Российский Государственный Университет
нефти и газа имени И.М.Губкина
Кафедра: «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и хранилищ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу: «Сооружение и ремонт систем газоснабжения»
Тема работы: «Разработать технологию сооружения поселковых газопроводов из полиэтиленовых труб на давление p = 0,003 МПа, Ø110 мм, глубина заложения 1.5 м, трубопроводы подвода газа к дому Ø 25 мм (28 домов)»
Щербинин В.В.
Проверил: д.т.н., профессор
Сенцов С.И.
Москва 2009 г.
В современном мире полиэтиленовые трубы давно и успешно приходят на смену стальным и чугунным трубам при строительстве и реконструкции подземных трубопроводов водоснабжения, канализации, газораспределения и технологических трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды.
Когда мы произносим слово «транспорт», обычно имеем в виду железные дороги, автомобили, самолеты, и большинство населения это слово не относит к трубам.
Тем не менее, трубопроводный транспорт для современного человека имеет значение не меньшее, чем, например, железнодорожный. По трубам подаются вода, тепло, газ, канализационные стоки - все, что определяет условия жизни современного человека, естественно, с современным уровнем этой жизни.
Перед человечеством постоянно стояла задача из чего делать трубы, чтобы уменьшить затраты на их строительство и эксплуатацию.
Еще в XIX веке трубы в основном делались из чугуна. Чугун обладает большой прочностью и, самое главное, не боится коррозии.
Коррозия - почвенная, а затем и электрическая от блуждающих токов (особенно в городах и населенных пунктах) является злейшим врагом стальной трубы.
Тем не менее надежное соединение труб посредством сварки стало основным фактором, почему уже в прошлом веке стальные трубы стали вытеснять чугунные.
Во второй половине прошлого века стало ясно, что при огромной протяженности стальных трубопроводов расходы на их содержание стали достигать огромных размеров и необходимо искать новые решения.
Благодаря прогрессу в нефтехимической отрасли стали появляться трубы из полимерных материалов. Уже в 70 - 80-х годах при строительстве как внутренних, так и наружных трубопроводов постепенно стали применять, вместо стальных, трубы из полимерных материалов.
Советский Союз был одной из первых стран, где ставились эксперименты по строительству полиэтиленовых трубопроводов.
Как часто бывает, эти нововведения скоро были полузабыты, а развитые страны достигли в использовании труб из полимерных материалов больших успехов.
Работы в этих странах шли по двум главным направлениям:
1. Создание материала (сырья) для производства труб необходимой прочности и приемлемого срока службы;
2. Создание оборудования и технологий для соединения труб между собой и арматурой.
Следует отметить, что основные задачи были успешно решены.
Основываясь на полученных мною знаниях и наблюдая тенденцию развития нефтегазового комплекса, как нашей страны, так и всего мира, я могу с полной уверенностью сказать, что будущее в нефтегазовом комплексе за полиэтиленом.
Действительно, в настоящее время, можно наблюдать тенденцию перехода от строительства стальных газопроводов к строительству полиэтиленовых практически во всех зарубежных странах с сильным экономическим развитием.
В этом смысле наша страна занимает не последнее место. В последние годы наблюдается быстрый рост темпов строительства полиэтиленовых газопроводов, и, как мы можем наблюдать, вне зависимости от самых различных, объективных и субъективных, факторов газификация России продолжается, а в некоторых регионах происходит достаточно интенсивно.
Поэтому решение данной курсовой работы по курсу “Сооружение и ремонт систем газоснабжения” я считаю необходимой и очень важной для меня, как для будущего специалиста, непосредственно связанного со строительством, ремонтом и реконструкцией всех систем трубопроводного транспорта.
Многоступенчатая распределительная система газоснабжения крупных городов, поселков, областей представляет собой сложный комплекс сооружений, который включает в себя следующие основные элементы: газовые сети низкого, среднего и высокого давления, газораспределительные станции, газорегуляторные пункты и установки.
Газовые сети низкого, среднего и высокого давления непосредственно связанны между собой через газораспределительные станции, газорегуляторные пункты и установки, на которых происходит понижение давления газа (например, при переходе газа из трубопровода высокого давления в трубопровод среднего давления) до необходимой величины, а также автоматическое поддержание этого давления постоянным. Станции оборудованы автоматическими предохранительными устройствами, которые исключают возможность повышения давления газа в сетях сверх нормы.
Для управления и эксплуатации этой системы имеется специальная служба с соответствующими средствами, обеспечивающими возможность осуществлять бесперебойное газоснабжение.
Основные требования предъявляемые к системам газоснабжения заключаются в том, что они должны обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасными в эксплуатации, простыми и удобными в обслуживании, должны предусматривать возможность отключения отдельных их элементов или участков газопроводов для выполнения аварийно-восстановительных и ремонтных работ.
Основным элементом городских систем газоснабжения являются газопроводы, которые классифицируют по давлению газа и назначению. В зависимости от максимального давления газа городские газопроводы разделяют на следующие группы:
1) газопроводы низкого давления с давлением газа до 0,005 МПа (500 мм вод. ст.);
2) газопроводы среднего давления с давлением от 0,005 до 0,3 МПа (до 3 кгс/см2);
3) газопроводы высокого давления II категории с давлением от 0,3 до 0,6 МПа (от 3 до 6 кгс/см2);
4) газопроводы высокого давления I категории для природного газа и газо-воздушных смесей от 0,6 до 1,2 МПа (от 6 до 12 кгс/см2), для сжиженных углеводородных газов до 1,6 МПа (до 16 кгс/см2).
Газопроводы низкого давления служат для транспортирования газа в жилые, общественные здания и предприятия бытового обслуживания. В газопроводах жилых зданий разрешается давление до 3 кПа; в газопроводах предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера и общественных зданий - до 5 кПа.
Газопроводы среднего и высокого давления (II категории) служат для питания городских распределительных сетей низкого и среднего давления через газорегуляторные пункты (ГРП). Они также подают газ через ГРП и местные газорегуляторные установки (ГРУ) в газопроводы промышленных и коммунальных предприятий. По действующим нормам максимальное давление для промышленных предприятий, а также расположенных в отдельно стоящих зданиях отопительных и производственных котельных, коммунальных и сельскохозяйственных предприятий допускается до 0,6 МПа. Для предприятий бытового обслуживания производственного характера, пристроенных к производственным зданиям, давление газа допускается до 0,3 МПа.
Городские газопроводы высокого (I категории) давления являются основными артериями, питающими крупный город, их выполняют в виде кольца, полукольца или в виде лучей. По ним газ подают через ГРП в сети среднего и высокого давления, а также промышленным предприятиям, технологические процессы которых нуждаются в газе давлением свыше 0,6 МПа.
Современные схемы городских систем газоснабжения имеют ярко выраженную иерархичность в построении, которая увязывается с приведенной выше классификацией газопроводов по давлению. Верхний иерархический уровень составляют газопроводы высокого давления.
Сеть высокого давления гидравлически соединяется с остальной частью системы через регуляторы давления, оснащенные предохранительными устройствами, предотвращающими повышение давления после регуляторов. Таким образом, вся система разделяется на несколько иерархических уровней, на каждом из которых автоматически поддерживается максимально-допустимое давление газа, которое в обязательном порядке должно соответствовать установленным нормам.
Помимо основного фактора - необходимости иерархии в построении схемы - совместное применение нескольких ступеней давления газа в городах объясняется следующими причинами.
1. В городе имеются потребители, для которых требуются различные давления. Так, в жилых и общественных зданиях, для предприятий бытового обслуживания непроизводственного характера разрешается только низкое давление газа, а для многих промышленных предприятий необходимо среднее или высокое давление.
2. Необходимость в среднем или высоком давлении возникает также вследствие значительной протяженности городских газопроводов, несущих большие нагрузки.
3. В центральных районах городов со старой застройкой ширина улиц и проездов небольшая и прокладка газопроводов высокого давления может оказаться неосуществимой. Кроме того, при высокой плотности населения по условиям безопасности и удобства эксплуатации прокладка газопроводов высокого давления нежелательна.
4. Шкафные газорегуляторные пункты, располагаемые на стенах общественных зданий непроизводственного характера и жилых зданий, разрешается присоединять к газопроводам с давлением до 0,3 МПа, т.е. к газопроводам среднего давления.