- Почему отключают подачу топлива
- Что лучше, низкое или высокое давление в квартире?
- Вероятные причины снижения давления
- Виды магистралей разного назначения
- Давление в газопроводе жилого дома
- Категории газовых трубопроводов
- Категории давления
- Классификация газовых сетей по рабочему давлению
- Классификация газопроводов по давлению
- Нормы и снипы на газоснабжение
- Оптимальное давление для домашних трубопроводов
- Подвод газа к жилым домам
- Показатели давления в квартирах и многоэтажных домах в больших городах
- Природный газ и его перемещения по газопроводу
- Разновидности прокладки газовых сетей
- Распределительное оборудование и настройка
- Распределительные и регулирующие установки
- Расчет газопровода высокого давления
- Расчет газопровода котельной
- Среднее или низкое давление, какое лучше
- Таблицы соотношения единиц измерения
- Требования к выбору труб
Почему отключают подачу топлива
Поломки в системе газопровода случаются крайне редко. Ремонт должен выполнять специалист с большим опытом и необходимыми для работы инструментами. Чтобы устранить поломку, сначала требуется перекрыть подачу газа. Намного проще обесточить сеть в частном секторе, так как в многоквартирном доме такой процесс принесет массу неудобств всем жителям многоэтажки.
Чаще всего газ отключают, когда требуется заменить какие-либо элементы системы. Трубы обесточиваются, когда требуется их обрезать. Для замены конкретного прибора или устранения поломки требуется предварительно проконсультироваться со специалистом.
Что лучше, низкое или высокое давление в квартире?
Для правильного функционирования всех систем в квартире или частном доме необходимо давление в 0,05 атмосфер. В соответствии с требованиями ГОСТа допускается незначительное отклонение, не более 0,005 килограмма на квадратный сантиметр. Достигается нормализация давления газа за счет использования специальных станций.
Недостаточное давление газа в системе вызывает дискомфорт в многоквартирных домах. Большое количество потребителей вызывает необходимость обеспечения максимально эффективного использования природных ресурсов. В зимний период потребление «летучего» топлива, необходимого для обогрева жилых помещений, повышается.
В частных домах проблемы возникают из-за высокой требовательности отопительного оборудования. Современные котлы рассчитаны на определенные показатели паскалей в трубах. При их недостатке прибор работает с различными перебоями или вовсе выходит из строя.
Недостаточная степень подачи голубого топлива наносит большой вред экономической безопасности государства. За счет снижения коэффициента полезного действия при сгорании, потери эффективности достигают 20 процентов.
Давление газа в трубе выше нормы несет большую опасность, поскольку часто становится причиной крупной аварии и гибели значительного числа людей. Чтобы избежать проблем с перебоями газоснабжения, в современных домах устанавливают специальные системы распределения, которые поддерживают наиболее благоприятные показатели напора в трубах различных климатических зон.
Вероятные причины снижения давления
Низкое давление газа в газопроводе не позволит обеспечить верную работу обогревателя или отопительного котла. Чаще всего причины кроются в неисправности магистральной сети или нарушении работы распределительной станции. Трубы, изготовленные из дешевых металлов, подвержены коррозии.
На проблемных участках могут наблюдаться утечки, которые приводят к понижению эффективности перегонки. В зимнее время в газопроводе на различных отрезках образуется конденсат, который замерзает под воздействием низкой температуры, тем самым перекрывая путь для топлива.
Немаловажное значение имеет качество оборудования, установленного у конкретного потребителя. Неисправные приборы и негерметичные соединения являются причиной потери больших объемов газа. С особой осторожностью относятся к любому типу ремонтных работ в непосредственной близости от пожароопасных сетей.
В случае наличия любых неисправностей в работе газовых приборов обязательно следует обратиться к специалистам.
Только они могут установить текущее давление газа в системе, обнаружить и устранить неполадки.
Виды магистралей разного назначения
Для разных газопроводов отведена конкретная сфера применения. Подводить газ к жилым домам от центральной магистрали опасно и нецелесообразно, так как перед каждым газовым прибором придется монтировать редукционную технику. К потребителям топливо должно поступать по трубам с низким давлением, что гарантирует безопасность на бытовом уровне.
Рекомендуем: Газопроводы высокого, среднего и низкого давления и Какие существуют виды давления
Давление в газопроводе жилого дома
Чтобы обеспечить комфортный образ жизни в коттедже, потребуется от 6 до 13 м3 газа или давления 0,05 атм. Для здания большего объема, где установлен мощный отопительный котел, это значение может увеличиваться.
Категории газовых трубопроводов
- Магистральные сети, которые доставляют газ в больших объемах к станциям распределения. Здесь используется наиболее высокие показатели, достигающее 12 атмосфер.
- Трубы для транспортировки топлива в котельные и магистральную разводку. Для этого используются параметры 3-6 атмосфер.
- Коммуникации, поставляющие топливо промышленным организациям и станциям, обеспечивающим отопление домов. Давление в такой сети среднее – до 3 атмосфер.
- Трубы, доставляющие газ в жилые дома. Обычно параметры не превышают 0,05 атмосфер.
При поломках система не может подавать газ под нужным давлением, что приводит к аварийным ситуациям и нарушениям работы отопительного оборудования.
Категории давления
Выделяют 4 категории давления бытового газа: низкое, среднее, высокое и очень высокое. Для первого варианта характерны показатели, которые не превышают 0,05 атмосфер. Норма среднего – 0,5-3 атмосферы. В газопроводах высокого давления параметры составляют 3-6 атмосфер, а очень высокого – 6-12 атмосфер.
Классификация газовых сетей по рабочему давлению
Для обеспечения газом жилые дома и предприятия разработана масштабная сеть. Для ее безопасного функционирования на каждом участке устанавливается разное рабочее давление.
Классификация газопроводов по давлению
Класс газопровода определяют по степени его сжатия в трубах, для этого используют документ «Технический регламент о безопасности сетей газораспределения и газопотребления».Классификация газопроводов по давлению имеет следующий вид:
- Газопроводы высокого давления, категория 1а. показатель более 1,2 МПа. Используются для доставки газа к турбинам и парогазовым установкам тепловых электростанций. Здесь используются дожимные компрессоры для повышения сжатия газа.
- Газопроводы высокого давления, категория 1. Показатель – не более 0,6 – 1,2 МПа. Применяются для распределения газа между жилыми поселками или для снабжения производственных предприятий. Обозначается Г4.
- Газопроводы высокого давления, категория 2. Показатель – 0,3 – 0,6 МПа. Это внутриплощадочные сети заводов, газораспределительные станции, осуществляющие подачу газа бытовым потребителям. Обозначается Г3.
- Газопровод среднего давления имеет показатели – 0,005 – 0,3 МПа. Предназначен для транспорта газа внутри населенных пунктов для производственных предприятий, к газорегуляторам, распределяющим продукт между жилыми, общественными и административными потребителями. Имеет обозначение Г2.
- Газопроводы низкого давления характеризуются давлением менее 0,005 МПа. Обеспечивают – жилье, больницы, рестораны и прочие объекты бытового назначения. Обозначение – Г1.
Виды газопроводов могут различаться по месту прокладки – надземные, подземные, надводные, а так же по техническому назначению – бытовые и производственные.
Нормы и снипы на газоснабжение
Существуют стандарты, регламенты, санитарные правила, регулирующие газоснабжение. Это важно, так как транспортировка газа влечет за собой высокие риски для окружающей природы и человека. Основополагающим является СП62.13330.2022*, «Газораспределительные системы». В нем изложены требования по проектированию и строительству, ремонту и реконструкции сетей подачи газа.
Стандарты ГОСТ 5542; 20448; 52087 и 27578 регламентируют качества природного газа, используемого для промышленного производства и быта населения. В СНиП 2.04.08-87*приводится давление газа в газопроводе дома или отдельной квартиры, классификация трубопроводов по давлению. Нормативный документ указывает следующие требования:
- Суточные нормативы потребления газа на бытовые цели (приготовление пищи, подогрев воды, отопление) составляют от 8 до 13 м3.
- Давление во внутреннем газопроводе не выше 0,003 МПа.
- Надземный газопровод не располагать в местах пешеходных и транспортных дорожек.
- Минимальная высота размещения газовой трубы от земли составляет 35 см.
- Отключающее устройство при вводе в дом размещают не выше 1,8 метра.
- Прокладка газовой трубы в доме должна быть открытой, запрещается замуровывать ее или зашивать строительными материалами.
Соблюдение требований Правил по устройству газопровода является неукоснительным.
Оптимальное давление для домашних трубопроводов
Газопроводы в зависимости от места монтажа классифицируются на наземные, подземные, наводные и подводные. Их назначение – транспортировка топлива с места добычи к конечному пользователю.
Газ подается под определенным давлением. Параметр зависит от участка газопровода.
Наиболее высокое давление природного газа наблюдается в центральных магистралях. Самые низкие показатели применяются при доставке топлива непосредственно в жилище потребителя.
Параметры обычно не превышают 0,5 кгс/см2.
Подвод газа к жилым домам
В загородных домах применяется природный газ, который проходит предварительную очистку. Топливо подается по трубам под давлением не больше 0,05 атмосфер.
Показатель качества газа, добытого из недр земли – количество метана. Обычно в природном ресурсе его больше 80 %. Чтобы придать газу запаха добавляют одоранты – специальные добавки, помогающие своевременно выявить утечку газа. Если говорить об автономной системе газификации, то газ в дом подается через специальные емкости (газгольдеры).
Читайте по теме больше: Что такое газгольдер и Какой расход сжиженного газа при пользовании газгольдером
Показатели давления в квартирах и многоэтажных домах в больших городах
Для всех жилых домов, в том числе городских квартир, используется давление четвертой категории – 0,05 атмосфер.
Если показатели будут выше, то оборудование может просто взорваться из-за перенапряжения. Низкое – не удовлетворит потребности жильцов, из-за чего газовое оборудование выйдет из строя.
Природный газ и его перемещения по газопроводу
Природный газ – это ценное ископаемое, которое добывается под землей.
К потребителям этот ресурс доходит в виде очищенного топлива. Состав природного газа отличается, но основу составляет метан (больше 80 %). Остальные элементы загрязняют трубы и приводят к разрушению магистралей.
Природное ископаемое не имеет запаха, поэтому узнать об утечке практически нереально. Для обеспечения безопасности к топливу добавляют разные примеси, придающие газу специфический аромат.
В центральной магистрали обычно наблюдается высокое давление – в среднем 11,8 МПа.
Такой показатель не подходит для труб в частных домах и квартирах, поэтому газ сначала попадает в распределительную станцию. Дальше топливо направляется в пункты газорегулятора, и только потом попадает к пользователям.
Разновидности прокладки газовых сетей
Трубы прокладываются разными способами. Чаще всего используется кольцевой или тупиковый метод. При первом варианте топливо подается к жильцам с двух сторон, тем самым замыкая кольцо. Тупиковый способ подразумевает одностороннюю подачу газа.
Распределительное оборудование и настройка
Для соединения труб с разным давлением газа в сети применяют специальные регуляторы. Для этого в газорегуляторных пунктах находятся уникальные агрегаты, предназначены для управления потоками газа, определяя их дальнейшее направление.
Разновидности оборудования для настройки оптимальных показателей:
- Редукционные установки, уменьшающие показатели.
- Коммутационные аппараты, распределяющие топливо по отдельным квартирам и другим магистралям.
- Параметры системы контролируют различные датчики – манометры, счетчики, прочее.
- Для очищения газа предусмотрено фильтрационное оборудование.
Современные системы функционируют на автоматическом управлении, что позволяет упростить регулировку параметров. Также удается обезопасить газовые магистрали и приборы, которые подключаются к ним.
Распределительные и регулирующие установки
Газоснабжающая система состоит из следующих элементов:
- газопровода высокого, среднего и низкого давления;
- станций распределения газа ГРС, пунктов ГРП и установок управления;
- автоматической системы контроля;
- службы диспетчера;
- эксплуатационной службы.
Природный газ транспортируется до места потребления, давление в магистральном газопроводе изменяется от 6 до 12 атм. На газораспределительной станции города его снижают автоматическими регуляторами до 3 атм. Включенная в систему автоматическая защита препятствует увеличению показателя выше нормы. ГРС распределяет газ по сетям потребителей.
Газопроводы низкого давления доставляют и распределяют газ к жилым и общественным зданиям (0,03 атм) и предприятиям бытового обслуживания (0,05 атм). В данном случае регуляторы не используются. По газопроводам высокого и среднего давления газ подается к промышленным и коммунальным потребителям. Здесь для снижения давления применяются ГРУ и ГРП, после которых оно снижается до 3 атм.
Для отключения участков газопровода устанавливают задвижки. Они необходимы на входе и выходе из газораспределительных пунктов, ответвлениях к отдельным районам города, при пересечении магистралей и путепроводов. Их размещают в канализационных колодцах, защищают от доступа посторонних людей.
Расчет газопровода высокого давления
Расчет сводится к определению диаметра трубопровода в зависимости от перепадов давления и различных режимов работы.
Порядок расчета следующий:
- Давление на входе соответствует данным работы ГРС, в точке потребления определяется характеристиками приборов потребления. Каждое направление разветвленной сети рассчитывается отдельно.
- Выбираем самую удаленную точку, измеряем расстояние L.
- Далее с помощью методики гидравлического расчета (СП 42-101-2003) находим необходимый диаметр трубы.
Процесс выполнения сложный, применяется при проектировании газопроводов специалистами-проектировщиками. В настоящее время используют специальные компьютерные программы, упрощающие процесс.
Можно выбрать онлайн-калькулятор, позволяющий произвести упрощенный расчет газовой сети для частного дома. Вводим исходные данные:
- давление в сети, в нашем случае 0,005 МПа;
- расстояние до самой дальней точки потребления;
- норму расхода газа, для частного дома 5 м3/час.
На выходе получим диаметр трубы, необходимой для обеспечения требуемого давления. Потери для наружного трубопровода составляют: до стояка 25 линейных единиц, на стояках – 20. Для внутренней разводки принимают 450 линейных потерь на 1-2 м длины.
Для газопровода важно такое понятие, как охранная зона. Ее величина определяется степенью сжатия газа в трубе. Для трубопроводов разного назначения имеет следующий вид:
- магистралей 1 категории составляет 10 метров;
- для 2 категории – 7 метров;
- среднего давления газопровод– 4 метра;
- для внутри поселковых сетей, давлением до 0,05 атм – 2 метра.
В пределах охранной территории нельзя проводить земляные работы, осуществлять строительство зданий и других сооружений.
Как происходит транспортировка природного газа
Расчет газопровода котельной
Топливом для проектируемой котельной является природный газ.
Котел КВСр- 0.8К/1,0Гс оборудован газовой блочной горелкой, номинальной тепловой мощностью 1,1 МВт. Расход природного газа на один котел 120 мі/ч. В комплект поставки горелки входят: огневой узел, узел подачи воздуха (вентилятор и входная коробка с заслонкой), узел регулирования тепловой мощности и соотношения газ-воздух.
Присоединительное давление газа перед клапанами горелки не более 7 кПа.
Источником газоснабжения котельной является существующий надземный газопровод высокого давления 0,6МПа диаметром 159х4,5мм.
На внутрикотельном газопроводе установлено:
– газорегуляторная установка для снижения газа с высокого 0,49МПа до среднего 0,0073МПа рабочего для котельной и поддержания его на заданном уровне;
– быстродействующий отсечной электромагнитный клапан на вводе.
Предусматривается автоматическое закрытие этого клапана при:
– отключение электроэнергии;
– при сигнале достижения загазованности помещения котельной, равной 10% от нижнего предела воспламеняемости природного газа;
– при достижении ПДК СО в рабочей зоне равной 95-100мг/мі (5ПДК р.3);
– при пожаре.
Для измерения расхода природного газа на котельную устанавливается счетчик.
На отводе газопровода к каждому котлу установлена отключающая арматура – задвижка, поворотная заглушка, два отсечных электромагнитных клапана, располагаемых последовательно, и регулирующее устройство – заслонка перед горелкой. Между отсечными электромагнитными клапанами предусмотрена свеча безопасности с автоматическим отключающим устройством, обеспечивающая автоматическую проверку герметичности затворов предохранительных клапанов перед розжигом.
Клапаны задействованы в системе безопасности котла, автоматически прекращающей подачу природного газа к горелке при:
– погасании факела горелки;
– при повышении или понижении давления газа ( 0,5 <Ри< 10 кПа);
– невоспламенении газа;
– понижении давления воздуха перед горелкой (80Па);
– повышении или понижении давления воды на выходе из котла (Рmin=1кгс/смІ Рmax=5,5кгс/смІ);
– понижении разрежения в топке (давление вверху топки до 20Па);
– неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения;
– при отсутствии герметичности газовых клапанов при пуске котла;
– при повышении температура воды на выходе из котла выше 95єС.
Работа проектируемой котельной предусмотрена в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала с выводом на диспетчерский пункт следующих звуковых и световых сигналов:
– загазованности помещения котельной метаном;
– загазованности помещения котельной оксидом углерода;
– срабатывания быстродействующего отсечного клапана на вводе в котельную;
– общий сигнал аварии в котельной (причина неисправности фиксируется в котельной в памяти контроллера с указанием времени и даты события);
– контроля наличия напряжения;
– при возникновении пожара;
– несанкционированного проникновения в котельную.
Автоматическое регулирование тепловой мощности котла и регулирование соотношения топливо-воздух выполняется регулирующими устройствами, поставляемыми в комплекте с горелкой.
Предусмотрена система продувочных газопроводов с отключающим устройством и устройством для отбора проб газа.
Для регулировки давления газа установить в помещении котельной газорегуляторную установку на базе регулятора РДУК-50М.
В состав газорегуляторной установки входит следующее оборудование: фильтр газовый, коммерческий узел учета расхода газа, две линии редуцирования давления газа, одна рабочая, одна резервная, запорная арматура. На каждой линии редуцирования давления газа установлен комбинированный регулятор давления газа со встроенными предохранительным запорным и сбросным клапанами.
ГРУ оборудована контрольно-измерительными приборами для измерения перепада давления на фильтре, температуры газа, давления газа на входе и выходе из ГРУ.
Пропускная способность газорегуляторной установки с регулятором давления газа РДУК-50М обеспечивает необходимый 15-20% запас максимального расчетного расхода газа.
Встроенные в комбинированный регулятор давления предохранительные запорный и сбросной клапана обеспечивают соответственно автоматическое прекращение или сброс газа в атмосферу при изменении давления в газопроводе, недопустимом для безопасной и нормальной работы газоиспользующего оборудования.
В ГРУ предусмотрена система продувочных и сбросных трубопроводов для продувки газопроводов и сброса газа от встроенного в регулятор давления газа ПСК, которые выводятся в безопасные места на высоту 1м от уровня кровли здания.
Предусмотрено ограждение газорегуляторной установки на высоту 1,8 метра, обеспечен основной проход для обслуживания более 1,0 метра.
Коммерческий узел учета расхода газа предусмотрен в составе газорегуляторной установки, состоит из газового счетчика СГ-16М-100, датчиков по давлению и температуре, теплоэнергоконтроллера «Тэкон-17» с возможностью вывода результатов на принтер.
Диаметр газопроводов среднего и высокого давления принят из расчета расхода газа с учетом бесперебойного снабжения газом потребителя в часы максимального потребления.
Диаметры газопровода определяем из уравнения массового расхода :
Q = с МхМ , (4.1)
де Q- расход газа , кг/с ;
– площадь сечения газопровода , м 2 ,
d – диаметр газопровода , м ;
х – скорость газа , м/с ;
с – плотность газа , кг/м 3 .
Решая это уравнение относительно диаметра получим :
d = ,
Расход газа на один котел равен 107,2 м 3/ч
107,2 М0,73 = 146,8 кг/ч = 0,022 кг/с ,
0,73 – плотность газа при температуре 0є С и давлении 760 мм рт.ст , кг/м 3 .
Плотность газа при температуре 20є С и давлении 0,007 МПа вычисляю по формуле :
с = с 0 М , (4.3)
где с 0 – плотность газа при нормальных условиях , с 0 = 0,73 кг/м 3 ;
t – температура газа , є С , t= 20 є С ;
Рабс – абсолютное давление газа на расчетном участке газопровода , МПа , Рабс определяю по формуле [2]:
Рабс = Ризб Р атм , МПа , (4.4)
Ризб – избыточное давление в газопроводе , Ризб = 0,007 МПа ;
Р атм – атмосферное давление , МПа . По [2]: Р атм = 0,1 МПа ;
Рабс = 0,007 0,1 = 0,107 МПа .
– абсолютное давление газа при нормальных условиях , МПа ;
с = 0,73 М = 0,72 кг/м 3 ;
н – принимаем 15 м/с (для среднего давления газа)
Диаметр трубопровода на подводке к котлу:
d =
Принимаем трубу стандартного диаметра 57 мм.
Диаметр трубопровода с расходом на два котла:
Q = 0,022кг/с ·2 = 0,044 кг/с
d =
Принимаем трубу стандартного диаметра 89 мм.
Диаметр трубопровода с расходом на четыре котла:
Q = 0,022кг/с ·4 = 0,088 кг/с
d =
Принимаем трубу стандартного диаметра (с запасом) 159 мм.
Среднее или низкое давление, какое лучше
Ранее для обеспечения частных домовладений использовался газ, сжатый до 0,3 атм.. Это исключало необходимость установки дорогого понижающего регулятора на вводе в здание. При использовании современных сантехнических установок, требующих высокой мощности для работы, последний на улице дом не получит достаточного количества газа.
Отопительные котлы работают бесперебойно в холодный период и требуют для функционирования средний показатель давления, иначе их работа прекращается.
При появлении проблем с газоснабжением помогут комбинированные котлы, работающие на различном топливе.
Газопровод низкого давления (предел 0,005 МПа), используют в небольших поселках с малым числом потребителей. Превышение показателя сжатия газовой смеси приведет к повреждению трубопровода.
Таблицы соотношения единиц измерения
Более наглядное и подробное понятие о категориях газопроводов получим из таблицы 1.
Таблица 1.
| Единица измерения | Показатели давления газа | |||
| Низкое | Среднее | Высокое 2 кат. | Высокое 1 кат | |
| МПа | до 0,005 | от 0,005 до 0,3 | от 0,3 до 0,6 | от 0,6 до 1,2 |
| кПа | до 5,0 | от 5 до 300 | от 300 до 600 | от 600 до 1200 |
| мбар | до 50 | от 50 до 3000 | от 3000 до 6000 | от 6000 до 12000 |
| бар | до 0,05 | от 0,05 до 3 | от 3 до 6 | от 6 до 12 |
| атм | до 0,049 | от 0,049 до 2,96 | от 2,960 до 5,921 | от 5,921 до 11,843 |
| кгс/см2 | до 0,050 | от 0,5 до 3,059 | от 3,059 до 6,118 | от 6,118 до 12,236 |
| н/м2 (Па) | до 5000 | от 5000 до 300000 | от 300000 до 600000 | от 600000 до 1200000 |
Здесь приведены показатели в различных системах измерения, которые часто используются в технической и нормативной литературе.
Требования к выбору труб
Для транспортировки газа используются трубопроводы из ПНД, стали, меди и полипропилена. Технические условия по их изготовлению оговорены в соответствующих ГОСТ. Наиболее используемые материалы для бытового газопровода – водогазопроводные трубы.
Подземные газопроводы допускается выполнять из полиэтиленовых материалов с каркасом из металлической сетки и синтетических волокон, металлопластиковых изделий.
Для трубопроводов высокого и среднего давления применяют стальные бесшовные или электросварные трубы больших диаметров.
Материал труб и соединительных частей выбирают с учетом давления газа, температуры наружного воздуха в местах прокладки, наличия грунтовых вод и вибраций.
