Устройство газопровода

Важность природного газа в современной жизни трудно переоценить. Удобство применения позволили ему найти своего потребителя почти в каждом доме. К тому же не стоит забывать про низкую стоимость газа, которая еще больше способствует его распространению как источника энергии. Но здесь не так все однозначно, как кажется на первый взгляд. Использование газа также имеет свои «подводные камни». В частности газ обладает повышенной взрывоопасностью. Для контроля этого параметра и уменьшения рисков возникновения аварийных ситуаций и была разработана классификация газопроводов по давлению.

Общие сведения

Газопроводом называют систему для транспортировки природного газа на большие расстояния. Если не принимать в расчет мелкие детали, то состоит он из трубопроводной магистрали, пунктов распределения, задвижек перекрытия и узлов повышения давления.

В магистралях происходит непосредственное перемещение газа. Они представляют трубы, соединённых между собой или сварочным швом, или фланцем. Последний способ крепления труб все больше теряет свою актуальность. Причина этого кроется в меньшей надежности и себестоимости соединения. Перемещают газ только в трубах круглого сечения, т.к. окружность является самой оптимальной формой с точки зрения распределения напряжения по площади.

Распределительные пункты являются местом понижения давления. От них природный газ отводится непосредственно к своему потребителю. Они подразделяются по количеству точек выхода и по пропускной способности: объем газа в единицу времени.

Система задвижек дает возможность регулировать количество газа на выбранном участке трубопровода. Иными словами, они позволяют подключать и отключать определенную ветку газопровода. Такая функция предусмотрена прежде всего с точки зрения безопасности: для быстрого удаления газа с аварийного участка, а также для улучшения контроля за всем газопроводом в целом.

Основное назначение узлов повышения давления (они же люпинги) – это увеличение производительности газопровода. Под производительностью здесь понимается объем проходимого газа сквозь сечение трубопровода. Дело в том, что при передаче газа на значительные расстояния (свыше 500 км), давление в магистрали из-за возрастающего сопротивления внутренних стенок труб заметно снижается, уменьшая тем самым эффективность транспортировки. Справиться с этой проблемой смогли с помощью установки компрессорных станций, которые дополнительно подают давление в систему.

Общая схема газопроводов выглядит в большинстве случаев выше представленным образом, но так ли они все одинаковы как кажутся на первый взгляд?

Классификация газопроводов по давлению

Газопроводы прежде всего отличаются по своему назначению. Разному потребителю необходимо разное давление в системе. Необходимость в давлении для промышленного предприятия и обычной квартиры будет значительно отличаться.

Для повышения эффективности передачи газа и снижения риска возникновения взрывоопасных ситуаций были разработаны специальные стандарты, которые регулируют давление в газопроводах в зависимости от его применения.

Согласно им существует следующая классификация трубопроводов:

• Категория I-а. Максимально допустимое давление в таких системах газоснабжения составляет не меньше 1,2 МПа. Такие магистрали подводят к турбинам тепловых электростанций. Диаметр труб газопровода достигает до 1200 мм.
• Категория I. Включает в себя трубопроводы со значением давления 0,6-1,2 МПа. Газопроводы этого типа используются для перемещения газа на расстояние свыше 1000 км. Их конечная цель – это пункт распределения, от которого газ подается непосредственно потребителю. Перемещается голубое топливо здесь в трубах диаметром до 1000 мм.
• Категория II. Уровень давления в этом газопроводе еще ниже и равняется 0,3-0,6 МПа. Этот тип магистралей служит источником газа для разного рода промышленных предприятий. Диаметр трубопровода в этом случае не превосходит 800 мм.
• Категория III. Величина давления в нем колеблется от 5 КПа до 0,3 МПа. Таким трубопроводом осуществляется газоснабжение газораспределительных пунктов жилых зданий.
• Категория IV. Трубопровод этого класса подводят газ к жилым квартирам. Уровень давления в нем не должен превышать отметки 5 КПа.

Виды газопровода по глубине заложения

Газопровод по способу прокладки классифицируют на наземный, надземный, подводный и подземный. Последний вариант в нынешнее время становиться все более популярным. Причина этого кроется в большей безопасности и трудности доступа к трубопроводу посторонних лиц. Но сразу встает вопрос, на какую глубину закладывать газовую магистраль?

Четкой градации по глубине заложения газопровода нет.

Она рассчитывается из условий воздействия множества факторов. Среди них наиболее принципиальными являются:

• Марка газового топлива.
• Наличие над трубопроводом путей сообщения: дорог с асфальтным покрытием, рельс и прочее, и величины динамической нагрузки от них.
• Особенности климатических условий. Здесь главным образом влияет величина перепадов температур в зимнее и летнее время, а также норма годовых осадков.
• Тип грунта. Тот или иной грунт имеет разное сопротивление слоев относительно друг друга.
• Расстояние до городских коммуникаций.

Рассмотрим некоторые примеры. При транспортировке газа под многополосным шоссе глубина заложения должна составлять не менее 0,8 метра. В случае обычной грунтовой дороги данный параметр увеличивается до 0,9 метров. Если трубопровод располагается в открытой местности, то глубина залегания уменьшается до 0,6 метров. Все эти цифры даны с учетом умеренного климата.

Подытоживая все выше сказанное, увеличение давления в газопроводе повышает его эффективность передачи газа с одной стороны, а с другой, существенно возрастает масштаб последствий в случае возникновения аварийных ситуаций. Закладка трубопровода в землю способно частично решить эту проблему, но возникают сложности касаемо проведения трубопровода и осуществления его ремонта. И здесь уже помогает возведение охранных зон для газопроводов, о виды которых мы рассмотрим ниже.

Классы охраняемых зон газопровода

Для того, чтобы легче следить государственным службам за состоянием газопроводов для них были предусмотрены специальные территории, которые представляют собой некую систему ограждений вокруг линии магистрали. Размер этих зон полностью регулируются государственными стандартами.

Согласно им высота ограждения трубопровода должна быть не менее 2,5 метров. Расстояние непосредственно до проложенной трубы зависит от категории давления газовых коммуникаций:

• Трубы класса I наиболее взрывоопасны, поэтому и расстояние до них является максимально удаленным и не должно быть меньше 10 метров.
• Минимальная удаленность для труб класса II должно составлять 7 метров.
• Трубы категории III ограждаются на расстояние от 4 метров.
• Газопровод низкого давления имеет наименьший риск возникновения аварийных ситуаций. Для него максимальная протяженность охраняемой зоны не превышает 2 метров.