовая плита и водонагреватель), устанавливаемых в квартирах,м3/ч;

m – число типов приборов или групп приборов.

Номинальный  расход газа на прибор определяется  по формуле, м3/ч [2]:

(5.2)

где–низшая теплота сгорания природного газа, кДж/м3.

– теплопроизводительность газового прибора, кДж/ч, принимаемая   по таблице П3.2 приложение 3;

Результаты расчета приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Расчетные расходы газа на участках

Nуч-ка

ПГ-4

Котёл

Расход Vр, м3/ч

n

k0

Vпр

n

k0

Vпр

1

2

3

4

5

6

7

8

От ГРПШ до магазина по ул.Школьная д.№4

0-1

49

0,2234

1,11

17

0,85

2,31

65,49

1-2

43

0,2258

1,11

17

0,85

2,31

63,95

2-3

39

0,2274

1,11

7

0,85

2,31

32,8

3-4

29

0,2314

1,11

7

0,85

2,31

30,1

4-5

28

0,2318

1,11

6

0,85

2,31

26,81

5-6

27

0,2322

1,11

5

0,85

2,31

23,53

6-7

26

0,2326

1,11

4

0,85

2,31

20,24

7-8

25

0,233

1,11

4

0,85

2,31

19,96

8-9

24

0,2334

1,11

4

0,85

2,31

19,68

9-10

23

0,2338

1,11

4

0,85

2,31

19,4

10-11

22

0,2342

1,11

4

0,85

2,31

19,12

11-12

20

0,235

1,11

4

0,85

2,31

18,56

12-13

19

0,236

1,11

4

0,85

2,31

18,29

13-14

18

0,237

1,11

4

0,85

2,31

18,01

14-15

17

0,238

1,11

4

0,85

2,31

17,74

15-16

10

0,254

1,11

3

0,85

2,31

12,85

16-17

9

0,258

1,11

3

0,85

2,31

12,57

17-18

8

0,265

1,11

3

0,85

2,31

12,32

18-19

7

0,28

1,11

3

0,85

2,31

12,12

Продолжение таблицы 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

19-20

6

0,28

1,11

3

0,85

2,31

11,77

20-21

5

0,29

1,11

3

0,85

2,31

11,48

21-22

4

0,35

1,11

3

0,85

2,31

11,42

22-23

2

0,65

1,11

3

0,85

2,31

11,3

23-24

1

1

1,11

3

0,85

2,31

10,92

24-25

 

 

1,11

3

0,85

2,31

9,31

25-26

 

 

1,11

2

0,85

2,31

8,06

26-27

 

 

1,11

1

0,85

2,31

1,61

27-28

 

 

1,11

1

0,85

2,31

1,61

От т.1 до дома №9 по ул.Новостройная

1-29

6

0,28

 

6

 

 

20,16

29-30

5

0,29

 

5

 

 

16,86

30-31

4

0,35

 

4

 

 

13,79

31-32

3

0,45

 

3

 

 

10,72

32-33

2

0,65

 

2

 

 

7,65

33-34

1

1

 

1

 

 

4,26

34-35

1

1

 

1

 

 

4,26

От т.3 до дома №28 по ул.Луговая

3-36

10

0,254

 

 

 

 

3,18

36-37

9

0,258

 

 

 

 

2,9

37-38

8

0,265

 

 

 

 

2,65

38-39

7

0,28

 

 

 

 

2,45

39-40

6

0,28

 

 

 

 

2,1

40-41

5

0,29

 

 

 

 

1,81

41-42

3

0,45

 

 

 

 

1,69

42-43

1

1

 

 

 

 

1,25

43-44

1

1

 

 

 

 

1,25

 От т.15 до дома №1а по ул.Луговая

15-45

7

0,28

 

1

 

 

5,46

45-46

6

0,28

 

1

 

 

5,11

46-47

5

0,29

 

1

 

 

4,82

47-48

4

0,35

 

1

 

 

4,76

Продолжение таблицы 5.1

1

2

3

4

5

6

7

8

48-49

3

0,45

 

1

 

 

4,7

49-50

2

0,65

 

1

 

 

4,64

50-51

1

1

 

1

 

 

4,26

От т.2 до дома №2 по ул.Новостройная

2-52

4

0,35

 

4

 

 

13,79

52-53

3

0,45

 

3

 

 

10,72

53-54

2

0,65

 

2

 

 

7,65

54-55

1

1

 

1

 

 

4,26

55-56

1

1

 

1

 

 

4,26

Принимая ориентировочные потери давления от местных сопротивлений в газопроводах равными 10% от потерь давления от трения, находят допустимые удельные потери давления от трения, Па/м по формуле [2]:

(5.3)

где– длина пути от ГРП до самого удаленного потребителя, м;

1,1 – коэф., учитывающий потери давления от местных сопротивлений;

– длина i-го участка, м;

∆Pр -допустимые потери давления, Па.

Общие допустимые потери давления (расчетный перепад давления)  принимают  в соответствии  с нормами, исходя из типа газовых сетей  и составят 200 Па в качестве потерь во внутридворовых газопроводах.

Зная расчетный расход газа Vр на участке и допустимые удельные потери давления ∆Р/l, с помощью номограмы Приложение 4 [5], определяют диаметр участка газопровода, мм.

Для принятого диаметра газопровода находят действительные удельные потери ∆Р/l, Па/м;

Для каждого участка определяют потери давления по формуле [2]:

(5.4)

Суммируют потери давления на всех участках от ГРП до самого удаленного потребителя и сравнивают полученное значение с располагаемым перепадом .

Еслилежит в пределах 0÷0,1, расчет считается верным.

При> 0,1 следует уменьшить принятые диаметры газопроводов.

Если величина< 0, диаметры следует увеличить, так как в противном случае потери давления от ГРП до последнего потребителя превысят располагаемый перепад давления, и потребители не получат.

Проверка:

От ГРПШ до магазина по ул. Школьная д.№4

От т.1 до дома №9 по ул. Новостройная

От т.3 до дома №28 по ул.Луговая

 От т.15 до дома №1а по ул.Луговая

От т.2 до дома №2 по ул.Новостройная

После расчета основного газопровода выполняется расчет ответвлений по такой же методике. Однако располагаемый перепад давления для каждого ответвления будет разным и может быть найден как [2]:

(5.2)

где– потери давления при движении газа от ГРП до данного ответвления, Па.

Гидравлический расчёт сетей низкого давления представлен в таблице 5.

Таблица 5.2 - Гидравлический расчёт наружных газопроводов низкого давления

Nуч-ка

l уч-ка, м

(Δр/l)доп., Па/м

d, мм

(Δр/l)действ., Па/м

ΔРуч-ка, Па

Расход

1

2

3

4

5

6

7

От ГРПШ до магазина по ул. Школьная д.№4

0-1

78

0,2

110*10,0

0,320

27,46

65,49

1-2

1

0,2

110*10,0

0,300

0,33

63,95

2-3

140

0,2

110*10,0

0,240

36,96

32,80

3-4

13

0,2

110*10,0

0,225

3,22

30,10

4-5

6

0,2

110*10,0

0,175

1,16

26,81

5-6

20

0,2

110*10,0

0,170

3,74

23,53

Продолжение таблицы 5.2

1

2

3

4

5

6

7

6-7

7

0,2

110*10,0

0,165

1,27

20,24

7-8

19

0,2

110*10,0

0,150

3,14

19,96

8-9

7

0,2

110*10,0

0,150

1,16

19,68

9-10

16

0,2

110*10,0

0,145

2,55

19,40

10-11

4

0,2

110*10,0

0,140

0,62

19,12

11-12

40

0,2

110*10,0

0,135

5,94

18,56

12-13

25

0,2

110*10,0

0,130

3,58

18,29

13-14

34

0,2

110*10,0

0,130

4,86

18,01

14-15

36

0,2

110*10,0

0,120

4,75

17,74

15-16

11

0,2

63*5,8

0,235

2,84

12,85

16-17

16

0,2

63*5,8

0,230

4,05

12,57

17-18

29

0,2

63*5,8

0,230

7,34

12,32

18-19

8

0,2

63*5,8

0,230

2,02

12,12

19-20

18

0,2

63*5,8

0,215

4,26

11,77

20-21

36

0,2

63*5,8

0,205

8,12

11,48

21-22

118

0,2

63*5,8

0,200

25,96




Похожие работы, которые могут быть Вам интерестны.

1. Разработка распределительной сети газоснабжения в д. Николаевская Тарногского района Вологодской области

2. Разработка системы газоснабжения в деревне Княгинино Вологодского района

3. Разработка системы газоснабжения д. Дудинское Вологодского района

4. Разработка системы газоснабжения ул.Сельская в п.Надеево Вологодского района

5. Разработка системы газоснабжения 8 кв. жилого дома в деревне Шалимово, Череповецкого района

6. Комплексный геоэкологический анализ Вологодского района Вологодской области

7. Проектирование распределительного газопровода в деревне Подсосенье Великоустюгского района Вологодской области

8. Разработка религиозно-познавательного маршрута на территории Усть-Кубинского района Вологодской области

9. Разработка проекта для строительства газопровода среднего и низкого давления в селе Спас-Ямщики Междуреченского района Вологодской области

10. Разработка факультативного занятия по теме «Социальные отношения в Вологодской деревне в конце XIX века»