Газопроводы низкого давления

Журнал Педагог

Автор: Сайфутдинова Людмила Викторовна
Должность: преподаватель спецдисциплины “монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения”
Учебное заведение: ГАПОУ Уфимский топливно – энергетический колледж
Населённый пункт: г.Уфа
Наименование материала: Статья
Тема: Проектирование газопроводов низкого давления
Дата публикации: 16.11.2016
Раздел: среднее профессиональное

Проектирование газопроводов низкого давления

1.
Проектировать системы газоснабжения следует на основе утвержденных схем газоснабжения областей (союзных и автономных республик, краев), городов и других поселений, а при отсутствии схем газоснабжения – на основе схем (проектов) районной планировки и генеральных планов поселений.
1.2.*
При проектировании систем газоснабжения кроме требований настоящих норм следует руководствоваться указаниями «Правил безопасности в газовом хозяйстве» и «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором РФ; «Правил пользования газом в народном хозяйстве», утвержденных Мингазпромом; «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) , утвержденных Минэнерго СССР; СНиП 3.05.02-88*, а также других нормативных документов, утвержденных или согласованных с Минстроем России.
1.3.
Газ, предусматриваемый для использования в качестве топлива, должен соответствовать ГОСТ 5542—87 для природного газа и ГОСТ 20448-90 для СУГ.
1.4.
Допускается подача неодорированного газа для производственных установок промышленных предприятий при условии прохождения подводящего газопровода к предприятию вне территории поселений, установки сигнализаторов загазованности в помещениях, где расположены газовое оборудование и газопроводы, и выполнения других дополнительных решений, обеспечивающих безопасное использование неодорированного газа.
1.5.*
Температура газа, выходящего из газораспределительных станций (ГРС). Должна быть не ниже минус 10°С при подаче газа в подземные газопроводы и не ниже расчетной температуры наружного воздуха для района строительства при подаче газа в надземные и наземные газопроводы. За расчетную температуру наружного воздуха следует принимать температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01-82. При подаче с ГРС газа с отрицательной температурой в подземные газопроводы, прокладываемые в пучинистых грунтах, должны быть предусмотрены мероприятия по устойчивости газопровода.
1.6.
Использование в качестве топлива смеси СУГ с воздухом и других газовоздушных смесей допускается при содержании горючих и негорючих компонентов в соотношении, обеспечивающем превышение верхнего предела воспламеняемости смеси не менее чем в 2 раза. Содержание вредных примесей в газовоздушных смесях не должно превышать значений, приведенных в ГОСТ 5542—87 и ГОСТ 20448—90 соответственно для природного газа и СУГ.
1.7.
При проектировании систем газоснабжения поселений и отдельных объектов следует предусматривать наиболее прогрессивные технические решения, обеспечивающие рациональное использование газового топлива.
Внесены

строительного комитета СССР

от 16 марта 1987 г. № 54

1 января 1988 г.

1.8.
Газовые сети и сооружения на них следует проектировать с учетом максимальной индустриализации строительно-монтажных работ за счет применения сборно-блочных, стандартных и типовых элементов и деталей, изготовляемых на заводах или в заготовительных мастерских. При этом необходимо учитывать современные методы производства строительно-монтажных работ и возможность использования типовых проектов.
1.9.
В проектах на прокладку межпоселковых газопроводов необходимо предусматривать решения по охране окружающей среды в соответствии с требованиями разд. 9 СНиП 2.05.06-85.

2. СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ И НОРМЫ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

2.1.
Выбор системы распределения, числа газораспределительных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и принципа построения распределительных газопроводов (кольцевые, тупиковые, смешанные) следует производить на основании технико-экономических расчетов с учетом объема, структуры и плотности газопотребления, надежности газоснабжения, а также местных условий строительства и эксплуатации.
2.2.
Газопроводы систем газоснабжения в зависимости от давления транспортируемого газа подразделяются на: газопроводы высокого давления I категории — при рабочем давлении газа свыше 0,6 МПа (6 кгс/см 2 ) до 1,2 МПа (12 кгс/см 2 ) включ. Для природного газа и газовоздушных смесей и до 1,6 МПа (16 кгс/см 2 ) для сжиженных углеводородных газов (СУГ); Таблица 1 Потребители газа Давление газа, МПа (кг/см 2 ) 1 . П р о и з в о д с т в е н н ы е з д а н и я п р о м ы ш л е н н ы х и сельскохозяйственных предприятий, а также отдельно стоящие кот е л ь н ы е и п р ед п р и я т и я б ы то в о го о б с л у ж и в а н и я производственного характера (бани, прачечные, фабрики химчистки, предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий и пр.) 0,6 (6) 2. Предприятия бытового обслуживания производственного характера, перечисленные в поз. 1, пристроенные к зданиям другого производственного назначения или встроенные в эти здания 0,3(3) 3. Предприятия бытового обслуживания непроизводственного характера и общественные здания 0,005 (0,05) 4. Жилые дома 0,003(0,03) газопроводы высокого давления II категории — при рабочем давлении газа свыше 0,3 МПа (3 кгс/см 2 ) до 0,6 МПа (6 кгс/см 2 ); газопроводы среднего давления — при рабочем давлении газа свыше 0,005 МПа (0,05 кгс/см 2 до 0,3 МПа (3 кгс/см 2 ); газопроводы низкого давления — при рабочем давлении газа до 0,005 МПа (0,05 кгс/см 2 ) включ.
2.3.
Классификация газопроводов, входящих в систему газоснабжения, приведена в справочном приложении 1.
2.4.
Давление газа в газопроводах, прокладываемых внутри зданий, следует принимать не более значений, приведенных в табл. 1. Для тепловых установок промышленных предприятий и отдельно стоящих котельных допускается использование газа с давлением до 1,2 МПа (12 кгс/см 2 ), если такое давление требуется по условиям технологии производства. Допускается использование газа давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см 2 ) в котельных, расположенных в пристройках к производственным зданиям.
2.5.
Давление газа перед бытовыми газовыми приборами следует принимать в соответствии с паспортными данными приборов, но не более указанного в поз. 4 табл. 1.

Газопроводы низкого давления

СКАЧАТЬ: karamaly.zip [64,08 Kb] (cкачиваний: 34)

СОДЕРЖАНИЕ ТОМА

3 ТЕКСТОВАЯ ЧАСТЬ

3.1 Основание для проектирования.

3.2. Основные проектные решения.

3.3. Характеристика объекта газоснабжения

3.4. Наружный газопровод низкого давления.

3.5.Расчет трассы газопровода, проложенного методом наклонно-направленного бурения.

3.6.Охрана окружающей среды

3.8. Контроль качества стыков газопроводов.

3.9.Организация эксплуатации газового хозяйства

3.10. Мероприятия по охране труда и технике безопасности при эксплуатации газопроводов.

3.11. Мероприятия по предупреждению аварий и локализации их последствий

3.12. Техника безопасности при строительстве газопроводов.

3.13.Требования промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.

3.14 Охранная зона газораспределительных сетей.

3.15 Рекультивация земель.

3.16 Технико-экономические показатели по разделу.

3.1 Основание для проектирования

Проект «Перекладка участка надземного газопровода низкого давления по ул. Центральная в н. п. Карамалы Азнакаевского района РТ» выполнен на основании:

– технических условий № 254-07/208 от 20.09.2012 г., выданных ЭПУ «Бугульмагаз»;

– задания на проектирование, выданного ЭПУ «Бугульмагаз».

3.2 Основные проектные решения

Проектные решения соответствуют техническим условиям на проектирование газоснабжения №254-07/208 от 20.09.2012 г., выданным ЭПУ «Бугульмагаз».

В данном томе разработаны следующие технологические решения:

1. Перекладка газопровода низкого давления;

Выявлено, что участок существующего надземного газопровода находится в аварийном состоянии.

Общая протяженность газопровода составляет 150.0 п.м.

Разработка проекта велась в соответствии с требованиями:

-ПБ 12-529-03 «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления»;

-СП 62.13330.2011 «СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы»;

-СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспреде-

лительных систем из металлических и полиэтиленовых труб»;

-СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб»;

-СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов»;

– Правил охраны газораспределительных сетей, утвержденных Постановлением Правительства от 20 ноября 2000г. За № 878;

При разработке проекта использованы материалы инженерно-топографических и геологических изысканий, выполненных в 2012г.

Испытания и монтаж газопроводов выполнить в соответствии с требованиями «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления» Госгортехнадзора России, СП 62.13330.2011 «СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы» и СП 42-101-2003.

3.3 Характеристика объекта газоснабжения

Проектируемый участок изысканий расположен в н.п. Карамалы Азнакаевского района РТ.

Климатология места строительства объекта:

– снеговая нагрузка – 320 кгс/м2 – нормативная;

– ветровая нагрузка – 30 кгс/см2;

– расчетная зимняя температура -32ºС;

– глубина промерзания -1,7 м

Геолого-литологическое строение участка характеризуется наличием отложений, представленных песками и глинами среднечетвертичного возраста.

Гидрогеологические условия участка изысканий характеризуются наличием подземных вод, вскрытых на глубине 2.2 – 3.6м, установившийся уровень 1.2м.

По степени морозной пучинистости грунты относятся к пучинистым.

Подземные воды участка изысканий не обладают агрессивными свойствами по отношению к бетону и железобетону на портландцементе.

3.4 Наружный газопровод низкого давления

Проектом предусматривается прокладка надземного газопровода низкого давления из труб стальных электросварных прямошовных ф219х5,0 по ГОСТ 10704-91 и подземного газопровода из труб стальных электросварных прямошовных ф219х6,0 по ГОСТ 10704-91 и труб ПЭ 100 ГАЗ SDR 11 – 225×20.5 по ГОСТ 50838-2009 с коэф. запаса прочности 3,2 согласно СП 62.13330-2011 методом наклонно-направленного бурения взамен существующего аварийного стального надземного газопровода. Места врезок предусмотрены в существующий надземный газопровод низкого давления ф219.

Согласно инженерно-геологическим изысканиям, выполненным в 2012г, грунты по трассе газопровода пучинистые, глубина промерзания грунта-1,7м. Глубина заложения газопровода принята 1.8м до верха трубы.

Стальные трубы должны иметь сварные соединения, равнопрочные основному металлу труб. Сварные швы должны быть плотными, непровары и трещины любой протяженности и глубины не допускаются. При строительстве и монтаже газопроводов должны применяться технологии сварки сварочного оборудования, обеспечивающие качество сварки. Электроды, сварочная проволока, флюсы должны подбираться в соответствии с маркой свариваемой стали и технологией сварки, а также температурой наружного воздуха, при которой осуществляется строительство газопровода. Сварные соединения в газопроводах по своим физико-механическим свойствам и герметичности должны соответствовать основному материалу свариваемых труб.

Для монтажа полиэтиленового газопровода разрешается использовать трубы по ГОСТ Р 50838-2009, прошедшие физико-механические испытания в соответствии с требованиями СНиП 12-01-2004, СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб», СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов». Для компенсации температурных удлинений газопровод в траншею укладывается змейкой в горизонтальной плоскости. При прокладке газопроводов сварку следует выполнять при помощи муфт с закладными нагревателями или встык нагретым инструментом согласно требованиям СП 42-103.

Полиэтиленовые трубы должны храниться в условиях, обеспечивающих их сохранность от механических повреждений, воздействия прямых солнечных лучей и не ближе одного метра от нагревательных приборов.

Не допускается использовать для строительства трубы сплющенные, имеющие предельное отклонение среднего наружного диаметра более чем на +0,4 (+0,6) от номинального и трубы с надрезами и царапинами в осевом направлении глубиной более 0,5 мм и в кольцевом более 0,7 мм.

Максимальная величина смещения кромок труб не должна превышать 10% от номинальной толщины стенок свариваемых труб.

Сварку полиэтиленовых труб следует производить при температуре окружающего воздуха не выше + 40 С и не ниже – 15 С. При прокладке газопроводов сварку следует выполнять при помощи муфт с закладными нагревателями или встык нагретым инструментом согласно требованиям СП 42-103.

Сваренный газопровод перед протаскиванием способом наклонно-направленного бурения должен быть испытан на герметичность. После протаскивания газопровод должен быть повторно испытан на герметичность.

Минимально допустимые радиусы изгиба для газопровода из полиэтиленовых труб ³ 25 dн, где dн — наружный диаметр газопровода.

В случае обнаружения подземных коммуникаций не указанных в проектной документации, работы приостановить. На место вызвать представителей организации, эксплуатирующей эти коммуникации, и принять меры по их сохранности.

Охранная зона подземного газопровода принимается в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 2 метров с каждой стороны газопровода.

Обозначение трассы подземного газопровода на местности произведено железобетонными столбиками высотой до 1.8 м, оборудованными в верхней части закладной металлической пластиной, с указанием расстояния до газопровода, глубины его заложения и телефона аварийно-диспетчерской службы. Столбики устанавливаются на расстоянии 1.0м от газопровода справа по ходу газа на углах поворотов трассы, на границах прокладки газопровода способом наклонно-направленного бурения.

Обязательным условием бурения является применение бурового раствора. Буровой раствор представляет собой водную суспензию бентонита и химических добавок.

Основными функциями бурового раствора являются:

– охлаждение и смазка режущего инструмента и штанг;

– удаление грунта из буровой скважины;

– формирование прочных стенок пилотной скважины (бурового канала);

– создание избыточного давления внутри пилотной скважины (бурового канала) и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор;

– стабилизация буровой скважины, предотвращающая ее обвал от давления окружающего грунта.

Состав бурового раствора выбирается в зависимости от типа грунтов; анализ грунтов для определения количественного и качественного состава бурового раствора, технология его приготовления и очистки, методики определения качества воды, бентонитовых порошков, химических добавок, следует выполнять согласно требованиям ведомственных норм.

К строительству газопровода можно приступать при полном обеспечении трубами.

Существующий надземный газопровод демонтируется.

3.5 Расчет трассы газопровода, проложенного методом наклонно-направленного бурения

Прокладка бестраншейным способом на установке «Навигатор» D 24×40 фирмы «Вермеер» (RABBINS HDD-30 TMSC, STRAIG-HTLINE DL-2462, TRACTO-TECHNIK Grudopit 10S) газопровода из труб ПЭ 80 ГАЗ SDR 11-225×20.5 по ГОСТ Р 50838-95* с изм 1,2,3.

Технология строительства: прокладка пилотной скважины диаметром d_н = 200 мм, затем протаскивание газопровода с одновременным расширением бурового канала до диаметра d=300 мм. Трасса выполнена по плавной дуге с переходом от угла 18° к нулевому углу на максимальной глубине и вновь с выходом в выходной приямок.

Угол забуривания a₁ = 18° (характеристика установки D 24×40 «Навигатор» и аналогичных установок других фирм). Угол на выходе a₂ = 19°

Толщина стенки трубы d = 0,02 м.

Давление бурового раствора на выходе из сопел расширителя р = 10 6 Н/м 2 .

Расход бурового раствора Q_ж = 0,0012 м 3 /с.

Длина замка на штанге = 0,4 м.

Расстояние между замками на штанге а_ш = 3м.

Расчет длины трассы газопровода l₁:

Расчет радиуса кривизны пилотной скважины.

Радиус кривизны пилотной скважины R₁ рассчитывается по формуле:

Расчет длины трассы газопровода l₁:

Расчет радиуса кривизны пилотной скважины.

Радиус кривизны пилотной скважины R₁ рассчитывается по формуле:

Расчет общей длины трассы l:

Расчет числа штанг для проходки длины трассы l₁:

n₁ — количество буровых штанг, необходимое для бурения пилотной скважины длиной l₁.

Расчет изменения угла Da₁ на каждой штанге:

Расчет объема удаленного грунта:

, Vг =3.14 х 0.3 2 х 140.5/4 =9.93 м 3

Расчет объема бурового раствора.

Vр=9.93·5 = 49.6 м 3 .

Расчет минимального времени бурения:

где V_р — объем бурового раствора, который необходим для качественного бурения, л;

Q_ж — производительность насоса бурильной установки, л/мин (характеристика бурильной установки).

Расчет максимальной скорости бурения:

Примем скорость бурения равной 1 м/мин.

Расчет величины подачи на оборот:

h = u / w = 1 / 60 = 0,0166 м.

3.6 Охрана окружающей среды

В настоящем разделе рассматриваются вопросы охраны окружающей среды при строительстве наружного газопровода.

Назначением выполняемой работы является разработка мероприятий и технических решений, направляемых на уменьшение и полное исключение отрицательного воздействия на окружающую среду.

При производстве строительно-монтажных работ в целях охраны окружающей среды необходимо выполнение следующих условий, мероприятий и работ:

– обязательное соблюдение границ территории, отведенной под строительство;

– слив горюче-смазочных материалов в местах базирования строительной техники производить в специально отведенных местах, оборудованных для этих целей и исключающих загрязнение окружающей среды;

– установка специальных контейнеров для бытовых, производственных и строительных отходов в местах базирования монтажников и стоянках механизмов;

– вывоз в специально отведенные места строительного мусора и производственных отходов;

– строгое соблюдение правил безопасности при производстве строительно-монтажных работ;

– выполнение требований местных органов охраны природы.

Газопровод предназначен для транспортировки природного газа по ГОСТ 5542-87. Природный газ относится к взрыво-, пожароопасным веществам.

Данным проектом предусматриваются следующие мероприятия, обеспечивающие выполнение экологической безопасности и приведения к минимуму воздействия на окружающую среду путем применения прогрессивных конструкций, экологически чистых материалов, а так же эффективных средств локализации отрицательных последствий при эксплуатационных отказах:

– применение сварочной техники с высокой степенью автоматизации;

– удаление трассы газопровода от зданий и сооружений на нормативные расстояния, согласно СНиП 2.07.01;

– обеспечение конструктивной надежности линейной части;

– применение материалов, не оказывающих вредных воздействий на окружающую среду (грунт, вода, воздух).

Применяемые бентонит и добавки для изготовления бурового раствора должны быть подтверждены экологическими сертификатами.

Излишки бурового раствора скапливаются в приямках у точек входа и выхода бурового канала, а затем откачиваются и вывозятся для утилизации.

3.7 Испытания газопроводов

Испытательное давление и продолжительность испытания наружных газопроводов низкого давления следует принимать в соответствии с разделом 3.3. “Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления” ПБ 12-529-03 ГГТН России.

Особенности материалов, применяемых при конструировании технологических трубопроводов

Трубы и фасонные детали трубопроводов должны быть изготовлены из стали, обладающей технологической свариваемостью, с отношением предела текучести к пределу прочности не более 0,75, относительным удлинением металла при разрыве на пятикратных образцах не менее 16% и ударной вязкостью не ниже KCU = 30 Дж/кв. см (3,0 кгс x м/кв. см) при минимально допускаемой в процессе эксплуатации температуре стенки элемента трубопровода.

Применение импортных материалов и изделий допускается, если характеристики этих материалов соответствуют требованиям отечественных стандартов и подтверждены заключением специализированной научно – исследовательской организации.

Трубы
Выбор трубы, зависит от параметров транспортируемой среды
Бесшовные трубы, изготовленные из слитка, а также фасонные детали из этих труб допускается применять для трубопроводов групп А и Б первой и второй категорий при условии проведения их контроля методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) в объеме 100% по всей поверхности.

Для трубопроводов, транспортирующих сжиженные углеводородные газы (СУГ), а также вещества, относящиеся к группе А(а), следует применять бесшовные горяче- и холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8731, ГОСТ 550, ГОСТ 9940, ГОСТ 9941 и специальным техническим условиям. Допускается применение электросварных труб условным диаметром более 400 мм в соответствии с указаниями ПБ 03-108-96 для трубопроводов, транспортирующих вещества, относящиеся к группе А(а) и сжиженные углеводородные газы (СУГ) при скорости коррозии металла до 0,1 мм/год, с рабочим давлением до 2,5 МПа (25 кгс/кв.см) и температурой до 200 град. C, прошедших термообработку, 100%-ный контроль сварных швов (УЗД или просвечивание) при положительных результатах механических испытаний образцов из сварных соединений в полном объеме, в том числе и на ударную вязкость (KCU). Допускается применять в качестве труб обечайки, изготовленные из листовой стали в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, на условное давление до 2,5 МПа (25 кгс/кв. см).

Для трубопроводов следует применять трубы с нормированными химическим составом и механическими свойствами металла (группа В).
Трубы должны быть испытаны на заводе – изготовителе пробным гидравлическим давлением, указанным в нормативно – технической документации на трубы, или иметь указание в сертификате о гарантируемой величине пробного давления. Допускается не проводить гидроиспытания бесшовных труб, если они подвергались по всей поверхности контролю неразрушающими методами согласно НТД на трубы.
Трубы электросварные со спиральным швом разрешается применять только для прямых участков трубопроводов.
Электросварные трубы, применяемые для транспортирования веществ групп А(б), Б(а), Б(б) (см. табл. 2.1), за исключением сжиженных газов давлением свыше 1,6 МПа (16 кгс/кв. см) и групп Б(в) и В давлением свыше 2,5 МПа (25 кгс/кв. см), а также с рабочей температурой свыше 300 град. C должны быть в термообработанном состоянии, а их сварные швы подвергнуты 100%-ному контролю физическими методами (УЗД или просвечивание) и испытанию на загиб или ударную вязкость.
Допускается применение нетермообработанных труб с соотношением наружного диаметра трубы к толщине стенки, равным или более 50, для транспортирования сред, не вызывающих коррозионное растрескивание металла.
Электросварные трубы, контактирующие со средой, вызывающей коррозионное растрескивание металла, независимо от давления и толщины стенки должны быть в термообработанном состоянии, а их сварные швы равнопрочны основному металлу и подвергнуты 100%-ному контролю физическими методами (УЗД или просвечивание).
Трубы из углеродистой полуспокойной стали по ГОСТ 380 допускается применять для сред группы В при толщине стенки не более 12 мм в районах с расчетной температурой наружного воздуха не ниже минус 30 град. C при обеспечении температуры стенки трубопровода в процессе эксплуатации не ниже минус 20 град. C.
Трубы из углеродистой кипящей стали допускается применять для сред группы В при толщине стенки не более 8 мм и давлении не более 1,6 МПа (16 кгс/кв. см) в районах с расчетной температурой воздуха не ниже минус 10 град. C.