Лекция 12 ИСЗС

1. Казахская головная архитектурно-строительная академия Факультет общего строительства Дисциплина: Инженерные системы зданий и

сооружений
Лекция 12:
ГАЗОСНАБЖЕНИЕ
Ассист. проф. ФОС Алдабергенова Газиза Бауржановна
Алматы 2024

2. Системы газоснабжения -представляют собой сложный комплекс взаимосвязанных технических устройств по добыче естественного

Системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс
взаимосвязанных технических устройств
по добыче естественного (природного) или
производству искусственного горючего
газа, хранению, транспортировке и
распределению газа для использования его
в качестве химического сырья или топлива
промышленными и коммунальнобытовыми потребителями.

3. Газообразное топливо, по сравнению с другими видами топлива, имеет целый ряд преимуществ: 1. Сухое и беззольное топливо с

высокой
теплотворной способностью (исключение
составляют некоторые искусственные газы).
2. Легко транспортируется по трубопроводам
3. Легко воспламеняется и эффективно сгорает
при небольших избытках воздуха.
4. Процесс сжигания которого механизируется и
автоматизируется.
5. «Экологически чистое топливо».

4. По способу получения газообразные топлива подразделяются: 1. естественные (природные) 2. искусственные.

5. Естественные (природные) газообразные топлива представляют собой смесь предельных углеводородов метанового ряда (CnH2n+2) с

преобладающим содержанием
метана CH4 (в некоторых природных газах
содержание CH4 доходит до 95÷99 % по
объему) и относительно небольшим
содержанием этана (С2H6), пропана (С3H8),
бутана (C4H10), пентана (C5H12) и др. Кроме
углеводородов метанового ряда в природных
газах могут содержаться: сероводород (H2S),
водород (H2)*) и балластные газы – азот (N2)
и углекислый газ (CO2).

6. Природные газы принято подразделять на газы из чисто газовых и газоконденсатных месторождений и нефтепромысловые (попутные

газы).
В природных газах из чисто газовых или
газоконденсатных месторождений
отмечается содержание метана (от ≈ 85% до
≈ 99%) и, соответственно, небольшое
содержание более тяжелых углеводородов (≈
от 3 до 7,5 %). Содержание балластных
составляющих в них относительно невелико
– N2≈1÷3%; CO2 ≈ 0.1÷0.8%. Теплотворная
способность таких газов находится на уровне
– Qнс ≈ 35÷38 мДж/м3.

7. В нефтепромысловых (попутных) газах содержание метана понижено (от≈ 38% до ≈ 77%), а содержание более тяжелых углеводородов,

обладающих большей
теплотворной способностью, повышено
(от≈20% до ≈40%). Поэтому, несмотря на
повышенное содержание балластных
составляющих (N2 – до ≈ 16≈24%; CO2- до
0.6≈1.1%), теплотворная способность таких
газов, как правило, оказывается заметно
больше, чем у газов из чисто газовых и
газоконденсатных месторождений - Qнс ≈
38÷47 мДж/м3.

8. Искусственные газовые топлива получают, как правило, при технологической переработке твердых и жидких топлив. Разнообразие

исходного сырья и
технологических процессов определяет
и широкий спектр составов и
теплотворных способностей
искусственных газообразных топлив.

9. К искусственным газообразным топливам относятся: 1) газ подземной газификации углей - Qнс ≈ 4,0 мДж/м3; 2) доменный газ - Qнс ≈

К искусственным газообразным
топливам относятся:
1) газ подземной газификации углей Qнс ≈ 4,0 мДж/м3;
2) доменный газ - Qнс ≈ 4,0 мДж/м3;
3) генераторный газ - Qнс ≈ 5÷6,5
мДж/м3;
4) коксовый газ -Qнс ≈ 17,0 мДж/м3;
5) нефтяные газы (крекинг-газ) - Qнс ≈
47,0 мДж/м3 и др.

10. Особое место в газоснабжении коммунально-бытовых потребителей занимают т.н. «сжиженные газы» - углеводородные газы метанового

Особое место в газоснабжении
коммунально-бытовых потребителей
занимают т.н. «сжиженные газы» углеводородные газы метанового ряда,
которые при обычных температурах и
относительно небольших давлениях
переходят в жидкое состояние.
Основными компонентами сжиженных
газов являются пропан (С3H8) и бутан
(C4H10).

11. Одними из важнейших характеристик газообразных топлив являются: температура воспламенения и концентрационные пределы

воспламенения.
Температура воспламенения –
минимальная температура, при которой
газовоздушная и газокислородная горючая
смесь воспламеняется (см. табл.1).
Концентрационные пределы
воспламенения – такие концентрации
горючих компонентов в газовоздушной или
газокислородной смеси при которых не могут
происходить реакции воспламенения (см.
табл.1).

12. Горючие газы содержат примеси: оксид углерода (CO);сероводород (H2S); сероуглерод (CS2); циан (C2N2); цианистый водород (HCN);

аммиак (NH3) и др.
Сероводород (H2S), содержащихся в горючих
газах, приводит к коррозии металла газового
оборудования и газопроводов. При высоких
температурах интенсивную коррозию
вызывают также оксид и диоксид углерода и
цианиды.

13. Природные и искусственные газы не имеют запаха, в результате чего затрудняется своевременное обнаружение места утечки газа и

присутствия его в помещении. Это
обстоятельство привело к необходимости
адорации горючих газов специально
физиологически безвредными и
обладающими резким запахом веществами,
в частности – меркаптанами. Наиболее
широкое применение для адорации горючих
газов получил этилмеркаптан (C2H5SH),
расход которого на 1000 м3 газа составляет
19,1 см3 (16 гр.).

14. Газопроводы и газовые сети.   Транспортировка газа от источников до городов и населённых пунктов осуществляется по

Газопроводы и газовые сети.
Транспортировка газа от источников до городов и
населённых пунктов осуществляется по
магистральным системам, включающим газопровод
с ответвлениями и обеспечивающие подачу газа под
давлением до 5 мПа и газораспределительные
станции (ГРС), являющиеся головными
учреждениями при вводе газа в населённый пункт, в
которых осуществляется фильтрование газа,
снижение его давления до Рг ≤1,2мПа и адорация.
После ГРС газ поступает в газовые
распределительные сети, которые по давлению
подразделяются на сети высокого - Рг
=1200÷300кПа, сети среднего давления - Рг
=300÷5кПа и сети низкого давления - Рг < 5кПа.

15. Крупные потребители газа (пром. предприятия, хлебозаводы, бани и т.п.) присоединяются к газопроводам высокого давления (Рг до

600 кПа) и
среднего давления.
Жилые, общественные здания и
мелкие коммунально-бытовые
предприятия подключаются к
газопроводам низкого давления.

16. По схеме питания потребителей газораспределительные сети подразделяются на одноступенчатые, двухступенчатые трёхступенчатые и

многоступенчатые.
В небольших населённых пунктах с малым
расходом газа используется
одноступенчатая схема с
распределительным газопроводом низкого
давления.
В средних городах применяется
двухступенчатые схемы, а в крупных городах
– трёхступенчатые (или многоступенчатые)
схемы.

17. Трёхступенчатая схема газоснабжения города 1 – магистральный газопровод, 2 – ГРС, 3 – газопровод высокого давления, 4 –

газгольдерная станция,
5 – ГРП среднего давления,
6 – газопровод среднего давления,
7 – ГРП низкого давления.

18. Газорегуляторные пункты и установки.   Газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ) служат для снижения давления газа и

Газорегуляторные пункты и установки.
Газорегуляторные пункты (ГРП) и
установки (ГРУ) служат для снижения
давления газа и поддержания его на
необходимом заданном уровне.
ГРП обычно используются для питания газом
распределительных сетей и размещаются в
отдельно стоящих зданиях или в
специальных шкафах снаружи зданий.
ГРУ применяются для питания отдельных
потребителей и размещаются в помещениях
предприятий, где расположены агрегаты,
использующие газ.

19. Схема ГРП 1-отключающая задвижка; 2-фильтр; 3- предохранительно-запорный клапан; 4 – регулятор давления; 5 - задвижка; 6 –

обводной
газопровод (байпас); 7– задвижка байпаса; 8– гидрозатвор;
9 – манометр; 10,11– вход и выход газа.

20. Устройство и оборудование газовых сетей.   Газопроводы, особенно среднего и высокого давления, являются наиболее опасными из

Устройство и оборудование газовых
сетей.
Газопроводы, особенно среднего и
высокого давления, являются наиболее
опасными из всех видов городских
подземных коммуникаций, т.к. газ при
повреждении газопроводов может
просачиваться через грунт, проникать в
подвалы зданий, колодцы и каналы
(коллекторы) и скапливаться там, создавая
угрозу взрыва газовоздушной смеси.

21. Поэтому предпочтение следует отдавать надземной прокладке газопроводов (по эстакадам, фасадам зданий и т.д.). Однако там, где

это невозможно, газопроводы
прокладываются под землей. В таких случаях
при выборе трассы необходимо
прокладывать подземные сооружения по
возможности дальше от зданий и других
коммуникаций, особенно работающих
неполным сечением (канализация) и
проложенных в каналах (тепловая сеть), а
также от водопроводных и телефонных
колодцев и трамвайных путей (из-за угрозы
коррозии газопровода).

22. Газопроводы выполняют из стальных труб, соединяя их электросваркой. В местах установки газовых приборов, арматуры и другого

оборудования применяют фланцевые и
резьбовые соединения. Для защиты стальных
труб от коррозии перед укладкой в землю их
изолируют.
Глубина заложения газопроводов
принимается с учетом глубины промерзания
грунтов, но не менее 0,8 м от поверхности
земли. Газопроводы прокладывают с уклоном не
менее 1,5 мм/пог. м, что обеспечивает отвод
конденсата в специальные конденсатосборники
и предотвращает образование водяных пробок.

23. Устройство внутренних газопроводов.   Вводы газопроводов в жилые здания устраивают в лестничных клетках, кухнях или коридорах.

Устройство внутренних газопроводов.
Вводы газопроводов в жилые здания
устраивают в лестничных клетках, кухнях или
коридорах. На вводе газопровода в здание
устанавливают запорную арматуру (для
отключения отдельных участков газопровода
или для отключения потребителей)

24. 1 - подвод газа; 2 – пробковый кран; 3 – газовый стояк; 4 – газовый счетчик; 5 – газ. плита; 6 – газовый водонагреватель; 7 –

вытяжная
вентиляция.

25. Газ подается в квартиры по стоякам, которые прокладываются в кухнях, на лестничных клетках или в коридорах. Газопроводы внутри

зданий
выполняются из стальных труб, соединяемых
на сварке. Резьбовые и фланцевые
соединения выполняются только в местах
установки арматуры и газовых приборов.
Перед каждым газовым прибором
устанавливается пробковый кран.

26. Системы газоснабжения городов Современные городские распределительные системы газоснабжения представляют собой сложный комплекс

сооружений, состоящий из следующих основных
элементов: газовых сетей низкого, среднего и
высокого давления, газораспределительных
станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП)
и газорегуляторных установок (ГРУ).

27.

Система газоснабжения должна обеспечивать
бесперебойную подачу газа потребителям, быть
безопасной в эксплуатации, простой и удобной
в обслуживании, должна предусматривать
возможность отключения отдельных участков
газопроводов для производства ремонтных и
аварийных работ.
Основной задачей при проектировании
системы газоснабжения города встает ее
реконструкция и развитие, соответственно
развитию города и его промышленности.
Основным элементом городских систем
газоснабжения являются газопроводы, которые
классифицируют по давлению газа и
назначению.

28. Классификация городских газопроводов по давлению газа В зависимости от максимального давления газа городские газопроводы

разделяют на следующие
группы:
1)Газопроводы низкого давления с давлением газа до 5
кПа (0,05 кгс/см2).
2)Газопроводы среднего давления с давлением газа от 5
кПа до 0,3 МПа (от 0,05 до 3 кгс/см2).
3)Газопроводы высокого давления II категории с
давлением газа от 0,3 до 0,6 МПа (от 3 до 6 кгс/см2).
4)Газопроводы высокого давления I категории с
давлением газа от 0,6 до 1,2 МПа (от 6 до 12 кгс/см2).

29. Классификация городских газопроводов по назначению газа Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые,

общественные здания и
предприятия бытового обслуживания. В газопроводах
жилых зданий разрешается давление газа до 3 кПа (3000
Па). В газопроводах предприятий бытового обслуживания и
общественных зданий разрешается давление газа до 5 кПа.
Газопроводы среднего давления и высокого
давления II категории служат для питания городских
распределительных сетей низкого и среднего давления
через ГРП. По этим газопроводам газ подают через ГРП и
ГРУ в газопроводы промышленных и коммунальных
предприятий с давлением газа до 0,6 МПа.

30. Классификация городских газопроводов по назначению газа Газопроводы высокого давления I категории являются основными питающими

крупный город. Их
выполняют кольцевыми, для повышения надежности
газоснабжения. По ним газ подают через ГРП в сети
среднего и высокого давления, а также промышленным
предприятиям с давлением газа свыше 0,6 МПа.
Связь, снижение давления газа между
газопроводами различного давления, входящими в
систему газоснабжения, должна предусматриваться
только через ГРП и ГРУ.

31. Классификация городских газопроводов по признаку распределения газа Городские газопроводы можно разделить на следующие три

группы:
1)распределительные газопроводы, по которым
газ подают к промышленным потребителям,
коммунальным предприятиям и в жилые дома.
Распределительные газопроводы бывают высокого,
среднего и низкого давления, кольцевые и тупиковые.
2)абонентские ответвления, подающие газ от
распределительных сетей к отдельным потребителям.
3)внутридомовые газопроводы,
транспортирующие газ внутри здания и
распределяющие его по отдельным газовым приборам.

32. Выбор системы газоснабжения города На выбор системы газоснабжения города оказывает влияние ряд факторов, основные из которых: -

характер источника газа, свойства газа, степень его
очистки,
наличие в нем влаги;
- размеры города, планировка и плотность населения;
- число и характер промышленных потребителей и
электростанций;
- расположение ГРС;
- перспективный план развития города;
- безопасность эксплуатации.