Газоснабжение рабочего поселка на 15,5 тыс. жителей. Часть 4

1  2  3  4

---

4. ТЕХНОЛОГИЯ ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ И МОНТАЖНЫХ РАБОТ

 

4.1 Задание

 

К разработке принят раздел наружных газовых полиэтиленовых сетей среднего давления населенного пункта на 15,5 тыс. жителей. Регион расположения – Саратовская областьобласть.

Вид работ по монтажу – укладка газопровода из полиэтиленовых труб в траншею.

Рельеф застройки пункта — равнинный. Грунт в месте строительства – суглинок.

 

4.2 Составление технологической карты на вид работ

4.2.1 Разработка монтажного проекта

 

При разработке монтажного проекта используются рабочие строительные чертежи. Результаты разработки приводятся в графической части ВКР.

 

4.2.2 Подготовка объекта к монтажу

 

Перечень необходимых действий в процессе укладки газопровода:

Производство подготовительных работ: установка временных зданий (бытовок), сооружений, изготовление узлов и монтажных деталей.

Земляные работы: строительство защитных ограждений, временных мостов, работы по разбивке трассы, планировка площадей строительной техникой, разработка грунта строительной техникой.

Транспортные и заготовительные работы: транспортировка трубопроводов на трассу, сборка, сварка участков газопровода в плети на бровке траншеи.

 

4.2.3 Основные указания о методах производства работ

 

Строительство и монтаж инженерных сетей состоит из разработки траншей и котлованов, устройства песчаной подушки (10 сантиметрового основания) под газопровод, устройство камер с предварительной зачисткой дна котлованов и траншеи, укладка, стыковка участков труб на 10 сантиметровое основание в траншее, стыковую сварку на дне траншеи. Производится установка отключающей арматуры, монтаж отводов, тройников.

Гидравлическое испытание, окончательная засыпка: работы по присыпке газопровода песком (20 сантиметров выше верха), пневматическое испытание на прочность газопровода; контроль качества сварных швов, предварительная продувка системы воздухом давлением равным рабочему, засыпка траншеи строительной техникой, применяя каток на прицепе происходит уплотнение грунта.

Сдача и приемка в эксплуатацию: разбор ограждений, осуществление работ благоустройства по трассе, окончательная сдача в эксплуатацию объекта строительства.

Поточный метод применен для монтажа наружных сетей снабжения газом потребителей. Монтажные процессы выполняются, начиная с первой захватки, затем поэтапно на второй и остальных. Это в свою очередь позволяет поэтапно вести однородные процессы и параллельно вести разнородные. Это сокращает сроки и оптимизирует процесс выполнения работ тем самым давая возможность оптимально использовать ресурсы, задействованные при строительстве.

 

4.2.4 Подсчет объемов работ

 

Ширина траншеи по дну для газопроводов определяется по формуле

Е= Д+0,3, (4.1)

где Е – ширина траншеи по дну, м, но не менее 0,7м;

Д – диаметр трубопровода, м, в соответствии с монтажной схемой максимальный диаметр кольца среднего давления равен 160 мм,

Е= 0,315+0,3 = 0,615м, принимаем Е=0,7м.

Глубину прокладки газопровода h следует принимать не менее 0,8м от верха газопровода.

Глубина траншеи определяется по формуле:

Н=h+Д+0,1, (4.2)

где h – глубина прокладки газопровода от его верха до поверхности земли или покрытия, м;

0,1 – песчаная подушка;

Н=0,8+0,315+0,1=1,215 м.

Ширина траншеи по верху будет равна ширине траншеи по низу, т.е. принимается траншея с вертикальными стенами, А=Е=0,7м.

Объём земляных работ при разработке траншеи определится по формуле

где l – длина трассы (траншеи), м,

При разработке грунта одноковшовыми экскаваторами необходимо вычесть объем работ на подчистку траншеи на 0,1м вручную – 578 м³. Тогда объем, разрабатываемый экскаватором, будет 7023-578=6445м³.

Количество вешек принимается равным 50 шт. на 1 км трассы, тогда их количество будет равно 50∙8,258=413 шт.

Вскрытие асфальтового покрытия, а также разработка в нашем случае не учитываются, в связи с тем, что дороги в рассматриваемом населенном пункте на момент проведения монтажных работ не заасфальтированы.

Во время монтажа систем газораспределения из полиэтиленовых трубопроводов строительство колодцев, камер не производится. По всей трассе производится установка коверов для полиэтиленовых кранов и коверов чтобы выводить провода-спутники. Ковер под кран полиэтиленовый это сборное изделие из железобетона имеющее размеры 750х750. Его углубляют в землю на 50 см. Ковер для вывода провода-спутника — это стальная труба 159х4,5 мм. Труба также углублена в землю на 50 см и забетонирована бетоном марки М150. Объем грунта, который занимает каждый из коверов равны 0,281м³ и 0,141м³.

Согласно спецификации изделий и материалов, количество коверов необходимых для устройства полиэтиленового крана равно 158 шт. Под вывод проводов-спутников – 34 шт. При этом объем земляных работ под устройство коверов будет равно 158·0,281+34·0,141=49,2 м³.

При бесканальной прокладке газопровод присыпают вручную на высоту 20 см над верхом трубопровода. Засыпку выполняют с подбивкой пазух между стенками траншеи и трубопроводом. Грунт засыпают равномерно и послойно уплотняют.

После этого траншею засыпают до проектных отметок строительной техникой (бульдозером).

При строительстве коммуникаций в условиях города грунт вывозят с помощью самосвалов, а обратную засыпка осуществляют привозным песком.

Вычисляют объем ручной засыпки следующим образом. Из объема грунта приямков и траншей от дна до 20 см выше уложенного трубопровода вычитают объем уложенного трубопровода и установленных колодцев. Объем засыпки вручную составляет 1915м³.

Объемы земляных работ подробно представлены в приложении В.1.

Объем грунта, вывозимого в условиях города определяем с учетом начального увеличения грунта в объеме после разработки. Объем разрыхленного грунта определим по формуле:

V_р=V(100+P)/100, (4.4)

где V –грунта в объеме начальной (естественной) плотности, м³;

Р – показатель начального (остаточного) разрыхления грунта измеряется в % и определяется по таблице 1.7 [1];

V_р=7023·(100+14)/100=8007 м³.

Для монтажа применяем полиэтиленовые трубы, длина отрезов составляет 13 м.

Для определения количества стыков при сварке осуществляемой на бровке траншеи примем 66 стыков на 1 км (в условиях города) – 545 штук.

Опустив плети в траншеи, производят сварку трубопроводов в траншее: для условий города принимаем 33 стыка на 1 километр трассы. По расчету 273 стыка.

Отводы и краны – 21 и 158 штук (принято по спецификации), количество тройники и крестовины – 31 шт.

 

4.2.5 Калькуляция трудовых затрат

 

Начальным документом при составлении графика(ов) работ — является калькуляция трудовых затрат. Трудовые затраты рассчитываем умножением объема определенного вида работы на соответствующую этому виду норму трудовых затрат (она указана в сборнике ЕНиР). Результаты представлены в приложении В.5.

Объем работ, а также нормативную трудоемкость определяем по каждой захватке. Ключевые монтажные работы выполняют при помощи строительной техники (кранов, бульдозеров, экскаваторов). Длительность работ, выполняемых на захватке (в сменах) рассчитываем, поделив трудоемкость работ по монтажу на число рабочих в бригаде (звене).

Работы выполнять с соблюдением техники безопасности при строительстве.

 

4.2.6 Потребность в основных строительных материалах, деталях и оборудовании

 

Необходимость в строительных материалах, деталях, механизмах, определяем по результату рассчитанных объемов работ, нормативных расходов материалов необходимых для строительства отнесенных к единице измерения.

Результаты приведены в приложении В.2.

 

4.3 Календарное планирование строительно-монтажных работ

4.3.1 Определение нормативной продолжительности производства монтажа

 

Нормативная продолжительность производства монтажа систем ТГВ определяется по формуле

(4.5)

где Т_об – трудоемкость работ, чел/дн;

N_ч – количество рабочих;

n_см – число смен;

 

4.3.2 Расчет физических объемов работ

 

Физические объемы работ рассчитаны на основании общей калькуляции затрат труда, приведенной в приложении В.5. Расчеты физических объемов работ представлены в приложении В.3.

 

4.3.3 Составление календарного плана строительно-монтажных работ

 

При помощи календарного плана производства строительных и монтажных работ определяем последовательность и срок выполнения рабочих операций, которые входят в проект производства работ. Определяем их взаимосвязь. Календарный план производства работ приводим в графической части ВКР.

 

4.3.4 Технико-экономические показатели

 

Для систем ТГВ определяются затраты труда в человеко-днях на 1м трассы путем деления суммы человеко-дней на протяженность трассы.

Машиноемкость определяется делением суммы машино-смен на длину трассы

 

4.4 Расчет потребности в электроэнергии

 

Расчет необходимых потребностей в электрической энергии нужно определять на основе информации о необходимой потребности в электрической энергии для питания машин и механизмов, а также мощностей на нужды освещения

где ∑P_с – мощность силовая, кВт;

∑P_св – мощность устройств освещения, кВт;

k₁, k₂ – коэффициенты одновременности потребления (k₁=0,75, k₂=1,0);

cos φ – принимается равным 0,75.

Электроэнергия расходуется на дежурное освещение в ночное время, на освещение административных и бытовых помещений, проездов и переходов:

— охранное освещение 2 кВт на 1 км;

— освещение административных и бытовых помещений 15 Вт на 1м²;

— монтаж стальных и железобетонных конструкций, сварка труб 2,4 Вт на 1 м²;

— производство земляных работ во вторую смену 0,8 Вт на 1м².

Так как суммарный расход электрической энергии более 20 кВт, то нужно предусмотреть наряду с запиткой от местных электросетей, автономный электрогенератор.

 

4.5 Расчет потребности воды

 

Расчет временного водопровода производят по максимальному суточному расходу воды на производственные и бытовые нужды.

Максимальный секундный расход на производственные нужды определяется по формуле:

где К_СМ – коэффициент неравномерности потребления воды в смену, К_СМ=1,5;

ΣQ_СМ – суммарный максимальный суточный расход воды на производственные нужды, взятый согласно нормам расхода, техникой и установками, л/сут.

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды согласно нормам расхода, на одного рабочего составит

где n_р – наибольшее количество рабочих в смену;

n₁ – норма потребления на 1 человека в смену – 15 л;

n₂ – норма на прием одного душа – 30 л;

k₂ – коэффициент неравномерности потребления воды 2,7;

k₃ – коэффициент использования душа 0,3.

Расчетный расход воды составит

где Q_пож – расход воды на противопожарные цели 10л/с.

По полученному расходу определим диаметр труб временного трубопровода, см

(4.12)

принимаем полиэтиленовые трубы ПЭ 100 SDR 11 140х12,7 с диаметром условного прохода Ду125.

 

4.6 Расчет потребности в сжатом воздухе для продувки и опрессовки трубопроводов

 

Расчет потребности сжатого воздуха для продувки и опрессовки газопроводов

где наибольший внутренний диаметр испытываемого газопровода, м;

испытательное давление, (принимаемое по табл. 15 [7]), МПа;

средняя длина трубопроводов, испытываемых в смену, м;

Расчетная производительность компрессорной установки, м³/мин

где Q_пр – расход воздуха на отдельные технологические процессы, принимается равным 2,2м³/мин;

 

4.7 Расчет потребности во временных зданиях

 

За основание, при расчете площади временных зданий (бытовок) и сооружений принимаем максимальное количество работников в смену, с учетом работников, которые занят на второстепенном производстве — 24%, неучтенные работ — 10%, ИТР – инженерно-технические работник. 1 инженерно-технические работник на 20 рабочих. Данные представлены в приложении В.4.

 

4.8 Временное теплоснабжение

 

Временное снабжение тепловой энергией строительных площадок осуществляется для: обеспечения теплоснабжения процессов, направленных на технологические нужды; сушка и отопление возводимых объектов; горячее водоснабжение, вентиляция, отопление, санитарно-бытовых, административных и хозяйственных строений, возводимых на время строительства. Системы временного снабжения теплом рассчитываем только на период строительства объекта.

 

4.9 Охрана труда

 

Охрана труда на объекте строительства представляет собой структуру законодательных, технических и организационных решений, которые направленны на обеспечение благоприятных и безопасных условий труда.

 

ГЛАВА 5. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА

 

Предельно допустимые выбросы ПДВ

Основное загрязнение, вызываемое во время эксплуатации котельных это выбросы продуктов сгорания в окружающую среду. Данные выбросы не должны превышать предельно-допустимых (ПДВ) и рассчитываться на основании [15].

Окружающий нас воздух является из важнейших компонентов для нормальной жизнедеятельности организма. Так как в процессе техногенного воздействия на окружающую среду возникают выбросы в атмосферный воздух, необходимо следить за концентрацией веществ, отрицательно влияющих на элементы окружающего мира, такие как животные растения и др. Данные выбросы при превышении предельно-допустимых концентраций могут оказывать канцерогенное, мутагенное, а также тератогенное воздействие на непосредственно человека.

Предельно-допустимые выбросы – это нормативный выброс вредного (загрязняющего вещества) в атмосферный воздух, который нормируется для данного источника в соответствии с техническим нормативом, предельно допустимых выбросов и уровнем фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии обязательного не превышения данным источником экологических нормативов предельно допустимого уровня загрязнения атмосферного воздуха, предельно допустимого воздействия на экологические системы.

Таким образом при наличии источника загрязнения, появляется необходимость в расчете предельно-допустимых концентраций загрязняющий веществ и сравнении его с нормативным, если полученные результаты превышают нормативные показатели, необходимо предусматривать мероприятия по снижению концентрации загрязняющих веществ.

При установлении ПДВ учитываются фоновые концентрации С_ф.

Значение ПДВ (г/с) для одиночного источника с круглым устьем в случаях С_ф<ПДК определяется согласно [15] для горячих источников по формуле:

где ПДК_м.р. – предельно допустимая концентрация вещества (мг/м³),

C_ф — фоновая концентрация (мг/м³),

Н – высота дымовой трубы (м),

А – климатически коэффициент,

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере,

n, m и η- коэффициенты, учитывающие подъем факела под трубой.

Расчет предельно-допустимых веществ для котельной.

Имеется котельная, расположенная на ровной местности, время ее работы 6934 час/год. Высота дымовой трубыH=17 м; диаметр устьяД=0,5 м; объем выбрасываемой газовоздушной смесиV₁=11,2м3/с; валовой выброс золыM=2,6г/с; фоновая концентрацияC_ф=0;ПДК_м.р.для золы = 0,05 мг/м³; температура газовоздушной смесиТ₁=+125 °С, температура самого жаркого месяца (июль)Т₁=+25 °С.

А=200,F=1,η=1, приf<100,n=1, приV_м≥2, m=0,98.

Рассчитать норматив предельно-допустимого выброса (ПДВ).

С_ф= 0 < ПДК_м.р.

г/с

За год работы котельной ПДВ составит:

Вывод: ПДВ при данной высоте трубы составляет 19.11 т/год, что меньше нормативного ПДВ равного 53,91 т/год, принимаемого по [11].

 

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИКА СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

 

В процессе строительства возникает необходимость наиболее дешевого и рационального способа строительства: с минимальными капитальными вложениями. Подобными вопросами занимается такая наука как экономика строительства. Данная наука исследует общие и локальные экономические законы, которые встречаются в капитальном строительстве. Экономика строительства тесно связана с научными дисциплинами, которые изучают экономические законы распределения, обмена, общественного производства и потребления материальных благ и опирается на достижения специализированных научных дисциплин. Одной из таких дисциплин является «Организация и технология строительного производства». Однако сама экономика строительства является основой для других социальных и экономических дисциплин (специальностей), например «Финансирование и кредитование строительства», «Сметное дело», «Экономика труда в строительстве»

Общая экономическая теория является научной и методической базой при изучении процессов, которые проходят на строительном предприятии. Она изучает функциональные аспекты разных наук изучающих развитие кредитов и финансов, экономику труда, ценообразование, обеспечение материально-техническое, управление, планирование, организацию производства по отраслям в масштабах экономики целого государства.

Экономика строительства как наука – позволяет определять необходимость, а также целесообразность научно-технического прогресса. Непрерывное совершенствование техники, а также возможность и целесообразность ее использования определяется именно экономической теорией. Конечно, использование техники повышает производительность труда работников всех направлений, но в то же время возникают значительные расходы на покупку и содержание данной техники.

Экономика строительства включает в себя производственные отношения в области строительства, в том числе процессы рыночных структур, взаимоотношения между владельцем частной собственности и объектами частной собственности, а также планирование процесса строительства, расчеты потребности в материальных ресурсах и рабочей силе, влияние государства на данную сферу. Данная наука также изучает проблематику производственных отношений, отношение производителей непосредственно со структурами, осуществляющими строительство и контроль.

Первоначальным документом, дающим понимание экономической эффективности, одновременно являющейся планом в строительстве, является локальная смета. Данная смета составляется исходя из данных, полученных из определенного раздела проекта. Данная информация предоставляется сметчикам от инженера-проектировщика, в виде спецификаций и ведомостей объемов работ. Спецификации и ведомости объемов работ получают в результате разработки рабочей документации, предназначенной для строительства. После расчета локальной сметы, появляется понимание о стоимости строительства объекта, потребность в материальных и технических ресурсах, а также необходимости вспомогательных зданий и сооружений.

На данный момент расчет производится базисно-индексным методом. Данный способ расчета является устаревшим, но применяется и по сей день в связи с отсутствием альтернативы.

Сметная стоимость строительно-монтажных работ состоит из прямых затрат (ПЗ), накладных расходов (НР) и сметной прибыли. Сумма трех этих составляющих является ценой продукции (Ц).

В данный момент используется различное программное обеспечение. В данной квалификационной работе производились расчеты в программном комплексе «Гранд-смета». Локальная смета приведена в приложении Г.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Представленная выпускная квалификационная работа рассматривает проектирование схемы газоснабжения населенного пункта Саратовской области.

Проектом предусмотрены гидравлические расчеты сетей низкого давления и сетей среднего давления. Расходы рассчитаны исходя из установленного газопотребляющего оборудования на отопление, горячее водоснабжение, технологические нужды и на коммунально-бытовые нужды. При расчете сетей учитывались нормативные потери по длине и потери давления в местных сопротивлениях. В зависимости от полученных потерь давления по участкам подбиралось газорегулирующее оборудование. Исход из протяженности сетей и численности потребителей было определено количество шкафов (ШГРП) – 12 штуки. Данные шкафы поставляются заводской готовности.

В разделе по охране труда и технике безопасности были рассмотрены мероприятия, обеспечивающие безопасную экспуатацию газораспределительных сетей, а также мероприятия по безопасности при выполнении строительно-монтажных работ.

Для наглядного примера было конкретного примера потребителем газа в данной работе рассмотрена котельная и раздел газоснабжения для нее. При подборе оборудования проводились исследования и патентный

В качестве конкретного потребителя газа данным проектом предусмотрена система газоснабжения котельной. Для подбора газовых горелок проводились исследования на поиск оптимального варианта среди патентов и современной литературы.

Основной целью являлась проработка системы внутреннего газоснабжения котельной и его автоматизация, а также организация строительства наружного газопровода, с расчетом затрат на земляные работы, потребляемые энергоресурсы и потребность в механизмах и рабочей силе. За основу был принят поточный метод строительства с разработкой оптимального графика передвижения рабочих сил и механизмов.

Для оценки затрат на строительство создана локальная смета и определена общая стоимость затрат на строительство.

Для оценки воздействия на окружающую среду на время строительства и эксплуатации разработан раздел «Охрана воздушного бассейна».

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Российская Федерация Свод правил 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб / ЗАО «Полимергаз». – М.:ГУП ЦПП, 2004. – 165 с.
2. Российская Федерация Свод правил 42-102-2003. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов / Госстрой России. – М.: 2003. – 160 с.
3. Российская Федерация Свод правил 42.13330.2011. Градостроительство. Планирование и застройка городских и сельских поселений. – М., 1991. – 56 с.
4. Российская Федерация Свод правил 44.13330.2011. Административные и бытовые здания / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2011. – 16 с.
5. Российская Федерация Свод правил 54.13330.2011. Здания жилые многоквартирные / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2011. – 26 с.
6. Российская Федерация Свод правил 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России.– М.:ГУП ЦПП, 2012.–54 с.
7. Российская Федерация Свод правил 62.13330.2011*. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002 (с Изменениями №1, 2) / Госстрой России. – М.: Госстрой, 2014. – 32 с.
8. Российская Федерация Свод правил 131.13330.2012. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2012. – 56 с.
9. ГОСТ Р 50838-2009. Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия /Госстрой России. – М.: Стандартинформ, 2011. ̶ 62 с.
10. ЕНиР Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой. – М.: Стройиздат, 1989. – 228 с.
11. ЕНиР Сборник Е9. Сооружение систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации. Выпуск 2. Наружные сети и сооружения / Госстрой. – М.: Прейскурантиздат, 1987. – 99 с.
12. ЕНиР Сборник Е22. Сварочные работы. Выпуск 2. Трубопроводы / Госстрой. – М.: Прейскурантиздат, 1987. – 80 с.
13. Брюханов, О.Н. Основы эксплуатации оборудования и систем газоснабжения: учебник / О.Н. Брюханов, А.И. Плужников. – М.: Инфра-М, 2017. – 256 с.
14. Жила, В.А. Газоснабжение: учебник / В.А. Жила. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2014. – 368 с.
15. Жила, В.А. Автоматика и телемеханика систем газоснабжения / В.А. Жила. – М.: Инфра-М, 2015. – 240 с.
16. Ионин, А.А. Газоснабжение: учебник / А.А. Ионин. – 5-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2012. – 448 с.
17. Магадеев, В.Ш. Системы газоснабжения / В.Ш. Магадеев. – М.: Энергия, 2015 – 224 с.
18. Стаскевич, Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа / Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. – Л.: Недра, 1990. – 762 с.
19. Техника и технология монтажа, заготовительных и сварочных работ. Методические указания к выполнению курсового проекта. Составители: Усачев А.П., Рулев А.В. – Саратов: Изд-во СГТУ, 2015 г. – 30 с.
20. Хрусталев, В.А. Теплоснабжение и вентиляция. – М.: Академия, 2008. – 954 с.

---

1  2  3  4