Безпека при проектуванні газопроводів
Природний газ як високоефективний енергоносій широко застосовується в даний час в багатьох ланках суспільного виробництва, робить прямий вплив на збільшення випуску промислової та сільськогосподарської продукції, зростання продуктивності праці і зниження питомих витрат палива.
Разом з тим газовому паливу притаманні і негативні моменти:
Сучасні розподільчі системи газопостачання являють собою складний комплекс споруд, що складається з наступних основних елементів: газових кільцевих, тупикових і змішаних мереж низького, середнього і високого тиску, прокладених на території міста або іншого населеного пункту всередині кварталів і всередині будівель; на магістралях - газорозподільних станцій (ГРС), газорегуляторних пунктів і установок (ГРП, ШРП та ГРУ), систем зв'язку, автоматики і телемеханіки. Весь комплекс споруд повинен забезпечувати безперебійну подачу газу споживачам. В системі повинно бути передбачене відключення окремих її елементів і ділянок газопроводів для проведення ремонтних та аварійних робіт, вона повинна забезпечувати безперебійну подачу газу споживачам, бути простою, безпечної, надійної і зручної в експлуатації.
Проектування газопроводу є найважливішим етапом газифікації об'єкта. Саме при проектуванні визначається тип обладнання, розташування трубопроводів, димоходу і вентиляції. Для цього необхідно знати і суворо дотримуватися існуючі та перевірені досвідом норми, які стосуються площі приміщення, його скління, перетину вентиляційного каналу. Найчастіше багато хто з них ігноруються через нерозуміння. Це відбувається в тих випадках, коли газопостачання проектується недостатньо компетентними фахівцями. При проектуванні і монтажі не слід забувати про естетику, оскільки газові котли кидаються в очі і повинні вписуватися в інтер'єр. Саме з розробки проектної документації, як правило, починається будь-яке будівництво. Від якості виконаного проекту залежить багато чого. Неписьменні технічні рішення можуть призвести до подорожчання будівництва, неправильного функціонування систем або до їх небезпечність.
Проектуванням газорозподільних мереж можуть займатися тільки спеціалізовані організації або спеціалізовані структурні підрозділи організацій широкого профілю, здатні забезпечити якісно і у встановлені терміни розробку проектно-кошторисної документації. Для цієї мети організації повинні мати відповідне матеріально-технічне та нормативне забезпечення, а головне підготовлений і атестований персонал, рівень знань і досвід якого повинен відповідати поставленому завданню. Важливе значення має наявність виробничих приміщень і сучасних засобів забезпечення проектування. наприклад,
від оснащеності організації засобами комп'ютерного забезпечення та розмножувальної техніки багато в чому залежать терміни виконання і графічне якість робіт.
позначки і координати осі трубопроводу, привести інформаційно-технічні дані для підготовки і виконання будівельно-монтажних робіт.
Недотримання нормативних вимог, помилки при розробці проектної документації проектної документації та проведенні інженерних вишукувань можуть обернутися підвищеним ризиком експлуатації об'єкта, матеріальними втратами, нанесенням шкоди навколишньому середовищу. Тому, цілком очевидно, що при визначенні підрядної проектної організації замовники звертають увагу не тільки на вартість, але і на якість послуг, що надаються.
На стадії проектування закладаються і технічні рішення, які визначатимуть рівень безпеки і надійності при подальшій експлуатації газорозподільної мережі. Від якості проектів залежить не тільки експлуатаційна безпека об'єктів, що зводяться, а й ефективність вкладених у будівництво коштів і ресурсів. З метою зниження ризику аварій реалізовані в проектах вимоги до безпеки повинні бути максимально досяжні.
Крім формальної відповідності до положень технічних норм проектовані газові мережі повинні відповідати критеріям безперервності подачі газу, довговічності та експлуатаційної надійності, безпеки для населення та навколишнього середовища. Виходячи з умов забезпечення економічного будівництва, надійної і безпечної експлуатації (з урахуванням можливих змін планувальних і природних умов) в проектах слід передбачати, як правило, підземну прокладку газопроводів. Надземна та наземна прокладка газопроводів повинна здійснюватися за відповідним обґрунтуванням.
Для будівництва надземних газопроводів застосовуються сталеві труби, для підземних - сталеві та поліетиленові. Останнім часом перевага віддається останнім, оскільки вони стійкі до корозії і тому довговічні, до того ж при проектуванні газопроводу вже не потрібно продумувати комплекс заходів антикорозійного захисту. В цілому можна сказати, що сьогодні проектування і будівництво газопроводів і систем газифікації є технічно досить розробленої галуззю і вибір фірм, які займаються даним видом діяльності, досить великий.
Вибір матеріалу труб (сталевих або поліетиленових), підземних газопроводів, що прокладаються по території населених пунктів і міжселищних газопроводів, слід здійснювати на підставі проробок з урахуванням корозійної агресивності грунтів, наявності блукаючих струмів, відповідно до вимог ГОСТ та ПБ
Для проектування і будівництва нових газопроводів з поліетиленових труб, а також реконструкції сталевих газопроводів застосовуються поліетиленові (в тому числі профільовані) труби або синтетичні тканини шланги і спеціальний двокомпонентний клей, що відповідають вимогам СНиП 42-01, а також державних стандартів і технічних умов, затверджених в встановленому порядку.
Товщина стінки поліетиленової (в тому числі профилированной) труби характеризується стандартним розмірним відношенням номінального зовнішнього діаметра до номінальної товщини стінки (SDR), яке слід визначати в залежності від тиску в газопроводі, марки поліетилену і коефіцієнта запасу міцності по формулі (1)
З'єднання сталевих труб повинно проводитися, як правило, зварюванням. Зварене з'єднання повинно бути рівноміцним основному металу труб або мати гарантований заводом-виробником (згідно ГОСТ або ТУ) коефіцієнт міцності. Труби за ГОСТ 3262-75 *, зварні шви яких не мають характеристики міцності зварного з'єднання, допускається застосовувати для газопроводів низького тиску.
При використанні сталевих труб необхідно вжити всіх необхідних заходів для захисту металу труб від корозії, що досягається методами електрохімічної і механічної захисту газопроводів. Ці заходи є досить трудомісткими і дорогими.
Труби та трубна арматура (в тому числі поліетиленові крани)
вибираються відповідно до нормативної документації, затвердженої в
встановленому порядку. При проектуванні і будівництві газопроводів, як правило, повинні використовуватися труби і з'єднувальні деталі, які мають однакове значення показників SDR і MRS.
Не рекомендується застосовувати в якості сполучних деталей при будівництві газопроводів зварні відводи, трійники і хрестовини.
Внутрішній діаметр труби визначається гідравлічним розрахунком відповідно до СП 42-101.
Для будівництва і реконструкції газопроводів застосовуються поліетиленові труби, виготовлені відповідно до нормативних документів.
Поліетиленові труби із захисною (поліпропіленової) оболонкою до-пускається застосовувати без пристрою піщаної основи при прокладанні в мелкокаменістих грунтах, при безтраншейних способах будівництва та реконструкції.
Поліетиленові профільовані труби (дозволені до застосування при реконструкції в установленому порядку) виготовляються з ПЕ 80 або ПЕ 100 з SDR 26, SDR 17 / 17,6, SDR 11, формуються спеціальним термомеханическим методом і відновлюють свою первісну круглу форму під дією тиску і температури пари .
Для з'єднання поліетиленових профільованих труб зі стандартними поліетиленовими трубами або елементами використовуються сполучні
деталі з заставними електронагрівачами з SDR не більше 17,6.
При прокладанні газопроводів по стінах будівель і сооружени й відстань (у світлі) до огороджувальних конструкцій повинна прийматися не менше половини діаметра газопроводу.
Відведення землі під газопровід повинен мати ширину, рівну поперечному габариту споруд на підземному газопроводі і найбільшій довжині траверси (ригеля), включаючи консолі опор, естакад, переходів.
Пристрій компенсаторів за рахунок кутів повороту траси газопроводів в межах габаритів автомобільних і залізничних доріг допускається при обгрунтуванні їх безпеки.
Розрахунки конструкцій газопроводів на міцність і стійкість, а також гідравлічний розрахунок газопроводів повинні проводитися за відповідними методичними документами, затвердженими в установленому порядку.
Розрахунок газопроводів повинен проводитися на поєднання навантажень, що діють на газопровід, по часу дії, напряму, а також на навантаження, викликані грунтовими і природними умовами (пученіє, просадки, сейсмічні впливи, підробіток територій та ін.).
При розрахунку навантажень, що діють на газопровід, слід враховувати власну масу труби і арматури, попереднє напружений стан газопроводів, температурні перепади, можливий вплив додаткових навантажень при зсувних і паводкових явищ.
Для надземних газопроводів при наявності вібраційних навантажень або розташованих в сейсмічних районах слід передбачати кріплення, що забезпечують їх переміщення і не допускають скидання газопроводу з опор.
При надземному прокладанні газопроводів слід передбачати стандартні рухомі та нерухомі опорні частини або виконані за типовими або окремими проектами.
Проліт між опорами слід визначати з урахуванням деформацій опор, що викликаються природними впливами. При прогнозованих деформаціях грунту конструкція опори, як правило, повинна передбачати можливість відновлення проектного положення газопроводу.
Надземні газопроводи повинні прокладатися на опорах, естакадах, переходах, виконаних з негорючих матеріалів.
Крок опор газопроводу слід визначати з урахуванням навантажень від газопроводів, впливу грунтів на опори, а також природних впливів. Висота прокладки повинна прийматися відповідно до будівельних норм і правил.
Ділянки надземного газопроводу між нерухомими опорами слід розраховувати з урахуванням впливів на них змін температури стінки труби, тиску. Для компенсації цих впливів слід використовувати самокомпенсацією газопроводів за рахунок кутів поворотів траси або компенсаторів заводського виготовлення (лінзові, сильфонні).
При виборі матеріалів труб, арматури, сполучних деталей і виробів для газопроводів і технічних пристроїв для систем газоспоживання слід керуватися затвердженої номенклатури з урахуванням тиску, розрахункових температур і інших умов.
Товщина стінки труби повинна бути не менше 3 мм для підземних і наземних в обваловании газопроводів і 2 мм для надземних і наземних без обвалування.
Товщину стінок труб для підводних переходів слід приймати на 2 мм більше розрахункової, але не менше 5 мм, на переходах через залізниці загальної мережі - на 3 мм більше розрахункової, але не менше 5 мм.
Сталеві труби повинні містити вуглецю не більше 0,25%, сірки - 0,056%, фосфору - 0,046%.
Величина еквівалента вуглецю для вуглецевих і низьколегованих сталей не повинна перевищувати 0,46%.
Вимоги до матеріалу труб з поліетилену, маркування і до методів випробувань поліетиленових труб для газопроводів повинні відповідати державним стандартам.
Використання вторинного поліетилену для виготовлення газових труб не допускається.
Поліетиленові труби, використовувані при будівництві газопроводів, повинні бути виготовлені з поліетилену з мінімальною тривалою міцністю (MRS) не менше 8,0 МПа.
При будівництві поліетиленових газопроводів можна використовувати труби і з'єднувальні деталі, що мають різне значення MRS.
Прокладка підземних газопроводів з поліетиленових труб допускається:
на території поселень тиском до 0,3 МПа;
поза територією поселень (міжселищні) тиском до 0,6 МПа.
Коефіцієнт запасу міцності повинен прийматися не менше 2,5.
Допускається передбачати прокладку підземних газопроводів з поліетиленових труб тиском понад 0,3 МПа до 0,6 МПа на території поселень з одно-двоповерхової і котеджної забудовою з коефіцієнтом запасу міцності не менше 2,8.
Для поселень чисельністю до 200 жителів допускається прокладка підземних газопроводів з поліетиленових труб тиском до 0,6 МПа з коефіцієнтом запасу міцності не менше 2,5.
Проектна схема газових мереж повинна забезпечувати їх безпечну і надійну експлуатацію, транспортування газу з заданими параметрами по тиску і витраті.
Газовикористовуюче обладнання, автоматика безпеки та регулювання процесу горіння газу повинні забезпечувати безпеку спалювання газу з заданими параметрами по тиску і витраті.
Проектування, будівництво, експлуатація мереж газорозподілу, розташованих на територіях з особливими умовами, повинні здійснюватися з урахуванням наявності і значень їх впливів на газопровід, пов'язаних з рельєфом місцевості, геологічною будовою грунту, гідрогеологічних режимом, підробітком території, кліматичними та сейсмічними умовами, а також з іншими впливами і можливістю їх зміни в часі.
При проектуванні і будівництві газових мереж слід передбачати заходи з охорони навколишнього середовища, забезпечення пожежної безпеки та попередження надзвичайних ситуацій відповідно до чинного законодавства.
Межі охоронних зон газорозподільних мереж і умови використання земельних ділянок, розташованих в їх межах, повинні відповідати вимогам, встановленим законодавством Російської Федерації, умовах.