1.4 ВЫБОР СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Наличие многочисленных точек потребления газа, характеризующихся широким диапазоном тепловых нагрузок и режимом потребления, вызывает необходимость уделять большое внимание правильному и обоснованному выбору системы и конфигурации газовых сетей.

При разработке систем газоснабжения важным является вопрос рационального подключения сосредоточенных потребителей к сетям высокого или низкого давления. С одной стороны, подключение большого числа потребителей к сетям высокой ступени приводит к их разветвлённости и необходимости сооружения ГРП у каждого потребителя, с другой стороны, подключение сосредоточенных потребителей к газопроводам низкого давления требует для сохранения заданных параметров давления в газопроводах значительно увеличивать их диаметры. Обычно мелких потребителей подключают к сетям низкого давления, а крупных - к сетям высокого или среднего давления. Но чёткую границу между крупными и мелкими потребителями провести невозможно. Если взять одного и того же потребителя, то для газопроводов низкого давления и большого диаметра он будет мелким, а для газопроводов малого диаметра - крупным.

Большое значение имеет также месторасположение потребителя относительно газопроводов низкой, средней или высокой ступени давления. При выборе оптимального варианта подключения сосредоточенного потребителя к близко расположенному газопроводу низкого давления или к более удалённому газопроводу высокого давления рекомендуется исходить из сравнения затрат в обоих случаях.

В ряде случаев при выборе наилучшего варианта подключения должны быть приняты во внимание следующие факторы: технологичность, надёжность, удобство и экономичность эксплуатации. Из общей длины городских газовых сетей обычно 70 - 80% составляют газопроводы низкого давления и 20 - 30 % - среднего и высокого.

Вторым важным вопросом является выбор конфигурации газовой сети. Сети могут быть запроектированы кольцевыми, разветвлёнными и смешанными. Обычно проектные организации руководствуются принципом надёжности и отдают предпочтение кольцевым сетям низкого давления. Из тех же соображений в каждом кольце транзитные нагрузки стремятся распределить по обоим полукольцам. Но при этом кольцо имеет максимальную металлоёмкость, т.е. экономичнее через одно полукольцо обеспечить газом только подключённых к нему потребителей, а через другое полукольцо подать газ в количестве, обеспечивающим и подключённых к нему потребителей, и потребителей, находящихся за кольцом. Выделением в кольцах участков для транзитных расходов можно получить наиболее экономичную сеть с главным направлением транзитных потоков газа, а также по закольцованным транзитным магистралям за счёт питающих их ГРП можно осуществить перераспределение основных потоков газа, например, при аварии или ремонте. В тоже время ответвления от основных колец, несущих небольшие нагрузки и для ограниченного числа потребителей, сеть можно не кольцевать.

Таким образом, рациональной структурой городских газовых сетей низкого давления следует считать структуру в виде совокупности закольцованных сетей главных направляющих потоков и тупиковых сетей их ответвлений. При этом главное направление, соединяющее отдельные ГРП, целесообразно выполнять одним сечением. Телескопическая структура затрудняет перераспределение потоков и превращает зоны действия отдельных ГРП в изолированные системы, гидравлически несвязанные между собой, что снижает надёжность всей системы. Ответвления от главных направлений, наоборот, целесообразнее строить по телескопической структуре.

Такой подход к выбору конфигурации сети касался газопроводов низкого давления, необходимость густой разводки их по всей территории вызвана значительным рассредоточением бытовых и коммунальных объектов. При выборе конфигурации распределительных сетей среднего и высокого давления, предпочтение также остаётся за кольцевыми по тем же соображениям. Но в отличие от сетей низкого давления, сети среднего и высокого давлений питают сосредоточенных потребителей газа, и территориальное размещение их во многом определяет конфигурацию сетей. В силу этого, закольцовка их может быть в ряде случаев неэкономична, а надёжность газоснабжения при тупиковой разводке достигается повышенными требованиями к прокладке и эксплуатации сетей среднего и высокого давления.

Надёжность и экономичность систем газоснабжения зависит также от числа ГРС, питающих высокую ступень распределения газа. С увеличением числа ГРС уменьшается радиус действия каждого из них, т.е. уменьшаются металлоёмкость и капиталовложения в сеть высокой ступени давления. Одновременно, большое число ГРС повышает надёжность системы за счёт питания её с нескольких направлений. Для городов с численностью населения от 100 до 200 тыс. человек рекомендуется предусматривать одну газораспределительную станцию.

При проектировании газоснабжения городов большое значение имеет правильный выбор количества ГРП низкого давления, их производительность и размещение. Т.к. с увеличением их количества уменьшаются радиусы действия и нагрузки на сеть, а, следовательно, диаметры и стоимость сети. Но наряду с этим увеличиваются затраты на строительство и эксплуатацию ГРП и подводок к ним среднего и высокого давлений. Поэтому выбор количества ГРП должен производиться на основе технико-экономического расчёта, исходя из принципа минимума капиталовложений и эксплуатационных расходов в данную сеть. В курсовом проекте используем укрупнённые расчётные показатели.

ГРП располагаем в отдельно стоящих зданиях ближе к узловым точкам и к центру газифицируемого района с равномерным радиусом действия так, чтобы точки встречи слияния потоков от смежных ГРП находились бы примерно на одинаковом расстоянии.