Промышленные системы газоснабжения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Реферат по курсу «Системыгазоснабжения»
На тему
«Промышленные системы газоснабжения»
Выполнилст. гр. ТЭ-07-2
ЕрохинА.В.
Принял:Севостьянов А.В.
Липецк 2010

Оглавление
 
Введение
Газообразное топливо
Основные элементы промышленных системгазоснабжения
Устройство газопроводов
Регуляторные пункты и установки
Классификация промышленных системгазоснабжения
Одноступенчатые системы газоснабжения
Двухступенчатые схемы газоснабжения
Расход газа промышленнымипредприятиями
Заключение
Библиографический список

Введение
Газы в технике,применяются главным образом в качестве топлива; сырья для химическойпромышленности: химических агентов при сварке, газовой химико-термическойобработке металлов, создании инертной или специальной атмосферы, в некоторыхбиохимических процессах и др.; теплоносителей; рабочего тела для выполнениямеханической работы (огнестрельное оружие, реактивные двигатели и снаряды,газовые турбины, парогазовые установки, пневмотранспорт и др.): физическойсреды для газового разряда (в газоразрядных трубках и др. приборах). В техникеиспользуется свыше 30 различных газов.
Газоснабжение —организованная подача и распределение газового топлива для нужд народногохозяйства.
Газ, добытый из скважины,поступает в сепараторы, где от него отделяются твердые и жидкие механическиепримеси. Далее по промысловым газопроводам газ поступает в коллекторы ипромысловые газораспределительные станции, где он очищается в масляныхпылеуловителях, осушается, одорируется; давление газа снижается до расчетногозначения, принятого в магистральном газопроводе. Компрессорные станциирасполагают примерно через 150 км.
Для возможностипроведения ремонтов предусматривают линейную запорную арматуру, которуюустанавливают не реже, чем через 25 км.
Для выравнивания сезоннойнеравномерности потребления газа служат подземные хранилища газа, для которыхиспользуются истощенные газовые и нефтяные месторождения, а при их отсутствии — в подземных водоносных пластах.
Промышленная система газоснабжения— технический комплекс, состоящий из газовых сетей, газорегуляторных пунктов(ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ), газопроводов и агрегатов, включаяконтрольно-измерительные приборы и трубопроводы безопасности. Комплексобеспечивает транспортирование газа по пром. предприятию и распределение его погазовым горелкам агрегатов. По трубопроводам газ поступает на территориюпредприятия через ввод, на котором вне предприятия устанавливают главноеотключающее устройство. Газ от ввода к цехам транспортируют по межцеховымгазопроводам.
На нач. участкемежцехового газопровода устанавливают центральный ГРП, на котором снижается иподдерживается требуемое цехам предприятия пост, давление газа. В межцеховыхгазопроводах поддерживают среднее давление, в газопроводах мелких предприятий —низкое. Высокое давление обусловливается технологией пр-ва. В ГРПпредусматривают пункт измерения расхода газа, с помощью которого контролируютпотребление газа предприятием. Межцеховые газопроводы при технико-экоиомич.обосновании можно присоединять непосредственно (без ГРП) ч гор. газопроводамсреднего или высокого давления. В таком случае в каждом цехе устанавливают ГРУ,которая поддерживает необходимое давление перед газовыми горелками пром.агрегатов.

Газообразное топливо
Газообразное топливопредставляет собой смесь горючих и негорючих газов, содержащую некотороеколичество примесей. К горючим газам относятся углеводороды, водород и оксидуглерода. Негорючие компоненты — это азот, оксид (И) углерода и кислород- Онисоставляют балласт газообразного топлива, К примесям относят водяные пары,сероводород, пыль. Искусственные газы могут содержать аммиак, цианистыесоединения, смолу и пр. Газообразное топливо очищают от вредных примесей.Содержание вредных примесей в граммах на 100 м газа, предназначенного для газоснабжения городов, по ГОСТ 5542 — 78, не должно превышать: сероводорода — 2,меркаптанозой серы — 3,6, механических примесей — 0,1. Отклонение теплотысгорания от номинального значения не должно быть более
Для газоснабжения применяют,как правило, сухие газы. Содержание влаги не должно превышать количества,насыщающего газ при I— — 20 °С (зимой) и 35 °С (летом)… Если газтранспортируют на большие расстояния, то его предварительно осушают.Большинство искусственных газов.имеет резкий запах, что облегчает обнаружитьутечки газа из трубопроводов и арматуры. Природный газ не имеет запаха. Доподачи в сеть его одорируют, т. с. придают ему резкий неприятный запах, которыйощущается при концентрации а воздухе, равной 1%.
Запах токсичных газовдолжен ощущаться при концентрации, допускаемой санитарными нормами. Сжиженныйгаз, используемый коммунально-бытовыми потребителями (по ГОСТ 20448—80*), недолжен содержать сероводорода более 5 г на 100 м3 газа, а запах должен ощущаться при содержании з воздухе 0,5%. Концентрация кислорода вгазообразном топливе не должна превышать 1 %. При использовании длягазоснабжения смеси сжиженного газа с воздухом концентрация газа в смесисоставляет не менее удвоенного верхнего предела воспламеняемости. Используяданные этих таблиц, можно рассчитать теплоту сгорания, плотность и другиехарактеристики газообразного топлива.
Для газоснабжения городови промышленных предприятий в настоящее время широко применяют природные газы.Их добывают из недр земли. Онн представляют собой смесь различных углеводородовметанового ряда. Природные газы не содержат водорода, оксида углерода икислорода. Содержание азота и диоксида углерода обычно бывает невысоким. Газынекоторых месторождений содержат сероводород. Природные газы можно подразделитьна три группы: 1) газы, добываемые из чисто газовых месторождений. Они восновном состоят из метана и являются тощими или сухими. Тяжелых углеводородов(от пропана и выше) сухие газы содержат менее 50 г/м3; 2) газы, выделяемые изскважин нефтяных месторождений совместно с нефтью, часто называют попутными.Помимо метана они содержат значительное количество более тяжелых углеводородов(обычно свыше 150 г/м3) и являются жирными газами. Жирные газы представляютсобой смесь сухого газа, пропан-бутановой фракции и газового бензина; 3) газы,добываемые из конденсатных месторождений, состоят из смеси сухого газа и паровконденсата, который выпадает при снижении давления (процесс обратной конденсации).Пары конденсата представляют собой смесь паров тяжелых углеводородов,содержащих СБ и выше (бензина, лигроина, керосина).
Сухие газы легче воздуха,а жирные легче или тяжелее в зависимости от содержания тяжелых углеводородов.Низшая теплота сгорания сухих газов, добываемых в СССР, составляет31000-,.38000 кДж/м3. Теплота сгорания попутных газов выше и изменяется от38000 до 63000 кДж/м3. В табл. 1.4 приведены средние составы и характеристикиприродных газов некоторых месторождений СССР. На газобензиновых заводах изпопутных газов выделяют газовый бензин, пропан и бутан, последние используютдли газоснабжении городов в виде сжиженного газа. Сжиженные газы получают такжеиз газов конденсатных месторождений,
При термическойпереработке твердых топлив в зависимости от способа переработки получают газысухой перегонки и генераторные газы. Как те, так и другие в настоящее времявесьма редко применяют для газоснабжения городов и промышленности.
Сухая перегонка твердоготоплива представляет собой процесс его термического разложения, протекающий бездоступа воздуха. При сухой перегонке топливо проходит ряд стадий физикихимических преобразований, в результате которых оно разлагается на газ, смолу икоксовый остаток. Характер преобразований, претерпеваемых топливом,определяется его природой и температурой процесса. Сухую перегонку топлива,происходящую при высоких температурах (900… 1100 °С), называют коксованием, врезультате которого получают кокс и коксовый газ.
Газификация — процесстермохимической переработки топлива. В результате реакции углерода топлива скислородом и водяным паром образуются горючие газы: оксид углерода и водород.Одновременно с процессом газификации протекает частичная сухая перегонкатоплива. Продуктами газификации топлива являются горючий газ, зола и шлаки.Аппараты, в которых осуществляют газификацию топлива, называютгазогенераторами. При подаче в газогенератор паровоздушной смеси получаютгенераторный. Водяной газ получают путем периодической продувки газогенераторавоздухом и паром. При подаче воздуха слой топлива аккумулирует теплоту,выделяющуюся при частичном его сгорании, а при поступлении водяного парапоследний взаимодействует с углеродом, используя аккумулированную теплоту иобразуя водяной газ. Горючими компонентами будут являться водород и оксидуглерода. Уголь можно газифицировать под землей. В этом случае получается газподземной газификации. Газ подземной газификации имеет невысокую теплотусгорания, его можно использовать как местное энергетическое топливо.

Основные элементыпромышленных систем газоснабжения
 
Промышленные системыгазоснабжения состоят из следующих элементов: 1) вводов газопроводов натерриторию предприятия; 2) межцеховых газопроводов; 3) внутрицеховыхгазопроводов; 4) регуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ); 5) пунктовизмерения расхода газа (ПИРГ); б) обвязочных газопроводов агрегатов,использующих газ. Газ от городских распределительных сетей поступает впромышленные сети предприятия через ответвления и ввод- На вводе устанавливаютглавное отключающее устройство, которое следует размещать вне территориипредприятия в доступном и удобном для обслуживания месте, максимально близко краспределительному газопроводу, но не ближе 2 м от линии застройки или стены здания. Для газоснабжения промышленных предприятий проектируют тупиковуюразветвленную сеть с одним вводом- Только для крупных предприятий, недопускающих перерыва в газоснабжении, ГРЭС и ТЭЦ применяют кольцевые схемысетей с одним или несколькими вводами.
Транспортирование газа отввода к цехам осуществляется по межцеховым газопроводам, которые могут бытьподземными и надземными. Выбор способа их укладки зависит от территориальногорасположения цехов, характера сооружений, по которым предполагается прокладкагазопроводов, насыщенности проездов подземными сооружениями. Надземнаяпрокладка межцеховых газопроводов имеет ряд преимуществ по сравнению сподземной; исключается подземная коррозия газопроводов; менее опасны утечкигаза, так как вытекающий из трубопровода газ рассеивается в атмосфере; утечкилегче обнаружить и устранить; проще эксплуатировать и осуществлять наблюдениеза состоянием газопроводов. При использовании в качестве опор для газопроводовсуществующих колонн, эстакад, стен и покрытий зданий надземная прокладкагазопроводов экономичнее подземной. Из приведенных данных следует, чтонадземная прокладка газопроводов предпочтительнее подземной. В конечных точкахмежцеховых газопроводов следует предусматривать продувочные газопроводы.
Некоторые схемыпромышленных систем предусматривают проектирование центрального ГРП, которыйснижает и регулирует давление газа в межцеховых газопроводах. В этом случае вних устанавливают и пункты измерения расхода газа. В межцеховых газопроводах,как правило, поддерживают среднее давление и только у мелких потребителей —низкое. Высокое давление применяют там, где оно необходимо для газоиспользующихагрегатов. На вводе газопровода в цех снаружи или внутри здания устанавливаютотключающее устройство. Внутрицеховые газопроводы прокладывают по стенам иколоннам в виде тупиковых линий. Необходимость кольцевания внутрицеховыхгазопроводов может возникнуть лишь для особо важных промышленных цехов. Наответвлениях к агрегатам устанавливают главные отключающие устройства.Газопроводы промышленных предприятий и котельных оборудуют специальнымипродувочными трубопроводами с запорными устройствами. Отводы к продувочнымтрубопроводам предусматривают от последних участков внутрицеховых газопроводови от каждого газопровода агрегата перед последним по ходу газа отключающимустройством.
Устройствогазопроводов
Промышленные предприятияснабжают газом, как правило, по системам распределительных газопроводоввысокого или среднего давления. При малых расходах газа, не нарушающих режимгазоснабжения бытовых потребителей, возможно подключение предприятий кгазопроводам низкого давления. Система газоснабжения предприятия состоит изввода на территорию, межцеховых газопроводов, ГРП и ГРУ и внутрицеховыхгазопроводов. Ввод обычно делают подземным и размещают на нем главноеотключающее устройство. Межцеховые газопроводы в зависимости от планировкипредприятия, насыщенности его территории подземными и надземнымикоммуникациями, степени осушенности газа и ряда других факторов могут бытьподземными, надземными и смешанными. На предприятиях чаще отдают предпочтениенадземной прокладке межцеховых газопроводов, так как они в этом случае неподвержены подземной коррозии, более доступны для осмотра и ремонта, менееопасны при утечках газа и экономичнее подземных.
Подземные газопроводыпрокладывают по нормам для уличных распределительных газопроводов. Надземныегазопроводы прокладывают на опорах, эстакадах, по огнестойким наружным стенам иперекрытиям зданий с производствами неиожароопасной категории. Высота прокладкинадземных газопроводов до низа трубы принимается, м, не менее: в местах проходалюдей — 2,2; на участках без проезда транспорта и прохода людей — 0,6; надавтодорогами — 4,5; над трамвайными путями и железными дорогами — 5,6—7,1. Подлиниями электропередачи в зависимости от напряжения в них газопроводпрокладывают на расстояниях от 1 до 6,5 м и заземляют.
На эстакадах или опорахдопустима совместная прокладка газопроводов с другими трубопроводами (для пара,воды, воздуха, кислорода) при обеспечения возможности осмотра и ремонта каждогоиз трубопроводов. При совместной прокладке трубопроводы агрессивных жидкостейдолжны располагаться на эстакадах ниже газопроводов на 250 мм. Допускается крепление к газопроводам низкого и среднего давлений других газопроводов илитрубопроводов, если позволяет несущая способность труб и опорных конструкций…При пересечениях надземных газопроводов с другими трубопроводами расстояниемежду ними принимают: при диаметре газопровода до 300 ми — не менее диаметрагазопровода, но не менее 100 мм; при диаметре газопровода свыше 300 мм — не менее 300 мм.
По стенам зданийгазопроводы прокладывают на кронштейнах, а по перекрытиям — на опорах высотоюне менее 0,5 м. Компенсация температурных деформаций надземных газопроводовобеспечивается отводами и поворотами их в горизонтальной и вертикальнойплоскостях, а при необходимости — линзовыми или П-образнымн компенсаторами.Часть опор делают неподвижными (мертвыми), а остальные — скользящими. Отводыгазопроводов диаметром до 100 мм делают гнутыми или штампе ванными, а прибольших диаметрах — сварными.
Надземные газопроводывлажного газа прокладывают с уклоном не менее 0,003, а в нижних точкахмонтируют дренажные штуцеры; при необходимости такие газопроводы утепляют. Навсех ответвлениях к цехам устанавливают отключающие устройства, а на вводах вцеха монтируют продувочные линии для вытеснения воздуха из газопровода припервичном пуске газа. Для защиты от коррозии надземные газопроводы окрашиваютмасляной краской за два раза.
Внутрицеховые газопроводыпрокладывают открыто в крепят к степам, колоннам, перекрытиям зданий и ккаркасам газопотребляютцих агрегатов с помощью кронштейнов, крюков или подвесок{на высоте не менее 2,2 м в местах прохода людей). При прокладке газопроводапараллельно электрокабель расстояние между ними выдерживается не менее 250Т апри пересечениях — не менее 100 мм.
Отключающие устройствадолжны быть установлены на вводе газопровода в цех, на всех отводах от цеховогоколлектора к газопотребляющим агрегатам и перед горелками агрегатов. Дляпродувки внутрицеховых газопроводов на концевых их участках предусматриваютсяпродувочные газопроводы диаметром не менее 19 мм с запорными устройствами, выводимые вне здания на высоту не менее 1 м выше карниза крыши. Продувочные газопроводы предусматриваются также на отводах к агрегатам послеотключающего устройства на агрегат. Окрашивают внутрицеховые газопроводы всветло-коричневый цвет.

Регуляторные пункты иустановки
Основное назначениегазорегуляторных пунктов (ГРП, ГРПШ) и установок (ГРУ) — снижение входногодавления газа (дросселирование) до заданного выходного и поддержание последнегов контролируемой точке газопровода постоянным (в заданных пределах) независимоот изменения входного давления и расхода газа потребителями. Кроме этого, в ГРП(ГРУ) производятся: очистка газа от механических примесей, контроль за входными выходным давлением и температурой газа, учет расхода (если отсутствуетспециально выделенный пункт измерения расхода), предохранение от возможногоповышения или понижения давления газа вконтролируемой точке газопровода сверх допустимых пределов.
Наличие в системегазоснабжения постоянного давления (в заранее заданном диапазоне его колебания)является одним из важнейших условий безопасной и надежной работы этой системы иподключенных к ней газопотребляющих объектов и агрегатов.
ГРП и ГРУ оснащаютсяпрактически одним и тем же оборудованием и отличаются друг от друга в основномсвоим расположением. ГРУ монтируют непосредственно в помещениях, гдерасположены агрегаты, использующие газовое топливо (цеха, котельные и т. п.).ГРП размещают в зависимости от назначения и технической целесообразности: вотдельно стоящих зданиях; в пристройках к зданиям; на несгораемом покрытиипромышленного здания, в котором расположены потребители газа; в шкафах,устанавливаемых на несгораемой стене снаружи газифицируемого здания, наотдельно стоящей несгораемой опоре или (при наличии опорных стоек) на бетонномфундаменте.
В зависимости от давлениягаза на вводе ГРП и ГРУ подразделяют на:
— ГРП и ГРУ среднегодавления (более 0,05 до 3 кгс/см2);
— ГРП и ГРУ высокогодавления (более 3 до 12 кгс/см2).
Размещение ГРУ и ГРПШ
ГРУ размещают внепосредственной близости от ввода газопровода в помещение цеха (котельной),так чтобы не создавались помехи при эксплуатации и ремонте основноготехнологического оборудования. Подача газа от ГРУ к потребителям, расположеннымв других зданиях, не допускается. Питание газом агрегатов, расположенных вдругих помещениях здания, от одной ГРУ допускается, если эти агрегаты работаютпри одинаковых давлениях газа и в любое время суток обеспечен свободный доступобслуживающего персонала газовой службы в эти помещения.
ГРУ с давлением газа до 6кгс/см2 на предприятиях и в отдельно стоящих отопительных котельныхразрешается располагать непосредственно в помещении, где находятся агрегаты,использующие газ, или в смежном, соединенном с ним открытым проемом желательнона всю высоту помещения, при обеспечении в них не менее чем трехкратноговоздухообмена в час. При этом в одном здании, как правило, устанавливают неболее одной ГРУ для газоснабжения агрегатов одного помещения. Если агрегатыработают на различных давлениях газа или расположены в различных помещенияхздания, то в таком здании или помещении предусматривают несколько ГРУ. В цехахс расходами газа более 1000 м3/ч и помещениях большой протяженности(литейные цеха и т. п.) для агрегатов, работающих на одинаковых режимахдавления газа, также допускается размещение двух и более ГРУ.
ГРУ с давлением газа от 6до 12 кгс/см2 допускается размещать только в помещениях тех цехов,где такое давление газа необходимо по условиям технологии производства.
Если ГРП расположено наоткрытой площадке под навесом, эти расстояния отмеряют от края оборудования.Согласно СНиП II—89—80 расстояние от зданий и сооружений I и II степениогнестойкости с производствами категорий А (т. е. для взрывоопасныхпроизводств), Б, В и Е до других зданий и сооружений тех же степенейогнестойкости должно составлять не менее 9 м, а при условии оборудования их стационарными автоматическими системами пожаротушения может быть уменьшено до 6 м. К таким зданиям, очевидно, могут быть отнесены ГРП, расположенные в пристройках, а также шкафныеГРП, установленные на стенах зданий.
На промышленныхпредприятиях ГРП среднего и высокого (до 6 кгс/см2) давления могутразмещаться в пристройках к зданиям I и II степени огнестойкости спроизводствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям Г и Д. Притехнической необходимости допускается размещать ГРП во встроенных помещенияходноэтажных производственных зданий той же степени огнестойкости и категориипожароопасности.
Если агрегаты,расположенные в цехе, по технологии производства должны получать газ сдавлением выше 6 кгс/см2, то ГРП высокого давления (свыше 6 до 12кгс/см2) разрешается размещать в пристройке к данному цеху. Приклиматических условиях, обеспечивающих нормальную работу оборудования ГРП,последние на территории промышленного предприятия могут размещаться на открытыхогражденных площадках под навесом. Если газопроводы прокладываются надперекрытием цеха, агрегаты которого используют газовое топливо, то ГРП можеттакже размещаться на крыше этого цеха. В последнем случае предел огнестойкостипокрытия должен быть не менее 0,75 ч, а утеплитель его выполнен из несгораемогоматериала.
ГРП с давлением газа до 6кгс/см2, предназначенные для газоснабжения коммунальных предприятийи отопительных котельных, расположенных в отдельно стоящих зданиях, допускаетсяразмещать в пристройках к помещениям этих предприятий, в которых находятсягазоиспользующие агрегаты.
В отдельных случаяхдопускается размещение ГРП с давлением газа до 6 кгс/см2 вовстроенных помещениях одноэтажных отдельно стоящих котельных, использующихгазовое топливо (при этом к помещению ГРП предъявляются те же требования, что ик отдельно стоящим зданиям ГРП).
ГРП с давлением газа до 6кгс/см2 для газоснабжения промышленных и коммунальных предприятий иГРП с давлением до 3 кгс/см2 для газоснабжения коммунально-бытовыхпотребителей в шкафах из несгораемых материалов можно устанавливать на стенегазифицируемого здания не ниже III степени огнестойкости на высоте, удобной дляобслуживания и ремонта оборудования. Расстояние по горизонтали от шкафного ГРПс давлением до 3 кгс/смг, расположенного на стене, до окна, двери или другихпроемов должно быть не менее 1 м. Под окнами и балконами шкафные ГРПустанавливать не допускается. Если давление больше 3 (до 6 кгс/см2),то на стене, на которой размещается ГРП, не должно быть дверных и оконныхпроемов.
При размещении ГРП впристройке к зданию та часть стены здания, которая становится стеной ГРП,должна быть глухой, несгораемой, противопожарной и газонепроницаемой.
Устройство ГРП вподвальных и полуподвальных помещениях зданий, в пристройках к зданиям школ,больниц, детских учреждений, а также к жилым, зрелищным и административнымзданиям не допускается.
Классификацияпромышленных систем газоснабжения
Давление во внутрицеховыхгазопроводах определяется давлением газа перед горелками. При установке передагрегатами регуляторов давления газа давление во внутрицеховых газопроводахможет существенно превосходить необходимое давление перед горелками. Основноеотличие принципиальных схем промышленных систем газоснабжения заключается впринятых давлениях газа в межцеховых газопроводах, газопроводах перед горелкамиагрегатов, а также в расположении газорегуляторных пунктов, установок и наличиирегуляторов давления перед агрегатами. При решении вопроса о выборе схемыследует учитывать: давление газа в городских распределительных газопроводах вместе присоединения предприятия; необходимое давление газа перед газовымигорелками в отдельных цехах; территориальное расположение цехов, потребляющихгаз; расход газа цехами и режим его потребления; удобство обслуживания иэкономическую эффективность.
/>
В зависимости отконкретных условий проектирования промышленных систем газоснабжения используют различныепринципиальные схемы, которые классифицируют следующим образом.
Одноступенчатые системыгазоснабжения а) при непосредственном присоединении предприятий к городскимраспределительным сетям низкого давления (/-/);
б) при присоединениипромышленных объектов к городским сетям через центральный ГРП и с низкимдавлением в промышленных газопроводах (/-2);
в) при присоединениипромышленных объектов к городским сетям через центральный ГРП и со среднимдавлением в промышленных газопроводах (/-3).
Двухступенчатые системыа) при непосредственном присоединении промышленных объектов к городским сетямсреднего давления цеховыми ГРУ и с низким давлением и цеховых газопроводах(//-/);
б) при непосредственномприсоединении промышленных объектов к городским сетям среднего давленияцеховыми ГРУ и со средним давлением в цеховых газопроводах (//-2);
в) при присоединении к городскимсетям через центральный ГРП, со средним давлением я межцеховых газопроводах,цеховыми ГРУ и с низким давлением в цеховых газопроводах (//-3); г) приприсоединении к городским сетям через центральный ГРП со средним давлением вмежцеховых газопроводах, цеховыми ГРУ и со средним давлением в цеховых газопроводах(//-4).
У средних и крупныхпредприятий агрегаты в отдельных цехах обычно оборудуют горелками, которыеработают на различных давлениях. В связи с этим при проектировании возникаетнеобходимость в комбинации приведенных принципиальных схем. Так, частопроектируют промышленнуюсистему газоснабжения сцентральным ГРП и ГРУ только у отдельных цехов. Такую систему получают путемкомбинации схем 1-3, 11-3 и 11-4,
Одноступенчатыесистемы газоснабжения
 
Схема промышленнойсистемы газоснабжения в случае непосредственного присоединения к городскимсетям низкого давления показана на рис. Данную схему проектируют для небольшихкоммунальных и промышленных предприятий. Это объясняется, во-первых, малойпропускной способностью сетей низкого давления, а во-вторых тем, что переменныйрежим потреблением газа предприятием будет отрицательно сказываться на режимедавлений у газовых приборов жилых, зданий, присоединенных к той же сети низкогодавления.
/>
Из городскойраспределительной сети низкого давления газ через задвижку 1 поступает вмежцеховой газопровод 2. У небольших предприятий протяженность межцеховыхгазопроводов обычно невелика, поэтому на ответвлениях от Основного газопроводак цехам отключающие устройства можно не устанавливать. Для продувки межцеховыхгазопроводов в конце ответвлений предусматривают продувочные свечи. На цеховыхвводах устанавливают отключающие устройства. Место установки должно бытьдоступно для обслуживания, осмотра и ремонта арматуры и обеспечиватьвозможность быстрого отключения ценового газопровод а-При расположении задвижекили кранов на высоте более 2 м устраивают площадки из несгораемых материалов сограждениями и лестницами или предусматривают дистанционный привод.
Расход газа предприятиемизмеряют в центральном пункте учета потребления газа в цехах и зданиях. Принеобходимости учета расхода газа отдельными цехами или агрегатами следуетпредусматривать дополнительную установку газовых счетчиков или расходомеров.Для небольших предприятий, состоящих из двух цехов, и при условиинезначительного потребления газа одним из них допускается учитывать расход газапо цехам без общезаводского учета (см. рис. II .2).
Внутрицеховые газопроводытупиковые. На ответвлениях установлены главные отключающие устройства. Кпоследним участкам цеховых газопроводов присоединяют продувочные линии 9 сотключающими кранами 8, а также штуцера с кранами и пробками для отбора пробыгаза. В продувочные линии 9 включены продувочные трубопроводы, присоединенные кгазопроводам агрегатов перед последним по ходу газа отключающим устройством,перед горелками. Расчетный перепад давления в газопроводах предприятияопределяют по выражению
 
/>
Этот перепад не долженпревышать определенной доли от номинального значения давления перед горелкамигазоиспользующих агрегатов рнома, определяемой режимом работыпредприятия. Расчетный перепад зависит от давления на вводе рпп,.Чем дальше предприятие расположено это сетевого газорегуляторного пункта и чемкрупнее оно, тем стоимость газопроводов предприятия дороже. Расчетный перепад вдолях от давления газа перед горелками агрегатов выбирают в зависимости оттехнологических требований, предъявляемых к стабильности тепловых нагрузокгорелок. Чем степень стабильности больше, тем меньше должен быть перепад.
Величина допустимойотносительной перегрузки агрегата ее зависит от технологии производства и равна1,05-1,2.
Если сеть несет нагрузкуот максимальной до минимальной (близкой к нулю), то предельной нагрузке горелкибудет соответствовать и.предельная нагрузка сети. При максимальной нагрузкесети перед горелками будет номинальное давление, а при минимальной нагрузкедавление перед горелками будет максимальным.
Этот случай редковстречается в практике. В условиях формального течения технологическогопроцесса минимальная нагрузка сети не может быть близкой к нулю.
/>Двухступенчатая схема
/>
Двухступенчатая схемапромышленной системы газоснабжения. По этой схеме промышленное предприятиеприсоединено к городскому газопроводу высокого давления через заводскойгазорегуляторный пункт. В ГРП давление газа снижается до среднего, котороенеобходимо для цехов № 2 и 4. Эти цехи присоединены непосредственно кмежцеховому газопроводу. Для горелок цехов № 1 и 3 требуется низкое давление, иони присоединены через ГРУ. Внутрицеховые газопроводы имеют продувочные линии.Пункт измерения расхода газа расположен в заводском газорегуляторном пункте.Такая схема является комбинацией схем /-3 и //-3.При гидравлическом расчетеданной схемы сначала определяют давление после заводского газорегуляторногопункта рпп исходя из режима заводской сета среднего давления приизвестном номинальном давлении перед горелками среднего давления ргсном.
Перепад давления междугородскими и промышленным сетями распределяют между ответвлением кпромышленному предприятию и ГРП таким образом, чтобы их суммарная стоимостьбыла минимальной. Давление после ГРУ находят исходя из режима работывнутрицехового газопровода и давления газа перед горелками низкого давления.ГРУ подбирают на перепад между давлением в межцеховых газопроводах среднегодавления и необходимым давлением после ГРУ. Значение расчетного перепада вмежцеховых газопроводах является небольшим, что приводит к увеличению стоимоститрубопроводов- Вместе с тем некоторые цехи не имеют ГРУ, что снижает стоимостьсистемы. Однако для промышленных предприятий с компактным расположением цехов истабильным режимом работы агрегатов указанные недостатки не имеют существенногозначения и такая схема может оказаться наивыгоднейшей.
Схема промышленнойсистемы газоснабжения с межцеховыми газопроводами, непосредственноприсоединенными к городской сети среднего давления показана на рис. Этигазопроводы вводят в каждый цех, где в газорегуляторных установках давлениеснижается до необходимой величины. Из ГРУ газ поступает только в сети данногоцеха. Расход газа учитывается в центральном пункте измерения расхода газа, атакже в каждом цехе. Центральный ГРП отсутствует, а межцеховые газопроводынаходятся под давлением городской распределительной сети. Эта схема являетсякомбинацией схем //-/ и 1/-2.
Схема отличается меньшейстоимостью межцеховых газопроводов, но дополнительными расходами на сооружениецентрального ПИРГ и дополнительных ГРУ, Она имеет экономические преимуществадля промышленных предприятий, у которых цехи расположены на значительномрасстоянии друг от друга. Окончательные выводы об экономической эффективностисхем промышленных систем газоснабжения можно сделать после технико-экономическогорасчета.
/>
По внутрицеховымгазопроводам транспортируется газ по цеху от ввода до агрегатов. В большинствеслучаев такие газопроводы проектируют тупиковыми. Кольцевание внутрицеховыхгазопроводов применяют только в особо ответственных цехах. На вводе газопроводав цех устанавливают отключающее устройство и манометр. В конце цеховогогазопровода расположен продувочный трубопровод, к которому присоединеныобъединенные продувочные трубопроводы от ответвлений газопроводов к агрегатам.Для учета потребления газа в цехе предусмотрен пункт измерения расхода газа.Если цех оборудован газорегуляторной установкой, то пункт измерения расходагаза совмещают с ней. Принципиальная схема внутрицехового газопровода среднегоили низкого давления с пунктом измерения расхода газа показана на рис.
Такую схему применяютдля, цехов, получающих газ от центральных ГРП или непосредственно от сетейнизкого давления. Расход газа измеряют двумя параллельно соединенными газовымисчетчиками.
Расходы газапромышленными предприятиями
При переводе промышленныхпредприятий на газовое топливо прежде всего необходимо определить расходы теплавсеми потребителями, выявить режимы их работы и на основе этого определитьгодовые и часовые расчетные расходы газа. На основании годовых расходов газасоставляют заявки, сметы, калькуляции, а на основании часовых расходов газаведут гидравлический расчет газовых сетей.
Годовые расходы газамогут быть определены по фактическому топлавопотреблению на прежних видахтоплива. Однако при этом следует учитывать изменение к. п. д. установок,переводимых на газовое топливо, по сравнению с их работой на прежних видахтоплива, обусловленное особенностями сжигания газа. Например, для термическихпечей, переводимых с твердого на газовое топливо, повышение кпд. составляет всреднем 5—7%, При переводе установок с жидкого на газовое топливо повышеннок.п, д. составляет менее 5%.
Часовой расход газаразличными промышленными установками также может быть определен по фактическимданным топливопотребления, но чаще его определяют по удельным расходамусловного топлива. Как правило, проектирование систем газоснабженияпромышленных предприятий базируется на укрупненных показателях годовых расходовгаза потребителями, определяемых с учетом удельных расходов топливагазопотребляющим и установками, режимов их работы и технологической возможностиих загрузки.
После определениярасчетных расходов газа намечают один или несколько (для технико-экономическогосопоставления) вариантов системы газоснабжения предприятия и производятгидравлический расчет газопроводов.
Перепад давлений вгазопроводах от общезаводских ГРП или цеховых ГРУ до наиболее удаленныхагрегатов выбирается в зависимости от характеристика газогорелочных устройств итехнологических условий производства. В практике проектирования за конечноедавление в сети предприятия принимается номинальное давление газа дляприменяемого типа горелок с учетом возможных отклонений от этого давления, %,не более: для инжекционных горелок среднего давления — 10—20; инжекционныхгорелок низкого давления — 20—25. По выбранным перепадам давления и расчетнымрасходам газа диаметры участков газовой сети определяются гидравлическимрасчетом.

Заключение
 
Как топливо применяютприродные газы горючие и получаемые искусственно в виде основной (генераторныйгаз) или побочной (коксовый, доменный и др. газы) продукции. Основныепотребители природного газа в чёрной металлургии — доменное и мартеновскоепроизводство. С использованием природного газа производится ежегодно около 60%цемента, 60% стекла, свыше 60% керамзита, свыше 60% керамики. Переводстекловаренных печей на природный газ значительно улучшаеттехнико-экономические показатели производства стекла. В топливном балансемашиностроительной промышленности на долю горючего газа приходится около 40%.Основными потребителями являются нагревательные и термические печи. Применениев этих печах природного газа вместо др. видов топлива позволяет снизитьстоимость нагрева, улучшить его качество, повысить кпд печей и создать болееблагоприятные санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях.Применение природного газа на электростанциях даёт значительный эффект. Кпдкотельных установок на электростанциях при переводе с твёрдого на газовоетопливо увеличивается на 1—4%; уменьшается на 21—26% количество обслуживающегоперсонала. Суммарное снижение расхода топлива за счёт повышения кпд и снижениярасхода электроэнергии на собственные нужды составляет 6—7%. Сжигание газа втопках котлов малой производительности увеличивает кпд по сравнению с котлами,использующими твёрдое топливо, на 7—20% (в зависимости от сорта топлива) ипозволяет повысить производительность на 30% и более. Использование природногогаза открывает широкие возможности для создания простых, менее металлоёмких иболее экономичных котлов (паровых и водогрейных), работающих на природном газе.

Библиографическийсписок
 
1) Шур И.А.Газорегуляторные пункты и установки – Л.: изд. Недра, 1985. — 288с
2) Ионин А.А.Газоснабжение – М.: Стройиздат 1983. – 440с,
3) Скафтынов Н.А.Основы газоснабжения – Л.: изд. Недра 1975. – 339с.
4) Алабовский, А.Н.Газоснабжение и очистка промышленных газы / Алабовский А.Н., АнцевВ.В.,РомановскийО.А. – Киев: Вища школа 1981. — 192с.
5) Стаскевич, Н.Л. Справочникпо газоснабжению и использованию газа / Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н.,Вигдорчик В.Я. – Л.: Недра 1985.– 766с.