Природный газ

 Осушка  газа молекулярными  ситами

 Для глубокой осушки применяют молекулярные сита, так называемые цеолиты. Цеолиты состоят из кислорода, алюминия, кремния и щелочноземельных металлов и представляют собой сложные неорганические полимеры с кристаллической структурой. Форма кристалла цеолита — куб, на каждой из шести сторон его имеются щели, через которые влага проникает во внутреннее пространство. Каждый цеолит имеет свой размер щелей, образованных атомами кислорода. Благодаря этому цеолиты способны резко избирательно сорбировать в основном мелкие молекулы, т. е. при адсорбции происходит как бы отсеивание более мелких от более крупных молекул. Мелкие молекулы проникают во внутреннее пространство кристалла и застревают в нем, а крупные молекулы не проходят и, следовательно, не будут адсорбироваться. Цеолиты, применяемые в виде порошка или гранул размером до 3 мм, обладают высокой пористостью (до 50%) и огромной поверхностью пор. Их активность достигает 14—16 г. на 100 г. цеолитов при парциальном давлении 0,4 мм рт.ст. Для регенерации молекулярных сит используют сухой газ, нагретый до 200- 300°С, который пропускают через слой цеолита в направлении, обратном движению газа при осушке. Цеолиты выдерживают до 5000 циклов, теряя при этом около 30% своей поглотительной способности. 
 
 
 

 Системы газоснабжения городов, населенных пунктов.

 Нормы давления газа 

 Современные распределительные системы газоснабжения  представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих  основных элементов: газовых кольцевых, тупиковых и смешанных сетей  низкого, среднего и высокого давления, проложенных на территории города или другого населенного пункта внутри кварталов и внутри зданий; на магистралях - газораспределительных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов и установок (ГРП и ГРУ), систем связи, автоматики и телемеханики. Весь комплекс сооружений должен обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям. В системе должно быть предусмотрено отключение отдельных ее элементов и участков газопроводов для производства ремонтных и аварийных работ, она должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть простой, безопасной, надежной и удобной в эксплуатации. 

 Проекты газоснабжения  областей, городов, поселков разрабатывают  на основе схем и проектов районных планировок, генеральных планов городов  с учетом их развития на перспективу. 

 Сооружения, оборудование и узлы в системе  газоснабжения следует применять  однотипные.

 Выбор системы  распределения, числа ГРС, ГРП и  принципа построения распределительных  газопроводов (кольцевые, тупиковые, смешанные) следует производить на основании  технико-экономических расчетов с учетом объема, структуры и плотности газопотребления, надежности газоснабжения, а также местных условий строительства и эксплуатации.

 Принятый  вариант системы должен иметь  максимальную экономическую эффективность  и предусматривать строительство и ввод в эксплуатацию системы газоснабжения по частям.

 Основным  элементом систем газоснабжения  являются газопроводы, которые классифицируются по давлению газа и назначению. В  зависимости от максимального давления транспортируемого газа газопроводы согласно СНиП 2.04.08-87 "Газоснабжение" подразделяются на: 

• газопроводы высокого давления I категории - при рабочем давлении газа свыше 0,6 МПа (6 кгс/см2) и газовоздушных смесей и до 1,6 МПа (16 кгс/см2) для сжиженных углеводородных газов (СГУ);
• газопроводы высокого давления II категории - при рабочем давлении газа свыше 0,3 МПа (3 кгс/см2) до 0,6 МПа (6 кгс/см2);
• газопроводы среднего давления - при рабочем давлении газа свыше 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) до 0,3 МПа (3 кгс/см2);
• газопроводы низкого давления - при рабочем давлении газа до 0,005 МПа (0,05 кгс/см2) включительно.

 

 Газопроводы низкого давления служат для транспортирования  газа в жилые и общественные здания, предприятия общественного питания, а также во встроенные в жилые  и общественные здания, отопительные котельные и предприятия бытового обслуживания. К газопроводам низкого давления можно присоединять мелких потребителей и небольшие отопительные котельные. Крупные коммунальные потребители не присоединяют к сетям низкого давления, так как транспортировать по ним большие сосредоточенные количества газа неэкономично. 

 Газопроводы среднего и высокого давления служат для питания городских распределительных  сетей низкого и среднего давления через ГРП. Они также подают газ  через ГРП и местные ГРУ  в газоводы промышленных и коммунальных предприятии. 

 Городские газопроводы высокого 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 крупным промышленным предприятиям, технологические процессы которых нуждаются в газе давлением свыше 0,6 МПа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Классификация городских систем газоснабжения 
 

 Система газоснабжения  населенных пунктов подразделяют на одно-, двух-, трех- и многоступенчатые, данная классификация зависит от числа ступеней перепада давления газа в газопроводах. 

 Различают: 

 - одноступенчатые  системы газоснабжения,

 - двухступенчатые  системы газоснабжения,

 - трехступенчатые  системы газоснабжения,

 - многоступенчатые  системы газоснабжения. 

 Все виды систем газоснабжения в зависимости от характера и плотности застройки могут быть кольцевыми, тупиковыми или смешанными, а также разветвленными или комбинированными. 

 Помимо вышеуказанной  классификации системы газоснабжения  населенных пунктов также классифицируют по:

  

 - принципам, заложенным в схемы распределительных сетей газоснабжения;

 - по характеру  «запитывания» городской распределительной  сети;

 - по наличию  подземных хранилищ или наличию  аккумулирующих емкостей;

 - по типу  оборудования и сооружений, применямых  на сетях газоснабжения. 

 Одноступенчатые системы газоснабжения

 Одноступенчатой системой газоснабжения называют такую  систему, при которой распределение, а также подача газа непосредственно  потребителям осуществляются по газопроводам только одного – низкого давления.  

 Данный вид  газопроводов применяется для небольших  населенных пунктов, при этом присоединяемых к магистральным газопроводам. Также  данная систтема применима для поселков с автономным газоснабжением. 

 Двухступенчатые системы газоснабжения

 Двухступенчатой системой газоснабжения называют систему, обеспечивающую распределение, подачу газа потребителям по газопроводам не более чем двух категорий, к примеру, таких как: среднего и низкого или высокого и низкого давлений.  

 Двухступенчатая система газоснабжения  применяется для городов с большим числом жителей (потребителей), оторые размещенны на большой по площади территории. 

 Трехступенчатые системы газоснабжения

 Трехступенчатые системы газоснабжения это системы, где распределение и подача газа по потребителям осуществляются с помощью применения газопроводов трех категорий давления- низкого, среднего и высокого.  

 Данная система  применяется в крупных и густонаселенных  городах – мегаполисах. 

 Многоступенчатые  системы газоснабжения обеспечивают распределение газа по газопроводам четырех давлений.

 Данная система  газоснабжения применяется в  крупных городах с большим  числом промышленных потребителей.

 Газопроводы связываются между собой газопроводами  различного давления,входящими в  систему газоснабжения, через ГРП  или ГРУ. 

 Тупиковые сети представляют собой газопровод, разветвляющийся по различным направлениям к потребителям газа. Недостатком этой сети является различная величина давления газа у отдельных потребителей, причем по мере удаления от источника газоснабжения давление газа снижается. Так как питание газом всех сетей происходит только в одном направлении, то возникают затруднения при ремонтных работ 

 Смешанные сети представляют собой сочетание кольцевых и тупиковых сетей газопроводов. В настоящее время крупные и средние города газифицируют в основном по кольцевой и смешанной схемам. Совокупность газопроводов и сооружений на них называют системой газоснабжения города или населенного пункта. Система газоснабжения должна обеспечить бесперебойную подачу газа всем потребителям, быть простой, удобной и безопасной в обслуживании, предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства аварийных и ремонтных работ. 

 Кольцевые сети представляют собой систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у всех потребителей и облегчается проведение различных ремонтных и эксплуатационных работ на газопроводах.

 Положительным свойством кольцевых газовых  сетей является также и то, что  при выходе из строя какого-либо газорегуляторного пункта нагрузку по снабжению потребителей газом принимают на себя другие ГРП. Недостатками кольцевой схемы являются большая протяженность газопроводов по сравнению с тупиковой и рост в связи с этим затрат на строительство. 
 
 

 Классификация газовой арматуры 
 

 Вся арматура установленная на трубопроводах, называется запорной арматурой. В зависимости  от назначения она подразделяется на:

 Запорную – которая служит для перекрытия трубопроводов (краны , вентиля, задвижки, клапаны).

 Запорную  – невозвратную арматуру – которая служит для пропуска жидкости в одном направлении и запирания в обратном (обратные клапана).

 Предохранительную арматуру – для сброса избытка давления трубопроводов от разрыва (предохранительные клапана).

 Регулирующую  арматуру – для регулирования потоков и поддержания уровня (регулирование клапана и регуляторы уровня). 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Виды  запорной арматуры 

 Задвижка – запорное устройство, в котором перекрытие прохода осуществляется поступательным перемещением затвора в направлении перпендикулярном движению потока транспортируемой среды. Задвижки получили широкое применение для перекрытия потоков газообразных сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 4 – 200 кГ/см2 и температурах среды до 450 градусов.

 В сравнении  с другими видами запорной арматуры задвижки обладают преимуществами: незначительными  гидравлическим сопротивлением при  полностью открытом проходе; отсутствием  поворотов потока рабочей среды; возможностью применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простотой обслуживания; относительно небольшой строительной длиной, возможности подачи среды в любом направлении.

 К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, следует отнести: невозможность  применения для сред с кристаллизирующимися включениями: небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с вентилями) невысокую скорость срабатывания затвора; возможность получения гидравлического удара в конце хода; большую высоту трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.

 Задвижки  по прочности подразделяются на:

 1. стальные  – для высокого давления

 2. чугунные  – для давления до 16 кгс/см2.

 Клиновые  задвижки с цельным клином предназначены в основном для герметичного перекрывания трубопроводов с большим рабочим давлением неагрессивной среды как жидкой, так и газообразной.

 Задвижки  не рекомендуется применять для  работы в кристаллизующихся средах или в средах, содержащих твердые  частицы, а так же в агрессивных  средах.