Основным показателем, характеризующим сеть газопотрсбления, является давление газа в газопроводе. Обеспечение нормативного давления газа перед газоиспользующим оборудованием позволяет обеспечить качественное сжигание топлива и устойчивую работу горелок.
Давление — отношение силы к площади, на которую она действует, а для газа сила, с которой он действует на единицу площади поверхности сосуда. Давление, отсчитываемое от абсолютного нуля, называется абсолютным, давление, оказываемое атмосферой атмосферным. Избыточное давление больше атмосферного, оно отсчитывается от уже имеющегося атмосферного давления:
где Р изб – избыточное давление; P абс – абсолютное давление; Р атм – атмосферное давление.
При измерении разрежения определяют, насколько давление в каком-либо ограниченном объеме меньше атмосферного. Это давление называют вакуумметрическим:
где Р вак – вакуумметрическое давление.
При обслуживании и ремонте внутридомового газового оборудования контролируется избыточное давление газа или воды, а также вакуумметрическое давление при измерении разрежения в системах удаления дыма.
В системе СИ основной единицей измерения давления является Паскаль (Па). Один паскаль – это давление, оказываемое силой в 1 ньютон (Н) на площадь в 1 квадратный метр (м²).
Для измерения давления газа в газопроводах жилых домов как единицу измерения зачастую используют миллиметр водяного столба (мм.вод. ст.). Эта единица наглядна и понятна, особенно при использовании жидкостного манометра.
В Западной Европе для измерения давления применяется бар (bar). Один бар равен 100.000 Па, что приблизительно равно 1 кгс/см². Один миллибар (mbar) составляет 100 Па, он приблизительно равен 10 мм.в.ст (1 mbar – 10 мм.в.ст.). Основной единицей, используемой в настоящей книге при описании газоиспользующего оборудования, является бар. Для характеристик состояния газового топлива применяется единица измерения Паскаль (даПа).
Паскаль очень мал, па практике применяют кратные ему единицы:
При измерении избыточного давления или разрежения происходит определение его величины с помощью специальных приборов манометров, напоромеров, тягонапоромеров. Точность измерения характеризуется погрешностью – отклонением результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Класс точности прибора характеризуется пределом допускаемой погрешности – наибольшей погрешностью прибора, при которой он может быть признан годным и допущен к применению. У показывающих пружинных манометров бывают следующие классы точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У манометра с классом точности 1.5 результат измерения может отличаться от истинного значения не более чем на 1,5%.
Жидкостные U-образные манометры применяются для измерения небольших величин давления, чаще всего низкого (до 500 даПа). Их применяют для измерения давления газа, а также давления воздуха, идущего на горение в горелках с принудительной подачей воздуха. Жидкостной манометр – это стеклянная или прозрачная пластиковая U-образная трубка, которая прикреплена к деревянной или пластмассовой панели. На панели имеется шкала с делениями в миллиметрах, от нуля вверх и от нуля вниз. У современных манометров шкала может иметь деления в паскалях (Па).
Для определения давления необходимо сложить высоту столба жидкости от нуля вверх – 60 мм.вод.ст. и от нуля вниз – 60 мм.вод.ст. Сумма двух значений – 120 мм.вод.ст. – даст величину измеренного давления. В настоящее время несмотря на простоту конструкции жидкостные манометры находят ограниченное применение из-за больших габаритов.
Пружинные манометры применяются в настенных котлах для измерения избыточного давления воды в системах отопления и горячего водоснабжения. В отдельных котлах применяются термоманометры, которые одновременно измеряют давление и температуру воды у настенных котлов.
Для наладочных и ремонтных работах на газопроводах и газоиспользующем оборудовании применяют цифровые манометры, которые позволяют вести измерение давления газа с выводом его величины на жидкокристаллический дисплей. Цифровые манометры TESTO 312 производства немецкой фирмы Testo AG предназначены для настройки и обслуживания сетей газопотребления. Принцип действия TESTO 312 основан на преобразовании поступающего на его вход давления в электрический сигнал, пропорциональный измеряемому давлению. Электропитание приборов осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 9 В. Манометры TESTO 312-2 могут измерять давление в диапазонах ± 40 гПа (± 40 mbar) и ± 200 гПа (± 200 mbar), манометры TESTO 312-3 в диапазонах ± 300 гПа (± 300 mbar) и ± 6000 гПа (± 6000 mbar). Цифровые манометры TESTO 312-2 также могут измерять разрежение в диапазоне ± 40 гПа (± 40 mbar). На дисплее отражается время, измеряемый параметр, измеренная величина с указанием единицы измерения. При превышении максимального давления на входе прибора он подает световую и звуковую индикацию перегрузки.
Газопровод — это основа газовых сетей. Классифицировать газопроводы принято по давлению:
Тогда как газопроводы низкого давления служат для работы в небольших газовых котельных, газопроводы среднего и высокого давления обеспечивают теплом и горячим водоснабжением различные коммунальные и промышленные предприятия. Обычно они работают через газорегуляторные установки.
Газоснабжение осуществляется при помощи разных систем, многоступенчатых и одноступенчатых. Обычно в небольших населённых пунктах предпочтение отдаётся двухступенчатому газопроводу, а в больших городах применяются, по большей части, многоступенчатые газопроводы высокого давления. Совсем крупные потребители газа имеют возможность подключиться к ТЭЦ с помощью газорегуляторной установки или напрямую к магистрали.
Кроме того, газопроводы разного давления делятся на наземные (или наводные) и подземные (или подводные).
Таблицы в картинках
Приведенные ниже картинки вы можете сохранить к себе для личного пользования.
Давление газа в бытовой сети: показатели для частных домов и квартир, типы и категории газопроводов
Отправим материал на почту
Давление газа в газопроводе жилого дома отличается низкими или средними значениями. Чаще всего оно составляет около 0,05 кгс\см2. Эта величина возрастает вместе с приближением к источнику подачи топлива. В магистральных трубах, расположенных на суше, показатели достигают 11,8 МПа, а в районе газораспределительных станций давление падает до 1,2 МПа. К конечному потребителю подается газ со значениями около 0,003 МПа.
Особенности бытового газа и его циркуляция
Топливо, которое используется для обогрева жилья и приготовления пищи, обладает неоднородным составом. Оно включает в себя множество компонентов природного происхождения, а также специальные добавки для предотвращения протечки. Вещества с резким запахом добавляют в газ для своевременного выявления аварийной ситуации, когда их концентрация в воздухе не превышает 5%.
Природный газ добывается на месторождениях и поставляется к потребителям по сложной системе газопроводов. На первом этапе топливо попадает в магистрали, где оно под большим давлением транспортируется на многие километры к различным населенным пунктам. Для того чтобы конечные потребители получили возможность безопасно использовать газ, существуют газораспределительные станции. На них расположено специальное оборудование, которое осуществляет снижение давления газа в трубах и подготавливает топливо к последующему употреблению. Параллельно происходит очищение газа и насыщение его одорантами – сигнальными веществами для выявления утечки продукта.
После прохождения ГРС газ транспортируется к распределительным пунктам, откуда он будет подан конечным пользователям. Эти объекты оборудованы регулирующей аппаратурой, с помощью которой происходит контроль состава и давления газа. Там же расположены фильтры, сквозь них топливо проходит для еще большего очищения. На пунктах выявляют наличие дополнительных веществ в газопроводе и определяют состав газа.
Законодательные нормативы
При составлении проекта на подключение жилого дома к газовой магистрали учитываются многие технические параметры. Для этого важно знать тип прокладки трубы и величину давления топлива. Исходя из подобных данных на газораспределительной станции принимается решение о выдаче согласования на проект.
Природный газ является одним из наиболее дешевых и экологичных видов топлива, поэтому он получил широкое распространение в быту и промышленности. Постоянно возрастающее количество пользователей газа обуславливает разработку новых законов и норм, которые регулируют его применение. К важным документам в законодательстве относят определение стандарта подключения дома к газовой магистрали.
В 2010 году в Российской Федерации были приняты нормативные акты, которые являются:
Классификация газопроводов
В системе обеспечения населения природным газом важную роль играет сооружение и обслуживание газопроводов, через которые топливо подается к конечному потребителю. В это оборудование инвестируются основные средства газовых компаний, причем большей протяженностью обладают именно сети с низким и средним давлением. Современная классификация газовых магистралей включает в себя такие типы газопроводов:
Разновидности газовых сетей по размещению
Газопроводы могут различаться своим расположением, в зависимости от особенностей которого выделяют следующие типы сетей:
Также играет важную роль назначение магистрали:
Способы монтажа газопровода
Существует несколько методов для подачи газа потребителям. Наиболее распространены кольцевой и тупиковый способ для доставки энергоносителя. В последнем случае пользователь получает топливо с одного конца трубы, а в ситуации с кольцевым расположением газ перемещается одновременно в двух направлениях. Способ расположения газопровода необходимо учитывать при выборе и подключении оборудования.
Если в квартире предусмотрена тупиковая разновидность газовой трубы, в ней могут возникнуть сложности при проведении ремонта. Для выполнения работ специалистам придется отключить от газоснабжения несколько пользователей сразу. Зная такие особенности системы, можно заранее приобрести котел с возможностью автоматического отключения, чтобы он не расходовал зря свой ресурс. Если же в жилище установлена кольцевая система, подобная проблема становится неактуальной. Газ поступает одновременно к группе потребителей и трубы функционируют независимо друг от друга.
Ремонт газового оборудования может быть плановым или происходить по решению пользователей. Чтобы заменить части аппаратуры или произвести некоторые изменения, необходимо предварительно перекрыть подачу газа в трубу. Проще выполнять работы в частном доме, а в многоквартирном строении придется согласовывать план ремонта с жильцами и контролирующими организациями.
Чтобы обеспечить безопасность общественных зданий, они подключаются к системам с низким давлением. Это касается образовательных и медицинских учреждений, школ, детских садов и жилых строений. В больших городах и промышленных центрах установлено современное оборудование, которое требует подключения сети со средними показателями давления. Для быстрой транспортировки топлива между населёнными пунктами используют магистрали с высоким напором газа.
Из чего изготавливают газовые трубы
Сети для транспортировки газа могут быть выполнены из различных материалов, среди которых наиболее популярными являются сталь, медь и полиэтилен. По трубам передают природный газ, а также сжиженное углеводородное топливо при сверхнизких температурах.
Различия среднего и низкого давления для бытового использования
При проектировании систем газоснабжения в жилых домах их старались выполнять с учетом низкого давления газа. Трубы со средними показателями потребовали бы установки специального оборудования, которое способно уменьшать эту величину на входе во внутреннюю сеть.
Со временем количество пользователей значительно увеличилось, и низкого давления стало недостаточно для обеспечения их потребности. В холодную пору года люди активно пользуются отоплением, что приводит к перегрузке сетей и сбоям в работе оборудования. Подобных проблем можно избежать, если использовать газопроводы со средними показателями давления. С такими значениями работает большинство современных котлов, поэтому выбор аппаратуры становится более широким.
Если в доме бывают перебои с давлением газа или его показатели не дотягивают до номинальных, не стоит приобретать котел, который рассчитан на среднее давление. В подобной ситуации лучше остановить свой выбор на комбинированном типе оборудования. Наличие твердотопливного котла позволит легко пережить периоды отсутствия газа и справиться с нестабильной подачей этого топлива.
Высокое давление газа в газопроводе также нежелательно для использования в жилых помещениях. Такие значения чреваты возникновением аварийных ситуаций, поэтому с точки зрения безопасности разумнее снабжать населенные пункты сетями с низкими и средними показателями. В пределах крупных городов могут быть расположены основные магистрали, но все они проходят через распределительные станции, где давление снижается.
Правила использования газовых приборов
Эксплуатация газового оборудования должна происходить согласно государственным стандартам. Важно соблюдать установленные правила при применении аппаратуры:
Самостоятельный ремонт или замена оборудования недопустимы, все работы должны выполняться исключительно лицензированными специалистами. В противном случае может возникнуть угроза аварийной ситуации. Чтобы предотвратить утечку газа и другие неприятные последствия, важно обращаться к уполномоченным сотрудникам.
Оборудование для распределения и регулировки газа
Для объединения множества труб и магистралей в единую сеть используют распределительные станции, через которые проходят все потоки топлива. На этих объектах установлено специальное оборудование, управляющее подачей и давлением газа. С помощью станций крупные магистрали связываются с более мелкими трубами, направленными к потребителям. Для бесперебойной работы всей сети применяют такие устройства:
Поскольку потребности пользователей в газовом топливе достаточно велики, справиться с задачей контроля и распределения газа может только автоматическая система. Такая сеть сама регулирует давление и другие показатели в трубах, а также направляет потоки к определенным объектам.
Нормы использования газа населением
Для контроля потребления ресурсов существуют некоторые ограничения. Исходя из рассчитанных величин определяются тарифы на оплату коммунальных услуг, номинальное давление и объемы поставок газа. Особенно важно наличие нормативов в тех хозяйствах, где отсутствуют контрольно-измерительные приборы для учета.
Расчет норм использования топлива выполняется для таких потребностей населения:
Нормативы определяются исходя из расчета на каждый календарный месяц, одинаковыми частями в течение всего года. Значения зависят от площади помещения или объема используемого ресурса. В многоэтажных строениях показатели рассчитываются для каждого этажа. Отапливаемыми участками признаются мансарды, цоколи и иногда подвалы.
Для зданий хозяйственного назначения расчет производится исходя из количества использованного газа на каждый кубометр помещения. В Российской Федерации существуют значительные отличия в нормах потребления топлива между регионами, поскольку в разных частях страны климатические особенности отличаются. По этой причине нормативы определяют региональные власти, которые учитывают продолжительность отопительного периода и уровень снижения температуры воздуха зимой.
Нормативы обеспечения газом жилых строений
Безопасность эксплуатации газового оборудования и сетей обеспечивается соблюдением определенного свода правил, зафиксированного в документе под названием «СНиП». Была принята документация для многоквартирных, а также частных домов и построек. Основные требования и положения включают следующие:
Путь природного газа от месторождения к потребителям
Использование газового оборудования для приготовления пищи и обогрева давно стало нормой жизни как в больших городах, так и в отдаленных селениях. Широкое распространение голубого топлива решило множество проблем потребителей и сделало жизнь намного проще, чем еще несколько десятилетий назад. Отпала необходимость использовать дрова, уголь и другие материалы для обогрева, а приготовление еды на газовых плитах дало возможность освободить множество времени для хозяек. В промышленности также наступил переворот в связи с внедрением газа. Многие предприятия обладают собственными газовыми станциями и котельным оборудованием, что позволяет увеличить скорость производства и удешевить себестоимость продукции.
Все мы привыкли каждый день поджигать газ на плите, открывать горячую воду, нагретую колонкой, и греться зимой от теплых труб у котла. Но мало кто действительно задумывается, как именно голубое топливо попадает в наши дома. Ведь газовые месторождения расположены в отдаленных местностях, иногда на расстоянии в несколько тысяч километров от конечного пункта потребления. Для того чтобы организовать бесперебойную доставку топлива к городам и селам, существует широкая сеть разветвленных каналов, которые являются газовыми магистралями.
Прежде, чем попасть в основную сеть, газ проходит долгий путь и подвергается многоступенчатой системе воздействий. Сразу после добычи топлива на месторождении его тщательно очищают и подготавливают к транспортировке. На компрессорных станциях происходит нагнетание газа, чтобы по магистрали он двигался с высокой скоростью, а также с большим напором. Это необходимо для того чтобы топливо быстро преодолевало расстояния и спустя некоторое время оказалось на газораспределительной станции, где будет выполнена его последующая обработка.
На ГРС расположено специальное оборудование, которое понижает давление газа в трубах и насыщает его специальными веществами – одорантами. Это делается для предотвращения утечки газа, ведь в чистом виде он не имеет цвета и запаха. Затем происходит дополнительное очищение топлива, прежде чем направить его в распределительные газопроводы населенных пунктов.
Газовое оборудование настроено на потребление газа с определенными показателями давления, которые не могут быть изменены. Обычно это низкие или средние значения, характерные для внутренних домовых сетей. Чтобы добиться подобных величин, применяются специальные установки на станциях, понижающие напор топлива.
Прежде, чем поступить во внутренние газопроводы, в пределах населенных пунктов топливо транспортируется по наружным трубам и проходит на газораспределительные пункты городов и селений. Там газ еще раз очищают, регулируют его состав, качество и давление, снова понижают его напор и отправляют дальше в направлении каждого отдельного дома, строения, предприятия.
Пройдя весь этот сложный путь, газ наконец-то попадает внутрь наших домов, где он распределяется для каждого типа оборудования. Газовые плиты, котельные установки, водонагреватели и другие устройства – все они работают благодаря этому виду топлива. На всех типах приборов установлены специальные горелки, в которых происходит добавление воздуха для придания горючести смеси. Без доступа кислорода газ гореть не будет, поэтому такое условие необходимо для работы устройств.
Из чего состоит газотранспортный комплекс
Система газоснабжения включает в себя разветвленную сеть магистралей и газопроводов, распределительные станции, вспомогательные строения и сооружения, а также технические приборы для контроля и регулировки свойств и качества топлива. Промышленные предприятия, фермерские хозяйства, коммунальные заведения, частные и многоквартирные дома – на каждом объекте есть потребность в определенном количестве газа, при этом он должен иметь конкретные заданные характеристики. Для эффективной подачи топлива во все эти пункты необходимо проверить его свойства и установить требуемое давление.
Стандартная сеть газоснабжения состоит из таких элементов:
Организация газовой сети в городах
В пределах городских населенных пунктов важно обеспечить безопасность использования топливных сетей, их экономическую целесообразность, удобство в применении и обслуживании, а также надежность в эксплуатации. При проектировании системы учитывается полная совместимость ее узлов и деталей, возможность временного отключения отдельных частей без влияния на работоспособность остальных элементов. В таком случае ремонт будет выполняться без проблем, и необходимости отключать большое количество потребителей.
Обычно на схемах рассчитывается последовательное размещение газопроводов на территории города. Но допустимым является также параллельный способ укладки труб, если газ в них подается под различным напором. В результате такого расположения достигается экономическая эффективность системы. Значительно сокращается расход коммуникаций и материалов:
Похожие схемы размещения коммуникаций применяются и для промышленных предприятий, которые находятся в пределах жилых кварталов.
Особенности застройки в городах обуславливают потребности в организации газовой сети в виде двух несвязанных зон. Низкая ступень давления предполагает подключение каждого участка к трубам с большим диаметром. В населенных пунктах небольшой площади чаще всего используют двухступенчатую систему, в которой трубы с низким давлением сочетаются с газопроводами с высокими показателями напора.
Если в центральной части города нет возможности расположить сети высокого давления, их размещают на окраинах. Вместо этого в центре прокладывают трубы со средним напором, создавая трехступенчатую систему газоснабжения. Для ее организации применяют распределительные газопроводы с диаметром от 50 до 400 мм.
Как происходит отключение подачи топлива
Любая система требует периодического обслуживания, которое включает в себя замену определённых деталей и контроль состояния узлов и агрегатов. Чтобы ремонт проходил легко и безопасно, во время проведения работ необходимо отключение подачи газа. Для обеспечения быстрого прекращения поступления топлива промышленные и бытовые сети оснащаются специальными задвижками, которые иначе называют пробковыми кранами.
Отключающие устройства обычно устанавливают снаружи здания, для этого могут использовать защитный шкаф. При надобности отключения здания от подачи газа достаточно просто повернуть вентиль. Задвижки обычно устанавливаются:
На газопроводах наружного типа отключающие устройства монтируются в специальных колодцах. Рядом с приборами устанавливаются линзовые компенсаторы. Эти аппараты служат для контроля показателей газа, а также для упрощения работ с запорной арматурой. Установка колодцев разрешается на расстоянии не менее 2 метров от ближайшего объекта.
На жилых зданиях и прочих строениях задвижки располагаются на внешней стене, при этом выдерживается дистанция до проемов не менее 1 метра. Количество отключающих устройств не зависит от давления в системе, протяженности труб или степени разветвленности сети. Наличие каждого аппарата должно быть экономически обоснованным, следует стараться обойтись их минимальным количеством для объекта.
Заключение
Сбалансированная работа газотранспортной сети крайне важна для функционирования всей системы промышленности и коммунального хозяйства. Грамотная организация расположения газопроводов позволяет обеспечить эффективное обеспечение потребителей этим видом топлива. Существует несколько типов труб, в каждом из которых давление газа имеет собственные значения. В центральных магистралях напор наиболее высок, с приближением к населенным пунктам он становится средним, а во внутренних сетях наблюдаются низкие показатели.
