Система газоснабжения: устройство, принцип работы и особенности

Система газоснабжения – это комплекс технических средств, осуществляющих подачу природного газа к конечному потребителю. Простыми словами, это сеть, через которую газ поступает в дома, квартиры, офисы и прочие здания, для обеспечения их отопления, горячего водоснабжения и бытовых нужд. Эта система имеет большое значение в повседневной жизни людей и является одной из самых важных в инфраструктуре городов и населенных пунктов.

Сегодня существуют различные типы систем газоснабжения, отличающиеся друг от друга по типу топлива, используемому для производства газа, способу его транспортировки, размеру и масштабу. Некоторые системы базируются на использовании природного газа, который добывается из залежей, в то время как другие используют сжиженный газ, получаемый из нефти или угля. Они могут быть установлены как на уровне отдельных домов, так и обслуживать целые города или регионы.

Необходимо отметить, что система газоснабжения является одной из наиболее безопасных из всех систем энергоснабжения. Благодаря строгим правилам проведения работ, постоянному контролю и мониторингу, риски возникновения аварийных ситуаций в системе газоснабжения сводятся к минимуму.

Содержание

Газораспределительные системы

Описание системы

Газораспределительная система – это комплекс газового оборудования и трубопроводов, предназначенных для транспортировки газа от точки его добычи до конечных потребителей.

Ключевые элементы

Ключевыми элементами газораспределительной системы являются:

газопроводы;
компрессорные станции;
шлюзовые и регулирующие станции;
газораспределительные пункты.

Классификация системы

Газораспределительные системы делятся на:

межрегиональные системы;
региональные системы;
местные системы.

Достоинства системы

Основными достоинствами газораспределительной системы являются:

высокая эффективность и экономическая эффективность;
низкое содержание вредных веществ в отработавших газах;
возможность использования газа как наиболее экологичного и более выгодного топлива.

Наружные газопроводы

Описание

Наружные газопроводы представляют собой систему трубопроводов, установленных на улицах и проходящих по подземному пространству вдоль крупных дорог, железнодорожных насыпей, под зданиями и сооружениями.

Главная задача наружной системы газоснабжения — транспортировка газа из мест добычи и хранения к потребителям. Наружные газопроводы могут быть как низкого, так и высокого давления, и назначение каждого участка определено техническими характеристиками и средой прохождения.

Строительство и эксплуатация

Строительство наружных газопроводов проводится с использованием специальной техники и оборудования, учитывая географические, геологические и климатические условия региона. Для обеспечения безопасности проводятся геодезические работы, проводятся исследования грунта, осуществляется монтаж специальных элементов и проводится гидравлическое тестирование.

Эксплуатация газопроводов осуществляется квалифицированными специалистами. На участках высокого давления проводятся регулярные проверки состояния труб и обходы линейных объектов для предотвращения аварийных ситуаций. Газопроводы защищены от коррозии за счет применения специальной антикоррозионной обработки и проведения ремонтных работ при необходимости.

Преимущества и ограничения

Основным преимуществом наружных газопроводов является возможность транспортировки больших объемов газа на большие расстояния. Это позволяет обеспечивать газом массовые потребители, такие как крупные города и производственные предприятия.

Однако наружные газопроводы имеют и ограничения. Они требуют постоянного контроля и обслуживания, а также строгого соблюдения правил эксплуатации и обеспечения безопасности. Кроме того, строительство наружных газопроводов может сталкиваться с противодействием со стороны общественности из-за опасений по поводу возможных аварий и экологических проблем, связанных с транспортировкой сжиженного природного газа.

Внутренние газопроводы

Внутренние газопроводы — это система газооснащения внутри жилого или коммерческого здания, которая обеспечивает газом отопительные котлы и другое оборудование.

Внутренние газопроводы изготавливаются из меди или пластмассы с высокой прочностью и стойкостью к коррозии и другиму износу. Устанавливаются они внутри стен и потолков, а также под полами.

Очень важно, чтобы устройство внутренних газопроводов происходило под контролем высококвалифицированных специалистов, которые соблюдают все нормы и правила установки и обслуживания системы газоснабжения.

Внутренние газопроводы необходимо периодически инспектировать и очищать от возможных загрязнений и отложений.
Внутренние газопроводы должны быть обезопасены от внешнего воздействия и механического повреждения. Это возможно с помощью использования защитных труб, проводов или перекрытий.
Внутренние газопроводы должны быть оснащены специальными клапанами, которые позволяют при необходимости перекрыть газоснабжение в отдельных секциях системы.

Что собой представляет система газоснабжения

Общие требования

Требования к качеству газа

Качество газа является ключевым фактором для обеспечения безопасности и эффективности системы газоснабжения. Газ должен соответствовать определенным стандартам качества, установленным законодательством страны. Кроме того, газ должен быть дополнительно обработан и очищен перед тем, как поступить в систему.

В системе газоснабжения должны быть установлены средства контроля качества газа, которые постоянно мониторят его состояние и своевременно обнаруживают любые отклонения от допустимых значений.

Требования к надежности системы

Система газоснабжения должна быть высоконадежной и устойчивой к неблагоприятным факторам внешней среды, таким как ветер или землетрясения. Для этого необходимо учитывать особенности территории, на которой будет установлена система, и принимать соответствующие меры по защите от опасных факторов.

Система должна быть оснащена средствами автоматизации и контроля, которые обеспечивают оперативное реагирование на любые нештатные ситуации.

Требования к экономичности системы

В системе газоснабжения должны быть реализованы меры по повышению эффективности и экономичности использования газа. Например, это может быть достигнуто использованием современных технологий добычи и переработки газа, а также применением систем энергосбережения в процессе его транспортировки и использования.

Кроме того, расход газа в системе должен быть оптимизирован таким образом, чтобы потери в сети были минимальными. Для этого необходимо проводить регулярную проверку технического состояния сети и производить ее модернизацию в соответствии с современными требованиями.

Пункты редуцирования и учета газа

Пункты редуцирования газа – это объекты, где происходит снижение давления газа из высокого, при котором происходит его транспортировка, до низкого давления, необходимого для его использования на объекте назначения. В настоящее время выделяют несколько типов пунктов редуцирования, которые могут иметь продвинутую автоматизацию и дистанционное управление.

Пункты учета газа необходимы для регистрации объемов расхода газа на объекте, что позволяет осуществлять его точный учет и контроль. Они состоят из средств измерения расхода газа, а также устройств для передачи данных об объеме потребления на центральный учетный пункт.

Важно понимать, что пункты редуцирования и учета газа – это важные структурные элементы системы газоснабжения, без которых невозможно обеспечить газоснабжение объектов назначения.

Пункты редуцирования газа делят на:

автоматические;
полуавтоматические;
ручные.

Пункты учета газа бывают следующих видов:

газовые счетчики;
узлы измерения объема газа;
пункты учета газа с использованием расходомеров.

Резервные и баллонные установки СУГ

Резервные установки СУГ

Резервные установки СУГ предназначены для обеспечения газоснабжения организаций и жилых домов в аварийной ситуации, например, при отключении основной газовой линии.

Резервные установки работают на основе баллонов сжатого газа, которые располагаются в специальной камере, выполненной из огнестойких материалов. Установки также оснащены приборами безопасности, которые контролируют давление газа и допускают его выход только при достижении определенной мощности.

Баллонные установки СУГ

Баллонные установки СУГ используются для обеспечения газоснабжения территорий в местах, где не установлены основные газопроводы.

Баллонные установки работают на основе специальных цилиндров сжатого газа, которые устанавливаются в специально оборудованных контейнерах. Установки также оснащены приборами безопасности, которые контролируют давление газа и допускают его выход только при достижении определенной мощности.

Баллонные установки снабжают газом отдельные здания и дома, рестораны, кафе и другие места общественного пользования.
Установки обеспечивают надежное и экономичное газоснабжение, а также удобство использования.

Газонаполнительные станции и пункты СУГ

Газонаполнительные станции

Газонаполнительные станции (ГНС) – специальные объекты, предназначенные для заправки автотранспортных средств (АТС) сжиженным газом (СГ), в том числе и СПГ (сжиженный нефтяной газ).

На ГНС имеется несколько колонок, каждая из которых оборудована рукавом, позиционером и пистолетом для заправки СГ в баллоны (цилиндры) и резервуары.

СГ проходит через счетчик, после чего направляется в баллон (цилиндр), в котором происходит испарение. Процесс заправки АТС занимает всего несколько минут, а эффективность использования газа на порядок выше, чем у бензина и дизельного топлива.

Пункты СУГ

Пункты СУГ – это стационарные объекты, предназначенные для заправки АТС газом, подаваемым из газопровода (магистрального и уличного).

Как правило, Пункты СУГ позволяют заправлять газом только те АТС, на которых установлены специальные системы газового оборудования, позволяющие безопасно использовать СГ и СПГ вместо бензина или дизельного топлива.

На Пунктах СУГ имеются необходимые оборудование и механизмы для контроля качества газа и его безопасной подачи в АТС.

Использование СГ и СПГ как альтернативных источников топлива – это удобный и экономически выгодный способ эксплуатации АТС, который позволяет сэкономить на затратах на топливо и уменьшить вредные выбросы в атмосферу.

Надземный

Компоненты системы газоснабжения, расположенные на поверхности земли

Надземные компоненты системы газоснабжения включают в себя:

газорегулирующие станции — устройства, обеспечивающие регулирование давления газа в трубопроводах;
автоматические газорегуляторные установки — приспособления, предназначенные для автоматического регулирования давления газа в условиях переменной нагрузки;
запорно-регулирующие арматуры — устройства, предназначенные для перекрытия и регулирования потока газа в трубопроводах.

Также на поверхности земли располагаются:

газопроводы высокого, среднего и низкого давления, соединяющие газорегулирующие станции, газовые распределительные пункты и жилые дома;
системы автоматического управления и контроля, обеспечивающие нормальную работу системы газоснабжения и предотвращающие возможные аварийные ситуации;
клапаны обратных потоков, используемые для предотвращения обратного движения газа в трубопроводах.

Подземный

Какие газы хранятся в подземных резервуарах?

Подземные газопроводы и газохранилища являются неотъемлемой частью системы газоснабжения. А сами газохранилища, как правило, находятся на глубине более 2 км под поверхностью земли. Они содержат отдельные газы или их смеси — нефтегазовый конденсат, сжиженный газ, природный газ, пропан-бутановые смеси.

Как работает подземный газопровод?

Газ передается по подземному газопроводу с помощью насосов и компрессоров. Они создают давление во всей системе, которое заставляет газ двигаться в нужном направлении. Подземный газопровод может протягиваться на большие расстояния и даже через границы разных стран.

Как подземные газопроводы обеспечивают надежность газоснабжения?

Газопроводы позволяют надежно и долговечно доставлять газ к конечному потребителю. Важно, чтобы газопроводы регулярно проверялись на прочность, целостность и возможность выявления возникших ранее повреждений. Также отмечается, что в подземных газопроводах газ более устойчив и может сохранять свои свойства на несколько лет, что дает возможность обеспечивать стабильный их приток.

Высокого и низкого давления

Высокое давление

Высокое давление — это давление газа, которое находится в сети газового трубопровода и может использоваться для передачи газа на большие расстояния. В газораспределительных сетях давление газа может достигать 7 МПа (мегапаскаля).

Система высокого давления состоит из крупных газораспределительных станций, которые обеспечивают подачу газа на основные магистральные трубопроводы. Газ поступает на станцию с низким давлением, где он подвергается очистке и дополнительной компрессии до высокого давления.

Трубопроводы высокого давления охватывают территорию всей страны и соединяют газораспределительные станции с газораспределительными центрами в крупных городах.

Низкое давление

Низкое давление — это давление газа, которое не превышает 0,005 МПа. Оно используется для обеспечения газоснабжения населения, а также для газификации территории.

Система низкого давления включает в себя трубопроводы, которые расположены вдоль дорог и улиц, а также подземные коллекторы, которые соединяют отдельные дома и квартиры.

Для поддержания постоянного давления в газораспределительной сети используются специальные регулирующие устройства. Они позволяют стабилизировать давление, защищать систему от аварийной разгерметизации и обеспечивать безопасность газоснабжения населения.

Пересечение водных преград и оврагов, ж/д путей и автодорог

Водные преграды и овраги

Пересечение водных преград и оврагов является сложной и ответственной задачей для систем газоснабжения, так как необходимо обеспечить безопасность и эффективность работы системы, а также соблюдать всевозможные экологические и санитарные нормы и требования.

Для разрешения данной проблемы применяются различные методы, один из которых — прокладка воздушной линии газоснабжения высокой точности по кладке на дне преграды.

Ж/д пути и автодороги

Пересечение с железнодорожными путями и автодорогами является одной из главных задач по обеспечению безопасности системы газоснабжения.

Для устранения данного риска используются специальные трассы, которые изначально проектируются и строятся с учетом пересечения с другими коммуникациями.

Для обеспечения безопасности при пересечении автодорог применяется прокладка газопроводов через мосты, а при пересечении железнодорожных путей – специальные конструкции под ними.

В целом, пересечение водных преград и оврагов, ж/д путей и автодорог является сложной и важной задачей в области газоснабжения и требует применения особых методов и технологий.

Расстояния до зданий и сооружений, других инженерных путей

Расстояние до зданий:

от проточной газопроводной установки (ГУ), расположенной на поверхности земли — не менее 5 метров;
от газопроводной установки, отстоящей от зданий более 50 метров — не менее 3 метров;
примечание: при прохождении газопроводов по подземным трубопроводам достаточно расстояния между верхними частями трубопроводов.

Расстояние до сооружений:

от проточной ГУ, расположенной на поверхности земли — не менее 5 метров;
от узлов, отводов и соединений газопроводов — не менее 5 метров;
от подземных сооружений (септики, скважины, канализационные колодцы) — не менее 3 метров;
от объектов, находящихся под землей, к которым ведут транспортные аэродромы или взлетно-посадочные полосы — не менее 300 метров;
примечание: расстояние до железнодорожных путей, автодорог и других объектов определяется в зависимости от категории их важности и проходимости, а также мощности газопровода.

Расстояние до других инженерных путей:

от поверхности земли до газопровода, пересекающего инженерные пути (тоннели, мосты, колесные и железнодорожные дороги и т.д.) — не менее 1 метра;
от конструкций инженерных путей (рельсов, шпал, опор, кабелей и т.д.) — не менее 0,5 метра;
примечание: расстояния указаны для газопроводов диаметром не более 200 мм, а для газопроводов более крупного диаметра определяются индивидуально с учетом мощности, давления и характеристик инженерных путей.

Требования к газопроводам в особых условиях

Газопроводы – это важнейшая часть системы газоснабжения, которые устанавливаются с учетом условий эксплуатации и гидравлических потерь. Однако, в особых условиях, таких как высокие или низкие температуры, влажность, агрессивность почвы и других факторов, требования к газопроводам становятся еще более жесткими для обеспечения безопасности и надежности.

Например, для газопроводов, проходящих через экологически чистые территории, устанавливаются высокие требования к изоляции и герметичности, так как любые утечки газа могут нанести большой вред окружающей среде. В зоне повышенной влажности и кислотности почвы используются трубы с устойчивыми полимерными покрытиями, чтобы избежать коррозии и возможных повреждений трубопровода.

Также существуют требования к газопроводам, которые проходят в районах высоких гор, где высота и перепады температур могут значительно влиять на работу газопровода. В таких условиях используются специальные материалы и конструкции, обеспечивающие герметичность и надежность при экстренных ситуациях.

Изоляция газопроводов – одно из важных требований к газопроводам в условиях низких температур, чтобы избежать замерзания газа.
Система контроля протечек газа — обязательное требование для газопроводов во избежание возможных аварийных ситуаций.
Мониторинг состояния газопроводов — осуществлен с помощью систем, обеспечивающих оповещение об опасных превышениях давления в трубопроводах.

Реставрация и ремонт систем газоснабжения

Реставрация газовых трубопроводов

Газовые трубопроводы являются одним из наиболее важных элементов системы газоснабжения. Если трубопроводы старые или по каким-то причинам повреждены, то реставрация может оказаться необходимой. Она может включать в себя замену поврежденных участков труб, ремонт сварных швов или обработку ржавчины и других посторонних веществ на старых трубах.

Ремонт газовых приборов

Газовые приборы — это газовые конфорки, плиты, горелки, котлы, камины и т.д. Если какой-либо из этих приборов не работает должным образом, то необходим его ремонт. В зависимости от типа и серьезности поломки, ремонт может включать в себя замену деталей, регулировку и установку новых компонентов.

Перевод газоснабжения с баллона на централизованную систему

Централизованное газоснабжение — это более экономически выгодное решение, поскольку не требует постоянной выполнения работы по замене или заправке газовых баллонов. Для перевода системы с баллона на централизованное газоснабжение требуется установка специальных газопроводов и приборов, а также отключение существующей газовой инфраструктуры от баллона.

Проверка на утечки газа

Проверка на утечки газа является важной процедурой, которая должна проводиться регулярно для обеспечения безопасности всех жильцов. Для проверки на утечки используются специальные приборы, а также производится визуальный осмотр всех газовых элементов и компонентов. Если обнаружены утечки, то требуется немедленное обслуживание и ремонт системы газоснабжения.

Газовая разводка

Газовая разводка — это сеть газопроводов, которая прокладывается от газораспределительных пунктов к потребителям.

Газовая разводка должна быть спроектирована с учетом расхода газа и давления, которое будет поддерживаться в сети.

Газовая разводка может быть выполнена как надземным, так и подземным способом. При надземном способе прокладки газопроводы могут быть установлены на опорах или на стенах зданий. При подземном способе прокладки газопроводы могут быть заложены в землю на определенной глубине.

Газовая разводка включает в себя многоэтапный процесс, начиная от подготовки проекта и заканчивая монтажом газопроводов. Важно также провести испытания газовой разводки перед ее пуском в работу.

Главными элементами газовой разводки являются:

газопроводы;
задвижки;
регулирующие устройства;
измерительные устройства;
фильтры и другие элементы.

Важно всегда следить за состоянием газовой разводки и своевременно производить ее техническое обслуживание и ремонт.

Оборудование

Газовые насосные станции

Одним из главных элементов системы газоснабжения являются газовые насосные станции. Они отвечают за надежное и безопасное транспортирование газа по трубопроводам. На насосных станциях устанавливают высокомощные насосы, которые создают необходимое давление для перемещения газа на большие расстояния.

Большое значение имеет автоматика, которая контролирует работу насосной станции и обеспечивает безопасность системы. В случае аварийной ситуации автоматически включается система безопасности, благодаря чему риск возгорания и взрыва сведен к минимуму.

Регулирующие газовые станции

Регулирующие газовые станции – это оборудование, которое обеспечивает нормальное давление газа, выходящего из насосных станций, и подготавливает его к дальнейшей транспортировке в газораспределительную сеть.

Основными элементами регулирующих газовых станций являются давлерегуляторы и фильтры. Давлерегуляторы отвечают за создание необходимого давления газа, который поступает в газопроводы. Фильтры служат для очистки газа от примесей и загрязнений.

Газораспределительные станции

Газораспределительные станции выполняют главную задачу – они распределяют газ с высоким давлением по множеству мелких трубопроводов, которые подводят газ к потребителям.

В состав газораспределительных станций входят арматура – запорные, регулирующие, изолирующие клапаны, а также каждый участок газопровода оснащается приборами контроля и измерения (датчики, манометры, расходомеры).

Элемент станции	Назначение
Запорный клапан	Разрыв газопровода в случае аварийной ситуации
Регулирующий клапан	Поддержание определенного давления газа передачи в газопровод
Манометр	Измерение давления газа в газопроводах
Расходомер	Измерение количества газа, поступающего в газопроводы

Надежность работы газоснабжающей системы зависит от тщательного контроля за работой оборудования и выполнения регулярного технического обслуживания.

Опрессовка в системе газоснабжения

Что такое опрессовка в газовой системе?

Опрессовка — это процедура проверки газопровода на герметичность перед его вводом в эксплуатацию. Это важный этап монтажа и включает в себя проверку всей системы на наличие дефектов, скрытых дефектов и герметичность соединений.

Как происходит опрессовка?

Опрессовка проводится с помощью двух методов: мокрого и сухого. Мокрый метод заключается в использовании водяного раствора щелочи, который вводится в газопровод под давлением. Если герметичность нарушена, щелочь выходит наружу через дефект. Сухой метод проводится путем вакуумной проверки газопровода.

Зачем нужна опрессовка?

Опрессовка — это необходимый этап монтажа газовой системы, так как позволяет выявить дефекты, которые могут стать причиной аварии, пожара или других опасных ситуаций. Если газопровод не прошел опрессовку, то его запуск в эксплуатацию запрещен.

Что делать при обнаружении дефекта в системе?

При обнаружении дефекта в системе газоснабжения необходимо немедленно устранить его и повторно провести опрессовку. Если дефект не может быть устранен, то газопровод должен быть заменен.

Техника безопасности в системе газоснабжения

Воздушные зазоры

Воздушные зазоры или воздушные подушки — это необходимая часть системы газоснабжения, которая обеспечивает устойчивый газообмен и предотвращает взрывоопасность. Для обеспечения безопасного функционирования газопроводных систем должны находиться в правильном положении, а их размер и расположение должны соответствовать нормам безопасности.

Сигнализация и измерение газа

Для обеспечения безопасности газоснабжения необходимы средства контроля за уровнем газа в помещении. Используются сигнализаторы и датчики газа, которые могут устанавливаться непосредственно на газопроводах или в помещениях, где установлены газовые приборы.

Также необходимо регулярно проводить проверку напряжения газопроводов и проверять их герметичность. Для этого используются специальные газоанализаторы, способные обнаруживать наличие газовой смеси.

Правильное обслуживание и ремонт

В сети газоснабжения необходимо поддерживать правильный давление газа, а также осуществлять регулярный ремонт и обслуживание газового оборудования. Все это должно проводиться только профессиональными специалистами.

Инструкции и правила использования

Для обеспечения безопасности газоснабжения необходимо соблюдать инструкции и правила эксплуатации газового оборудования. Это касается не только обслуживающего персонала, но и пользователей газа. Необходимо строго следить за правильным подключением газовых приборов, не допускать наличие газовых запахов и регулярно проводить проверку состояния газопроводов.