Описание работы системы газоснабжения со шкафными распределительными пунктами (ШРП) и шкафными пунктами (ШП)

Существует два варианта многоступенчатых распределительных сетей газоснабжения с жесткой межэлементной связью: разветвленные и кольцевые.

У разветвленных сетей газоснабжения газ поступает к потребителю по одному участку (по одному направлению), поэтому они являются тупиковыми системами.

Один из широко практикуемых вариантов распределительных сетей газоснабжения - кольцевание газопроводов, при котором газ потребителям может подаваться по двум взаимно заменяемым направлениям.

На выбор оптимального и наиболее надежного варианта существенное влияние оказывает характеристика объекта газоснабжения, т.е. планировка населенного пункта, плотность и этажность застройки, объемы потребляемого газа, наличие и характеристика газопотребляющих установок, стоимость труб, оборудования и др.

При выборе оптимального варианта снабжения потребителей газом возможны следующие наиболее распространенные структурные схемы распределительной системы газоснабжения населенных пунктов, состоящих из домов с разным уровнем потребления газа (рис. 3).

Схема I. Весь населенный пункт обслуживается одним ГРП и все подземные распределительные сети являются газопроводами низкого давления, включая подземную часть газопроводов — вводов для каждого отдельного потребителя.

Схема II. Все подземные распределительные сети, проложенные по территории населенного пункта, являются газопроводами среднего давления с установкой шкафных блочно-комплектных газорегуляторных пунктов на группу домов и газопроводов низкого давления, подключенных к потребителям.

 Схема III. Все подземные распределительные сети являются газопроводами среднего давления с установкой перед каждым потребителем индивидуальных регуляторов давления газа.

 

Рис. 3. Различные варианты схем (/-///) распределительных сетей газоснабжения

 

Из сравнительного анализа надежности функционирования этих систем, представленных на трех схемах, следует, что первая схема представляет собой одноступенчатую тупиковую систему, состоящую из двух основных последовательно соединенных элементов: ГРП и линейной части газопроводов низкого давления с комплексом отключающей запорной арматуры, компенсаторов, конденсатосборников и т.д. Отказ в работе любого из этих элементов приведет к аварийному отказу всей системы.

При анализе второй схемы видно, что вся распределительная сеть имеет двухступенчатую тупиковую систему газоснабжения, состоящую из двух основных элементов: газопроводов среднего и низкого давления и шкафных регуляторов на группу домов. Отказ в работе всей системы наступит только при отказе основного газопровода среднего давления или одновременном отказе всех ШРП, или всех газопроводов низкого давления. Но единственно правильным решением в этой схеме было предусмотрено секционирование системы на отдельные участки с установкой блочных ШРП на группу домов. В этом случае надежность системы надо рассматривать по отдельным участкам. Отказ в функционировании отдельного участка произойдет при выходе из строя одного из элементов: ШРП или газопровода низкого давления. А отказ любого элемента на этом участке для потребителей равноценен отказу всей системы газоснабжения. Но остальные участки системы будут продолжать подавать газ потребителям этих участков, и система будет функционировать. Поэтому секционирование системы газоснабжения на отдельные участки является одним из путей обеспечения надежного функционирования распределительной системы газоснабжения.

Третья схема представляет собой двухступенчатую тупиковую систему, состоящую из двух основных элементов газопровода среднего давления и индивидуальных шкафных регуляторов, но с параллельным соединением. Необходимое условие отказа в работе всей системы - отказ газопровода среднего давления или одновременный отказ всех шкафных регуляторов. Отказ в работе одного регулятора приведет к отключению только одного потребителя, а остальные будут продолжать получать газ, и система будет функционировать.

Из сравнительного анализа всех трех структурных схем следует вывод, что наименее надежна первая схема, а наиболее оптимальной и надежной является распределительная система, работающая по третьей схеме.

Таким образом, потребители, присоединенные к разветвленным тупиковым сетям, имеют одностороннее питание и не имеют резервных участков сети, по которым газ мог бы поступать к потребителям при отказе основных участков. Ввиду того, что разветвленная сеть не имеет резервирующих элементов, надежность системы газоснабжения определяется только надежностью элементов сети, по которым газ последовательно транспортируется к потребителям. Если у разветвленной сети будет выключен из работы элемент, например участок газопровода, то все потребители, которые присоединены за этим элементом, не получат газа.

Надежность разветвленной тупиковой сети можно повысить, например, дублированием, т.е. резервированием всех элементов. Однако этот способ повышения надежности распределения сетей с жесткой связью требует дополнительных материальных затрат и технически неприемлем. В распределительных сетях газоснабжения возможно дублирование только отдельных участков, которые питают систему в целом.

Один из наиболее рациональных методов повышения надежности разветвленных сетей газоснабжения - кольцевание.

Основное отличие кольцевых сетей от разветвленных заключается в том, что они состоят из замкнутых контуров, в результате чего газ может поступать к потребителям по двум или нескольким линиям, т.е. потребители имеют двустороннее или многостороннее питание. Если в расчетном режиме газ к узлу, к которому присоединен потребитель, поступает только по одному участку (например, узел 3 на рис. 4), все равно он обеспечен двухсторонним питанием. Действительно, если откажет участок 1-2 (см. рис. 4, а' и б'), тогда направление движения газа на отдельных участках изменится на противоположное и газ к узлу 3 будет поступать по другой линии питания - по участку 3-4.

Надежность кольцевой сети по сравнению с разветвленной значительно выше, так как она имеет резервирующие элементы - замыкающие участки. Надежность газоснабжения потребителя будет выше, чем надежность элементов сети, по которым газ в расчетном режиме последовательно движется к потребителям.

 

Рис. 4. Схемы подачи газа потребителям по тупиковым и кольцевым сетям:

а, б — варианты тупиковых сетей; а' б' — варианты кольцевых сетей; к, к' — точки встречи потоков для различных вариантов потокораспределения; 1 — узел подачи газа; 2—8 — узлы потребления газа.

 

При отказе элемента в расчетном пути газа к потребителю возникает другой путь движения газа через резервирующий элемент. Следовательно, надежность кольцевой сети будет выше надежности элементов, из которых она состоит.

Другое различие разветвленной и кольцевой сетей состоит в том, что у тупиковой разветвленной сети транзитные расходы распределяются по участкам однозначно, а у кольцевых сетей можно наметить очень большое число вариантов их распределения.

Высказанное положение можно проиллюстрировать на схемах сетей (см. рис. 4). Например, для схемы а, транзитный расход для участка 2-6 равен сумме расходов в узлах 5 и 6, и это является единственным решением.

В общем случае транзитный расход для любого участка будет равен сумме всех узловых расходов, расположенных за этим участком.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: