Раздел 8. Системы газоснабжения
8.1. Основные принципы построения систем газоснабжения
Технологически система газоснабжения городов на природном газе последовательно включает следующие звенья: промысловая система, дальнее транспортирование, система газоснабжения городов и поселков
(рис. 8.1).
Добыча природных газов осуществляется при помощи скважин, дохо-дящих до газоносного горизонта.
Скважину бурят быстровращающимся буром-долотом, который раз-рушает породы в забое.
При эксплуатации газовых месторождений для каждой скважины ус-танавливается оптимальный дебит газа, который зависит от размеров за-лежи, пластового давления, характера сил, вызывающих движение газа.
150 км
ПП
Рис. 8.1. Принципиальная схема газотранспортной системы: Ск — скважины; Сеп — сепараторы; ПГ — промысловые газопроводы; ПГРС — промысловая газорас-пределительная станция; МГ — магистральный газопровод; ПКС — промежуточная компрессорная станция; ЛЗА — линейная запорная арматура; ГРС — газораспредели-тельная станция; ПХ — подземное хранилище газа; ПП — промежуточный потребитель
Максимально возможная производительность скважин при полностью открытой задвижке на фонтанной арматуре называют свободным дебитом. Рабочий дебит составляет 20-25 % свободного. Регулирование дебита осу-ществляется штуцером.
111
При эксплуатации скважины устанавливают постоянный расход газа. Режим работы газовой скважины не меняют. На газовом промысле бурят несколько скважин, которые присоединяют к специальным коллекторам, и поток направляют к промысловой газораспределительной станции (ПГРС).
Газ из скважины поступает в сепараторы, где от него отделяются твердые и жидкие механические примеси. Далее по промысловым газо-проводам газ поступает в промысловые газораспределительные станции. Здесь газ очищают в масляных пылеуловителях, осушают, одорируют и снижают давление газа до расчетного значения, принятого в магистраль-ном газопроводе.
Газ перед подачей в газопровод подвергают осушке (снижают темпе-ратуру точки росы на 5-7 С ниже рабочей температуры в газопроводе), поскольку при определенных внешних условиях влага может конденсиро-ваться, образовывать ледяные пробки и кристаллогидраты, а в присутствии сероводорода и кислорода — вызывать коррозию газопроводов и оборудо-вания.
Для своевременного выявления утечек газа ему придают запах — одорируют. В качестве одоранта применяют этилмеркаптан (С2H5SH). Ко-личество вводимого в газ одоранта определяют таким образом, чтобы при концентрации в воздухе газа, не превышающей 1/5 нижнего предела взры-ваемости, ощущался резкий запах одоранта.
При движении газа по магистральному газопроводу происходит паде-ние давления вследствие потерь на трение. Поэтому для обеспечения нор-мальной работы газопровода через каждые 150-200 км устанавливаются компрессорные станции, на которых повышается давление газа. Компрес-сорные станции обеспечивают подачу газа с давлением ризб до 5 МПа к га-зораспределительным станциям (ГРС), которые являются головными со-оружениями при вводе газа в населенный пункт. На ГРС газ проходит че-рез фильтры и регуляторы давления. Давление газа, поступающего с ГРС в газораспределительные сети, обычно не превышает 1,2 МПа.
Для возможности проведения ремонтов предусматривают линейную за-порную арматуру, которую устанавливают не реже чем через 25 км. Для на-дежности газоснабжения и возможности транспортировать большие потоки газа магистральные газопроводы выполняют в две или несколько ниток. Га-зопроводы строят диаметром 1220 и 1420 мм, что повышает экономичность
112
газотранспортной системы. Для увеличения пропускной способности маги-стральных газопроводов их проектируют на давление 7,5 МПа.
связи с неравномерностью потребления газа возникает необходи-мость его хранения. Так, в летний период потребление газа сокращается, и требуется хранение излишков газа с тем, чтобы использовать его зимой. Для выравнивания сезонной неравномерности служат подземные храни-лища газа, в качестве которых используют истощенные газовые и нефтя-ные месторождения. Для выравнивания часовой неравномерности потреб-ления газа широко используют аккумулирующую емкость последнего уча-стка магистрального газопровода.
Магистральные газопроводы выполняют из стальных труб, соединяе-мых сваркой. Трубы изготовляют из высококачественных углеродистых и легированных сталей.
При прокладке магистрального газопровода обычно выбираются ма-лонаселенные места. Трасса газопровода должна быть удалена от каких-либо сооружений на расстояние до 250 м. Вдоль магистрального газопро-вода располагается зона отчуждения, на территории которой запрещено строительство стационарных объектов и разрытие грунта.
Магистральные газопроводы прокладываются под землей, за исклю-чением небольших участков при пересечении каких-либо препятствий. Га-зопроводы укладываются ниже зоны промерзания грунта, глубина заложе-ния до верхней поверхности трубопровода должна составлять не менее 0,8 м при диаметре более 1000 мм.
При пересечении небольших водных преград и оврагов газопровод прокладывается на опорах. Пересечение широких водных преград осуще-ствляется либо в подводных траншеях с глубиной заложения не менее 0,5 м, либо с помощью дюкеров. Удержание газопровода и дюкера в затоп-ленном состоянии осуществляется специальными грузами. Переходы через преграды осуществляются двумя нитками, причем пропускная способность каждой нитки принимается не менее 70 % пропускной способности подво-дящих газопроводов. Под автотрассами и железнодорожными путями га-зопроводы прокладываются в футлярах.
северных районах газовые магистрали проходят по территории веч-ной мерзлоты. На этих участках осуществляется надземная прокладка га-зопроводов и нефтепроводов. Вдоль трассы строятся специальные бетон-ные опоры, на которые укладываются трубопроводы выше уровня грунта.
113