Реконструкция системы централизованного газоснабжения для района в г. Видное

1  2  3  4

---

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ РАЙОНА В Г. ВИДНОЕ

1.1. Характеристика района города и исходные данные

1.2. Расчет основных характеристик газа

1.3. Расчет численности населения и часового расхода газа на микрорайон

1.4. Расчет расходов газа

1.4.1. Трассировка кольцевой сети после реконструкции

1.4.2. Расчет удельных путевых расходов газа по участкам сети

1.4.3. Определение расчетных часовых расходов газа по участкам сети низкого давления

1.5. Гидравлический расчет сети газоснабжения

1.6. Подбор оборудования ГРП

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

2.1. Технологическая карта на прокладку газопровода

2.1.1. Область применения

2.1.2. Определение объемов земляных, изоляционных и железобетонных работ

2.1.3. Выбор комплекта машин и механизмов

2.1.4. Калькуляция затрат труда и машинного времени

2.1.5. Контроль качества работ

2.2. Организация строительного производства

2.2.1. Расчет площадей складов

2.2.2. Расчет потребности во временных сооружениях

2.2.3. Расчет потребности в ресурсах

2.2.4. Технико-экономические показатели

ГЛАВА 3. БЕЗОПАСНОСТЬ РЕШЕНИЙ ПРОЕКТА, ЭКОНОМИКА И ЭКОЛОГИЯ

3.1. Экономическая часть

3.2. Безопасность труда

3.3. Охрана окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Газификация города Видное Московской области началась с 1951 года. Основное развитие газовой системы города получило в 60-70-е годы.

В настоящее время есть износ основных фондов, что приводит к снижению технической производительности газотранспортной системы. Больше половины газопроводов эксплуатируется в течении 30-40 лет. Естественно возникает необходимость проведения специальных технических программ по диагностике, ремонтным работам и реконструкции объектов, проведению комплексных мероприятий по ремонту и модернизации состовляющих элементов газопроводов.

Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, удобной в обслуживании, а также предусматривать возможность отключения участков газопровода для проведения ремонтно-восстановительных и аварийных работ.

Именно из этого следует актуальность данной работы.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта реконструкции газоснабжения населенного пункта в соответствии с требованиями нормативно-технической документации в области газоснабжения.

Для достижения цели предстоит решить следующие задачи:

— произвести расчет часового и годового расхода газа жилыми и коммунальными потребителями микрорайона;

— произвести гидравлический расчет газопроводов низкого и среднего давления;

— разработать технологическую карту на прокладку газопровода, рассмотреть вопросы организации строительного производства;

— разработать сметную документацию на прокладку сети газоснабжения, представить технико-экономические показатели проекта;

— рассмотреть вопросы охраны труда и экологии при производстве работ.

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы:

— в первой главе изучаются характеристики района строительства, представляются исходные данные проекта; выполняются научные исследования в сфере газоснабжения; выполняется расчет численности населения и часового расхода газа, определение годового потребления газа, трассировка кольцевой сети, расчет удельных путевых расходов газа по участкам сети, определение расчетных часовых расходов газа по участкам сети низкого давления, гидравлический расчет сети низкого давления и среднего давления;

— во второй главе выполняется проектирование технологии и организации строительства, производится выбор машин и механизмов для производства работ, разрабатывается технологическая карта на прокладку газопровода, разрабатывается календарный план строительства объекта;

— в третьей главе разрабатываются мероприятия по охране труда, по технике безопасности и пожарной безопасности при прокладке газопровода; разрабатываются мероприятия по охране окружающей среды, мероприятия по рекультивации земель и утилизации отходов; выполняются сметные расчеты стоимости строительства, приводятся технико-экономические показатели проекта;

— в заключении приводятся обобщенные итоги теоретической и практической разработки темы, отражается результат решения поставленных во введении задач, формулируются выводы, предложения и рекомендации по использованию результатов работы;

— в списке использованной литературы приводится в алфавитном порядке перечень всех источников литературы, в том числе электронных, использованных при написании выпускной квалификационной работы.

 

ГЛАВА 1. РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ РАЙОНА В Г. ВИДНОЕ

1.1. Характеристика района города и исходные данные

 

Район строительства — г. Видное Московской области.

Район строительства в соответствии с СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» характеризуется следующими климатическими условиями, представленными в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Климатологическая характеристика места строительства

 

Жилой район застроен зданиями различной этажности.

В домах устанавливаются газовые плиты для приготовления пищи, а также проточные газовые водонагреватели для приготовления горячей воды при центральном отоплении. Частично предусматривается установка газовых плит и централизованное горячее водоснабжение.

Кроме того, во всех квартирах устанавливаются счетчики расхода газа.

В районе имеются мелкие коммунально-бытовые – предприятия общественного питания (столовые, рестораны, кафе) и учреждения здравоохранения.

Так же имеются крупные коммунально-бытовые потребители (бани, прачечные, предприятия по выпечке хлебобулочных изделий, котельные), которые питаются газом от газопровода среднего давления.

 

1.2. Расчет основных характеристик газа

 

Низшая теплота сгорания газа вычисляется как сумма произведений теплоты сгорания компонента на его объемную долю в 1 м³ по формуле:

Q_н^с = 0,01 (35,84СН₄ + 63,73С₂Н₆ + 93,37С₃Н₈ + 123,77С₄Н₁₀ + + 146,34С₅Н₁₂), Мдж/м³

Q_н^с = 0,01 (35,84*89,0 + 63,73*4 + 93,37*1,0 + 123,77*0,1 + + 146,34*1,3) = 37,41 Мдж/м³

Таблица 1.2

Состав газа

Плотность газа вычисляется как сумма произведений составляющих на долю его объема в 1м³ газа:

p_г = 0,01(0,717 СН₄ + 1,357С₂Н₆ + 2,019С₃Н₈ + 2,703С₄Н₁₀ + 3,221С₅Н₁₂ +

+ 1,977СО₂ + 1,25N₂), кг/м³

p_г = 0,01(0,717*89,0 + 4*1,357 + 2,019*1 + 2,703*0,1 + 3,221*1,3 +

+ 1,977*4,0 + 1,25*0,6) = 0,844 кг/м³

Относительная плотность газа по воздуху вычисляется по формуле:

S= p_г / p_в = 0,844/1,293 = 0,653 м³/м³

Теоретически требуемое количество воздуха для сгорания 1 м³ газа при α = 1 определим по уравнению реакции горения в воздухе углеводородных газов:

V₀ = 0,01∑(4,76*((n + m/4)*CnHm)), м³ / м³

V₀ = 0,01*(4,76*((1 + 4/4)*89,0 + (2 + 6/4)*4 + (3 + 8/4)*1 + (4 + 10/4)*0,1+ + (5+12/4)*1,3)) = 9,903 м³ / м³

Таблица 1.3

Характеристика газа при нормальных условиях

 

1.3. Расчет численности населения и часового расхода газа на микрорайон

 

Расходы теплоты приведены в МДж, отнесенные к потреблению одним человеком в год или условному показателю в год.

Так расход газа в квартирах приведен в МДж в год на 1 человека, потребление в учреждениях здравоохранения дано в МДж в год на 1 койку в год, расход газа на стирку белья, мытье в банях, приготовление пищи в столовых и выпечку хлеба приведен в МДж на единицу условного показателя.

Такое разнообразие единиц измерения создает трудности при расчете годового потребления газа.

Поэтому целесообразно методики расчета годового потребления газа рассмотреть для каждой группы потребителей.

Потребление газа в квартирах

Расход газа на приготовление пищи на газовой плите в домашних условиях:

, м³/год,

где V_год ^пп – годовой расход газа на приготовление пищи в домашних условиях, м³/год;

N — число жителей города, чел;

К₁ = 0,85 — коэффициент охвата жителей, пользующихся газом для приготовления пищи в домашних условиях;

Q₁ = 2800 МДж/(чел·год) — норма расхода теплоты на приготовление пищи в домашних условиях;

Q_н^р = 37635 кДж/м³-низшая теплота сгорания;

η = 0,8 — коэффициент полезного действия газовой плиты.

Численность населения города является основным параметром для укрупненного расчета потребления тепла и топлива.

где n – плотность населения, чел/га;

S – площадь застройки города, га – определяется по генплану.

По результатам расчета строится таблица 1.4.

Таблица 1.4 Расчет числа жителей

Потребление газа в предприятиях бытового обслуживания

Механизированные прачечные, включая сушку и глаженье белья:

где V^мп_год— годовой расход газа на механизированные прачечные, м³/год;

К_мп = 0,1- коэффициент обеспечения населения, пользующегося услугами механизированных прачечных;

Q_мп = 18800 МДж/(год·т)-норма расхода теплоты на 1 т сухого белья;

η = 0,75 — коэффициент полезного действия газоиспользующих установок механизированных прачечных;

Дезинфекция белья и одежды:

где V^дез_год— годовой расход газа на дезинфекцию белья и одежды, м³/год;

К_дез=0,1- коэффициент обеспечения механизированными прачечными;

Q_дез=2240 МДж/(год·т)-норма расхода теплоты на 1 т сухого белья;

Немеханизированные прачечные с сушильными шкафами:

где V^нп_год— годовой расход газа на немеханизированные прачечные, м³/год;

К_нп=0,2- коэффициент охвата населения, пользующегося услугами немеханизированных прачечных;

Q_нп=12600 МДж/(год·т)-норма расхода теплоты на 1 т сухого белья;

η=0,65 — коэффициент полезного действия газоиспользующих установок немеханизированных прачечных;

Расход газа на бани:

где V^б_год— годовой расход газа на помывки в банях, м³/год;

К_б=0,2; К_в=0,1; К_д=0,9- коэффициенты охвата населения, пользующегося банями, ванной или душем;

Q_в=50 МДж/(год·т), Q_д=40 МДж/(год·т) -норма расхода теплоты на 1 помывку в ванной или душе;

η=0,65 — коэффициент полезного действия газоиспользующих установок;

Годовой расход газа на предприятиях общественного питания

Расход газа на приготовление пищи в общественных столовых:

где V^оп_год— годовой расход газа на приготовление пищи, м³/год;

К_оп — коэффициент обеспечения населения общественным питанием:

К_оп= [(1-К₁)+К_пр]

К_пр=0,05- коэффициент обеспечения населения общественным питанием;

Q_оп=8,4 МДж/(год·т)-норма расхода теплоты на приготовление завтрака, обеда и ужина[1];

η=0,6 — коэффициент полезного действия газоиспользующих установок;

Потребление газа в учреждениях здравоохранения

Больницы:

где К_б=0,09, К_рд=0,0015 – число койко-мест на 1000 жителей

Q_пп=3200 МДж/(год·т), Q_гв=9200 МДж/(год·т)-норма расхода теплоты на приготовление пищи и горячей воды [1].

Родильные дома:

Расчет годового расхода газа для хлебозаводов и пекарен

Расход газа на выпечку хлебобулочных и кондитерских изделий:

Расход газа на отопление, вентиляцию и централизованное горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Расход газа на отопление жилых и общественных зданий:

где К = 0,25- коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий;

F_ж –жилая площадь отапливаемых зданий, м²:

F_ж=N·f, м²

Здесь: f=9 м² – принятая норма жилой площади на 1 человека.

F_ж = 155383·9 = 1398447 м²

 

1.4. Расчет расходов газа

1.4.1. Трассировка кольцевой сети после реконструкции

 

На территории поселений прокладка наружных газопроводов предусматривается, как правило, подземной в соответствии с СП 42.13330.2011 [1]. Надземная прокладка газопроводов не допускается.

Минимальное расстояние по горизонтали от подземных и наземных (в насыпи) газопроводов до зданий следует принимать в соответствии со СНиП.

Также при всех равных условиях и соблюдении требований нормативной литературы предпочтение следует отдавать наиболее экономически выгодному варианту. Критерием выбора того или иного варианта должен являться оптимальный баланс между капитальными вложениями в строительство и эксплуатационными расходами в будущую трассу.

Особое внимание следует уделять перспективам развития системы газоснабжения. Следует выбирать диаметры газопровода с учетом возможной перспективы развития газовой инфраструктуры [14, с. 122].

При выборе трассы следует учитывать требования надежности газовой сети.

Для надежности и бесперебойной работы газовой сети следует увеличивать количество кольцевых участков и уменьшать количество тупиковых участков [2].

Такая политика при выборе трассы газопровода не только повысит надежность газовой сети и обеспечит бесперебойность подачи газа потребителям, но и позволит сохранить запас давления для возможного увеличения нагрузки на газовую сеть, а также позволит обеспечить потребителей газом в случае аварии на трассе и в период ремонтных работ.

Также при всех равных условиях и соблюдении требований нормативной литературы предпочтение следует отдавать наиболее экономически выгодному варианту. Критерием выбора того или иного варианта должен являться оптимальный баланс между капитальными вложениями в строительство и эксплуатационными расходами в будущую трассу.

Особое внимание следует уделять перспективам развития системы газоснабжения. Следует выбирать диаметры газопровода с учетом возможной перспективы развития газовой инфраструктуры.

При выборе трассы следует учитывать требования надежности газовой сети. Для надежности и бесперебойной работы газовой сети следует увеличивать количество кольцевых участков и уменьшать количество тупиковых участков.

 

1.4.2. Расчет удельных путевых расходов газа по участкам сети

 

Цель гидравлического расчета определить диаметр участков сети и их сопротивление. Общие сопротивление сети от ГРП до точки встречи должно быть не более 1,8 кПа. Бытовые приборы, газовые счетчики и нагреватели, котлы рассчитаны на номинальное давление 2 кПа. Приборы могут работать с давлением 150% от Р_ном и до 60% Р_ном , т.е.

Р_мах = 150/100 * Р_ном = 1,5*2,0 = 3 кПа

Р_мin = 0,6*Р_ном = 0,6*2,0 = 1,2 кПа

На выходе из ГРП давление газа должно быть не более 3,0 кПа, у самого последнего потребителя не менее 1,2 кПа, поэтому максимальное падение которое мы можем допустить в газопроводах от ГРП до самого потребителя составит:

∆Р = Р_мах — Р_мin = 3,0 – 1,2 = 1,8 кПа

В [3] предлагается эти 1,8 кПа распределить следующим образом 1,2 кПа — на уличное и внутри квартальное газоснабжение;

0,6 кПа — дворовые и внутренние газопроводы.

Для уличных сетей учет местных сопротивлений сделан 10% от потерь напора по длине, поэтому для определения R_ср (удельных потерь по длине) исключаем из 1,2 кПа 10% на местное сопротивление, т.е. 0,12 кПа, на сопротивление по длине остается 0,12 кПа, поэтому

R_ср = 1200*0,9 / Sl = 1080/Sl

Невязку гидравлического сопротивления двух «параллельных» участков допускается принимать не более 10%.

Для газоснабжения принимается разветвленная (или кольцевая) сеть, наиболее целесообразная для данной застройки. Число врезок в распределительный газопровод соответствует числу вводов в жилое здание, т.е. количеству секций в нем [6].

Гидравлическое сопротивление газопроводов, состоящих из нескольких участков с различными значениями расхода (В) и диаметра (d), вычисляют отдельно для каждого участка l1, l2 и т.д.

Удельный путевой расход для каждого кольца определяем по формуле:

q_уд.пут.= SQ_кв./l_к, где

SQ_кв – сумма расходов газа кварталов, подключаемых к расчетному кольцу, м³/ч;

l_к – длина расчетного кольца.

Эквивалентный расход на участке составляет некоторую долю путевого расхода газа:

Впут = gуд ^. lр м³/час

gуд — удельный расход газа в сети м3/ч^.м.

lр — расчетная длина участка, м.

м³/ч^.м

— максимальный расход газа на сеть м³/час;

— суммарная длина расчетных участков м;

lр = lд — при двустороннем отборе газа;

lр = 0,5lд — при одностороннем отборе газа;

lд — действительная длина участка газопровода.

Эквивалентный расход принимаем в размере 50 % от путевого

Вэкв = 0,5 Впут м³/час

Для не концевых участков сети следует учитывать транзитные расходы (Втр), составляющие сумму путевых расходов следующих по ходу газа участков:

Втр = SВпут м³/час

Расчетный расход газа складывается из транзитного и эквивалентного данного участка:

Вр = Втр + Вэкв м³/час

На участках питающих сосредоточенных потребителей газа и не имеющих путевого разбора, расчетный расход принимают равным транзитному, т.е. фактическому расходу для данного потребителя.

Определение удельного расхода газа в газопроводе производим в следующей последовательности:

удельный часовой расход газа на одного человека равен 0,05 м3/час^.чел

а. Разбиваем всю газоснабжаемую территорию на зоны, которые питаются от определенных контуров.

б. Рассчитываем максимальные часовые расходы для каждой зоны, перемножая плотность зоны, плотность населения и удельный расход газа на одного человека.

в. Подсчитываем суммарную длину питающего контура.

г. Определяем удельные расходы для всех контуров, разделив максимальные часовые расходы газа в зонах на суммарную длину питающих контуров.

---

1  2  3  4