книги / Проектирование газораспределительных сетей из полиэтиленовых газопроводов

альтернативных вариантов исходя из местных условий проектиро­ вания. При выборе трассы газопроводов учитываются данные гео­ лого-гидрологических изысканий, рельеф местности, наличие су­ ществующих подземных коммуникаций, искусственных и естест­ венных преград.

Расстояния от полиэтиленовых газопроводов до зданий и под­ земных коммуникаций определяются в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01 и СНиП П-89 и должны быть не менее указанных в прил. I. В стесненных условиях при прокладке подземных газопро­ водов с давлением газа до 0,6 МПа, на отдельных участках трассы, между зданиями и под арками зданий разрешается сокращать до 50 % расстояния, указанные в СНиП 2.07.01 и СНиП П-89. В местах пересечений газопроводов или футляров и подземных инженерных коммуникаций расстояние по вертикали (в свету) следует принимать с учетом требований, но не менее 0,2 м. На участках сближения и на расстоянии не менее 5 м в каждую сторону от этих участков следует применять полиэтиленовые трубы, проложенные в защитном футля­ ре (см. рис. 2.14), без сварных соединений, или соединенные деталя­ ми с закладными нагревателями (ЗН), или соединенные сваркой встык при 100%-ном контроле стыков физическими методами.

При прокладке газопроводов на расстояниях, соответствующих нормативным, но менее 50 м от железных дорог общего пользова­ ния на участке сближения и по 5 м в каждую сторону глубина зало­ жения должна быть не менее 2,0 м. Стыковые сварные соединения должны пройти стопроцентный контроль физическими методами. При этом полиэтиленовые трубы должны иметь коэффициент запа­ са прочности не менее 2,8.

Применение футляров из полиэтиленовых трубопроводов на газопроводах не требует дополнительных затрат на активные мето­ ды защиты от коррозии. При использовании футляров из полиэти­ леновых труб для пересечения естественных и искусственных пре­ град рекомендуется проверять трубы расчетом на прочность (см. пример 6.5, пример 6.6).

При параллельной прокладке или пересечении полиэтиленового газопровода с бесканальной теплотрассой расстояние между ними уточняется теплотехническим расчетом. В результате данного расче­ та определяется расстояние между полиэтиленовым газопроводом

61

и тепловой трассой, которое исключает возможность нагрева поли­ этиленовых труб выше температуры 40 °С за весь период эксплуата­ ции. Методика и пример теплового расчета температурного поля при бесканальной прокладке тепловой трассы приводятся в прил. VI.

Глубина прокладки полиэтиленовых газопроводов зависит от ряда факторов: от характеристики грунтов, глубины промерзания, способа производства работ в местах пересечения с коммуникация­ ми. Глубина заложения газопровода должна быть не менее 0,8 м до верха газопровода или футляра в грунтах одинаковой степени пучинистости: малопучинистых и непучинистых (например, крупнозер­ нистые пески). Классификация грунтов по степени пучинистости приведена в прил. II. При других особых природных и климатиче­ ских условиях необходимо учитывать требования подразд. 4.4.

Вместах пересечения газопроводов из полиэтилена с улицами

ипроездами без применения защитных футляров глубина заложе­ ния газопровода должна быть не менее 1 м до верха трубы, длина углубленного участка предусматривается по 5 м в обе стороны от краев дороги.

При прокладке газопровода без футляра под дорогой V катего­ рии глубина заложения определяется расчетом на прочность, но не менее 1 м.

Вместах пересечения газопроводами железнодорожных и трам­ вайных путей и автомобильных дорог необходимо выполнять допол­ нительные требования, обеспечивающие безопасность в соответст­ вии с нормами [2].

По горизонтали места пересечения подземными полиэтилено­ выми газопроводами трамвайных и железнодорожных путей и ав­ томобильных дорог должны находиться на расстоянии:

-от мостов и тоннелей на железных дорогах общего пользова­ ния, трамвайных путях, автомобильных дорогах 1-Ш категорий 30 м;

-от пешеходных мостов, тоннелей через них 30 м;

-от мостов и тоннелей на железных дорогах необщего пользо­ вания, автомобильных дорогах IV-V категорий 15 м;

-от зоны стрелочного перевода (начала остряков, хвоста кре­

стовин, мест присоединения к рельсам отсасывающих кабелей и других пересечений пути) для трамвайных путей 4 м, для желез­ ных дорог 20 м;

62

- от опоры контактной сети 3 м.

Полиэтиленовые газопроводы всех давлений в местах пересе­ чений с железнодорожными и трамвайными путями, автомобиль­ ными дорогами I—IV категорий, а также магистральными улицами общегородского значения следует прокладывать в футлярах. В дру­ гих случаях вопрос о необходимости устройства футляров решает­ ся проектной организацией.

Футляры могут быть стальными или полиэтиленовыми. Обос­ нованием применения футляров из полиэтиленовых труб является способ прокладки, например метод наклонно направленного буре­ ния. На одном конце футляра следует предусматривать контроль­ ную трубку, выходящую под защитное устройство (см. рис. 2.14).

Концы футляров при пересечении газопроводами железных до­ рог общего пользования следует выводить на расстоянии от них не менее установленного СНиП 32-01. При прокладке межпоселковых газопроводов в стесненных условиях и газопроводов на территории поселений разрешается сокращение этого расстояния до 10 м при условии установки на одном конце футляра вытяжной свечи с уст­ ройством для отбора проб, выведенной на расстоянии не менее 50 м от края земляного полотна (оси крайнего рельса на нулевых отмет­ ках).

В других случаях концы футляров должны располагаться на расстоянии:

-не менее 2 м от крайнего рельса трамвайного пути и желез­ ных дорог с шириной колеи 750 мм, а также от края проезжей части улиц;

-не менее 3 м от края водоотводного сооружения дорог (кю­ вета, канавы, резерва) и от крайнего рельса железных дорог необще­ го пользования, но не менее 2 м от подошвы насыпей.

При пересечении газопроводами железнодорожных линий об­ щего пользования с шириной колеи 1520 мм глубина укладки газо­ провода должна соответствовать СНиП 32-01.

В остальных случаях глубина укладки газопровода от подошвы рельса или верха покрытия дороги, а при наличии насыпи — от се подошвы до верха футляра должна отвечать требованиям безопас­ ности, но быть не менее:

- при производстве работ открытым способом — 1,0 м;

63

-при производстве работ методом продавливания или наклон­ но направленного бурения и щитовой проходки — 1,5 м;

-при производстве работ методом прокола — 2,5 м. Повороты полиэтиленовых газопроводов выполняются поли­

этиленовыми отводами или упругим изгибом с радиусом не менее 25 наружных диаметров трубы.

Способ соединения полиэтиленовых трубопроводов зависит от толщины стенки трубы. Полиэтиленовые трубы при толщине стен­ ки не менее 5 мм соединяются сваркой встык или деталями с за­ кладными нагревателями, при толщине стенки менее 5 мм — толь­ ко деталями с закладными нагревателями. Минимальное расстоя­ ние между сварными стыками или деталями с закладными нагревательными элементами 0,5 м. Расстояния между соедини­ тельными элементами полиэтиленовых газопроводов должны быть не менее 0,5 м.

Трасса полиэтиленового газопровода обозначается путем уста­ новки опознавательных знаков и укладки сигнальной ленты по всей длине трассы. Пластмассовая сигнальная лента желтого цвета ши­ риной не менее 0,2 м с несмываемой надписью «Осторожно! Газ» (ТУ 2245-028-00203536) укладывается на расстоянии 0,2 м от верха присыпанного полиэтиленового газопровода.

На участках пересечений газопроводов с подземными инже­ нерными коммуникациями лента укладывается вдоль газопровода дважды на расстоянии не менее 0,2 м и на протяжении 2 м в обе сто­ роны от пересекаемого сооружения.

Для межпоселковых газопроводов возможно предусмотреть обозначение с помощью изолированного алюминиевого или медного провода сечением 2,5-4 мм2 с выходом концов его на поверхность под ковер или футляр вблизи от опознавательного знака. Провод про­ кладывается на расстоянии 0,2-0,3 м вдоль присыпанного газопрово­ да. Вывод провода-спутника над поверхностью земли под защитное устройство предусматривается в специальных контрольных точках, располагаемых на расстояниях не более 4,0 км друг от друга.

Допускается применение сигнальной ленты с вмонтированным в нее электропроводом-спутником или полосой металлической фольги, позволяющей определить местонахождение газопровода приборным методом.

64

4.3. Проектирование стальных вставок на полиэтиленовых газопроводах

Применение стальных вставок на полиэтиленовых газопрово­ дах предусматривается в местах присоединения металлической ар­ матуры, на вводах газопровода в здания, когда применение поли­ этиленовых труб в соответствии с требованиями норм [2] не допус­ кается. Для стальных вставок применяются трубы, отвечающие требованиям норм [2,3].

Для предупреждения коррозии стальных вставок предусматри­ вается электрохимическая защита (ЭХЗ), которая выбирается исхо­ дя из условий прокладки газопровода, данных о коррозионной ак­ тивности грунтов, наличия блуждающих токов, требуемого срока службы газопровода.

Если длина стальной вставки не более 10 м на линейной части полиэтиленовых газопроводов, допускается ЭХЗ не предусматри­ вать. Засыпка траншеи в этом случае по всей протяженности и глу­ бине должна быть песчаной. Для стального участка предусматрива­ ется весьма усиленная изоляция.

Для участков соединения полиэтиленовых газопроводов со стальными вводами в здания длиной не более 10 м при наличии электроизолирующих вставок на вводах также допускается не пре­ дусматривать ЭХЗ. При этом засыпка газопровода по всей протя­ женности и глубине траншеи должна быть песчаной. Изоляция стального участка должна быть весьма усиленная.

Во всех случаях неразъемные соединения «полиэтилен— сталь» должны укладываться на основание из песка (кроме пылеватого)

Рис. 4.1. Типовые схемы ответвлений «полиэтилен—сталь»

65

длиной по 1 м в каждую сторону от соединения, высотой не менее 10 см и присыпаться слоем песка на высоту не менее 20 см.

При реконструкции стальных газопроводов и замене их поли­ этиленовыми возникает необходимость в применении ответвлений «полиэтилен — сталь» (рис. 4.1). Если на реконструируемых участ­ ках имеют место отводы или тройниковые ответвления, то протяж­ ка через них полиэтиленовых труб не рекомендуется. В месте от­ ветвления или отвода предусматривается котлован и вырезка соот­ ветствующей соединительной детали стального газопровода.

4.4. Проектирование полиэтиленовых газопроводов

вособых природных и климатических условиях

Врайонах с сейсмичностью более 7 баллов, на подрабатывае­ мых, закарстованных территориях, при прокладке газопроводов

вгрунтах неодинаковой степени пучинистости, насыпных, среднепучинистых, сильно- и чрезмернопучинистых, в условиях много­ летней мерзлоты необходимо соблюдать ряд дополнительных тре­ бований, чтобы обеспечить надежность и безопасность системы га­ зораспределения.

При строительстве подземных газопроводов в сейсмических районах, на подрабатываемых и закарстованных территориях в мес­ тах пересечения с другими подземными коммуникациями, в местах разветвления сети, расположения неразъемных соединений «поли­ этилен — сталь», а также в пределах поселений на линейных участ­ ках через 50 м должны устанавливаться контрольные трубки. Для предохранения от механических повреждений контрольные трубки

взависимости от местных условий выводятся под ковер или другое защитное устройство.

При сейсмичности района проектирования газопровода более 7 баллов, на подрабатываемых и закарстованных территориях, в районах многолетнемерзлых грунтов для полиэтиленовых газо­ проводов должны применяться трубы с коэффициентом запаса прочности не менее 2,8. Сварные стыковые соединения должны проходить стопроцентный контроль физическими методами. В рай­ онах проектирования полиэтиленовых газопроводов с пучинистыми, просадочными и набухающими грунтами необходимо при вы­

66

боре глубины заложения учитывать глубину промерзания грунта. Прокладка газопровода ниже глубины промерзания позволит сни­ зить напряжения, возникающие от перемещения грунта в результа­ те процессов замораживания и размораживания.

Глубина прокладки газопроводов до верха трубы при одинако­ вой степени пучинистости, набухаемости или просадочности грун­ та по трассе принимается:

-в среднепучинистых, средненабухающих, сильнопучинистых и II типа просадочности — не менее 0,8 глубины промерзания, но не менее 0,9 м;

-в чрезмернопучинистых и сильнонабухающих — не менее 0,9 глубины промерзания, но не менее 1,0 м.

Глубина прокладки газопроводов в грунтах неодинаковой сте­ пени пучинистости, набухаемости или просадочности по трассе (резко меняющийся состав грунта, изменение уровня грунтовых вод, переход газопровода из проезжей части дороги в газон и др.), а также в насыпных грунтах принимается до верха трубы не менее 0,9 глубины промерзания, но не менее 1,0 м.

На подрабатываемых территориях, где проводились, проводят­ ся или будут проводиться горные разработки, трасса полиэтилено­ вого газопровода предусматривается преимущественно вне проез­ жей части территории, чтобы обеспечить вскрытие траншеи и дос­ туп к газопроводу в период интенсивных деформаций земной поверхности в результате горных выработок.

На подрабатываемых территориях необходимо обеспечить большую подвижность газопровода в грунте и снизить деформи­ рующее воздействие грунта на газопровод. Для этого газопровод укладывается непрямолинейно по дну траншеи и для засыпки тран­ шеи применяются малозащемляющие материалы: песок, песчаный грунт и другой грунт, обладающий малым сцеплением частиц.

Протяженность зоны защиты газопровода определяется длиной мульды сдвижения, увеличенной на 150 диаметров газопровода в каждую сторону от ее границы.

Переходы газопроводов через реки, овраги и железнодорожные пути в выемках, а также в местах, где возможно образование прова­ лов и трещин, как правило, предусматриваются надземными из стальных труб.

67

В пределах подрабатываемых территорий на газопроводах ре­ комендуется предусматривать дополнительную установку кон­ трольных трубок на углах поворота и в местах разветвления сети.

При проектировании полиэтиленовых газопроводов в районах с многолетнемерзлыми грунтами температура стенки газопровода должна быть не менее -15 °С в процессе эксплуатации при рабочем давлении. При этом не должен нарушаться естественный тепловой режим грунтового массива в зоне прохождения газопроводов.

Если свойства грунта вдоль трассы газопровода резко различа­ ются, то высота песчаного основания под газопроводом принимает­ ся не менее 20 см на расстоянии в каждую сторону от места стыков­ ки разнородных грунтов не менее 50 диаметров газопровода; при­ сыпка в этом случае должна осуществляться на высоту не менее 30 см.

Конструкция ввода газопровода должна обеспечивать возмож­ ность взаимных перемещений газопровода и зданий из-за темпера­ турных перемещений газопровода и осадок зданий или грунта.

Если газораспределительные сети из полиэтиленовых труб пре­ дусматриваются в районах с сейсмичностью свыше 8 баллов, на участках пересечения трассой газопровода активных тектониче­ ских разломов рекомендуется применять надземную прокладку из стальных труб.

Контрольные вопросы

1.Требования к проектной документации и ее состав.

2.Требования к трассе полиэтиленовых газопроводов.

3.Глубина прокладки полиэтиленовых газопроводов.

4.Способы соединения полиэтиленовых газопроводов.

5.Применение стальных вставок на полиэтиленовых газопро­ водах.

6.Особые природные и климатические условия, в которых не­ обходимо соблюдать дополнительные требования при проек­ тировании газопроводов.

68

5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ГАЗА

ИГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Один из основных вопросов проектирования газораспредели­ тельных сетей — определение диаметров участков и потерь давле­ ния, чтобы обеспечить потребителей требуемым количеством газа с заданным давлением. Для решения данной задачи необходимо оп­ ределить расчетные часовые расходы газа по участкам сети.

5.1. Определение годовых и расчетных часовых расходов газа потребителями

Газораспределительная система обеспечивает газом различных потребителей, поэтому при определении расхода газа рассматривают следующие их категории: хозяйственно-бытовые, коммунальные и общественные потребители; сельскохозяйственное, производст­ венное потребление; отопительная и вентиляционная нагрузка.

Основой для проектирования газораспределительных систем городов и населенных пунктов являются годовые расходы. Годовой расход газа может определяться по средним удельным нормам для каждой категории потребителей. Годовые расходы газа для населе­ ния с целью приготовления пищи и нагревания воды (без учета ото­ пления), предприятий бытового обслуживания населения, общест­ венного питания, предприятий по производству хлеба и кондитер­ ских изделий, а также для учреждений здравоохранения рекомендуется определять по нормам расхода теплоты, приведен­ ным в прил. VII (по данным в соответствии с ГОСТ Р 51617).

Годовые и расчетные часовые расходы теплоты на нужды ото­ пления, вентиляции и горячего водоснабжения определяют в соот­ ветствии с указаниями СНиП 41-01-2003.

Годовые расходы газа для каждой категории потребителей сле­ дует определять на конец расчетного периода с учетом перспекти­ вы развития объектов.

69

При разработке проектов генеральных планов городов и других поселений допускается принимать укрупненные показатели по­ требления газа, м3/год на 1 человека (при теплоте сгорания газа 34 МДж/м3 (8000 ккал/м3)):

- при наличии централизованного горячего водоснабжения —

120;

- при горячем водоснабжении от газовых водонагревателей —

300;

- при отсутствии всяких видов горячего водоснабжения — 180 (220 в сельской местности).

Годовые расходы газа на нужды предприятий торговли, быто­ вого обслуживания непроизводственного характера принимаются в размере до 5 % суммарного расхода газа (теплоты) на хозяйствен­ но-бытовых потребителей.

Годовой расход газа по средним удельным нормам для каждой категории определяется по формуле

зованным горячим водоснабжением, с газовыми во­ донагревателями, без горячего водоснабжения соот­ ветственно, чел.;

Чи Чъ Чъ — норма расхода теплоты на 1 человека в год, прожи­ вающего в квартире с централизованным горячим

70