МУ-2004 Газоснабжение района города (2010)


Министерство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Самарский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Газоснабжение района города
Методические указания
Утверждены редакционно-издательским советом университета
Самара 2010

Составители: Надежда Андреевна Новопашина,
Ватузов Денис Николаевич
УДК 662.76
Газоснабжение района города: Методические указания / Сост.: Н. А. Новопашина, Д.Н. Ватузов; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. Самара, 2010. 53 с.
Настоящие методические указания предназначены для студентов специальности 290700 – «Теплогазоснабжение и вентиляция» дневного (4-й курс, 7-й семестр) и заочного (6-й курс, 11-й семестр) обучения, выполняющих курсовой и дипломный проект по дисциплине «Газоснабжение».
Методические указания разработаны в соответствии с учебно-методическим комплексом высшей школы.
Номер лицензии на издательскую деятельность ЛР №020726
от г.
Настоящие методические указания не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы (в том числе ксерокопированы) и распространены без разрешения Самарского государственного архитектурно-строительного университета.
Редактор
Технический редактор
Корректор
Подписано в печать 10.08.2004. Формат 6084 1/16.
Бумага офсетная. Печать оперативная.
Уч.-изд. л. 2,75. Усл. печ. л. 2,56. Тираж 200 экз.
Самарский государственный архитектурно-строительный университет.
443001 Самара, ул. Молодогвардейская, 194
Отпечатано в типографии
Самарский государственный
архитектурно-строительный университет, 2010
СодержаниеОбщая часть 4
Состав курсового проекта 5
Исходные данные 7
1.Расчет основных характеристик газа по его составу 10
2.Расчет численности населения и часового расхода газа на квартал 11
3.Определение годового потребления газа бытовыми и мелкими коммунально-бытовыми потребителями 13
4.Расчет часового расхода газа по зонам застройки 16
5.Определение удельного часового расхода газа на одного человека 17
6.Трассировка кольцевой сети низкого давления 17
7.Определение удельных путевых расходов газа по участкам уличной распределительной сети 18
8.Определение расчетных часовых расходов газа по участкам уличной распределительной сети 19
9.Гидравлический расчет уличной распределительной сети низкого давления 21
10.Гидравлический расчет внутридомового газопровода 26
11.Гидравлический расчет внутриквартального газопровода 31
12.Расчет потребления газа среднего давления объектами коммунально-бытового назначения 32
13.Гидравлический расчет тупиковой сети среднего давления 36
14.Подбор оборудования ГРП 39
15.Расчет количества катодных станций 42
16.Защита ГРП и ШРП от попадания молнии 44
Библиографический список 46
Общая часть
Современные городские распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящих из следующих основных элементов: газовых сетей высокого, среднего и низкого давления, газорегуляторных станций (ГРС), газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ). В указанных установках давление газа снижается до необходимой величины и автоматически поддерживается на постоянном уровне.
Проекты газоснабжения областей, городов, поселков разрабатывают на основе схем, планировок и генеральных планов. Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов.
Основным элементом газоснабжения являются газопроводы, которые классифицируются по давлению газа, конфигурации, назначению и могут быть выполнены по кольцевой, тупиковой или комбинированной схеме.
Снабжение газом жилых, общественных зданий и мелких коммунально-бытовых потребителей осуществляется от газопроводов низкого давления, а крупных коммунально-бытовых и производственных потребителей, а также районных котельных, – от сетей среднего или высокого давления. Потребителями газа среднего или высокого давления являются ГРП, промышленные предприятия (заводы, фабрики и т. д.) и крупные коммунально-бытовые потребители (бани, прачечные и котельные). Связь между газопроводами разных давлений осуществляется только через ГРП или шкафные ГРП (ШРП).
Диаметры распределительных газопроводов для сетей низкого давления принимаются не менее 100 мм, а для сетей среднего давления не лимитируются и принимаются по расчету. Число ГРП определяется технико-экономическим расчетом. ГРП располагают в центрах зон, которые они питают. Радиус действия одного ГРП принимается равным 600-800 м, а радиус действия газопровода соответственно 800-1050 м.
Как правило, крупный потребитель (город, микрорайон) питается газом от магистрального газопровода среднего или высокого давления и имеет не менее двух точек подключения. Уличные распределительные сети проектируются кольцевыми для повышения надежности газоснабжения, внутриквартальные и внутридомовые – тупиковыми. Прокладка уличных и внутриквартальных газовых сетей рекомендуется подземной. В случае надземной прокладки необходимо предусматривать переходы через автомобильные проезды на высоте 5,5 м. Прокладка внутриплощадочных сетей промпредприятий допускается надземной. Распределительный газопровод внутридомовой сети рекомендуется проводить по периметру здания.
Состав курсового проекта
Курсовой проект включает в себя расчетную и графическую части.
Расчетная часть
Ознакомившись с характером застройки района города, следует выполнить расчетную часть в следующей последовательности:
1. Рассчитать основные характеристики газа.
2. Разбить район города по этажности застройки на зоны. Определить площадь и численность населения каждого квартала, каждой зоны застройки и района в целом.
3. Сделать предварительную оценку охвата различных потребителей газоснабжением (в реальных условиях этот вопрос решается комплексно с возможностью покрытия тепловых нагрузок потребителей за счет других источников тепла, например, теплоснабжения, электроснабжения и т. д.). Определить годовое потребление газа бытовыми и мелкими коммунально-бытовыми потребителями.
4. Рассчитать часовой расход газа по зонам застройки.
5. Определить удельный часовой расход газа на одного человека. Вычислить расход газа для каждого квартала, каждой зоны застройки и района в целом.
6. Выполнить трассировку уличной кольцевой сети низкого давления.
7. Определить удельные путевые расходы газа по участкам уличной распределительной сети.
8. Вычислить расчетные часовые расходы газа по участкам уличной распределительной сети.
9. Выполнить гидравлический расчет уличной распределительной сети низкого давления.
10. Выполнить гидравлический расчет внутридомового газопровода.
11. Выполнить гидравлический расчет внутриквартального газопровода.
12. Рассчитать потребление газа среднего давления крупными коммунально-бытовыми потребителями.
13. Выполнить гидравлический расчет тупиковой сети среднего давления.
14. Подобрать оборудование ГРП.
15. Определить количество катодных станций для защиты газопроводов от коррозии.
Графическая часть
Объем графической части проекта составляет 2-3 листа формата А4. В нее входят:
1. Генплан района М 1:5000 с нанесенными на него трубопроводами среднего (высокого) и низкого давления, газовыми колодцами (для которых показываются схемы размещения отключающих устройств и компенсаторов), ГРП, районной котельной, баней, прачечной, хлебозаводом.
На генплане необходимо сделать привязку газопроводов к «красным линиям» кварталов, указать диаметры труб, нанести горизонтали и все подземные коммуникации (тепловые сети, водопровод и т. д.). Районную котельную следует располагать с учетом преобладающего направления ветра для проектируемого района в холодный период года, а баню, прачечную и хлебозавод – произвольно, по усмотрению студента.
2. Расчетная схема уличной сети низкого давления М 1:5000, включающая в себя сеть трубопроводов и ГРП.
На схеме следует показать расчетные участки, направления потоков газа в узловых точках, точки встречи потоков газа. Расчетные контуры (кольца) и участки нумеруются произвольно. Из расчетов на схему выносятся удельные путевые расходы газа для расчетных контуров, а также расчетные расходы газа, длины и диаметры выбранных труб для каждого расчетного участка.
3. Генплан квартала М 1:1000 с нанесенными на него трубопроводами внутриквартальной сети и газовым колодцем (со схемой размещения отключающей арматуры).
На генплан следует вынести расчетные расходы газа, длины и диаметры выбранных труб для каждого расчетного участка, взятые из расчетов внутриквартальной сети.
Расчетную схему внутриквартального газопровода выносить отдельно не рекомендуется.
4. План первого этажа М 1:100 (или, по указанию руководителя проекта, – планы первого и типового этажей) с нанесенными на него газовыми приборами, трубопроводами, отключающей арматурой.
На плане следует показать диаметры трубопроводов и пронумеровать все стояки. Для всех помещений, в которых расположены газовые приборы, указать их объем и высоту, а также местоположение вытяжной вентиляции.
5. Аксонометрическая схема внутридомовой системы М 1:100, которая составляется по вычерченному плану.
На схему следует нанести отключающую арматуру, счетчики газа, отметки высот, номера стояков. Для расчетного направления выносятся расчетные расходы газа, длины и диаметры выбранных труб для каждого расчетного участка. Для участков, которые не рассчитывались, показываются только диаметры труб.
6. Расчетная схема газопроводов среднего (высокого) давления М 1:5000 с нанесенными на нее трубопроводами и потребителями газа.
На схеме следует показать расчетные участки, а также расчетные расходы газа, длины и диаметры выбранных труб, взятые из расчетов сети.
7. Продольный профиль газопровода (по заданию руководителя проекта).
8. Элемент системы газоснабжения (по заданию руководителя проекта).
9. Спецификация на материалы и оборудование внутридомовой сети (или внутриквартальной, или уличной – по указанию руководителя проекта).
Исходные данные
1.Географическое положение – по заданию.
2.Источник газоснабжения – по заданию.
3.Состав газа (метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8, н-бутан С4Н10, пентан С5Н12, углекислый газ СО2, азот N2) – указывается для заданного источника газоснабжения в соответствии с таблицей 1, в объемных процентах.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 1 – Средний состав некоторых месторождений природного газа
Месторождение Состав газа, об. %
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CO2 N2
Анастасиевское98,0 1,0 – – 0,2 0,5 0,3
Березанское89,0 4,0 1,0 0,1 1,3 4,0 0,6
Березовское94,8 1,2 0,3 0,1 0,1 0,5 3,0
Вергунское85,3 3,4 1,0 0,4 0,3 1,3 8,3
Вуктылское81,8 8,8 2,8 0,9 0,3 0,3 5,1
Вынганурское95,1 0,3 0,1 – – 0,2 4,3
Губкинское98,4 0,1 0,1 – – 0,1 1,3
Дашавское98,0 0,4 0,2 0,1 0,1 0,2 1,0
Заполярное 98,4 0,1 – – – 0,2 1,3
Игримское95,7 1,9 0,5 0,3 0,1 0,2 1,3
Комсомольское (Сеноман) 97,2 0,1 0,1 – – 0,1 2,5
Комсомольское (Юра) 95,5 2,1 0,5 0,1 – 0,2 1,6
Майкопское88,0 3,5 1,0 0,5 1,0 5,0 1,0
Майское 97,2 0,7 0,1 0,1 – 0,9 1,0
Медвежье (Сеноман) 99,2 0,1 – – – 0,1 0,6
Мессояхское97,6 0,4 0,2 0,1 – 0,1 1,6
Оренбургское 94,6 3,5 1,5 0,2 – 0,1 0,1
Прибрежное 98,0 0,5 0,3 0,2 0,1 0,8 0,1
Пролетарское 86,7 5,3 2,4 2,0 1,5 0,6 1,5
Саушкинское96,1 0,7 0,1 0,1 – 0,2 2,8
Северо-Ставропольское 98,2 0,3 0,1 – – 0,7 0,7
Средне-Вилюйское 90,0 5,0 1,0 1,0 – – 3,0
Тазовское (Сеноман) 98,6 0,1 0,1 – – 0,2 1,0
Тазовское (Юра) 87,5 6,7 2,1 0,6 0,1 0,6 2,4
Уренгойское99,0 0,1 – – – 0,1 0,8
Уренгойское (Сеноман) 98,8 0,1 – – – 0,3 0,8
Уренгойское (Юра) 87,0 6,2 3,4 2,0 0,2 0,1 1,1
Шебелинское92,2 4,1 1,0 0,3 0,3 0,1 2,0
Юбилейное 98,4 0,1 – – – 0,4 1,1
Ямбургское (Сеноман) 98,0 0,1 0,1 0,1 – 0,6 1,1
Давление в точке подключения газифицируемого района – по заданию.
Потребители газа:
бытовые – жилые дома;
мелкие коммунально-бытовые – предприятия общественного питания (столовые, рестораны, кафе) и учреждения здравоохранения (больницы, родильные дома); крупные коммунально-бытовые – бани, прачечные, предприятия по выпечке хлебобулочных изделий, котельные.
Газовые приборы:
в жилых домах высотой до пяти этажей – в каждой квартире устанавливаются бытовая газовая плита и проточный водонагреватель, а в жилых домах высотой в 6 этажей и более – только бытовая газовая плита;
на предприятиях общественного питания – ресторанные газовые плиты;
в учреждениях здравоохранения – бытовые газовые плиты, а при отсутствии централизованного горячего водоснабжения – емкостные водонагреватели.
Характеристика газифицируемого района – принимается по [1] или по таблице 2:
продолжительность отопительного периода zот. пер, сут.;
средняя температура наружного воздуха за отопительный период tот. пер, C;
средняя температура наиболее холодной пятидневки , C;
преобладающее направление ветра за декабрь-февраль.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 2 – Характеристика газифицируемого района
Населенный
пункт , C zот. пер, сут. tот. пер, C Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль Климатический подрайон строительства Географическая широта, с. ш.
Архангельск –31 253 –4,4 ЮВ IIА 64
Астрахань –23 167 –1,2 В IVГ 47
Барнаул –39 221 –7,7 ЮЗ IВ 53
Белгород –23 191 –1,9 ЮЗ IIВ 51
Благовещенск –34 218 –10,6 СЗ IА 51
Брянск –26 205 –2,3 ЮВ IIВ 53
Владивосток –24 196 –3,9 С IIГ 43
Владимир –28 213 –3,5 ЮIIВ 56
Волгоград –25 178 –2,2 СВIIIВ 49
Вологда –32 231 –4,1 ЮЗ IIВ 59
Воронеж –26 196 –3,1 ЗIIВ 52
Вятка (Киров) –33 231 –5,4 ЮIВ 59
Екатеринбург –35 230 –6,0 ЗIВ 57
Продолжение таблицы 2
Населенный
пункт , C zот. пер, сут. tот. пер, C Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль Климатический подрайон строительства Географическая широта, с. ш.
Иваново –30 219 –3,9 ЮIIВ 57
Ижевск –34 222 –5,6 ЮЗ IВ 57
Иркутск –36 240 –8,5 ЮВ IВ 52
Йошкар-Ола –34 220 –5,1 ЮIIВ 57
Казань –32 215 –5,2 ЮIIВ 56
Калининград –19 193 1,1 ЮВ IIБ 55
Калуга –27 210 –2,9 ЮIIВ 55
Кемерово –39 231 –8,3 ЮIВ 55
Кострома –31 222 –3,9 ЮIIВ 57
Краснодар –19 149 2 В IIIБ 45
Красноярск –40 234 –7,1 ЗIВ 56
Курган –37 216 –7,7 ЮIВ 57
Курск –26 198 –2,4 ЮЗ IIВ 52
Липецк –27 202 –3,4 ЮЗ IIВ 53
Москва –28 214 –3,1 ЮЗ IIВ 56
Мурманск –27 275 –3,2 ЮIIА 69
Нижний Новгород –31 215 –4,1 ЮЗ IIВ 57
Новгород –27 221 –2,3 ЮIIВ 59
Новосибирск –39 230 –8,7 ЮЗ IВ 55
Омск –37 221 –8,4 ЮЗ IВ 55
Оренбург –31 202 –6,3 В IIIА 52
Орёл –26 205 –2,7 ЮЗ IIВ 53
Пенза –29 207 –4,5 ЮIIВ 53
Пермь –35 229 –5,9 ЮIВ 57
Петрозаводск –29 240 –3,1 ЮЗ IIВ 62
Псков –26 212 –1,6 ЮIIВ 57
Ростов-на-Дону –22 171 –0,6 В IIIВ 47
Рязань –27 208 –3,5 ЮIIВ 55
Самара –30 203 –5,2 ЮВ IIВ 53
Санкт-Петербург –26 220 –1,8 ЮЗ IIВ 60
Саранск –30 209 –4,5 ЮIIВ 54
Саратов –27 196 –4,3 СЗ IIIВ 52
Смоленск –26 215 –2,4 ЮIIВ 55
Ставрополь –19 168 0,9 ЗIIIВ 45
Тамбов –28 201 –3,7 ЮВ IIВ 53
Окончание таблицы 2
Населенный
пункт , C zот. пер, сут. tот. пер, C Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль Климатический подрайон строительства Географическая широта, с. ш.
Тверь –29 218 –3 ЮЗ IIВ 57
Томск –40 236 –8,4 ЮIВ 56
Тула –27 207 –3,0 ЮВ IIВ 54
Тюмень –38 225 –7,2 ЮЗ IВ 57
Улан-Удэ –37 237 –10,4 ЗIВ 52
Ульяновск –31 212 –5,4 – IIВ 54
Уфа –35 213 –5,9 ЮIВ 55
Хабаровск –31 211 –9,3 ЮЗ IВ 48
Чебоксары –32 217 –4,9 ЮIIВ 56
Челябинск –34 218 –6,5 ЮЗ IВ 55
Чита –38 242 –11,4 В IВ 52
Ярославль –31 221 –4,0 ЮIIВ 57
1. Расчет основных характеристик газа по его составуОсновными техническими характеристиками газа являются:
низшая теплота сгорания Qнс;
плотность газа г;
относительная плотность газа по воздуху s;
теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 м3 газа (при коэффициенте избытка воздуха  = 1) Vв0.
Низшая теплота сгорания газа определяется по формуле
, МДж/м3, (1)
где Qнсi – низшая теплота сгорания компонента газа, МДж/м3. Принимать – по таблице 3;
ri – объемная доля компонента, %. Принимать – по таблице 1.
При расчете учитываются только горючие компоненты.
Плотность газа определяется по формуле
, кг/м3, (2)
где i – плотность компонента газа, кг/м3. Принимать по таблице 3.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 3 – Низшая теплота сгорания и плотность компонентов природного газа
Компонент Низшая теплота сгорания
Qнсi, МДж/м3 Плотность
i, кг/м3
Метан 35,84 0,717
Этан 63,73 1,357
Пропан 93,37 2,019
Н-бутан 123,77 2,703
Пентан 146,34 3,221
Углекислый газ – 1,977
Азот – 1,25
Относительная плотность газа по воздуху определяется по формуле
, м3/м3, (3)
где в – плотность воздуха, кг/м3. При нормальных условиях (0С, 0,1013 МПа) в = 1,293 кг/м3.
Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 м3 газа (при коэффициенте избытка воздуха  = 1) определяется по формуле
, м3/м3, (4)
где n и m – соответственно количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода.
Результаты расчетов заносятся в таблицу 4.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 4 – Основные характеристики газа
Qнс,
МДж/м3 г,
кг/м3 s,
м3/м3 Vв0,
м3/м3
2.Расчет численности населения и часового расхода газа на квартал
Для нахождения численности населения необходимо по [1] или по таблице 2 установить климатический подрайон строительства, где находится город или поселок, а затем определить плотность населения а, чел./га, по [2] или по таблице 5.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 5 – Плотность населения
Этажность жилой
застройки Плотность населения на территорию микрорайона, чел./га,
для климатических подрайонов

и часть подрайонов
IА, IГ, IД и IIА
севернее 58с. ш. IВ, IIБ и IIВ
севернее 58с. ш.
и часть подрайонов
IА, IГ, IД и IIА
южнее 58с. ш. южнее 58с. ш.,
кроме
части подрайонов
IА, IГ, IД и IIА
6-9 440 420 400
2-5 370 350 330
Площадь квартала Fкв в гектарах рассчитывается по геометрическим размерам каждого квартала.
Численность населения в каждом квартале определяется по формуле:
Nкв = Fкв а, чел. (5)
Все результаты расчетов заносятся в таблицу 6.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 6 – Численность населения и часовой расход газа
Номер
квартала Площадь квартала
Fкв,
га Плотность населения
а,
чел./гаЧисленность населения
Nкв,
чел. Удельный
расход
газа, qуд, м3/(ччел.) Расход
газа
Qкв,
м3/ч
2-5-этажная застройка

Итого: ∑Fкв (2-5) ∑Nкв (2-5) ∑Qкв (2-5)
6-9-этажная застройка

Итого: ∑Fкв (6-9) ∑Nкв (6-9) ∑Qкв (6-9)
Всего: ∑Fкв∑Nкв∑QквПроверка:
1) ∑Fкв (2-5) а = ∑Nкв (2-5); ∑Fкв (6-9) а = ∑Nкв (6-9);
2) ∑Nкв (2-5) qуд = ∑Qкв (2-5) = Qч (2-5) ; ∑Nкв (6-9) qуд = ∑Qкв (6-9) = Qч (6-9) .
Заполнение двух последних граф в таблице 6 производится после расчета годового и часового расходов газа (см. главу 5).
После заполнения таблицы необходимо выполнить проверку правильности расчетов.
3.Определение годового потребления газа бытовыми и мелкими коммунально-бытовыми потребителями
В проекте необходимо определить годовые расходы газа низкого давления, потребителями которого являются бытовые и мелкие коммунально-бытовые потребители: жилые здания, предприятия общественного питания (столовые) и учреждения здравоохранения (больницы).
Годовой расход газа потребителями определяется по формуле
, м3/год(6)
где qт – норма расхода теплоты на одну расчетную единицу, МДж, которую следует принимать по [4] или по таблице 7;
n – количество расчетных единиц (зависит от вида потребителей газа);
Qнс – низшая теплота сгорания газа, МДж/м3.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 7 – Нормы расхода теплоты на коммунально-бытовые нужды
Потребители газа Показатель
потребления
газа Норма
расхода
теплоты,
МДж
1. Население
При наличии в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения при газоснабжении природным газом На 1 чел. в год 4100
При наличии в квартире газовой плиты и газового водонагревателя (при отсутствии централизованного горячего водоснабжения) при газоснабжении природным газом То же 10000
При наличии в квартире газовой плиты и отсутствии централизованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя при газоснабжении природным газом » 6000
Окончание таблицы 7
Потребители газа Показатель
потребления
газа Норма
расхода
теплоты,
МДж
2. Предприятия бытового обслуживания
Фабрики-прачечные:
на стирку белья в механизированных прачечных На 1 т
сухого белья 8800
на стирку белья в немеханизированных прачечных с сушильными шкафами То же 12600
на стирку белья в механизированных прачечных, включая сушку и глажение » 18800
Бани:
мытье без ванн На 1 помывку 40
мытье с ванными То же 50
3. Предприятия общественного питания
Столовые, рестораны, кафе:
на приготовление обедов (вне зависимости от пропускной способности предприятия) На 1 обед 4,2
на приготовление завтраков или ужинов На 1 завтрак или ужин 2,1
4. Учреждения здравоохранения
Больницы, родильные дома:
на приготовление пищи На 1 койку в год 3200
на приготовление горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд и лечебных процедур (без стирки белья) То же 9200
5. Предприятия по производству хлеба и кондитерских изделий
Хлебозаводы, комбинаты, пекарни:
на выпечку формованного хлеба На 1 т изделий 2500
на выпечку хлеба подового, батонов, булок, сдобы То же 5450
на выпечку кондитерских изделий (тортов, пирожных, печенья, пряников и т. п.) » 7750
При расчете следует принять 100-процентным охват населения газоснабжением, тогда число расчетных единиц для бытового потребления газа будет равно количеству населения, проживающего в районе. При этом расчет производится раздельно для кварталов, имеющих централизованное горячее водоснабжение (ГВС), и местное. В случае, когда по заданию преподавателя охват населения газоснабжением отличен от 100%, число расчетных единиц равно числу жителей, охваченных газоснабжением.
Определение числа расчетных единиц коммунально-бытовых потребителей производится следующим образом:
количество расчетных единиц на столовые определяется из условия, что столовые посещают 20-25% всего населения, и при этом считается, что каждый человек регулярно потребляет в день 1 обед и 1 завтрак (или ужин) в течение рабочей недели, в течение года(или 215 дней в году);
число расчетных единиц в больницах принимается равным 12-ти койкам на 1000 жителей;
Нормы расхода теплоты мелкими коммунально-бытовыми и бытовыми потребителями определяется по [4] или по таблице 7.
При расчете следует учесть, что в каждой больнице готовится пища, и, если больница находится в зоне застройки пятиэтажными домами, то в ней еще дополнительно готовится горячая вода для хозяйственно-бытовых нужд. Все расчетные величины следует заносить в таблицу 8.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 8 – Расчет годового расхода газа бытовыми и мелкими коммунально-бытовыми потребителями
Наименование
потребителя Единица
измерения Количество
расчетных
единиц
n Расход на
расчетную единицу Годовой
расход газа
Qгод ,
м3/год
теплоты
qт, МДж газа
qт / Qнс, м3/ч 2-5-этажные здания
Жилой дом чел. Столовая обед +
завтрак (ужин) Больница койка Итого: ∑Qгод (2-5)
6-9-этажные здания
Жилой дом чел. Столовая обед +
завтрак (ужин) Больница койка Итого: ∑Qгод (6-9)
4.Расчет часовых расходов газа по зонам застройки
Максимальный расчетный часовой расход газа Qч на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды для каждой зоны застройки следует определить как долю годового расхода по формуле
Qч = Кчм Qгод, м3/час(7)
где Кчм – коэффициент часового максимума (коэффициент перехода от годового расхода к максимальному часовому расходу газа), значение которого для бытовых и коммунально-бытовых потребителей определяется по [4] или по таблице 9 в зависимости от численности населения. При этом Кчм следует принимать дифференцированно по каждому району газоснабжения, сети которого представляют самостоятельную систему, гидравлически не связанную с подобными системами других районов;
Qгод – годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды для данной застройки, м3/год.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 9 – Коэффициент часового максимума расхода газа на хозяйственно-бытовые нужды
Число жителей,
снабжаемых газом,
тыс. чел. Коэффициент часового максимума расхода газа
(без отопленя)
Kчм1 1/1800
2 1/2000
3 1/2050
5 1/2100
10 1/2200
20 1/2300
30 1/2400
40 1/2500
50 1/2600
100 1/2800
300 1/3000
500 1/3300
750 1/3500
1000 1/3700
2000 и более 1/4700
5. Определение удельных часовых расходов газа на одного человека
Удельный часовой расход газа, м3/ч, на одного человека рассчитывается отдельно для каждой зоны застройки по формуле
, (8)
где – поправочный коэффициент к расходу газа, имеющего плотность, отличную от 0,73 кг/м3. Применяется в случае выполнения гидравлического расчета по номограммам, составленным для газа с плотностью 0,73 кг/м3. Эта поправка рассчитывается по формуле
. (9)
Результаты расчета qуд заносятся в таблицу 6 и рассчитывается часовой расход газа для каждого квартала:
Qкв = Nкв qуд, м3/ч.(10)
6. Трассировка кольцевой сети низкого давления
Трассы уличных газопроводов проектируются из условия кратчайшего расстояния, т. е. из условия минимальной протяженности.
Руководствуясь принципом надежности газоснабжения, сеть низкого давления проектируют кольцевой, состоящей из нескольких колец (контуров) и одного-трех ГРП.
Составленная схема считается правильной, если все кварталы района становится возможным подключить (запитать) с одной стороны к газопроводу. В виде исключения разрешается подключение небольшого квартала через другой квартал. Предварительно следует определить (назначить) главный проезд транспорта в районе. Прокладывать газопроводы не рекомендуется по главному проезду, проспектам, основным транспортным магистралям и местам большого скопления людей.
После осуществления трассировки, необходимо пронумеровать образовавшиеся кольца, расставить ГРП и назначить точки встречи потоков газа из расчета, что наиболее оптимальный радиус действия ГРП - 600-800 м, а радиус действия газопровода (расстояние от ГРП до точек встречи) соответственно – 850-1050 м.
При гидравлическом расчете уличной распределительной сети необходимо увязать (с точностью ±10%) гидравлические сопротивления «параллельных» участков сети (двух или более веток, состоящих из одного или более участков, имеющих общую начальную точку и получающих газ от одного и того же участка).
Параллельные участки могут быть расположены на внешних контурах колец и на внутренних. Участки, расположенные на внешних контурах, несут нагрузку только одного кольца, а внутренние – нагрузку двух колец, между которыми они находятся, поэтому они являются более нагруженными, и их длину следует принимать примерно в 1,5-2 раза меньше, чем длину веток (участков), расположенных на внешних контурах.
Пронумеровав точки встречи потоков газа по всем направлениям движения от всех ГРП, приступают к разбивке сети на расчетные участки. Каждая точка разветвления или слияния потоков газа на перекрестках уличной сети, подключение кварталов, ГРП и т. д. нумеруются. Расчетный участок – это расстояние между двумя любыми соседними точками. Порядок нумерации может быть любой, так как на результаты расчета он не влияет.
Расчетная схема вычерчивается в масштабе 1:5000 с обозначением расчетных участков, длина которых определяется по масштабу.
Рисуется схема расположения участков газопровода («дерево») для каждого ГРП с указанием всех направлений движения газа и нумерацией расчетных участков от ГРП до точек встречи потоков без масштаба (рисунок 1).

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1 – Схема расположения участков газопровода («дерево») ГРП-1 (условно)
7. Определение удельных путевых расходов газа по участкам уличной распределительной сети
После того, как трассировка будет выполнена и пронумерованы кольца, выясняется принадлежность каждого квартала определенному кольцу и рассчитываются удельные путевые расходы газа на каждое кольцо.
Удельный путевой расход для каждого кольца определяется по формуле
, м3/(ч•м)(10)
где Qкв – сумма расходов газа кварталов, подключаемых к расчетному кольцу, м3/ч;
lк – длина расчетного кольца, м.
Расчет производится в табличной форме (таблица 10).
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 10 – Удельные путевые расходы газа
Номер
кольца Номер
кварталов
кольца Расход газа
кварталом
Qкв, м3/ч Длина кольца
lк, м Удельный
путевой расход
qуд. пут, м3/(ч·пм)
8. Определение расчетных часовых расходов газа по участкам уличной распределительной сети
Для сети низкого давления сосредоточенная нагрузка на газопровод заменяется равномерно распределенной и называется расчетным часовым расходом газа Qрасч, м3/ч, который состоит из транзитного Qтр и эквивалентного Qэкв расходов и определяется по формуле
Qрасч = Qтр + Qэкв. (11)
Транзитный расход – это расход, который проходит через данный участок для обеспечения работы последующих участков и для данного участка является постоянной величиной.
Эквивалентный расход составляет часть путевого расхода газа Qпут и его согласно п. 3.29 [4] следует определять по формуле
Qэкв = 0,5 Qпут. (12)
Путевой расход газа на данном участке рассчитывается по формуле
Qпут = qуд. пут l, (13)
где l – длина участка, м.
Если рассматриваемый участок принадлежит только одному кольцу, то для этого участка удельный путевой расход будет равен удельному путевому расходу данного кольца. Если рассматриваемый участок находится между двумя кольцами, то для этого участка удельный путевой расход будет равен сумме удельных путевых расходов соответствующих смежных колец.
Транзитные расходы можно легко определить, если воспользоваться схемами, представленными на рисунке 2.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 2 – Схемы узлов газопроводов
Расчет транзитных расходов производится по следующим формулам:
А) Qтр1-2 = Qтр2-3 + Qпут2-3.
Если точка 3 является концевой точкой (точкой встречи потоков) на рассматриваемой ветке, то Qтр2-3 = 0.
Б) Qтр2-4 = Qтр1-2 = (Qтр2-3 + Qпут2-3) / 2.
Если к точке 2 газ будет подводиться по трем участкам, то в знаменателе будет стоять цифра 3, и т. д.
В) Qтр1-2 = (Qтр2-3 + Qпут2-3) + (Qтр2-4 + Qпут2-4).
Расчетный расход определится как:
Qрасч = Qтр + 0,5 Qпут. (14)
Все расчеты записываются в таблицу 11.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 11 – Расчетные часовые расходы газа
Номер
участка Длина
участка
l, м Удельный
путевой
расход
qуд. пут, м3/ч п м Расход, м3/ч
путевой
Qпут эквивалентный Qэквтранзитный
Qтррасчетный
Qрасч…
Qпут Проверка: Qпут = QрасчГРП.
Полученные расчетные расходы для каждого расчетного участка используются в гидравлическом расчете уличных распределительных сетей. На первом участке от каждого ГРП путевой расход не определяется, и расчетный расход QрасчГРП равен транзитному расходу на данном участке.
Сумма путевых расходов всех участковQпут (без повтора) равна сумме расчетных расходов газа от всех ГРП сети QрасчГРП.
9. Гидравлический расчет уличной распределительной сети низкого давления
Перед гидравлическим расчетом определяется допустимый (максимальный) перепад давления в газопроводе от ГРП до точки встречи потоков. От правильного использования расчетного перепада давления зависит металлоемкость сооружения и, следовательно, эффективность и экономичность всей системы.
Расчетный перепад давления должен обеспечить давление газа у газовых приборов, отрегулированных на номинальную тепловую нагрузку. Номинальная тепловая нагрузка Qном (по паспорту завода изготовителя) обеспечивает работу газового прибора с максимальным КПД, наилучшей полнотой сгорания и не вызывает опасных тепловых напряжений, сокращающих срок работы приборов.
На основании статистических данных выявлены возможно-допустимые колебания тепловых нагрузок, позволяющие эксплуатировать приборы с параметрами, близкими к номинальным и допустимыми отклонениями по качеству сжигания.
Согласно рекомендациям Мосгазпроекта допускается перегрузка газового прибора, при которой нет повышенных тепловых напряжений и содержание окиси углерода в продуктах сгорания не превышает нормы. Эта перегрузка должна составлять не более 20% и может быть только кратковременной. Допустимая недогрузка газового прибора не должна превышать 20%.
Количество газа, поступающее в газовый прибор, пропорционально давлению газа. Эта зависимость выражается следующей формулой:
; (15)
для номинального режима
; (16)
для максимального
. (17)
Приняв перегрузку прибора 20%, т. е. Qмакс =1,2 Qном, получим:
, (18)
откуда
(18)
и
pмакс = 1,44 pном 1,5 pном. (19)
Таким же образом, проведя вычисления для минимальной нагрузки газового прибора, получим:
pмин = 0,64 pном 0,6 pном. (20)
Величина суммарного расчетного перепада давления на ветке между ГРП и самым удаленным газовым прибором определится как разность между максимально и минимально допустимым давлением газа перед газовым прибором. Это положение можно интерпретировать как изменение тепловой нагрузки газового прибора в сторону уменьшения или увеличения ее против номинальной нагрузки, т. е.:
∆p = 1,5 pном – 0,6 pном = 0,9 pном (21)
Номинальное давление перед газовыми приборами, выпускаемыми нашей промышленностью, составляет 200 даПа, следовательно,
∆p = 0,9 · 200 = 180 даПа.
Расчетные потери давления в газопроводах низкого давления по п. 3.25 [4] рекомендуется распределять следующим образом:
в распределительной (уличной) сети – не более 120 даПа;
в газопроводах-вводах (квартальном и дворовом газопроводах) и внутренних (внутридомовых) газопроводах – не более 60 даПа.
Для вывода формул, по которым производится гидравлический расчет, используются три уравнения:
1) уравнение Дарси – Вейсбаха,(22)
где ∆p – потери давления, Па;
– коэффициент гидравлического трения;
l – длина трубопровода, м;
w – средняя скорость движения газа, м/с;
ρ – плотность газа, кг/м3;
d – внутренний диаметр трубопровода, м;
2) уравнение состояния
p = ρ R T; (23)
3) уравнение сплошности (неразрывности) потока
M = ρ w F = ρ0 w0 F= ρ0 Q0, (24)
где M – массовый расход газа, кг/ч;
ρ0, - плотность, кг/м3, приведенная к нормальным условиям;
w0, - средняя скорость движения газа, м/с, приведенная к нормальным условиям;
Q0 - объемный расход газа, м3/ч, приведенный к нормальным условиям.
При выводе формул гидравлического расчета принимаются следующие граничные условия: по трубам движется несжимаемая жидкость, температура газа не изменяется, т. е. процесс течения газа – изотермический, движение газа по трубам происходит от участков с более высоким давлением к участкам с более низким, и при этом осуществляется переход потенциальной энергии в кинетическую. Движение газа связано с потерей потенциальной энергии (давления) на преодоление сопротивлений на его пути, которые складываются из сопротивлений трению и местных сопротивлений.
Уравнение (22) используется для вычисления линейных потерь энергии давления, а также для составления номограмм и таблиц для гидравлического расчета трубопроводов.
Значение зависит от характера движения газового потока и характеризуется критерием Рейнольдса
,(25)
где – кинематическая вязкость, м2/с.
Величина потери давления в местных сопротивлениях определяется по формуле
,(26)
где – безразмерный коэффициент, характеризующий величину каждого вида местного сопротивления.
Изменение давления газа по длине газопровода незначительно, поэтому можно принять плотность газа постоянной по всей длине газопровода, т. е. ρ = const.
Средняя скорость движения газа определяется уравнением сплошности (неразрывности) потока
,(27)
где Q – расход газа, м3/час;
F – площадь поперечного сечения трубы, м2.
Значение коэффициента гидравлического трения для гидравлически гладкой стенки при 4000<Re<100000 определяется по формуле
.(28)
При проектировании уличных распределительных сетей местные потери давления в газопроводах принимаются в размере 10% от линейных потерь давления на трение.
Для низкого давления газа, когда можно пренебречь коэффициентом сжимаемости, а давление газа в сети можем принять равным среднеарифметическому значению давления газа в начале и в конце рассматриваемого участка, получим расчетную формулу для определения гидравлического сопротивления трубопроводов
,(29)
где pн, pк – давление соответственно в начале и в конце газопровода, Па;
Гидравлический расчет выполняется по номограмме для низкого давления газа ([5, 7] или рисунок 3). Подбор диаметров производится по расчетным расходам на участках и средней удельной потере давления на 1 погонный метр Rср, которая рассчитывается для каждого направления от ГРП до точки встречи двух потоков по формуле
,(30)
где l – сумма длин всех участков от ГРП до каждой точки встречи потоков, м.
Невязку гидравлического сопротивления двух «параллельных» участков допускается принимать не более 10%. Гидравлический расчет производится в табличной форме (таблица 12).
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 12 – Гидравлический расчет сети низкого давления
Номер участка Длина участка
l,
м Расчетный расход
Qрасч,
м3/ч Средние удельные
потери давления
Rср,
Па/м Диаметр
dу,
мм Фактические удельные потери давления
Rфакт,
Па/м Потери давления на трение на участке
Rфакт l,
Па Общие потери давления на участке
1,1 Rфакт l,
Па


Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 3 – Номограмма для определения потерь давления в газопроводах низкого давления для природного газа ( = 0,73 кг/м3,  = 14,3 · 10–6 м2/с при 0С и 0,1013 МПа)
10. Гидравлический расчет внутридомового газопровода
Расчет внутридомовых газопроводов производится после выбора и размещения оборудования (газовой плиты, газового водонагревателя и газового счетчика), а также составления аксонометрической схемы газопроводов.
Расход газа на газовую плиту зависит от количества и типа конфорок и объема духового шкафа. На современных газовых плитах устанавливаются 4 конфорки (две средние, одна малая и одна большая мощностью qг, соответственно 1,9; 0,9 и 2,7 кВт) и духовой шкаф имеющий объем Vшк = 45 дм3 с удельной тепловой мощностью qшк = 0,09 кВт/дм3.
Мощность водонагревателей Qвн составляет 18, 20, 23 и 25 кВт и устанавливаются они в квартирах, где нет централизованного горячего водоснабжения.
Расчет выполняется в следующей последовательности:
1) определяется часовая нагрузка на прибор или группу приборов, устанавливаемых в одной квартире, по формуле
,м3/ч(31)
где nг – количество горелок малой, средней или большой мощности на плите;
2) вычисляются расчетные часовые расходы газа на всех участках по формуле
Qр. ч = Qкв nкв kо, м3/ч(32)
где nкв – число квартир, обслуживаемых расчетным участком;
kо – коэффициент одновременности, который следует принимать по [4] или таблице 13;
3) принимается диаметр участка в зависимости от его месторасположения:
подводки к приборам – 15 мм;
диаметр стояка – 15-25 мм (в зависимости от общей нагрузки на стояк);
диаметры остальных участков – такими, чтобы суммарное сопротивление внутридомовой сети не превышало 30 даПа.
4) определяется сумма коэффициентов местных сопротивлений ([5, 6] или таблицам 14, 15, 16) каждого участка в отдельности;
5) по номограмме ([5] или рисунку 4) находится эквивалентная длина трубопровода lэкв того же диаметра, что и местные сопротивления со значением коэффициента = 1;
6) измеряются фактические длины участков по масштабу l;
7) определяются расчетные длины участков по формуле
lр = l + lэкв (33)
8) определяются удельные потери давления на трение Rуд в газопроводах по номограммам в зависимости от расхода и выбранного диаметра участка;
9) рассчитываются суммарные потери давления для каждого участка по формуле
∆pуч = lр Rуд.(34)
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 13 – Коэффициенты одновременности
Число
квартир Коэффициент одновременности kо
в зависимости от установки в жилых домах газового оборудования
Плита
4-конфорочная Плита
2-конфорочная Плита
4-конфорочная и
газовый
проточный
водонагреватель Плита
2-конфорочная и
газовый
проточный
водонагреватель
1 1 1 0,700 0,750
2 0,650 0,840 0,560 0,640
3 0,450 0,730 0,480 0,520
4 0,350 0,590 0,430 0,390
5 0,290 0,480 0,400 0,375
6 0,280 0,410 0,392 0,360
7 0,280 0,360 0,370 0,345
8 0,265 0,320 0,360 0,335
9 0,258 0,289 0,345 0,320
10 0,254 0,263 0,340 0,315
15 0,240 0,242 0,300 0,275
20 0,235 0,230 0,280 0,260
30 0,231 0,218 0,250 0,235
40 0,227 0,213 0,230 0,205
50 0,223 0,210 0,215 0,193
60 0,220 0,207 0,203 0,186
70 0,217 0,205 0,195 0,180
80 0,214 0,204 0,192 0,175
90 0,212 0,203 0,187 0,171
100 0,210 0,202 0,185 0,163
400 0,180 0,170 0,150 0,135
Примечания:
1. Для квартир, в которых устанавливается несколько однотипных газовых приборов, коэффициент одновременности следует принимать как для такого же числа квартир с этими газовыми приборами.
2. Значение коэффициента одновременности для емкостных водонагревателей, отопительных котлов или отопительных печей рекомендуется принимать равным 0,85 независимо от количества квартир.
Расчеты производятся для самого дальнего стояка. Диаметры остальных стояков не рассчитываются и принимаются равными диаметрам расчетного стояка. Результаты расчета сводятся в таблицу 17. Увязка отдельных стояков не производится.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 4 – Номограмма для определения эквивалентных длин для природного газа ( = 0,73 кг/м3,  = 1,4 · 10–6 м2/с при 0С и 0,1013 МПа)
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 14 – Коэффициенты местных сопротивлений
Вид местного сопротивления Значение для диаметров, мм15 20 25 32 40 50 и более
Угольник 90 2,2 2,1 2 1,8 1,6 1,1
Пробочный кран 4 2 2 2 2 2
Вентиль прямой 11 7 6 6 6 5
Вентиль «Косьва» 3 3 3 2,5 2,5 2
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 15 – Коэффициенты местных сопротивлений
Вид местного сопротивления Значение для диаметров, мм50-100 175-200 300 и более
Задвижка 0,5 0,25 0,15
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 16 – Коэффициенты местных сопротивлений
Вид местного сопротивления Значение

Внезапное сужение в пределах перехода на следующий диаметр по ГОСТу 0,35*
Тройник проходной 1**
Тройник поворотный (ответвление) 1,5**
Крестовина проходная 2**
Крестовина поворотная 3**
Отвод гнутый 90 0,3
* отнесен к участку с меньшим диаметром.
** отнесен к участку с меньшим расходом газа.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 17 – Гидравлический расчет внутридомовой сети
Номер
участка l,
м Qкв,
м3/ч nквkо Qр. ч,
м3/ч dу,
мм lэкв,
м lэкв , м lр,
м Rуд,
Па/м ∆pуч,
Па/м
Итого: ∆pучДополнительное избыточное давление ∆pизб
Потери давления на самом удаленном приборе ∆pгор
Потери давления на счетчике ∆pсчВсего: Во внутридомовой сети газопроводов подача газа к приборам осуществляется через стояки, и, следовательно, часть участков газопровода имеют разные геометрические отметки. В связи с тем, что природный газ легче воздуха, в стояках возникает дополнительное избыточное давление pизбА, величина которого пропорциональна разности плотностей воздуха и газа. Величину этого дополнительного избыточного давления можно определить по рисунку 5.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 5 – Изменение избыточного давления в газопроводе с высотой:
1 – подземный газопровод; 2 – стояк; 3 – сопла газовых горелок приборов (условно)
В сечении А-А вблизи поверхности земли в газопроводе абсолютное давление будет pгА, а барометрическое давление pбА, в сечении Б-Б – соответственно pгБ и pбБ. Тогда в сечении А-А
pгА = pбА + pизбА, (35)
а в сечении Б-Б
pгБ = pбБ + pизбБ. (36)
С увеличением высоты давление в газопроводе и давление барометрическое уменьшаются. Это уменьшение определяется по уравнениям:
pгБ = pгА – g г H; (37)
pбБ = pбА – g в H. (38)
Избыточное давление определяется по формуле
pизбА = pгА – pбА; (39)
pизбБ = pгБ – pбБ. (40)
Подставив вместо pгБ и pбБ их выражения (37) и (38), получим:
pизбБ = (pгА – g г H) – (pбА – g в H) =
= (pгА – pбА) – g (г – ρ в ) H = (41)
= pизбА – g (г – ρ в ) H.
Преобразуя данное выражение, получим:
∆pизб = pизбА – pизбБ = g (г – в) H, Па. (42)
Отсюда следует, что дополнительное давление газа с увеличением высоты возникает потому, что абсолютное давление в газопроводе падает в меньшей степени, чем барометрическое давление. При подъеме газа по стояку величина ∆pизб будет положительной, а при опуске – отрицательной. Если газ тяжелее воздуха (пропан, бутан), то ∆pизб будет отрицательным.
Дополнительное избыточное давление учитывается в расчетах городских и промышленных газопроводов низкого давления, при резко выраженном перепаде геодезических отметок рельефа местности, а также при расчете внутридомовых и внутрицеховых газопроводов низкого давления. В зданиях до пяти этажей гидростатическое давление можно не учитывать, так как оно незначительно.
При расчете внутридомовых газовых сетей необходимо учесть сопротивление газовой горелки ∆ргор 70 Па и газового счетчика (см. рис. 6, 7).

Рисунок 6 – Потери давления на счетчике газа ВК-G 2,5:

Рисунок 7 – Потери давления на счетчике газа ВК-G 4, 6, 10:
11. Гидравлический расчет внутриквартального газопроводаГидравлический расчет внутриквартального газопровода начинается с определения длин расчетных участков и расходов газа на них аналогично расчету внутридомового газопровода. Затем вычисляется величина средних удельных потерь давления на 1 м газопровода Rср отдельно для каждого направления по формуле
, Па/м,
где р – допустимые потери давления в газопроводе (р = 300 Па);
l – сумма длин участков расчетного направления, м.
По величине Rср и расходу газа Qр. ч по номограмме определяются значения диаметров газопровода dу и фактические удельные потери давления Rф для каждого участка каждого направления, затем рассчитываются потери давления на трение ∆р. Местные сопротивления не рассчитываются, а принимаются в размере 10% от потерь давления на трение путем увеличения расчетной длины участков
lр = 1,1 l. (43)
Потери давления параллельных направлений или участков должны быть увязаны с точностью ±10%.
Результаты расчета сводятся в таблицу 18.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 18 – Гидравлический расчет внутриквартального газопровода
Номер участка l,
м Qкв,
м3/ч nквkо Qр. ч,
м3/ч dу,
мм lр,
м RфПа/м ∆ручПа
После проведения гидравлического расчета осуществляется проверка. Складываются значения максимальных потерь давления в уличной распределительной сети (от ГРП до точки встречи) и потерь давления во внутриквартальном и внутридомовом газопроводах. Суммарные потери давления не должны превышать 180 даПа.
12.Расчет потребления газа среднего давления объектами коммунально-бытового назначения
К сети среднего давления присоединяются крупные коммунально-бытовые потребители. В курсовом проекте рассматриваются баня, прачечная, хлебозавод и районная котельная.
Годовые расходы газа на нужды предприятий бытового обслуживания населения (прачечных, бань и др.) и предприятий по выпечке хлеба и кондитерских изделий (хлебозаводов, пекарен и др.) следует определять по формуле
, м3/год,(44)
где M – количество расчетных единиц (р. ед.) для объектов коммунально-бытового назначения за год, р. ед./год. Под расчетными единицами понимается показатель потребления газа [4], для которого установлены нормы расхода теплоты;
qт – норма расхода теплоты на расчетную единицу, МДж/р. ед.; принимать по [4] или по таблице 7;
qт / Qнр – расход газа на расчетную единицу, м3/р. ед.
Для прачечных расчетным показателем потребления газа является одна тонна сухого белья (т с. б.). Количество расчетных единиц определяют исходя из следующих условий: услугами прачечных пользуется 50% населения района; каждый житель, пользующийся услугами прачечной, отдает в стирку за год 100 кг сухого белья.
Годовое количество расчетных единиц для прачечных
Мп = nп rп N, т с. б./год,(45)
где nп – среднее количество сухого белья, отдаваемое для стирки в прачечную одним человеком за год, т с. б./(чел.·год); nп = 0,1 т с. б./(чел.·год);
rп – доля жителей, пользующихся услугами прачечной, от общего числа жителей в районе; rп = 0,5;
N – общее число жителей в районе, чел., принимать по таблице 7 (N = ∑Nкв).
Для бань расчетным показателем потребления газа является одна помывка (пом.), т. е. одно посещение бани одним человеком. Количество расчетных единиц определяют исходя из следующих условий: бани посещает 20-50% населения района; каждый житель района, посещающий баню, делает это 1 раз в неделю (52 раза в год).
Годовое количество расчетных единиц для бань
Мб = nб rб N, пом./год,(46)
где nб – среднее число посещений бани одним человеком за год, пом./(чел.·год); nб = 52 пом./(чел.·год);
rб – доля жителей, посещающих баню, от общего числа жителей в районе, rб = 0,2-0,5.
Для хлебозавода расчетным показателем потребления газа является одна тонна изделий (т изд.), выпускаемых предприятием. Количество расчетных единиц определяют исходя из условия потребления каждым жителем района 0,6-0,8 кг изделий в сутки, производимых предприятиями по выпечке хлеба и кондитерских изделий.
Годовое количество расчетных единиц для предприятий по выпечке хлеба и кондитерских изделий
, т изд./год,(47)
где 365 – количество суток в году;
nх. з – среднесуточное количество изделий, выпускаемых предприятиями по выпечке хлеба и кондитерских изделий, на одного жителя, т изд./(чел.·сут.); nх. з = 0,0006-0,0008 т изд./(чел.·сут.).
Потребление газа районной котельной определяют исходя из условия, что вырабатываемая тепловая энергия расходуется на отопление и вентиляцию (ОВ) всех жилых и общественных зданий района и на централизованное горячее водоснабжение (ГВС) жилых и общественных зданий зон 6-9-этажной застройки (в зонах 2-5-этажной застройки используются местные системы горячего водоснабжения с применением газовых водонагревателей).
Для районной котельной максимальный расчетный часовой расход газа можно вычислять без предварительного расчета годового расхода газа.
Максимальный расчетный часовой расход газа на котельную при отсутствии проектов отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий можно определить, используя указания [8], по формулам:
, м3/ч; (48)
; (49)
, (50)
где – максимальный расчетный часовой расход газа на нужды централизованного отопления и вентиляции жилых и общественных зданий, м3/ч;
– то же на нужды централизованного горячего водоснабжения, м3/ч.
zот. пер , tот. пер – соответственно продолжительность, сут., и средняя температура воздуха, С, отопительного периода (периода со средней суточной температурой воздуха 8С и менее); принимать по [1] или таблице 2;
k1 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий; при отсутствии данных k1 = 0,25;
k2 – то же на вентиляцию общественных зданий; при отсутствии данных k2 = 0,6;
qо – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, Вт/м2; принимать по [8] или таблице 19;
А – общая площадь жилых зданий, м2; при расчетной жилищной обеспеченности 18 м2/чел. [2]; А = 18 N;
ηк – коэффициент полезного действия котельных; ηк = 0,8-0,85;
tв – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, С; для жилых и общественных зданий принимать tв = 18ºС;
tр. о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, С; принимать по [1, 9] или по таблице 2; tр. о = ;
a – норма расхода воды на горячее водоснабжение при температуре 55С на одного человека в жилых зданиях, л/сут.; для зданий с централизованным горячим водоснабжением, с ванными, оборудованными душами [2], принимать a = 120 л/сут.;
b – то же в общественных зданиях, л/сут; b = 25 л/сут. [8];
tх. в. з , tх. в. л – температура холодной (водопроводной) воды соответственно в отопительный и неотопительный периоды, ºС; при отсутствии данных принимать tх. в. з = 5ºС, tх. в. л = 15ºС;
с = 4,187 кДж/(кг·ºС) – удельная теплоемкость воды;
350 – количество суток работы котельной за год;
β – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному, при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора принимать β = 0,8 (для курортов – 1,2-1,5, для предприятий – 1,0) [8].
Результаты расчетов годовых расходов газа оформить в табличной форме (табл. 8).
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 19 – Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади
Этажность
жилой
застройки Укрупненные показатели максимального теплового потока
на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади qо, Вт,
при расчетной температуре наружного воздуха
при проектировании отопления tр. о, ºС
–5 –10 –15 –20 –25 –30 –35 –40 –45 –50 –55
1-2 145 152 159 166 173 177 180 187 194 200 208
3-4 74 80 86 91 97 101 103 109 116 123 130
5 и более 65 67 70 73 81 87 87 95 100 102 108
Максимальные расчетные часовые расходы газа на хозяйственно-бытовые и производственные нужды предприятий бытового обслуживания населения (прачечных, бань и др.) и предприятий по выпечке хлеба и кондитерских изделий (хлебозаводов, пекарен и др.) следует определять по формуле (7). Значение коэффициента часового максимума Кчм следует принимать по [4] или по таблице 20.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 20 – Коэффициенты часового максимума расхода газа
Предприятие Коэффициент часового максимума
расхода газа КчмПрачечные 1/2900
Бани 1/2700
По производству хлеба и кондитерских изделий 1/6000
Примечание.
Для прачечных и бань коэффициенты часового максимума расхода газа приведены с учетом расхода газа на нужды отопления и вентиляции.
Максимальные расчетные часовые расходы газа на ГРП принять из расчетов сети низкого давления.
Результаты расчетов максимальных расчетных часовых расходов газа оформить в табличной форме (таблица 21).
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 21 – Максимальные расчетные часовые расходы газа
Потребитель газа Коэффициент
часового максимума
расхода газа
kч. м Годовой
расход газа
Qгод, м3/год Максимальный
расчетный часовой
расход газа
Qр. ч , м3/ч
13.Гидравлический расчет тупиковой сети среднего давленияК сети среднего давления присоединяются крупные коммунально-бытовые потребители. В курсовом проекте рассматриваются баня, прачечная, хлебозавод и котельная. Студенту задается точка подключения к магистральному газопроводу, расстояние от микрорайона и давление рт. п в точке подключения. На генплане микрорайона наносятся все потребители газа среднего давления. Затем осуществляется трассировка сети среднего давления таким образом, чтобы газ подавался всем потребителям.
После определения расходов газа потребителями газа среднего давления составляется расчетная схема сети среднего давления. Расчетные расходы газа определяются простым суммированием.
В результате совместного решения уравнений Дарси–Вейсбаха, состояния и сплошности (неразрывности) потока получается расчетное уравнение для определения гидравлического сопротивления трубопроводов:
, (51)
где pн и pк – абсолютное давление соответственно в начале и в конце расчетного участка газопровода, МПа;
l – расчетная длина газопровода, км;
Аср – комплексное число.
Давление, которое необходимо поддерживать перед потребителем определяется суммой сопротивлений всех элементов газовой сети потребителя, а именно: сопротивлением газопроводов, газовой горелки, оборудования ГРУ и т. д. Абсолютное минимальное давление газа перед котельной должно быть не менее 0,21 МПа, перед остальными потребителями – 0,16 МПа.
Для расчета газопроводов выбирается ветка, на которой находится потребитель, определяющий давление в сети. Как правило, это районная котельная, так как в котельной имеется ГРП или ГРУ.
Гидравлический расчет производится по номограммам для расчета газопроводов среднего давления ([6, 7] или рисунок 6).
Сначала определяется среднее значение комплексного числа по формуле
Аср= (pн2 – pк 2) / L. (52)
Затем в зависимости от расчетного расхода газа и значения среднего комплексного числа Аср для данной ветки газопровода по номограмме определяется диаметр газопровода для каждого участка, фактическое значение комплексного числа и рассчитывается значение давления газа рк в конце каждого участка. Конечное давление pк на первом участке является начальным давлением pн на втором участке данной ветки, конечное давление на втором участке является начальным давлением на третьем участке, и т. д. После подбора диаметров газопровода для всех веток и участков, производится подбор диаметров газопровода для ответвлений. При этом начальным давлением будет являться давление газа в точке подключения, а конечным – давление перед потребителем.
Давление в конце участка определяется по формуле
(53)
Если при расчете окажется, что значение комплексного числа Аф > 10, то диаметр газопровода следует принимать по ближайшему значению Аф ≤ 10.
Результаты расчетов оформить в табличной форме (таблица 22).
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 22 – Гидравлический расчет тупиковой сети среднего давления
Номер участка  L,
 км  Lр,  км Qр. ч,
м3/ч pн,
ата Асрdу,
мм АфАф Lрpн2,
ата2pк,
ата

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 6 – Номограмма для расчета газопроводов среднего и высокого давления для природного газа (ρ = 0,73 кг/м3, ν = 15·10–6 м2/с)
14. Подбор оборудования ГРП
В ГРП установлено оборудование, обеспечивающее бесперебойную подачу газа к потребителю с нужным давлением. На входе газа в ГРП устанавливается задвижка, обеспечивающая открытие и закрытие подачи газа. На рисунке 7 показана принципиальная схема ГРП.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 7 – Принципиальная схема ГРП:
1 – газовый фильтр; 2 – предохранительно-запорный клапан (ПЗК); 3 – регулятор давления; 4 – газовый счетчик; 5 – предохранительно-сбросной клапан (ПСК); 6– задвижка; 7 – манометр, 8 – газовая свеча

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 8 – Расчетная схема для подбора оборудования ГРП:
1- газовый фильтр, 2-ПЗК, 3-регулятор давления
Все оборудование ГРП подбирается по давлению газа перед соответствующим аппаратом и по его пропускной способности Q, которая должна обеспечивать проход требуемого количества газа Qрасчгрп.
Расчетная схема для подбора оборудования ГРП представлена на рисунке 8.
Давление газа на входе в ГРП р1 принимается из расчета сети среднего давления, а расчетный расход газа – Qрасчгрп из расчета сети низкого давления.
Подбор оборудования следует начинать с подбора газового фильтра.
Газовый фильтр предназначен для очистки транспортируемого по газопроводам газа от пыли, ржавчины и других механических примесей, которые приводят к преждевременному износу газопроводов, запорной и регулирующей арматуры, нарушают работу контрольно-измерительных и регулирующих приборов.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 23 – Характеристика газовых фильтров
Фильтр Входное давление,
МПа,
не более Допустимая пропускная способность Q,
при входном давлении р1изб, МПа Масса,
кг
0,1 0,2 0,3 ФС-25 1,6 145 175 205 6
ФС-40 1,6 305 370 430 9
ФС-50 0,6 430 530 610 14
ФСС-40 0,6 535 655 755 11
ФСС-50 0,6 1070 1310 1510 21
ФВ-80 1,2 625 765 880 51
ФВ-100 1,2 890 1090 1250 57
ФВ-200 1,2 3500 4250 4900 145
ФГ-50 0,6 2500 3600 4500 125
Примечания:
1. Число после обозначения фильтра – условный диаметр, мм.
2. Пропускная способность указана при перепаде давления на кассете фильтра: сетчатого 2500, волосяного – 5000 Па.
Необходимая степень очистки фильтром газового потока обеспечивается при ограниченных скоростях газа, определяемых максимально допустимым перепадом давления р на фильтрующем элементе, который не должен превышать для сетчатых фильтров 5000, для волосяных – 10000, для новых фильтров или после их чистки и промывки, т. е. на чистой сетке или кассете, соответственно 2500 и 5000 Па.
Выбор фильтра следует производит по [6] или по таблице 23.
Если QрасчГРП и р1, при плотности газа г = 0,73 кг/м3, отличаются от табличных для выбранного фильтра, то его пропускная способность определится по формуле:
,(54)
где значения с индексом «таб» принимаются по таблице 23, индекс «абс» означает давление абсолютное, индекс «изб» означает давление избыточное, т. е.
pабс = pизб + B, (55)
где B = 0,1 МПа – барометрическое (атмосферное) давление.

Рисунок 9 – Номограмма для определения потерь давления в фильтрах типа ФН

Рисунок 10 – Номограмма для определения потерь давления в фильтрах типа ФГ

Рисунок 10 – Номограмма для определения потерь давления в фильтрах типа ФГ
Если полученное значение пропускной способности фильтра несколько больше Qрасчгрп производительности ГРП, то фильтр считается подобранным, если нет, то выбирается фильтр с большей пропускной способностью и выполняется пересчет по формуле (57).
Далее производится подбор регулятора давления.
Регулятор давления – это устройство, предназначенное для автоматического снижения и поддержания давления газа на определенном, заранее заданном уровне.
Выбор регулятора давления следует, производить по [6] или по таблице 24.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 24 – Основные характеристики регуляторов давления
Наименование Обозначение dу,
мм Диаметр седла, ммДавление Пропускная способность Q, м3/ч, при входном давлении р3изб, МПа Масса,
кг
Входное, МПа,
не более Выходное, кПа,
в пределах 0,1 0,3 Регулятор давления блочный конструкции Казанцева РДБК-25 25 21 1,6 1,0-60,0 310 620 26
РДБК-50 50 32 900 1790 38
РДБК-100 100 50 1,2 1420 2840 93
РДБК-100 100 70 2825 5650 93
Регулятор давления универсальный конструкции Казанцева РДУК2Н-50 50 25 1,2 0,5-60 900 1790 45
РДУК2Н-100 100 35 1420 2840 80
РДУК2Н-100 100 70 2825 5650 80
Регулятор давления типа РДГ-Н РДГ-50-Н 50 30 1,2 1,5-60 450 850 40
РДГ-50-Н 50 35 1,2 1,5-60 600 1250 40
РДГ-50-Н 50 40 1,2 1,5-60 850 1700 40
РДГ-80-Н 80 65 1,2 1,5-60 2250 4500 105
Регулятор давления типа РДГП-Н РДГП-50Н 50 50 1,2 1,5-60 1500 2050 40
РДГП-150Н 150 150 1,2 1,5-60 5000 6750 90
Пропускная способность регулятора с односедельным клапаном определяется согласно паспортным данным, а при их отсутствии может быть определена по формуле:
Q=1595fLp1φ1ρ0 ,(56)
гдеQ – расход газа при нормальных условиях, м3/час;
f – площадь седла клапана, см2;
L – коэффициент расхода, приводиться в паспорте на регулятор;
p1 – абсолютное входное давление газа, равное сумме рабочего входного избыточного давления и атмосферного, МПа;
ρ0 – плотность газа при нормальных условиях, кг/м3;
φ – коэффициент, зависящий от отношения абсолютных давлений на входе в регулятор давления и выходе из него p2p1, определяется по табл. 25 приложения или по формуле
φ=kk-1p2p12k-p2p1k+1k ,(57)
гдеk – показатель адиабаты.
В справочных таблицах приведена величина пропускной способности регуляторов давления при плотности газа 0,73 кг/м3 при различном входном давлении (Qтабл. – табличное значение пропускной способности регулятора). Табличное значение выходного давления для регуляторов низкого давления и среднего давления приведены в табл. 24.
В действительности плотность газа зависит от компонентного состава газа и может колебаться в широких пределах, а давление газа на выходе из ГРП в сеть низкого давления, как правило, не превышает 300 даПа (изб.), т.е. все параметры могут отличаться от табличных значений. В этом случае необходимо произвести перерасчет фактической пропускной способности регулятора давления по соотношению
Qфакт.=Qтабл.p1факт.φфакт.p1табл.φтабл.ρфакт.0,73 .(58)
Пропускная способность двухседельных регулирующих клапанов может быть определена по формуле
Q=5245BK∆pp1273,15+tρ0 ,(59)
гдеQ – расход газа при температуре t, м3/ч;
B – коэффициент, учитывающий расширение среды и зависящий от от-ношения p2p1, находится по рис. приложения;
∆p – перепад давлений на регуляторе давления, МПа, ∆p=p1-p2;
K – коэффициент пропускной способности;
t – температура газа, .
Таблица 25 – Коэффициент φ в зависимости от отношения p2p1при показателе адиабаты k=1,32p2p1φp2p1φp2p1φ0,00 0 0,34 0,430 0,68 0,453
0,02 0,082 0,36 0,439 0,70 0,446
0,05 0,130 0,38 0,446 0,72 0,438
0,06 0,169 0,40 0,453 0,74 0,429
0,08 0,203 0,42 0,458 0,76 0,419
0,10 0,232 0,44 0,463 0,78 0,407
Окончание таблицы 25
p2p1φp2p1φp2p1φ0,12 0,258 0,46 0,467 0,80 0,394
0,14 0,282 0,48 0,470 0,82 0,379
0,16 0,303 0,50 0,472 0,84 0,362
0,18 0,323 0,52 0,474 0,86 0,343
0,20 0,341 0,54 0,474 0,88 0,322
0,22 0,358 0,56 0,474 0,90 0,298
0,24 0,373 0,58 0,473 0,92 0,270
0,26 0,386 0,60 0,471 0,94 0,236
0,28 0,399 0,62 0,468 0,96 0,195
0,30 0,410 0,64 0,464 0,98 0,140
0,32 0,421 0,66 0,459 1,00 0

Рисунок 11 – Зависимость коэффициента B от отношения p2p1После пересчета пропускной способности регулятора давления должно выполняться условие:
0,1Qфакт.≤QГРП≤0,8Qфакт. . (60)
Если условие выполняется регулятор считается подобранным, а если нет, то выбирается другой регулятор и осуществляется пересчет пропускной способности.
15. Расчет количества катодных станций1. Поверхность всех газопроводов
Sг = d l · 10–3, м2. (61)
Диаметры d и длины l газопроводов берутся из таблиц гидравлического расчета сетей низкого и среднего давления.
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 25 – Преобразователь автоматический сетевой катодный (ПАСК)
Наименование
параметров Ед.
изм. ПАСК-М
0,6-48/24 У1ПАСК-М
1,2-48/24 У1ПАСК-М
2,0-96/48 У1ПАСК-М
3,0-96/48 У1ПАСК-М
5,0-96/48 У1Напряжение
однородной питающей сети
частотой 50 Гц В 220±22
Номинальная
выходная мощность кВт 0,6 1,2 2,0 3,0 5,0
Номинальное
выпрямленное напряжение В 48/24 48/24 96/48 96/48 96/48
Номинальный
выпрямленный ток А 12,5/25 25/50 21/42 31/62 52/104
КПД, не менее % 63 63 65 67 68
Коэффициент мощности,
не менее 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85
Установка
защитного потенциала В 0,8-3,5
Точность поддержания
защитного потенциала % ±2
Габаритные размеры мм 5003801000 7004501300
Масса кг 110 123 135 155 205
Таблица SEQ Таблица \* ARABIC 26 – Преобразователь сетевой катодный (ПСК)
Наименование
параметров Ед.
изм. ПСК 0,6-48/24 У1ПСК 1,2-48/24 У1ПСК 2,0-96/48 У1ПСК 3,0-96/48 У1ПСК 5,0-96/48 У1Напряжение
однородной питающей сети
частотой 50 Гц В 220±22
Номинальная
выходная мощность кВт 0,6 1,2 2,0 3,0 5,0
Номинальное
выпрямленное напряжение В 48/24 48/24 96/48 96/48 96/48
Номинальный
выпрямленный ток А 12,5/25 25/50 21/42 31/62 52/104
КПД, не менее % 72 72 72 72 72
Коэффициент мощности,
не менее 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
Режим работы Неавтоматический
Габаритные размеры мм 5003801000 7004501000
Масса кг 105 118 130 150 200
2. Плотность поверхности газопроводов на 1 га защищаемой территории:
. (62)
3. Плотность тока, необходимая для защиты:
j = 20,1 + (99 – 33,9d – 4,96) · 10–3, мА·м, (63)
где – удельное сопротивление грунта, = 1550 Ом·м.
4. Суммарный защитный ток с 30% запаса:
∑J = 1,3 j Sг · 10–3, А. (64)
5. Количество катодных станций:
, (65)
где jк. с – ток одной станции (25-30 А).
6. Радиус действия одной станции:
, м. (66)
7. Обычно применяется кабель АВРБ 316. Сопротивление кабеля длиной 100 м составляет Rкаб = 0,0646 Ом.
8. Сопротивление анодного заземления из чугунных труб (d = 150 мм) составляет Rа. з = 0,54 Ом.
9. Выходное напряжение катодной станции рассчитывается по формуле
Uвых = 25 (Rкаб + Rа. з), В. (67)
Uвых = 25 · (0,0646 + 0,54) = 15,115 В.
10. Тип станции подбирается по таблицам 25, 26 – по выходному напряжению, с запасом 50%.
16. Защита ГРП и ШРП от попадания молнииИспользование тех или иных методов защиты от различных воздействий заряда молнии производится в строгом соответствии с классификацией объектов в части устройства молниезащиты (конструктивные характеристики объекта, его назначение и значимость и т. п.). Существующие методы предусматривают защиту как от первичных, так и от вторичных воздействий молнии.
Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также от интенсивности их газовой деятельности в районе их местонахождения должны иметь молниеотвод в соответствии со СНиП 305-69. Существует три категории по устройству молниеотводов. ГРП и ШРП относятся ко второй категории.
Здания и сооружения, относящиеся к первой и второй категориям, должны быть защищены от прямых ударов молнии, от электростатической и электромагнитной индукции и от заноса потенциала через наземные и подземные металлические конструкции.
Прямой удар является наиболее опасным из всех проявлений молнии с точки зрения поражения зданий и сооружений. Защита зданий и сооружений второй категории от прямых ударов молнии осуществляется отдельно стоящим или установленным на защищаемом объекте неизолированным от него стержневым или тросовым молниеотводом.
В проекте необходимо предусмотреть отдельно стоящие стержневые молниеотводы, которые получили наибольшее распространение, благодаря простоте изготовления и дешевизне. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, воспринимающее прямой удар молнии и отводящее токи молнии в землю. Молниеотвод состоит из следующих основных элементов:
молниеприемника, воспринимающего прямой удар молнии, несущей конструкции, токоотвода, обеспечивающего отвод молнии;
заземлителя, отводящего ток в молнии в землю и обеспечивающего контакт с землей молниеприемника;
токоотвода, который присоединяется к заземлителю, имеющему величину импульсного сопротивления не более 10 Ом.
Прямой удар молнии непосредственно в молниеотводное устройство или вблизи него вызывает явление вторичного воздействия на объект. Вторичные воздействия проявляются в виде электростатической и электромагнитной индукции. Защита от электростатической индукции обеспечивается присоединением всего оборудования и аппаратов, находящихся в установках, к защитному заземлению электрооборудования. Защита от электромагнитной индукции выполняется устройством через каждые 25-30 метров металлических перемычек между трубопроводами и другими металлическими конструкциями, расположенными друг от друга на расстоянии 10 см и менее. Установка перемычек в местах соединений (стыки, ответвления) трубопроводов не требуется.
Для защиты от заноса высоких потенциалов наземными металлическими конструкциями, сооружаемыми на эстакадах, необходимо на вводе в защищаемый объект присоединить их к заземлителю защиты от электростатической индукции на ближайших к объекту двух опорах эстакады присоединять к заземлителям с импульсным сопротивлением не более 10 Ом.
Вдоль трассы эстакады через каждые 250-300 метров присоединять стойки к заземлениям с импульсным сопротивлением не более 50 Ом.

Рисунок 12 – Молниеотвод (общий вид)

Рисунок 13 – Расчет молниеотвода
Библиографический список
СНиП 23-01-99. Строительная климатология. М.: ГИП ЦПП, 2000.
СНиП 2.07.01-89*. Планировка и застройка городских и сельских поселений. М.: ГП ЦПП Госстроя России, 1993.
СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. М.: ГУП ЦПП, 2003.
СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. М.: ЗАО «Полимергаз», ГУП ЦПП, 2004.
Ионин А. А. Газоснабжение: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1989.
Стаскевич Н. Л., Северинец Г. Н., Вигдорчик Д. Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л.: Недра, 1990.
Пешехонов Н. И. Проектирование газоснабжения: Примеры расчета. Киев: Будiвельник, 1970.
СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. М.: ГП ЦПП, 1994.
СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: ГП ЦПП, 1996.
Газорегуляторные пункты и установки: Справочник / Под ред. В. А. Жилы, И. В. Мещанинова, О. В. Платонова. М.: ЗАО «Полимергаз», 2000.

Приложенные файлы

  • docx 14788048
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 1

Добавить комментарий