Газифікація с. Комиші Сумської області природним газом двохступеневою системою поліетиленовими газопроводами з розробкою газифікації житлового будинку та технології будівництва поліетиленовими газопроводами з висвітленням технології зварювання поліетилено

Газифікація с. Комиші Сумської області природним газом двохступеневою системою поліетиленовими газопроводами з розробкою газифікації житлового будинку та технології будівництва поліетиленовими газопроводами з висвітленням технології зварювання поліетилено

Пояснювальна записка до дипломного проекту

На тему: «Газифікація с. Комиші Сумської області природним газом двохступеневою системою поліетиленовими газопроводами з розробкою газифікації житлового будинку та технології будівництва поліетиленовими газопроводами з висвітленням технології зварювання поліетиленових труб в розтруб»

1. Загальна частина

1.1 Вступ

За сучасних умов паливно-енергетичний комплекс (ПЕК) значною мірою забезпечує функціонування всіх галузей економіки України і ступінь добробуту населення. Фактично він посів місце фундаменту як в економіці, так і в державі загалом. Саме від стану справ у ПЕК залежить розвиток промисловості, сільського господарства, сфери послуг, комунального господарства і, врешті-решт, рівень розвитку всього суспільства та якість життя.

Оскільки ПЕК має таке велике значення у житті країни, привертають увагу перспективи його розвитку. І особливо це стосується нафтогазової галузі-найважливішої складової вітчизняного ПЕК. Адже її частка у наповненні державного бюджету перевищує четверту частину, а природний газ становить 45% всіх енергоносіїв, що споживаються в Україні.

Зокрема, у 2000 р. загальний видобуток природного газу в нашій державі становив 18,1 млрд. м3, у 2001 р. - 18,4, а в 2002 р. - вже 18,8 млрд. м3. У першому кварталі 2003 р. видобуток газу склав 4,38 млрд. м3 (100,7% від планових показників), тоді як за аналогічний період минулого року - 4,33 млрд. м3. Сьогодні є шанси вже до 2007 р. вийти на рівень видобутку, передбачений Національною програмою « Нафта і газ України до 2010 р.», - 19-20 млрд. м3 газу на рік. Наша держава має другу за величиною у Європі систему магістральних газопроводів, а за обсягами надання транзитних послуг посідає перше місце на світовому ринку транспортування газу. Обсяг транзиту природного газу територією України був таким: у 2000 р. - 120,6 млрд. м3, у 2001 р. - 123,4, у 2002 р. - 121,4 млрд. м3. За перший квартал цього року про транспортовано загалом 61,6 млрд. м3 газу, що на 12% більше за показник аналогічного періоду минулого року. Загальна довжина газопроводів перевищує 37 тис. км, у тому числі 14 тис. - це магістральні газопроводи діаметром 1020-1420 мм. Пропускна здатність системи на вході до України становить 290, а на виході - 175 млрд. м3 на рік. Ця система забезпечує як подачу газу внутрішнім споживачам, так і до 90% експортних поставок російського газу до країн СНД, Європи та Туреччини.

Надійність газопостачання підтримується розвиненою мережею газосховищ. Загальна активна місткість 13 існуючих підземних сховищ газу становить 34,5 млрд. м і є найбільшою в Європі після Росії. До того ж більшість сховищ розташовано поблизу транзитних газопроводів біля західного кордону України. Крім того, тривають роботи з подальшого розширення сховищ. На Пролетарському підземному сховищі газу після введення у дію другої черги активна потужність підвищиться з 1 до 4,1 млрд. м.

На черзі перспективне завдання з перетворення деяких газосховищ України на євро сховища, оскільки послуги із зберігання газу є одним із шляхів збільшення надходжень від використання нашої газової інфраструктури.

Тому використання газового палива дозволяє підвищити інтенсифікації виробництва завдяки поліпшенню умов праці на виробництві, скороченню витрат праці на одиницю умовного продукту. Комплексна програма соціальної культурного розвитку населених пунктів України передбачає суттєве поліпшення житлових і комунально-побутових умов життя населення. Максимальний ефект досягається при комплексному використанні газу для тепло забезпечення житлових будинків, об'єктів комунально-побутового обслуговування і виробництва.

При проектуванні, будівництві і реконструюванні систем газопостачання, які використовують природній газ і газоповітряні суміші з збитковим тиском не більшим 1,2 МПа, слід керуватися вказівками ДБН В.2.5-20-2001, Правилами безпеки систем газопостачання України, Правилами експлуатації електроустаткування іншими нормативними документами.

Суттєве значення при проектуванні і будівництві газових мереж і обладнання мають раціональний вибір систем газопостачання і створення умов для їхньої безаварійної роботи шляхом використання сучасного обладнання з високою ступінню автоматизації.

1.2 Вихідні дані, опис проектованих об'єктів

У відповідності з завданням на проектування, необхідно запроектувати систему газопостачання населеного пункту, розміщеного в Сумській області.

Кліматичні дані для населеного пункту є такі: 21

- тривалість опалювального періоду, n, 195 діб;

- середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період,

toc, складає - 2,5 оС;

- розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування системи опалення, tо, - 24 оС;

- розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування систем вентиляції, tвент, - 12 оС.

У с. Комиші ґрунти переважно чорноземи і відносяться до категорії.

Газ, який надходить в село, видобувається із Качанівського родовища, при розрахунках витрат газу приймаю нижчу теплоту згорання газу Q=37 Дж/м2. 8

Газифіковане село займає територію 39,5 га.

Забудова села складається з індивідуальних одноповерхових житлових будинків з земляними ділянками, в яких встановлено:

- для приготування їжі приготування гарячої води і харчів для худоби газові плити типу - ПГ-4;

- для опалення будинків і приготування гарячої води двохконтурні побутові котли; та двохповерхових житлових будинків, в яких встановлено:

- для приготування їжі - ПГ-4,

- для опалення і приготування гарячої води двохконтурні побутові котли.

В індивідуальному користуванні жителів села знаходиться 1000 свиней і 500 корів.

Основними споживачами газу є молокозавод, ферма ВРХ, цегельний завод.

Молокозавод на технологічні потреби, а також для опалення приміщень витрачає 0,8 млн. м3/рік, газу.

Ферма ВРХ витрачає 0,44 млн. м3/рік газу на технологічні потреби і для опалення свого приміщення.

Цегельний завод споживає 1 млн. м3/рік газу на технологічні потреби і для опалення приміщення.

Проектом передбачається також газифікація комунально-побутових споживачів - середня школа, дитсадок, адміністративна споруда, будинок культури та інше. Та великих комунально-побутових підприємств: немеханізованої пральні, лазні, лікарні, хлібопекарні, підприємства громадського харчування.

2. Розрахунково-технічна частина

2.1 Загальні положення по підрахунках витрат газу

При розроблені проекту газопостачання населеного пункту визначаю річну і годинну витрати газу на розрахунковий період з урахуванням перспективи розвитку об'єктів-споживачів природного газу. Розрахунковий період визначається планом перспективного розвитку населеного пункту і складає 20…25 років.

Витрати газу знаходжу окремо для кожної категорії споживачів: на комунально-побутові і санітарно-гігієнічні потреби населення, на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання житлових і громадських будинків, на потреби промислових підприємств.

Споживання газу в населеному пункті в основному залежить від кількості жителів, ступеню благоустрою житла, кількості і потужності промислових підприємств, кліматичних умов.

2.2 Розрахунок газопостачання

2.2.1 Визначення кількості жителів

Витрати газу на комунально-побутові і теплофікаційні потреби населеного пункту залежать від кількості жителів. Кількість населення N, чол., може бути визначена по даним статистичного обліку. Але якщо їх кількість не відома, то її визначаю окремо для кожного з районів населеного пункту згідно формули

N=Fж / f, (2.1)

де Fж - загальна площа житлових будинків у районі, м?;

f - норма забезпеченості загальною площею, м?/чол (для існуючої забудови, а також малоповерхової забудови f=18 м?/чол? для багатоповерхової f=15 м?/чол; для перспективної f=21 м?/чол.), [22].

Загальну площу житлових будинків у районі визначаю за формулою

Fж=Fз*В, (2.2)

де Fз-площа забудови у районі, га (визначається по генплану);

В-густина житлового фонду, м?/га, [22].

Приводжу приклад розрахунку першого району.

Fж=38*500=19000 м2.

N=19000/18=1056 чол.

Інші розрахунки проводжу аналогічно, результати зводжу в таблицю (дивись таблицю 2.1)

Таблиця 2.1 - Кількість жителів

Vрк-п=N*S*x*qн/Qр*10-6, (2.3)

де N - чисельність населення, чол.;

S - розрахункова кількість комунальних послуг, [3];

x - ступінь забезпечення газопостачанням побутових потреб (приймається в межах від 0 до 1 згідно вихідних даних);

qн - норма витрати теплоти на даний вид комунальних послуг, МДж/рік, [1];

Qр - нижча теплота згорання палива, МДж/м?.

Витрати газу на потреби підприємств торгівлі, побутового обслуговування населення невиробничого характеру необхідно приймати в розмірі 5% від витрат газу житловими будинками.

Приводжу приклад розрахунку першого району.

Vрк-п=1056*1*1*4600/37*10-6=0,13 млн. м?/рік

Інші розрахунки проводжу аналогічно, результати зводжу в таблицю

Таблиця 2.2 - Річні витрати газу на комунально-побутові потреби

Сумарні годинні витрати газу на комунально-побутові потреби населеного пункту становлять Vгодк-п =229 м ?/год.

По результатам розрахунків годинних витрат газу на великі комунально-побутові підприємства розміщую одну лазню, одну лікарню, одну механізовану пральню, один хлібозавод.

2.2.3 Витрати газу на потреби теплопостачання

Годинну витрату газу, на опалення і вентиляцію житлових і громадських будинків Vгодов, м ?/год, визначаю за формулою

Vгодов = 3600 * [1 + К * (1 + К1)] * , (2.5)

де К - коефіцієнт, який враховує витрату газу на опалення громадських будинків (К = 0,25), [22];

К1 - коефіцієнт, який враховує витрату газу на вентиляцію (при розрахунках приймається К1 = 0,4), [22];

q0 - укрупнений показник mах теплового потоку на опалення 1м2 загальної площі, Вт/м2, [22];

- коефіцієнт корисної дії системи теплопостачання (0,7);

Fж - площа житлової забудови, м2, (дивись табл. 2.1).

Річну витрату газу на потреби теплопостачання, Vров,

млн. м ?/рік, визначаю за формулою

Vpов = mов*Vгодов *10-6, (2.6)

де mов - кількість годин використання максимуму системи опалення і вентиляції, год/рік.

Значення mов знаходжу по формулі

mов = n0[24], (2.7)

де n0 - тривалість опалювального періоду, діб/рік, [22];

tв - температура внутрішнього повітря = 200С;

tо - розрахункова температура за опалювальний період,0С, [22];

tс - середня температура для розрахунку системи опалення, 0С, [22];

tвен - розрахункова температура для проектування системи вентиляції,0С, [22];

tоc - середня розрахункова температура зовнішнього повітря за опалювальний період, 0С, [22];

Z-кількість годин роботи систем вентиляції (приймаю 10 год/добу).

Приводжу приклад розрахунку першого району.

mов =195*[24*(1+0,25)/(1+0,25+(0,25*0,4))*((20+25)/20+24))+10*0,25*0,4*

*((20+2,5)/(20+12))]=2369 год/рік.

Vгодов=3600*[1+0,25*(1+0,4)]*(171*19000*10-6)/(37*0,7)=661 м ?/год.

Vров=23,69*661*10 -6=1,5 млн. м ?/рік.

Інші розрахунки проводжу аналогічно, результати зводжу в таблицю (дивись таблицю 2.4)

Таблиця 2.4 - Витрати газу на потреби теплопостачання

Загальні витрати газу на місцеве теплопостачання становлять: годинні-836 м ?/год, річні-1,9 млн. м ?/рік.

2.2.4 Витрати газу на потреби промислових підприємств

Кількість газу, спожитого промисловими підприємствами, знаходяться на основі теплотехнічних характеристик встановленого обладнання, яке забезпечує технологічні процеси і опалювально-вентиляційні потреби.

Годинну витрату газу визначаю окремо Vгод, м ?/год, для кожного із промислових підприємств по формулі

Vгодп-п = 3600*Q /Qнр*, (2.8)

де Q - потужність встановленого обладнання, МВт;

- коефіцієнт корисної дії обладнання (?= 0,7).

Річні витрати газу на потреби промислових підприємств, Vрікп-п, млн. м ?/рік, визначаю по формулі

Vрікп-п = Vгодп-п /Кмах*10-6, (2.9)

де Кмах - коефіцієнт годинного максимуму витрати газу вцілому по підприємству, приймається в залежності від виду виробництва, [22].

Приводжу приклад розрахунку ферми ВРХ

Vгод = 3600*0,6/(34*0,7)=91 м ?/год.

Vрікп-п =91/(1/4860)*10-6 = 0,44 млн. м ?/рік

Інші розрахунки проводжу аналогічно, результати зводжу в таблицю (дивись таблицю 2.5)

Таблиця 2.5 - Витрати газу на потреби промислових підприємств

2.2.5 Розрахункові витрати

За результатами розрахунків витрат газу різними категоріями споживачів з урахуванням рекомендацій по підключенню споживачів до газових мереж складаю зведену таблицю розрахункових витрат газу. На основі даних визначаю навантаження на мережі низького і високого тисків, а також ГРП.

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.6).

Таблиця 2.6 - Зведена таблиця розрахункових витрат газу

Загальна годинна витрата природного газу населеним пунктом складає - 1658 м3/год.

2.3 Система газопостачання

2.3.1 Вибір і обґрунтування систем газопостачання

У дипломному проекті прийнята двохступенева система газопостачання:

При виборі системи газопостачання я врахував такі показники, як надійність, безпечність, технологічність і економічність.

Споживачами газу низького тиску в населеному пункті є: житлові будинки, невеликі комунально-побутові обєкти і лікарні. Мережі низького тиску проектую кільцевими для збільшення надійності системи газопостачання.

До мережі середнього тиску підключені слідуючи обєкти: великі промислові підприємства, великі комунально-побутові підприємства.

Мережі середнього тиску виконані тупіковими. Джерелом газопостачання населеного пункту є ГРС, яка розміщена на південному заході на відстані 400 метрів від житлової забудови.

Всі зовнішні газопроводи прокладаються підземним способом на глибині не менше 0,8 метра. Відмикаючи пристрої розміщені на вході і виході з ГРП, ГРС, перед споживачами на відгалуженнях, перед житловими будинками

2.3.2 Визначення оптимальної кількості ГРП

Оптимальне число газорегуляторних пунктів (ГРП), n0, визначаю за формулою

nо = Vр-р /Vопт, (2.10)

де Vр-р - рівномірно розподілене навантаження району, який обслуговується гідравлічно зв'язаною мережею газопроводів низького тиску, м3/год;

Vопт - оптимальне навантаження на 1 ГРП, м3/год (залежить від радіусу оптимальної дії ГРП Rопт, питомого навантаження на мережу низького тиску l, м3/год*чол).

Vопт = m*е*R2опт /5000, (2.11)

де m - густина населенняв районі, чол / Га;

е - питоме навантаження на мережу низького тиску, м3/год*чол;

Rопт - оптимальний радіус дії.

Густина населення m визначається згідно формули

m=N/Fз, (2.12)

де N-число жителів у районі, чол;

Fз-площа забудови, га.

Питоме навантаження на мережу низького тиску е визначаю за формулою

е= Vр-р/N, (2.13)

Оптимальний радіус дії ГРП Rопт визначаю згідно формули

Rопт=6,5*(С0,388*(0,1*?P)0,081)/?0,245*(m*е)0,143, (2.14)

де ?P-розрахунковий перепад тиску у вуличних газопроводах

низького тиску, (?P=1200 Па), [22];

?-коефіцієнт густини мереж низького тиску, м -1;

С-вартість ГРП, грн. (С=20000 грн).

Коефіцієнт густини мереж низького тиску визначаю згідно формули

?=0,0075+0,003*(m/100), (2.15)

Розрахунки веду в формі таблиці (дивись таблицю 2.7)

Приводжу приклад розрахунку.

Rопт = 6,5*((50000,388 *(0,1*1200)0,081)/0,0085245 *(33*0,83)0,143=680 м.

?=0,0075+0,003*33/100=0,0085 м-1.

е=1067/1292=0,83 м3/год.

Vопт=33*0,83*6802/5000=807 м3/год.

n0 =1067/807=1,3 шт.

Результати зводжу в таблицю.

Таблиця 2.7 - Визначення оптимальної кількості ГРП

В результаті розрахунку проектую одне ГРП для обслуговування двох районів, так як оптимальний радіус дії достатній, а витрата ГРП невелика і складає - 1067 м3/год.

2.4 Гідравлічний розрахунок газопроводів

2.4.1 Гідравлічний розрахунок газопроводів середнього тиску

Мета розрахунку - визначення діаметрів труб для проходження необхідної кількості газу при допустимих втратах тиску, або навпаки - знаходження втрат тиску при транспортуванні необхідної кількості газу по трубам існуючого діаметру.

Джерелом газопостачання мереж середнього тиску є ГРС.

Гідравлічний режим роботи газопроводів призначаю виходячи з умов максимального використання розрахункового перепаду тиску. Розрахунок розподільчих мереж виконують у наступній послідовності:

1) накреслюю розрахункову схему газопроводів на яку наносять:

а) місце розташування ГРС, зосереджених споживачів з вказівкою їх шифрів і навантажень (годинна витрата газу);

б) схему газопроводів середнього тиску з поділом на ділянки. Нумерацію вузлів виконую починаючи від джерела газопостачання до найбільш віддаленого споживача;

в) розрахункові витрати газу та геометричні довжини ділянок.

В розрахункових схемах витрати газу спочатку наносять на відгалуження

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5