Глава 5. Устройство газопроводов низкого и среднего давления

По всей России 8 800 500-92-62 Москва +7 (495) 120-07-78 Санкт-Петербург +7 (812) 318-75-80
Устройство газопроводов низкого и среднего давления

Глава 5. Устройство газопроводов низкого и среднего давления

5.1. МЕТОДЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ГАЗОПРОВОДОВ

При проектировании трубопроводов выбор размеров труб осуществляется на основании гидравлического расчета, определяющего внутренний диаметр труб для пропуска необходимого количества газа при допустимых потерях давления или, наоборот, потери давления при транспорте необходимого количества газа по срубам заданного диаметра.

Сопротивление движению газа в трубопроводах слагается из линейных сопротивлений трения и местных сопротивлений: сопротивления трения «работают» на всей протяженности трубопроводов, а местные создаются только в пунктах изменения скоростей и направления движения газа (углы, тройники и т.д.). Подробный гидравлический расчет газопроводов осуществляется по формулам, приведенным в СП 42-101–2003, в которых учтены как режим движения газа, так и коэффициенты гидравлического сопротивления газопроводов. Здесь приводится сокращенный вариант.

Для расчетов внутреннего диаметра газопровода следует воспользоваться формулой:

dp = (626Аρ0Q0/ΔPуд)1/m1(5.1)

где dp — расчетный диаметр, см; А, т, т1 — коэффициенты, зависящие от категории сети (по давлению) и материала газопровода; Q0 — расчетный расход газа, м3/ч, при нормальных условиях; ΔРуд — удельные потери давления (Па/м для сетей низкого давления

ΔPуд = ΔPдоп /1,1L(5.2)

Таблица 5.1. Значения коэффициентов
в зависимости от материала газопровода

Материал А т т1
Сталь 0,022 2 5
Полиэтилен 0,3164 (9πν)0,25 = 0,0446, ν - кинематическая вязкость газа при нормальных условиях, м2 1,75 4,75

Здесь ΔРдоп — допустимые потери давления (Па); L — расстояние до самой удаленной точки, м. Коэффициенты А, т, т1 определяются по приведенной ниже таблице.

Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший — для стальных газопроводов и ближайший меньший — для полиэтиленовых.

Расчетные суммарные потери давления газа в газопроводах низкого давления (от источника газоснабжения до наиболее удаленного прибора) принимаются не более 1,80 кПа (в том числе в распределительных газопроводах — 1,20 кПа), в газопроводах-вводах и внутренних газопроводах — 0,60 кПа. Для расчета падения давления необходимо определить такие параметры, как число Рейнольдса, зависящее от характера движения газа, и коэффициент гидравлического трения λ. Число Рейнольдса — безразмерное соотношение, отражающее, в каком режиме движется жидкость или газ: ламинарном или турбулентном.

Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит по достижении так называемого критического числа Рейнольдса Reкp. При Re < Reкp течение происходит в ламинарном режиме, при Re > Reкp — возможно возникновение турбулентности. Критическое значение числа Рейнольдса зависит от конкретного вида течения.

Число Рейнольдса как критерий перехода от ламинарного к турбулентному режиму течения и обратно относительно хорошо действует для напорных потоков. При переходе к безнапорным потокам переходная зона между ламинарным и турбулентным режимами возрастает, и использование числа Рейнольдса как критерия не всегда правомерно.

Число Рейнольдса – это отношение сил инерции, действующих в потоке, к силам вязкости. Также его можно рассматривать как отношение кинетической энергии жидкости к потерям энергии на характерной длине.

Число Рейнольдса применительно к углеводородным газам определяется по следующему соотношению:

Re = Q/9πdπν(5.3)

где Q — расход газа, м3/ч, при нормальных условиях; d — внутренний диаметр газопровода, см; ν — коэффициент кинематической вязкости газа при нормальных условиях, м2/с (см. таб. 2.3).

Диаметр газопровода d должен отвечать условию:

(n/d) < 23(5.4)

где n — эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной:

  • для новых стальных — 0,01 см;
  • для бывших в эксплуатации стальных — 0,1 см;
  • для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации — 0,0007 см.

Коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса. Для ламинарного режима движения газа (Re ≤ 2000):

λ = 64/Re(5.5)

Для критического режима движения газа (Re = 2000–4000):

λ = 0,0025 Re0,333(5.6)

Eсли значение числа Рейнольдса превышает 4000 (Re > 4000), возможны следующие ситуации. Для гидравлически гладкой стенки при соотношении 4000 < Re < 100000:

λ = 0,3164/25 Re0,25(5.7)

При значении Re > 100000:

λ = 1/(1,82lgRe – 1,64)2(5.8)

Для шероховатых стенок при Re > 4000:

λ = 0,11[(n/d) + (68/Re)]0,25(5.9)

После определения вышеперечисленных параметров падение давления для сетей низкого давления вычисляется по формуле

Pн – Pк = 626,1λQ2ρ0l/d5(5.10)

где Pн — абсолютное давление в начале газопровода, Па; Рк — абсолютное давление в конце газопровода, Па; λ — коэффициент гидравлического трения; l — расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м; d — внутренний диаметр газопровода, см; ρ0 — плотность газа при нормальных условиях, кг/м3; Q — расход газа, м3/ч, при нормальных условиях;

Расход газа на участках распределительных наружных газопроводов низкого давления, имеющих путевые расходы газа, следует определять как сумму транзитного и 0,5 путевого расходов газа на данном участке. Падение давления в местных сопротивлениях (колена, тройники, запорная арматура и др.) учитываются путем увеличения фактической длины газопровода на 5–10%.

Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетная длина газопроводов определяется по формуле:

l = l1 + (d/100λ)Σξ(5.11)

где l1 — действительная длина газопровода, м; Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода; d — внутренний диаметр газопровода, см; λ — коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода.

Местные гидравлические сопротивления в газопроводах и вызываемые ими потери давления возникают при изменении направления движения газа, а также в местах разделения и слияния потоков. Источники местных сопротивлений — переходы с одного размера газопровода на другой, колена, отводы, тройники, крестовины, компенсаторы, запорная, регулирующая и предохранительная арматура, конденсатосборники, гидравлические затворы и другие устройства, приводящие к сжатию, расширению и изгибу потоков газа. Падение давления в местных сопротивлениях, перечисленных выше, допускается учитывать путем увеличения расчетной длины газопровода на 5–10%. Расчетная длина наружных надземных и внутренних газопроводов

l = l1 + Σξlэ(5.12)

где l1 — действительная длина газопровода, м; Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода длиной l1, lэ — условная эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м, потери давления на котором равны потерям давления в местном сопротивлении со значением коэффициента ξ = 1.

Эквивалентная длина газопровода в зависимости от режима движения газа в газопроводе:

— для ламинарного режима движения

lэ = 5,5•10-6Q/v(5.13)

— для критического режима движения газа

lэ = 12,15d1,333v0,333/Q0,333(5.14)

— для всей области турбулентного режима движения газа

lэ = d/[11(kэ/d + 1922vd/Q)0,25](5.15)

При расчете внутренних газопроводов низкого давления для жилых домов допустимые потери давления газа на местные сопротивления, % от линейных потерь:

  • на газопроводах от вводов в здание до стояка — 25;
  • на стояках — 20;
  • на внутриквартирной разводке — 450 (при длине разводки 1–2 м), 300 (3–4 м), 120 (5–7 м) и 50 (8–12 м),

Таблица 5.2. Коэффициенты местных сопротивлений
ξ при турбулентном движении газа (Re > 3500)

Вид местного сопротивления Значение
Отводы:

гнутые плавные

0,20–0,15

сварные сегментные

0,25–0,20
Кран пробочный 3,0–2,0
Задвижки:

параллельная

0,25–0,50

с симметричным сужением стенки

1,30–1,50
Компенсаторы:

волнистые

1,7–2,3

лирообразные

1,7–2,4

П-образные

2,1–2,7
Сборники конденсата 0,5–2,0
Гидравлические затворы 1,5–3,0
Внезапное расширение трубопроводов 0,60–0,25
Внезапное сужение трубопроводов 0,4
Плавное расширение трубопроводов (диффузоры) 0,25–0,80
Плавное сужение трубопроводов (конфузоры) 0,25–0,30
Тройники

потоков слияния

1,7

разделения потоков

1,0

Приближенные значения коэффициента ξ для наиболее распространенных видов местных сопротивлений приведены в табл. 5.2.

Падение давления в трубопроводах жидкой фазы СУГ определяется по формуле:

H = 50λV2ρ/d(5.16)

где λ — коэффициент гидравлического трения (определяется по формуле 5.7); V — средняя скорость движения сжиженных газов, м/с.

С учетом противокавитационного запаса средние скорости движения жидкой фазы принимаются:

Hg = ±lgh(ρa – ρ0)(5.17)

где g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; h — разность абсолютных отметок начальных и конечных участков газопровода, м; ρа — плотность воздуха, кг/м3, при температуре 0°С и давлении 0,10132 МПа; ρ0 — плотность газа при нормальных условиях кг/м3.

При выполнении гидравлического расчета надземных и внутренних газопроводов с учетом степени шума, создаваемого движением газа, следует принимать скорости движения газа не более 7 м/с для газопроводов низкого давления, 15 м/с для газопроводов среднего давления, 25 м/с для газопроводов высокого давления.

5.2. ТАБЛИЦЫ И НОМОГРАММЫ

Расчет с использованием приведенных общих формул достаточно затруднителен. На практике для расчета газопроводов низкого давления обычно прибегают к предварительно составленным расчетным таблицам, а для газопроводов среднего и высокого давлений — к номограммам. Таблицы и составлены для наиболее распространенных в газовой технике труб (табл. 5.3 и 5.4). Удельные потери давления в Паскалях на 1 м трубопровода соответствуют внутренним диаметрам труб при наиболее распространенной толщине стенок последних.

Таблица 5.3. Данные для расчета газопроводов низкого давления [трубы стальные водогазопроводные (газовые) ГОСТ 3262-75*]

Удельные потери
давления, Па/м
Условный проход, дюймы; наружный и внутренний диаметры, мм
½; 21,25 и 15,75 ¾; 26,75 и 21,25 1; 33,5 и 27 1 ¼; 42,25 и 35,75 1 2/2; 48 и 41 2; 60 и 53 2 ½; 75 и 68 3; 88,5 и 80,5
Природный газ  (ρ=0,73 кг/м3; υ=15•10-8  м2/с)
0,1 0,049/0,018 0,16/0,059 0,42/0,155 1,23/0,46 2,15/0,76 4,32/1,1 8,50/1,6 13,4/2,0
0,11 0,053/0,020 0,18/0,067 0,47/0,174 1,41/0,52 2,27/0,80 4,55/1,2 9,97/1,6 14,1/2,1
0,12 0,058/0.021 0,19/0,070 0,51/0,189 1,55/0,57 2,39/0,81 4,78/1,2 9,42/1,6 14,8/2,1
0,15 0,073/0,027 0,24/0,089 0,63/0,23 1,85/0,65 2,71/0,84 5,43/1,2 10,7/1,7 16,8/2,1
0,17 0,082/0,030 0,27/0,099 0,71/0,26 2,01/0,70 2,91/0,86 5,83/1,2 11,4/1,7 18,1/2,2
0.20 0,092/0,036 0,32/0,118 0,84/0,31 2,20/0,72 3,19/0,88 6,39/1,3 12,5/1,8 19,9/2,3
0.22 0,11/0,041 0,36/0,133 0,92/0,34 2,31/0,73 3,36/0,89 6,73/1,3 13,3/1,8 20,9/2,3
0,25 0,12/0,044 0,40/0,148 1,05/0,39 2,49/0,75 3,61/0,91 7,25/1,3 14,2/1,8 22,5/2,3
0,27 0,13/0,048 0,43/0,159 1,13/0,42 2,72/0,76 3,78/0,92 7,59/1,3 14,9/1,9 23,5/2,4
0,30 0,14/0,052 0,48/0,178 1,26/0,47 2,76/0,77 4,0/0,93 8,06/1,3 15,9/1,9 25,0/2,4
0,33 0,16/0,059 0,53/0,196 1,34/0,47 2,91/0,78 4,24/0,94 8,50/1,4 16,7/1,9 26,3/2,4
0,35 0,17/0,063 0,56/0,20 1,42/0,50 3,03/0,78 4,38/0,95 8,81/1,4 17,3/1,9 27,4/2,4
0,37 0,18/0,067 0,60/0,22 1,46/0,53 3,13/0,78 4,51/0,95 9,08/1,4 17,9/2,0 28,2/2,5
0,44 0,22/0,081 0,69/0,25 1,61/0,54 3,42/0,81 4,96/0,97 9,98/1,4 19,7/2,0 31,1/2,5
0,50 0,24/0,089 0,86/0,32 1,73/0,55 3,69/0,82 5,36/1,0 10,8/1,4 21,2/2,0 33,5/2,6
0,56 0,27/0,1 0,90/0,33 1,85/0,56 3,96/0,83 5,73/1,0 11,5/1,5 22,7/2,1 35,8/2,6
0,62 0,29/0,107 1,0/0,37 1,97/0,57 4,21/0,84 6,09/1,0 12,2/1,5 24,1/2,1 38,1/2,6
0,69 0,34/0,126 1,07/0,38 2,07/0,58 4,45/0,86 6,45/1,0 12,9/1,5 25,5/2,2 40,3/2,7
0,75 0,36/0,133 1,13/0,41 2,18/0,59 4,67/0,87 6,76/1,0 13,6/1,5 26,8/2,2 42,3/2,7
0,81 0,39/0,144 1,18/0,42 2,28/0,59 4,89/0,89 7,07/1,1 14,2/1,5 28,0/2,2 44,2/2,8
0,87 0,42/0,155 1,23/0,42 2,38/0,60 5,12/0,90 7,39/1,1 14,8/1,6 29,3/2,2 46,2/2,8
0,94 0,45/0,167 1,28/0,43 2,47/0,60 5,32/0,90 7,70/1,1 15,4/1,6 30,4/2,2 48,1/2,8
1,00 0,48/0,178 1,35/0,43 2,58/0,61 5,53/0,91 8,0/1,1 16,1/1,6 31,7/2,2 50,1/2,8
1,25 0,61/0,23 1,53/0,45 2,92/0,62 6,25/0,93 9,05/1,1 18,2/1,6 35,8/2,3 56,6/2,9
1,50 0,72/0,27 1,71/0,46 3,24/0,64 6,97/0,96 10,1/1,2 20,3/1,7 39,9/2,4 63,1/3,0
1,75 0,82/0,29 1,85/0,47 3,54/0,65 7,60/1,0 11,1/1,2 22,2/1,7 43,6/2,4 68,8/3,1
2,0 0,88/0,32 2,0/0,48 3,83/0,67 8,22/1,0 11,9/1,2 23,9/1,7 47,2/2,5 74,5/3,1
2,25 0,94/0,32 2,13/0,48 4,1/0,68 8,79/1,0 12,7/1,2 25,6/1,8 50,5/2,6 79,7/3,2
2,50 1,0/0,32 2.26/0,49 4,35/0,69 9,34/1,0 13,5/1,2 27,2/1,8 53,6/2,6 84,6/3,2
2,75 1,06/0,32 2,40/0,50 4,60/0,70 9,89/1,0 14,2/1,3 28,8/1,8 56,7/2,6 89,5/3,2
3,0 1,11/0,33 2,51/0,51 4,84/0,71 10,37/1,1 14,9/1,3 30,2/1,8 59,5/2,6 94,1/3,3
3,25 1,16/0,33 2,64/0,51 5,07/0,72 10,88/1,0 15,7/1,3 31,7/1,9 62,5/2,7 98,6/3,3
3,50 1,21/0,34 2,75/0,52 5,30/0,72 11,30/1,1 16,4/1,3 33,1/1,9 65,1/2,7 102/3,4
3,75 1,27/0,34 2,85/0,52 5,54/0,73 11,72/1,1 17,1/1,3 34,3/1,9 67,6/2,7 107/3,4
4,0 1,31/0,34 2,96/0,53 5,69/0,74 12,24/1,1 17,7/1,3 35,6/1,9 70,1/2,7 111/3,4
4,25 1,35/0,35 3,07/0,53 5,89/0,74 12,66/1,1 18,3/1,3 36,8/1,9 72,53/2,8 114/3,5
4,50 1,40/0,35 3,17/0,53 6,09/0,75 13,08/1,1 18,9/1,4 38,1/2,0 75,0/2,8 118/3,5
4,75 1,44/0,35 3,28/0,54 6,29/0,76 13,51/1,1 19,6/1,4 39,3/2,0 77,4/2,8 122/3,5
5,0 1,49/0,36 3,43/0,55 6,48/0,77 13,92/1,1 20,1/1,4 40,5/2,0 79,7/2,8 125/3,6
5,25 1,52/0,36 3,46/0,55 6,67/0,77 14,34/1,1 20,62/1,4 41,6/2,0 82,0/2,8 129/3,6
5,50 1,57/0,36 3,56/0,55 6,84/0,77 14,65/1,2 21,2/1,4 42,8/2,0 84,3/2,9 132/3,6
5,75 1,61/0,36 3,65/0,56 7,01/0,78 15,07/1,2 21,8/1,4 43,8/2,1 86,3/2,9 136/3,6
6,0 1,65/0,36 3,74/0,56 7,18/0,78 15,39/1,2 22,3/1,4 44,9/2,1 88,4/2,9 139/3,7
6,25 1,69/0,36 3,82/0,56 7,35/0,78 15,7/1,2 22,8/1,4 45,9/2,1 90,5/2,9 142/3,7
7,50 1,87/0,37 4,25/0,57 8,16/0,81 17,48/1,2 25,3/1,5 51,1/2,1 100,5/2,9 158/3,8
8,75 2,05/0,38 4,64/0,59 8,92/0,83 19,25/1,2 27,7/1,5 55,8/2,2 109,9/3,0 173/3,8
10,0 2,2/0,39 5,0/0,60 9,63/0,84 20,6/1,3 29,9/1,5 60,2/2,2 118,3/3,1 186/3,9
12,50 2,5/0,40 5,68/0,62 10/93/0,87 23,4/1,3 33,9/1,6 68,3/2,3 133/3,2 208/3,9
15,00 2,78/0,41 6,27/0,63 12,04/0,89 24,7/1,3 37,6/1,6 76,4/2,3 147/3,2 227/3,9
17,50 3,05/0,42 6,82/0,65 13,08/0,91 28,2/1,4 41,1/1,6 82,4/2,3 158/3,2 246/3,9
20,0 3,29/0,43 7,38/0,66 14,13/0,93 30,5/1,4 44,5/1,6 88,3/2,3 169/3,2 262/3,9
25,0 3,77/0,44 8,48/0,68 16,2/0,96 34,9/1,4 49,9/1,6 98,5/2,3 189/3,2 294/3,9
30,0 4,18/0,45 9,37/0,69 18,2/1,0 38,2/1,4 54,7/1,6 107,2/2,3 207/3,2 323/3,9
35,0 4,56/0,46 10,26/0,70 19,7/1,0 41,3/1,4 59,1/1,6 116,0/2,3 224/3,2 349/3,9
40,0 4,92/0,47 11,1/0,70 21,0/1,0 43,9/1,4 63,3/1,6 125/2,3 239/3,2 372/3,9
45,0 5,27/0,49 11,9/0,70 22,3/1,0 46,8/1,4 67,1/1,6 132/2,3 254/3,2 395/3,9
50,0 5,62/0,50 12,4/0,70 23,5/1,0 48,9/1,4 70,7/1,6 139/2,3 267,3,2 416/3,9
Пары технического пропана (ρ = 2 кг/м3)
0,1 0,045/0,041 0,15/0,14 0,39/0,36 0,96/0,72 1,30/0.86 2,79/1,3 5,50/1,8 8,68/2,3
0,11 0,049/0,045 0,17/0,16 0,43/0,39 1,01/0,73 1,47/0,88 2,95/1,3 5,81/1,8 9,16/2,3
0,12 0,054/0,050 0,18/0,17 0,47/0,43 1,06/0,75 1,54/0,89 3,10/1,3 6,10/1,9 9,63/2,3
0,15 0,067/0,062 0,22/0,20 0,56/0,50 1,21/0,76 1,80/0,92 3,52/1,3 6,93/1,9 11,2/2,4
0,17 0,076/0,070 0,25/0,23 0,61/0,51 1,20/0,78 1,88/0,93 3,78/1,4 7,45,1,9 11,8/2,5
0,20 0,09/0,083 0,30/0,27 0,66/0,52 1,42/0,79 2,06/0,95 4,15/1,4 8,20/2,0 12,9/2,5
0,22 0,10/0,092 0,33/0,30 0,70/0,53 1,50/0,81 2,18/0,96 4,38/1,4 8,63/2,0 13,6/2,5
0,25 0,11/0,101 0,37/0,34 0,76/0,54 1,62/0,82 2,35/0,99 4,71/1,4 9,28/2,0 14,6/2,6
0,27 0,12/0,103 0,40/0,37 0,79/0,54 1,69/0,83 2,51/1,0 4,92/1,4 9,90/2,1 15,3/2,6
0,30 0,13/0,104 0,44/0,40 0,84/0,55 1,79/0,83 2,60/1,0 5,23/1,4 10,3/2,1 16,3/2,7
0,33 0,15/0,106 0,46/0,40 0,89/0,56 1,89,0,84 2,75/1,0 5,52/1,4 11,2/2,1 17,2/2,7
0,35 0,16/0,107 0,48/0,41 0,92/0,56 1,96/0,85 2,84\1,0 5,71/1,5 11,3/2,1 17,8/2,7
0,94 0,31/0,17 0,88/0,42 1,69/0,59 3,61/0,87 5,24/1,1 10,5/1,5 20,7/2,2 32,8/2,8
1,0 0,33/0,18 0,91/0,43 1,75/0,60 3,75/0,87 5,69/1,1 10,9/1,6 21,4/2,2 33,9/2,8
1,25 0,41/0,23 1,04/0,44 1,99/0,61 4,25/0,90 6,17/1,1 12,4/1,6 24,3/2,3 38,5/2,9
1,50 0,49/0,27 1,15/0,45 2,21/0,63 4,72/0,93 6,85/1,1 13,6/1,6 27,0/2,3 42,7/3,0
1,75 0,56/0,3 1,26/0,46 2,41/0,64 5,15/0,94 7,38/1,2 15,0/1,7 29,5/2,4 46,6/3,0
2,0 0,60/31 1,36/0,47 2,60/0,65 5,56/0,97 8,07/1,2 16,2/1,7 31,8/2,4 49,7/3,1
2,15 0,67/0,31 1,43/0,47 2,78/0,66 5,95/0,99 8,63/1,2 17,3/1,7 34,1/2,5 53,8/3,1
2,50 0,67/0,32 1,54/0,48 2,96/0,67 6,31/1,00 9,17/1,2 18,5/1,8 36,2/2,5 56,4/3,2
2,75 0,72/0,32 1,63/0,49 3,12/0,68 6,59/1,0 9,68/1,2 19.4/1,8 39,1/2,6 60,4/3,3
3,0 0,76/0,33 1,71/0,50 3,28/0,69 7,01/1,0 10,2/1,2 20,4/1,8 40,1/2,6 63,4/3,3
3,25 0,80/0,33 1,79/0,51 3,43/0,70 7,34/1,0 10,6/1,3 21,8/1,8 41,9/2,6 66,4/3,3
3,50 0,83/0,34 1,87/0,51 3,58/0,71 7,66/1,0 11,3/1,3 22,3/1,9 43,8/2,7 69,3/3,4
3,75 0,86/0,34 1,99/0,52 3,76/0,72 7,96/1,0 11,6/1,3 23,2/1,9 45,6/2,7 72,1/3,4
4,0 0,89/0,34 2,02/0,52 3,87/0,73 8,26/1,0 12,0/1,3 24,0/1,9 47,3/2,7 74,8/3,4
4,25 0,93/0,35 2,09/0,52 4,00/0,73 8,55/1,1 12,4/1,3 24,9/1,9 48,9/2,7 77,6/3,5
4,50 0,96/0,35 2,16/0,53 4,14/0,74 8,84/1,1 12,8/1,3 25,7/1,9 50,6/2,8 79,9/3,5
4,75 0,99/0,35 2,23/0,53 4,27/0,74 9,12/1,1 13,2/1,3 26,5,1,9 52,2/2,8 82,5/3,5
5,0 1,01/0,35 2,29/0,54 4,40/0,75 9,39/1,1 13,6/1,4 27,3/2,0 53,7/2,8 84,9/3,6
5,25 1,05/0,36 2,36/0,54 4,52/0,75 9,65/1,1 14,0/1,4 28,1/2,0 55,2/2,8 87,3/3,6
5,50 1,07/0,36 2,42/0,54 4,64/0,76 9,91/1,1 14,4/1,4 28,8/2,0 56,8/2,8 89,7/3,6
5,75 1,10/0,36 2,48/0,54 4,76/0,76 10,2/1,1 14,7/1,4 29,6/2,0 58,2/2,9 92,0/3,6
6,0 1,13/0,36 2,54/0,55 4,88/0,77 10,4/1,1 15,1/1,4 30,3/2,0 59,6/2,9 94,2/3,7
6,25 1,16/0,38 2,60/0,55 4,99/0,77 10,6/1,1 15,5/1,4 31,0/2,0 61,0/2,9 96,5/3,7
7,50 1,28/0,38 2,82/0,56 5,54/0,78 11,8/1,1 17,1/1,4 34,4/2,1 67,7/3,0 107/3,8
8,75 1,41/0,38 3,08/0,57 6,01/0,78 13,0/1,1 18,7/1,5 35,7/2,1 73,9/3,0 117/3,9
10,0 1,51/0,39 3,41/0,58 6,52/0,82 13,9/1,2 20,2/1,5 40,6/2,2 79,8/3,1 125/3,9
12,50 1,71/0,39 3,87/0,60 7,41/0,85 15,8/1,3 23,0/1,5 46,1/2,2 90,0/3,2 140/3,9
15,0 1,90/0,40 4,29/0,62 8,22/0,87 17,6/1,3 25,5/1,6 48,1/2,3 98,5/3,2 154/3,9
17,50 2,08/0,41 4,69/0,64 8,98/0,89 19,2/1,3 27,8/1,6 55,4/2,3 107/3,2 166/3,9
20,0 2,24/0,42 5,06/0,65 9,69/0,91 20,7/1,4 30,0/1,6 59,3/2,3 114/3,2 178/3,9
25,0 2,55/0,43 5,74/0,67 11,01/0,92 23,4/1,4 33,5/1,6 66,2/2,3 127/3,2 199/3,9
30,0 2,83/0,44 6,34/0,69 12,25/0,97 25,7/1,4 36,7/1,6 72,5/2,3 140/3,2 218/3,9
35,0 3,09/0,46 7,05/0,71 13,05/0,97 27,7/1,4 39,6/1,6 78,4/2,3 151/3,2 235/3,9
40,0 3,34/0,48 7,54/0,71 14,2/0,97 29,6/1,4 42,4/1,6 83,7/2,3 162/3,2 252/3,9
45,0 3,57/0,49 7,98/0,71 15,0/0,97 31,4/1,4 45,0/1,6 89,0/2,3 171/3,2 267/3,9
50,0 3,84/0,49 8,42/0,71 15,8/0,97 33,2/1,4 47,3/1,6 93,9/2,3 180/3,2 281/3,9

Примечания:

Здесь и в табл. 7.4 в числителе — количество газа, проходящего через трубы, м3/ч; в знаменателе — условная длина прямолинейной трубы lэ, м, при ζ = 1.

Таблица 5.4. Данные для расчета газопровода низкого давления (трубы стальные бесшовные ГОСТ 8732-85)

Удельные потери давления, Па/м Условный проход; наружный и внутренний диаметры, мм
100; 108х5 и 98 125; 133х5,5 и 122 150; 159х5,5 и 148 200; 219х7 и 205 250; 273х9 и 255 300; 325х10 и 305 350; 377х10 и 357 400; 426х11 и 404
Природный газ (ρ=0,73 кг/м3; υ=15•10-5  м2/с)
0,1 22,9/2,7 41,4/3,7 70,0/4,9 169/8,0 307/10,9 498/14,1 767/17,8 1071/19,6
0,11 24,2/2,8 43,6/3,8 73,8/5,0 179/8,1 323/11,0 525/14,3 808/18,0 1127/21,3
0,12 25,3/2,8 45,8/3,8 77,4/5,1 187/8,2 340/11,2 555/14,5 849/18,2 1185/21,6
0,15 28,8/2.9 52,0/3,9 88,0/5,2 213/8,5 386/11,5 626/14,9 963/18,8 1345/22,3
0,17 30,9/3,0 55,9/4,0 94,0/5,3 229/8,6 414/11,7 672/15,2 1034/19,1 1444/22,7
0,20 33,9/3,0 61,3/4,1 104/5,5 251/8,8 454/12,0 737/15,6 1136/19,6 1583/23,2
0,22 35,7/3,1 64,5/4,2 109/5,5 265/8,9 498/12,2 776/15,8 1193/19,8 1666/23,6
0,25 38,4/3,1 69,5/4,2 117/5,6 285/9,1 515/12,4 836/16,0 1286/20,2 1796/24,0
0,27 40,2/3,2 72,7/4,3 122/5,7 298/9,2 539/12,5 875/16,2 1346/20,4 1879/24,3
0,3 42,7/3,2 77,2/4,3 131/5,8 317/9,3 572/12,7 929/16,4 1430/20,7 1995/24,6
0,33 45,0/3,3 81,5/4,4 138/6,0 334/9,4 604/12,9 980/16,7 1507/21,0 2104/25,0
0,35 46,7/3,3 84,5/4,5 143/6,0 346/9,5 626/13,0 1016/16,8 1564/21,2 2182/25,2
0,37 48,1/3,4 87,0/4,5 146/6,1 358/9,6 646/13,1 1047/17,0 1612/21,3 2250/25,4
0,44 53,0/3,4 95,6/4,6 162/6,2 392/9,8 710/13,4 1150/17,4 1771/21,5 2472/26,0
0,5 57,1/3,5 103/4,7 175/6,3 424/10,0 766/13,7 1243/17,7 1912/22,3 2669/26,5
0,37 0,17/0,108 0,49/0,41 0,95/0,57 2,02/0,86 2,93/1,1 5,89/1,5 11,6/2,2 18,3/2,8
0,44 0,21/0,11 0,54/0,42 1,07/0,59 2,24/0,87 3,24/1,1 6,50/1,6 12,8/2,2 20,3/2,8
0,50 0,28/0,12 0,58/0,43 1,12/0,59 2,40/0,89 3,48/1,1 7,00/1,6 13,8/2,2 21,8/2,9
0,55 0,25/0,16 0,68/0,43 1,23/0,61 2,56/0,91 3,72/1,1 7,47/1,6 14,7/2,3 23,3/2,9
0,65 0,27/0,17 0,66/0,44 1,27/0,61 2,72/0,92 3,94/1,1 7,91/1,6 15,6/2,3 24,6/3,0
0,69 0,31/0,21 0,70/0,45 1,35/0,62 2,89/0,93 4,19/1,2 8,40/1,7 16,6/2,4 26,2/3,0
0,79 0,33/0,29 0,74/0,45 1,42/0,63 3,30/0,94 4,39/1,2 8,80/1,7 17,4/2,4 27,4/3,0
0,81 0,34/0,30 0,77/0,46 1,43/0,64 3,20/0,96 4,60/1,2 9,20/1,7 18,2/2,4 28.7/3,1
0,87 0,35/0,31 0,80/0,46 1,54/0,64 3,30/0,97 4,78/1,2 9,60/1,7 18,9/2,5 29,9/3,1
0,94 0,37/0,31 0,84/0,47 1,62/0,65 3,45/0,98 4,96/1,2 10,0/1,7 19,8/2,5 31,2/3,2
1,0 0,39/0,32 0,87/0,48 1,67/0,66 3,57/0,99 5,17/1,3 10,4/1,8 20,5/2,5 32,3/3,2
1,25 0,44/0,32 1,00/0,49 1,90/0,68 4,06/1,0 5,88/1,3 11,8/1,8 23,3/2,6 36,7/3,3
1,50 0,49/0,33 1,10/0,50 2,10/0,69 4,50/1,0 6,52/1,3 13,1/1,8 25,8/2,6 40,7/3,4
1,75 0,53/0,34 1,20/0,51 2,30/0,71 4,92/1,1 7,12/1,3 14,3/1,9 28,2/2,7 44,5/3,4
2,0 0,57/0,35 1,30/0,52 2,48/0,72 5,31/1,1 7,68/1,3 15,5/1,9 30,4/2,7 45,5/3,5
2,25 0,61/0,35 1,39/0,53 2,66/0,73 5,68/1,1 8,22/1,4 16,6/1,9 32,6/2,7 49,9/3,6
2,50 0,65/0,36 1.47/0,54 2,92/0,75 6,03/1,1 8,73/1,4 17,6/1,9 33,8/2,8 54,5/3,6
2,75 0,69/0,36 1,56/0,55 2,98/0,76 6,51/1,1 9,23/1,4 18,5/2,0 36,5/2,9 57,6/3,7
3,0 0,72/0,37 1,63/0,55 3,13/0,77 6,69/1,2 9,69/1,4 19,5/2,0 38,8/2,9 63,4/3,8
3,25 0,76/0,37 1,71/0,56 3,28/0,78 6,96/1,2 10,2/1,4 20,4/2,0 40,2/2,9 66,2/3,8
3,50 0,79/0,38 1,78/0,57 3,42/0,78 7,31/1,2 10,6/1,4 21,3/2,0 41,9/3,0 68,8/3,9
3,75 0,82/0,38 1,86/0,57 3,56/0,79 7,60/1,2 11,0/1,5 22,1/2,0 43,6/3,0 69,5/3,9
4,0 0,85/0,38 1,93/0,58 3,69/0,80 7,90/1,2 1,4/1,5 23,0/2,0 45,2/3,0 71,6/3,9
4,25 0,88/0,39 2,00/0,58 3,80/0,80 8,16/1,2 11,8/1,5 23,8/2,0 46,8/3,1 73,7/3,9
4,50 0,91/0,39 2,06/0,59 3,95/0,81 8,43/1,2 12,5/1,5 24,6/2,1 48,4/3,1 75,0/3,9
4,75 0,94/0,39 2,13/0,59 4,07/0,82 8,70/1,2 12,6/1,5 25,3/2,1 50,0/3,2 78,2/3,9
5,0 0,97/0,40 2,19/0,60 4,19/0,83 8,90/1,2 13,0/1,5 26,1/2,2 51,5/3,2 80,0/3,9
5,25 1,00/0,40 2,25/0,60 4,30/0,83 9,21/1,3 13,4/1,5 26,8/2,2 52,8/3,2 82,0/3,9
5,50 1,02/0,40 2,31/0,60 4,43/0,84 9,46/1,3 13,7/1,5 27,6/2,2 54,0/3,2 84,0/3,9
5,70 1,05/0,41 2,37/0,61 4,54/0,84 9,70/1,3 14,1/1,6 28,3/2,2 55,4/3,2 86,0/3,9
6,0 1,08/0,41 2,43/0,61 4,66/0,85 9,94/1,3 14,4/1,6 28,9/2,3 56,5/3,2 88,0/3,9
6,25 1,11/0,41 2,50/0,62 4,76/0,85 10,2/1,3 14,7/1,6 33,6/2,3 57,6/3,2 89,5/3,9
7,50 1,22/0,42 2,76/0,63 5,28/0,87 11,3/1,3 16,4/1,6 36,8/2,3 63,0/3,2 98,0/3,9
8,75 1,34/0,43 3,01/0,65 5,78/0,90 12,4/1,4 17,9/1,7 39,7/2,3 68,1/3,2 106/3,9
10,0 1,44/0,44 3,25/0,66 6,23/0,92 15,10/1,4 19,1/1,7 42,5/2,3 72,7/3,2 112/3,9
12,50 1,63/0,45 3,99/0,69 7,12/0,97 16,90/1,4 21,4/1,7 47,6/2,3 81,4/3,2 127/3,9
15,0 1,81/0,46 4,10/0,70 7,80/0,97 18,46/1,4 23,4/1,7 52,1/2,3 89,0/3,2 139/3,9
17,50 1,98/0,47 4,50/0,71 8,45/0,97 19,95/1,4 25,3/1,7 56,2/2,3 96,0/3,2 150/3,9
20,0 2,14/0,48 4,68/0,71 9,46/0,97 21,38/1,4 27,1/1,7 60,0/2,3 103/3,2 160/3,9
25,0 2,42/0,48 5,37/0,71 10,10/0,97 23,90/1,4 30,2/1,7 67,2/2,3 115/3,2 179/3,9
30,0 2,65/0,48 5,88/0,71 11,09/0,97 26,18/1,4 33,1/1,7 73,6/2,3 126/3,2 196/3,9
35,0 2,85/0,48 6,35/0,71 11,95/0,97 28,20/1,4 35,8/1,7 79,5/2,3 136/3,2 212/3,9
40,0 3,06/0,48 6,80/0,71 12,70/0,97 30,20/1,4 38,2/1,7 85,0/2,3 146/3,2 226/3,9
45,0 3,26/0,48 7,20/0,71 13,5/0,97 32,00/1,4 49,0/1,7 90,1/2,3 150/3,2 241/3,9
50,0 3,43/0,48 7,60/0,71 14,3/0,97 33,80/1,4 42,8/1,7 95,0/2,3 163/3,2 254/3,9
Пропано-воздушная смесь  (ρ=1,6 кг/м3; υ=9•10-8  м2/с)
0,1 0,033/0,018 0,11/0,061 0,28/0,15 0,88/0,48 1,46/0,77 2,92/1,1 5,75/1,6 9,01/2,0
0,11 0,036/0,020 0,12/0,066 0,31/0,17 0,97/0,53 1,54/0,78 3,09/1,1 6,08/1,6 9,61/2,1
0,12 0,039/0,021 0,13/0,072 0,34/0,19 1,05/0,58 1,62/0,79 3,25/1,2 6,31/1,6 10,1/2,1
0,15 0,049/0,027 0,16/0,088 0,43/0,24 1,27/0,67 1,84/0,82 3,86/1,2 7,25/1,7 11,5/2,2
0,17 0,056/0,031 0,19/0,10 0,48/0,26 1,33/0,68 1,97/0,84 3,96/1,2 7,79/1,7 12,3/2,2
0,20 0,066/0,036 0,22/0,12 0,57/0,31 1,46/0,69 2,17/0,85 4,34/1,2 8,55/1,8 13,5/2,2
0,22 0,073/0,040 0,24/0,13 0.63/0,35 1,58/0,70 2,29/0,87 4,59/1,2 9,03/1,8 14,3/2,3
0,25 0,083/0,046 0,27/0,15 0,72/0,40 1,68/0,72 2,46/0,88 4,93/1,2 9,71/1,8 15,4/2,3
0,27 0,089/0,049 0,29/0,16 0,77/0,42 1,77/0,73 2,57/0,89 5,16/1,3 10,2/1,8 16,0/2,3
0,30 0,099/0,054 0,33/0,18 0,86/0,47 1,88/0,74 2,73/0,90 5,48/1,3 10,8/1,9 17,1/2,4
0,33 0,10/0,055 0,36/0,20 0,93/0,50 1,99/0,75 2,88/0,92 5,78/1,3 11,4/1,9 18,0/2,4
0,37 0,12/0,066 0,41/0,22 0,99/0,52 2,12/0,76 3,08/0,93 6,17/1,3 12,2/1,9 19,2/2,5
0,44 0,14/0,077 0,48/0,26 1,09/0,53 2,40/0,78 3,40/0,95 6,81/1,3 13,2/2,0 21,2/2,5
0,50 0,16/0,088 0,55/0,30 1,18/0,54 2,52/0,79 3,66/0,96 7,33/1,4 14,4/2,0 22,9/2,5
0,56 0,18/0,99 0,62/0,34 1,26/0,55 2,69/0,80 3,90/0,99 7,82/1,4 15,4/2,1 24,3/2,6
0,62 0,20/0,11 0,68/0,37 1,33/0,56 2,85/0,81 4,13/1,0 8,29/1,4 16.3/2,1 25,8/2,6
0,69 0,23/0,13 0,74/0,40 1,42/0,56 3,03/0,83 4,40/1,0 8,80/1,5 17,3/2,1 27,4/2,7
0,75 0,25/0,14 0,77/0,40 1,49/0,57 3,18/0,84 4,58/1,0 9,24/1,5 18,6/2,1 28,7/2,7
0,81 0,27/0,15 0,81/0,41 1,54/0,58 3,32/0,85 4,82/1,0 9,77/1,5 19,0/2,2 30,0/2,7
0,87 0,29/0,16 0,84/0,41 1,62/0,58 3,46/0,86 5,02/1,0 10,1/1,5 19,8/2,2 31,2/2,8
8,75 291/5,0 519/6,7 862/8,7 2020/13,0 3569/17,4 5675/22,0 8574/26,8 11830/31,6
10,0 312/5,0 556/6,7 921/8,7 2160/13,0 3817/17,4 6092/22,0 9177/26,8 12663/31,6
12.5 348/5,0 621/6,7 1029/8,7 2414/13,0 4257/17,4 6810/22,0 10255/26,8 14151/31,6
15,0 382/5,0 680/6,7 1128/8,7 2646/13,0 4675/17,4 7462/22,0 11237/26,8 15503/31,6
17,0 413/5,0 735/6,7 1218/8,7 2857/13,0 5049/17,4 8060/22,0 12132/26,8 16752/31,6
20,0 440/5,0 783/6,7 1298/8,7 3046/13,0 5396/17,4 8613/22,0 12965/26,8 17897/31,6
25,0 490/5,0 878/6,7 1456/8,7 3414/13,0 6034/17,4 9631/22,0 14505/26,8 20019/31,6
30,0 540/5,0 962/6,7 1594/8,7 3741/13,0 6609/17,4 10551/22,0 15888/26,8 21923/31,6
35,0 584/5,0 1039/6,7 1722/8,7 4052/13,0 7140/17,4 11393/22,0 17168/26,8 23692/31,6
40,0 624/5,0 1111/6,7 1842/8,7 4320/13,0 7633/17,4 12184/22,0 18344/26,8 25326/31,6
45,0 662/5,0 1179/6,7 1953/8,7 4581/13,0 8095/17,4 12923/22,0 19457/26,8 26855/31,6
50,0 698/5,0 1242/6,7 2059/8,7 4830/13,0 8534/17,4 13620/22,0 20508/26,8 28312/31,6
Пары технического пропана (ρ = 2 кг/м3)
0,1 14,8/3,0 26,8/4,1 45,5/5,5 110/8.7 198/11,8 322/15,3 493/20,4 689/22,8
0,11 15,6/3,1 28,3/4,2 48,0/5,5 116/8,8 209/11,9 340/15,5 521/20,7 728/23,1
0,12 16,5/3,1 29,6/4,3 50,5/5,6 122/8,9 220/12,1 357/15,7 547/21,0 765/23,4
0,15 18,7/3,2 33,7/4,4 57,3/5,8 138/9,2 250/12,5 405/16,2 622/21,7 869/24,1
0,17 19,8/3,2 36,2/4,4 61,6/5,9 149/9,4 268/12,7 436/16,4 668/22,0 932/24,6
0,20 22,0/3,3 39,8/4,5 67,5/6,0 163/9,6 294/13,1 478/16,8 733/22,5 1024/25,2
0,22 23,3/3,4 42,0/4,6 71,3/6,1 172/9,7 311/13,2 505/17,1 773/23,1 1081/25,7
0,25 25,0/3,4 45,2/4,7 76,7/6,2 185/9,9 334/13,4 543/17,3 832/23,1 1163/26,0
0,27 26,1/3,5 47,2/4,7 80,2/6,3 193/10,0 349/13,6 567/17,6 869/23,6 1215/26,3
0,30 27,7/3,5 50,1/4,8 85,2/6,4 205/10,1 370/13,8 602/17,8 923/23,9 1290/26,7
0,33 29,3/3,6 52,9/4,9 89,9/6,5 214/10,2 392/14,0 636/18,0 975/24,2 1359/27,0
0,35 30,3/3,6 54,7/4,9 93,0/6,5 224/10,4 405/14,2 658/18,2 1005/24,4 1409/27,2
0,37 31,3/3,6 56,5/5,0 96,0/6,6 231/10,4 422/14,3 679/18,4 1041/24,6 1455/27,5
0,44 34,5/3,7 62,4/5,1 106/6,7 255/11,0 462/14,6 740/18,8 1150/25,2 1605/28,2
0,50 37,1/3,8 67,1/5,2 115/6,8 275/11,0 496/14,8 806/19,2 1236/25,7 1728/28,8
0,56 39,6/3,9 71,6/5,3 122/7,0 293/11,1 530/15,1 860/19,5 1319/26,1 1842/29,2
0,62 42,0/3,9 80,6/5,4 129/7,1 311/11,2 548/15,3 912/19,8 1401/26,5 1952/29,7
0,69 44,6/4,0 84,6/5,5 137/7,2 330/11,4 597/15,6 969/20,1 1490/26,9 2076/30,0
0,77 46,8/4,0 88,4/5,6 144/7,3 346/11,5 626/15,8 1009/20,2 1565/27,2 2108/30,0
0,81 48,9/4,1 92,0/5,6 150/7,4 362/11,7 654/15,9 1062/20,6 1628/27,3 2190/30,0
0,87 51,0/4,1 96,2/5,7 157/7,5 382/11,8 681/16,1 1106/20,8 1650/27,3 2250/30,0
0,94 53,3/4,2 100/5,7 163/7,6 394/12,0 699/16,2 1156/21,0 1710/27,3 2350/30,0
1,0 55,2/4,2 114/5,9 170/7,6 408/12,1 738/16,4 1170/21,0 1780/27,3 2430/30,0
1,25 62,7/4,3 120/6,0 193/7,8 464/12,4 820/16,4 1310/21,0 1970/27,3 2720/30,0
1,50 69,6/4,4 137/6,2 216/8,0 508/12,4 895/16,4 1435/21,0 2160/27,3 2970/30,0
1,75 76,0/4,5 148/6,3 234/8,3 550/12,4 967/16,4 1500/21,0 2330/27,3 3220/30,0
2,0 82,0/4,6 159/6,4 248/8,4 586/12,4 1035/16,4 1655/21,0 2500/27,3 3445/30,0
2,22 8,0/4,7 168/6,5 265/8,5 622/12,4 1100/16,4 1708/21,0 2640/27,3 3640/30,0
2,55 93,1/4,8 168/6,5 280/8,5 649/12,4 1160/16,4 1850/21,0 2785/27,3 3850/30,0
2,75 98,3/4,9 180/6,5 294/8,5 689/12,4 1220/16,4 1940/21,0 2925/27,3 4030/30,0
3,0 103/4,9 186/6,5 307/8,5 718/12,4 1270/16,4 2030/21,0 3050/27,3 4315/30,0
3,25 109/5,0 192/6,5 319/8,5 749/12,4 1321/16,4 2110/21,0 3200/27,3 4390/30,0
3,50 113/5,0 197/6,5 332/8,5 776/12,4 1369/16,4 2195/21,0 3300/27,3 4550/30,0
3,75 117/5,0 206/6,5 342/8,5 803/12,4 1420/16,4 2270/21,0 3420/27,3 4700/30,0
4,0 120/5,0 213/6,5 355/8,5 830/12,4 1465/16,4 2340/21,0 3530/27,3 4860/30,0
4,25 124/5,0 220/6,5 366/8,5 855/12,4 1510/16,4 2410/21,0 3640/27,3 5010/30,0
4,50 127/5,0 226/6,5 376/8,5 879/12,4 1550/16,4 2480/21,0 3745/27,3 5140/30,0
4,75 131/5,0 233/6,5 386/8,5 904/12,4 1600/16,4 2557/21,0 3840/27,3 5300/30,0
5,0 134/5,0 240/6,5 396/8,5 926/12,4 1640/16,4 2620/21,0 3940/27,3 5435/30,0
5,25 138/5,0 244/6,5 407/8,5 950/12,4 1680/16,4 2683/21,0 4040/27,3 5570/30,0
5,50 141/5,0 250/6,5 416/8,5 974/12,4 1720/16,4 2750/21,0 4130/27,3 5700/30,0
5,75 144/5,0 256/6,5 425/8,5 996/12,4 1755/16,4 2810/21,0 4230/27,3 5840/30,0
6,0 147/5,0 261/6,5 433/8,5 1019/12,4 1799/16,4 2870/21,0 4320/27,3 5950/30,0
6,25 150/5,0 267/6,5 443/8,5 1040/12,4 1830/16,4 2920/21,0 4410/27,3 6090/30,0
7,50 165/5,0 292/6,5 485/8,5 1135/12,4 2010/16,4 3200/21,0 4830/27,3 6660/30,0
8,75 178/5,0 315/6,5 524/8,5 1228/12,4 2170/16,4 3480/21,0 5410/27,3 7190/30,0
10,0 190/5,0 337/6,5 560/8,5 1312/12,4 2318/16,4 3700/21,0 5570/27,3 7700/30,0
12,50 213/5,0 377/6,5 626/8,5 1470/12,4 2598/16,4 4130/21,0 6230/27,3 8600/30,0
15,0 234/5,0 413/6,5 686/8,5 1610/12,4 2840/16,4 4540/21,0 6820/27,3 8889/30,0
17,50 252/5,0 441/6,5 741/8,5 1740/12,4 3070/16,4 4890/21,0 7390/27,3 10190/30,0
20,70 269/5,0 477/6,5 790/8,5 1860/12,4 3270/16,4 5240/21,0 7890/27,3 11880/30,0
25,0 301/5,0 533/6,5 885/8,5 2079/12,4 3660/16,4 5850/21,0 8800/27,3 12900/30,0
30,0 330/5,0 584/6,5 970/8,5 2270/12,4 4010/16,4 6410/21,0 9240/27,3 13320/30,0
35,0 356/5,0 630/6,5 1049/8,5 2460/12,4 4340/16,4 6920/21,0 9650/27,3 14400/30,0
40,0 380/5,0 674/6,5 1121/8,5 2630/12,4 4625/16,4 7400/21,0 11130/27,3 15390/30,0
45,0 404/5,0 715/6,5 1189/8,5 2780/12,4 4900/16,4 7840/21,0 11820/27,3 16320/30,0
50,0 425/5,0 755/6,5 1250/8,5 2930/12,4 5175/16,4 8270/21,0 12480/27,3 17200/30,0
Пропано-воздушная смесь  (ρ=1,6 кг/м3; υ=9•10-5  м2/с)
0,1 15,5/2,7 28,0/3,7 47,6/4,8 115/7,7 207/10,5 337/13,6 517/17,0 712/20,2
0,11 16,4/2,7 29,5/3,7 50,3/4,9 121/7,8 219/10,7 356/13,8 546/17,3 763/20,6
0,12 17,2/2,8 31,1/3,8 52,1/5,0 127/7,9 230/10,8 374/14,0 574/17,5 801/20,8
0,15 19,6/2,8 35,3/3,9 60,0/5,1 145/8,2 262/11,1 436/14,5 652/18,1 911/21,5
0,17 21,0/4,0 38,0/4,0 64,5/5,2 155/8,3 281/11,4 468/14,8 700/18,4 978/22,0
0,20 23,1/3,0 41,7/4,1 70,8/5,3 171/8,5 308/11,6 514/15,1 768/18,8 1070/22,4
0,22 24,3/3,0 44,0/4,1 74,7/5,4 180/8,6 321/11,8 542/15,3 811/19,1 1133/22,8
0,25 26,2/3,1 47,3/4,2 80,4/5,5 194/8,8 350/12,0 569/15,5 827/19,2 1219/23,2
0,27 27,4/3,1 49,5/4,2 84,0/5,6 202/8,9 366/12,2 594/15,7 911/19,6 1273/23,5
0,30 29,1/3,1 52,5/4,3 89,2/5,7 215/9,0 389/12,4 631/16,0 968/19,9 1352/23,8
0,33 30,7/3,2 5,55/4,3 94,2/5,7 227/9,1 410/12,5 667/16,1 1023/20,2 1428/24,1
0,35 31,8/3,2 57,4/4,4 97,4/5,8 235/9,2 425/12,6 685/16,3 1057/20,4 1477/24,3
0,37 32,8/3,3 59,2/4,4 101/5,9 242/9,3 438/12,7 712/16,4 1091/20,6 1524/24,5
0,44 36,2/3,3 65,4/4,5 111/6,0 265/9,5 484/13,0 775/16,7 1205/21,0 1683/25,1
0,50 38,9/3,4 70,3/4,6 119/6,1 288/9,7 520/13,2 845/17,1 1295/21,4 1810/25,6
0,56 41,4/3,4 75,0/4,7 127/6,2 307/9,9 555/13,5 902/17,4 1382/21,7 1931,26,0
0,62 44,0/3,5 79,5/4,7 135/6,3 325/10,0 588/13,7 955/17,6 1465/22,1 2047/26,4
0,69 46,7/3,5 84,5/4,8 144/6,4 346/10,2 625/13,9 1016/18,0 1557/22,5 2176/26,7
0,75 49,1/3,6 87,5/4,8 150/6,5 363/10,3 656/14,1 1065/18,1 1633/22,8 2282/27,1
0,81 51,3/3,6 92,3/4,9 157/6,5 379/10,4 685/14,2 1113/18,3 1707/23,0 2384/27,4
0,87 53,4/3,7 96,5/5,0 164/6,6 395/10,5 714/14,4 1160/18,5 1778/23,2 2542/27,8
0,94 55,8/3,7 101/5,0 171/6,7 413/10,7 746/14,5 1212/18,8 1858/23,5 2596/28,0
1,0 57,8/3,7 104/5,1 177/6,7 427/10,8 773/14,7 1255/19,0 1925/23,7 2690/28,2
1,25 65,7/3,8 119/5,2 202/7,0 485/11,1 878/15,1 1426/19,5 2185/24,4 3055/29,4
1,50 72,9/3,9 132/5,4 224/7,2 539/11,4 976/15,5 1582/20,0 2426/25,0 3391/30,0
1,75 79,6/4,0 144/5,5 244/7,3 5,88/11,6 1064/15,9 1728/21,0 2649/26,0 3570/30,0
2,0 85,9/4,1 155/5,6 264/7,4 635/11,9 1148/16,2 1875/21,0 2760/26,0 3820/30,0
2,25 91,9/4,2 166/5,7 282/7,6 679/12,1 1228/16,5 1940/21,0 2930/26,0 4050/30,0
2,50 97,6/4,3 176/5,8 299/7,7 721/12,3 1304/16,7 2050/21,0 3090/26,0 4260/30,0
2,75 103/4,3 186/5,9 316/7,8 762/12,5 1348/16,7 2150/21,0 3240/26,0 4460/30,0
3,0 108/4,4 196/6,0 332/7,9 800/12,7 14,01/16,7 2244/21,0 3390/26,0 4660/30,0
3,25 113/4,4 205/6,0 348//8,0 838/12,8 1467/16,7 2335/21,0 3530/26,0 4860/30,0
3,50 118/4,5 214/6,1 363/8,1 861/12,8 1520/16,7 2420/21,0 3660/26,0 5050/30,0
3,75 123/4,5 222/6,2 377/8,2 889/12,8 1574/16,7 2510/21,0 3780/26,0 5220/30,0
4,0 182/4,6 231/6,2 392/8,3 920/12,8 1624/16,7 2594/21,0 3910/26,0 5390/30,0
4,25 132/4,6 239/6,3 405/8,3 949/12,8 1679/16,7 2670/21,0 4035/26,0 5560/30,0
4,50 136/4,6 247/6,3 419/8,4 976/12,8 1725/16,7 2750/21,0 4150/26,0 5725/30,0
4,75 141/4,7 254/6,3 427/8,4 1020/12,8 1770/16,7 2830/21,0 4260/26,0 5885/30,0
5,0 145/4,7 262/6,3 439/8,4 1031/12,8 1820/16,7 2900/21,0 4390/26,0 6030/30,0
5,25 149/4,7 269/6,5 450/8,4 1057/12,8 1861/16,7 2970/21,0 4480/26,0 6160/30,0
5,50 153/4,8 277/6,5 460/8,4 1080/12,8 1905/16,7 3040/21,0 4580/26,0 6320/30,0
5,75 157/4,8 284/6,6 471/8,4 1100/12,8 1950/16,7 3107/21,0 4685/26,0 6460/30,0
6,0 161/4,9 290/6,7 480/8,4 1130/12,8 1990/16,7 3175/21,0 4790/26,0 6600/30,0
6,25 165/4,9 296/6,7 491/8,4 1151/12,8 2030/16,7 3240/21,0 4895/26,0 6740/30,0
7,50 182/5,0 324/6,7 536/8,4 1261/12,8 2220/16,7 3545/21,0 5350/26,0 7390/30,0
8,75 197/5,0 350/6,7 580/8,4 1362/12,8 2400/16,7 3930/21,0 5780/26,0 7960/30,0
10,0 210/5,0 374/6,7 621/8,4 1460/12,8 2570/16,7 4100/21,0 6160/26,0 8510/30,0
12,50 235/5,0 419/6,7 693/8,4 1630/12,8 2875/16,7 4580/21,0 6900/26,0 9530/30,0
15,0 258/5,0 458/6,7 758/8,4 1758/12,8 3150/16,7 5010/21,0 7550/26,0 10450/30,0
17,50 278/5,0 495/6,7 820/8,4 1925/12,8 3400/16,7 5420/21,0 8170/26,0 11300/30,0
20,0 298/5,0 530/6,7 878/8,4 2040/12,8 3640/16,7 5795/21,0 8740/26,0 12090/30,0
25,0 333/5,0 592/6,7 980/8,4 2305/12,8 4070/16,7 6485/21,0 9800/26,0 13500/30,0
30,0 364/5,0 649/6,7 1074/8,4 2520/12,8 4450/16,7 7100/21,0 10710/26,0 14790/30,0
35,0 395/5,0 700/6,7 1160/8,4 2725/12,8 4800/16,7 7650/21,0 11590/26,0 15950/30,0
40,0 421/5,0 743/6,7 1240/8,4 2915/12,8 5135/16,7 8200/21,0 12380/26,0 17080/30,0
45,0 447/5,0 795/6,7 1319/8,4 3110/12,8 5450/16,7 8670/21,0 13100/26,0 18100/30,0
50,0 470/5,0 840/6,7 1389/8,4 3260/12,8 5750/16,7 9150/21,0 13820/26,0 19090/30,0

5.3. Устройство газопроводов низкого и среднего давления.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Для подачи газа от групповых установок служат стальные газопроводы, укладываемые подземно и рассчитанные на давление чистого газа 3–5 кПа, а газовоздушных смесей — 1,5–3 кПа.

Подземные газопроводы. Трассировка газопроводов по территории населенных пунктов, внутри кварталов или дворов должна обеспечивать наименьшую протяженность газопроводов и ответвлений от них к жилым зданиям, а также максимальное удаление от надземных строений (в особенности имеющих подвалы) и ненапорных подземных коммуникаций (канализационных труб, каналов для теплопроводов и других емкостей, по которым может распространиться газ). Трассировка газопроводов по незастроенным территориям должна производиться с учетом планировки будущей их застройки.

В соответствии с требованиями действующих «Правил безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора РФ расстояния по горизонтали между газопроводами низкого давления (до 5 кПа) и другими сооружениями должны быть в свету, м, не менее:

  • до фундамента зданий и сооружений, путепроводов и тоннелей — 2;
  • опор наружного освещения, контактной сети и связи — 1;
  • оси крайнего пути железнодорожной колеи 1520 мм — 3,8;
  • оси крайнего пути трамвая — 2,8;
  • бортового камня улицы, дороги — 1,5;
  • наружной бровки кювета или до подошвы насыпи улицы, дороги — 1;
  • фундаментов опор воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ и наружного освещения — 1, свыше 1 до 35 кВ — 5, и выше — 6;
  • стволов деревьев — 1,5;
  • кустарников — не нормируется.

При прокладке газопроводов между зданиями и под арками зданий, а также на отдельных участках трассы, где приведенные расстояния не могут быть выдержаны, допускается их уменьшать до значений, обеспечивающих сохранность всех подземных сооружений при строительстве и ремонте каждого из них. При необходимости уменьшения расстояния применяются длинномерные бесшовные трубы с увеличенной толщиной стенок; используются гнутые отводы; сварные стыки проверяются физическими методами контроля; трубы защищаются от коррозии весьма усиленной изоляцией.

Минимальные расстояния в плане между инженерными подземными сетями по горизонтали в свету должны быть, м, не менее:

  • до водопровода — 1;
  • бытовой канализации — 1;
  • дренажной и дождевой канализации — 1;
  • газопроводов низкого, среднего, высокого давления — 0,5;
  • силовых кабелей до 100 кВ и кабелей связи — 1;
  • тепловых сетей и общих коллекторов – 2.

Укладка двух и более газопроводов в одной траншее допускается на одном или разных уровнях (ступенями). Расстояния между газопроводами должны быть достаточными для проведения монтажа и ремонта трубопроводов, но не менее 0,4 м для труб диаметром до 300 мм.

Расстояния по вертикали в свету при пересечении подземных газопроводов всех давлений с другими подземными сооружениями и коммуникациями должны быть, м, не менее:

  • водопровод, канализация, водосток, телефонная канализация и т. д. — 0,15;
  • канал теплосети — 0,2;
  • электрокабель, телефонный бронированный кабель — 0,5;
  • электрокабель маслонаполненный (110–220 кВ) — 1.

Уменьшение расстояния между газопроводом и электрокабелем или бронированным кабелем связи возможно при условии прокладки их в футлярах, при этом расстояние в свету между газопроводом и стенкой футляра должно быть, м, не менее: при прокладке электрокабеля — 0,25; бронированного кабеля связи — 0,15, а концы футляра должны выходить на 1 м в обе стороны от стенок пересекаемого газопровода.

Надземные газопроводы. Эти газопроводы в большей степени доступны надзору обслуживающего персонала, меньше подвержены деформациям, позволяют быстро устранять возможные неполадки и выполнять ремонтные работы без отключения потребителей. Газопроводы низкого и среднего давления допускается прокладывать по наружным стенам жилых и общественных зданий не ниже IV степени огнестойкости и отдельно стоящим несгораемым опорам, а газопроводы низкого давления с условным диаметром труб до 50 мм — по стенам жилых домов.

Надземные газопроводы следует проектировать с учетом компенсации продольных деформаций и при необходимости, когда не обеспечивается самокомпенсация, предусматривать установку компенсаторов (не сальниковых). Высота прокладки газопровода должна выбираться с учетом обеспечения его осмотра и ремонта. Под оконными проемами и балконами зданий не следует предусматривать фланцевые или резьбовые соединения на газопроводах. Газопроводы, прокладываемые по наружным стенам зданий, эстакадам, опорам, а также стояки на выходе из земли при необходимости должны быть защищены от механических повреждений. Газопроводы должны иметь уклон не менее 0.003, в низших точках необходимо устанавливать устройства для удаления конденсата. Для указанных газопроводов должна предусматриваться теплоизоляция.

Минимальные расстояния по горизонтали в свету от надземных газопроводов, проложенных на опорах, до жилых и общественных зданий должны быть не менее 2 м. Расстояния в свету между совместно проложенными и пересекающимися надземными газопроводами и трубопроводами другого назначения должны приниматься при диаметре газопровода до 300 мм не менее диаметра газопровода, но не менее 100 мм. Расстояния между опорами надземных газопроводов следует определять в соответствии с требованиями действующих «Указаний по расчету стальных трубопроводов различного назначения».

Отключающие устройства. На газопроводах предусматривается установка отключающих устройств на вводах газопроводов в отдельные здания или их группы (два смежных здания и более), а также перед наружными (открытыми) газопотребляющими установками. На подземных газопроводах их следует устанавливать в колодцах мелкого заложения с компенсаторами. На газопроводах с условным проходом менее 100 мм следует применять преимущественно П-образные компенсаторы. При стальной арматуре, присоединяемой к газопроводам с помощью сварки, компенсаторы не устанавливаются.

Установка отключающих устройств на вводах газопроводов низкого давления должна предусматриваться, как правило, снаружи здания. Для арматуры, расположенной на высоте более 2,2 м, следует предусматривать площадки из негорючих материалов с лестницами или дистанционный привод. Для обслуживания арматуры, используемой редко, допускается предусматривать применение переносной лестницы.

При прокладке в одной траншее двух и более газопровод устанавливаемая запорная арматура должна быть смещена относительно друг друга на расстояние, обеспечивающее удобство обслуживания и ремонта.

Газопроводы внутри помещений. Внутри помещений газопроводы прокладываются открыто по стенам, параллельно полу (потолку). Протяженность газопроводов СУГ от стояков до газовых приборов минимальна. Не допускаются пересечения трубами жилых комнат, а при проходе через стены — дымовых и вентиляционных каналов. При креплении газопроводов к стенам необходимо соблюдать расстояния, обеспечивающие возможность осмотра и ремонта газопроводов и установленной на них запорной арматуры. Установка кранов упорной гайкой в сторону стены недопустима.

Взаимное расположение газопроводов и электропроводки внутри зданий должно удовлетворять следующим требованиям:

  • от проложенного открыто электрического провода (электропровод) до стенки газопровода должно быть выдержано расстояние не менее 10 см (оно может быть уменьшено до 5 см при прокладке электропроводов в трубках);
  • в месте пересечения газопровода с открытопроложенным электропроводом последний должен быть заключен в резиновую или эбонитовую трубку, выступающую на 10 см с каждой стороны газопровода;
  • при скрыто проложенном электропроводе от стенки газопровода должно быть выдержано расстояние не менее 5 см, считая до края заделанной борозды.

В местах пересечения газопровода с другими трубопроводами (водопровод, канализация) их трубы не должны соприкасаться. Для отключения газа кроме крана на каждом стояке устанавливают краны на вводе в квартиру, в лестничной клетке (при лестничном стояке), на ответвлении от стояка к приборам в кухне и перед каждым прибором. При расположении стояка в кухне и установке в квартире только одного газового прибора (плиты без счетчика) отключающий кран на отводе от стояка можно не устанавливать. Газопроводы, прокладываемые внутри помещений, должны быть выполнены из стальных труб. Соединение труб следует предусматривать, как правило, на сварке. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки запорной арматуры и газовых приборов. Разъемные соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта.

Прокладку газопроводов внутри зданий и сооружений следует предусматривать открытой. В помещениях предприятий бытового обслуживания, общественного питания и лабораторий допускается прокладывать подводящие газопроводы к отдельным агрегатам, газовым приборам в бетонном полу с последующей заделкой труб цементным раствором. При этом для труб должна предусматриваться противокоррозионная изоляция. В местах входа газопровода в пол и выхода из него должны предусматриваться футляры, выступающие над ними не менее чем на 3 см.

Принципиально устройство газопроводов для снабжения промышленных и коммунально-бытовых предприятий с повышенным расходом газа отличается возможностью использования среднего давления. По «Правилам безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 42-01-02 межцеховые газопроводы на промышленных предприятиях могут быть как подземными, так и надземными. Выбор способа прокладки межцеховых газопроводов зависит от степени насыщенности территории подземными коммуникациями, типа грунтов и покрытий, характера строительных сооружений и зданий, расположения цехов, потребляющих газ, и технико-экономических соображений. Как правило, на предприятиях предпочтение отдается надземной прокладке межцеховых газопроводов.

Схемы газоснабжения предприятий, как и способы прокладки газопроводов, разнообразны. При выборе схемы необходимо руководствоваться техническими и экономическими требованиями, а также требованиями надежности и безопасности: обеспечение необходимых параметров горючего газа (давление и расход) перед газовыми горелками теплоагрегатов; минимальные капиталои металловложения (минимальные диаметры и длины газопроводов, число ГРП и ГРУ); обеспечение надежных и безопасных строительно-монтажных и пусконаладочных работ, эксплуатации.

В зависимости от расхода и давления газа, режима работы теплоагрегатов, территориального расположения потребителей газа на предприятии и технико-экономических показателей и с учетом практики проектирования и эксплуатации различают несколько типовых схем газоснабжения промышленных и коммунально-бытовых предприятий.

Схема газоснабжения предприятия от городского газопровода низкого давления
Рис. 5.1. Схема газоснабжения предприятия от городского газопровода
низкого давления
1 – городской распределительный газопровод низкого давления;
2 – ввод газопровода;
3 – задвижка с компенсатором в глубоком колодце;
4 – гидравлический затвор;
5 – продувочный газопровод;
6 – штуцер с краном и пробкой для взятия пробы;
7 – подземные межцеховые (дворовые) газопроводы низкого давления;
8 – кран в мелком колодце.

Коммунально-бытовые предприятия со сравнительно небольшим расходом газа и теплоагрегатами, работающими на газе низкого давления (фабрики-кухни, столовые, встроенные отопительные котельные с секционными котлами и др.), как правило, присоединяются к городским газопроводам низкого давления или резервуарным паркам (для комплексов автономного газоснабжения пропан-бутановыми смесями) (рис. 5.1).

Схема газоснабжения состоит из ввода газопровода с общим отключающим устройством, межцеховых газопроводов с отключающими устройствами перед каждым цехом, продувочных газопроводов и таких элементов, как контрольные трубки, контрольные проводники, конденсатосборники (для влажных газов), компенсаторы и др.

Общее отключающее устройство (задвижку) устанавливают на вводе газопровода. Оно предназначено для отключения подачи газа при ремонте или аварии системы газоснабжения. Продувочные газопроводы предназначены для удаления воздуха и газовоздушной смеси и заполнения системы чистым газом во время первоначального и последующих (после ремонтов межцеховых газопроводов или длительном отключении системы) пусков. Для определения качества продувки на продувочном газопроводе устанавливают штуцер с краном для отбора пробы среды, состав которой может быть определен на газоанализаторе.

В рассматриваемой схеме газоснабжения условно принята подземная прокладка газопроводов. На схеме не показаны конденсатосборники: для централизованного газоснабжения применяется осушенный природный газ, а при использовании влажных горючих газов газопроводы прокладываются с уклоном и в низких точках системы устанавливаются конденсатосборники.

Средние и крупные промышленные предприятия присоединяются к городским распределительным газопроводам среднего или высокого давления (рис. 5.2). В качестве примера принято, что в цехах 2 и 3 теплоагрегаты работают на газе среднего давления (давление газа перед горелками агрегатов принято равным), а в цехах 1 и 4 — на газе низкого давления. После общего отключающего устройства на межцеховом газопроводе начального давления газа установлен газорегуляторный пункт (ГРП), предназначенный для снижения давления газа с высокого или среднего до среднего давления, необходимого для теплоагрегатов цехов 2 и 3 с учетом потерь давления. В здании ГРП смонтирован центральный пункт измерения расхода газа, предназначенный для хозяйственных расчетов предприятия с поставщиком. В цехах 1 и 4 для использования газа низкого давления дополнительно установлены газорегуляторная установка (ГРУ).

Схема газоснабжения промышленного предприятия от городских газопроводов среднего давления
Рис. 5.2. Схема газоснабжения промышленного предприятия от городских газопроводов среднего давления
1 – городской распределительный газопровод среднего (или высокого) давления; 2 – ввод газопровода;
3 – задвижка с компенсатором в глубоком колодце;
4 – подземные межцеховые газопроводы среднего или высокого давления;
5 – ГРП и центральный пункт измерения расхода газа;
6 – подземные межцеховые газопроводы среднего давления; 7 – кран;
8 – надземные газопроводы, прокладываемые по стене здания; 9 – шкафная ГРУ (ШРУ);
10 – задвижка с компенсатором в глубоком колодце (отключающее устройство цеха);
11 – штуцер с краном и пробкой для взятия пробы; 12 – продувочный газопровод;
13 – отключающее устройство (задвижка) на вводе в цех; 14 – кран в мелком колодце;
15 – надземные межцеховые газопроводы, прокладываемые по колоннам; 16 – П-образный компенсатор;
17 – задвижка на надземном газопроводе с площадкой и лестницей для его обслуживания;
18 – внутрицеховая ГРУ

Для межцеховых газопроводов принята смешанная схема прокладки — подземная и надземная. Надземные газопроводы могут прокладываться по наружным стенам и несгораемым покрытиям промышленных зданий с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям В, Г и Д, а также по отдельно стоящим колоннам (опорам) и эстакадам из несгораемых материалов. Важное замечание: газопроводы высокого давления могут прокладываться по стенам производственных зданий только над окнами верхних этажей или по глухим стенам.

Диаметры газопроводов определяются гидравлическим расчетом при максимальном расходе газа с учетом перспективного роста потребления, связанного с развитием предприятия, и допустимых потерь давления. Все подземные стальные газопроводы защищаются от коррозии, вызываемой грунтом и блуждающими электрическими токами. Для этого применяются меры как пассивной, так и активной защиты.

К особенностям автономных систем газоснабжения, использующих низкие и средние давления, относится преимущественное использование горелок с принудительной подачей воздуха, оптимизированных для работы на газе низкого давления. В этом случае отпадает необходимость в редуцировании давления, как это необходимо делать при снабжении от централизованных магистралей природного газа (снижение давления в регуляторах достигает 0,1–0,2 МПа).

5.4. МАТЕРИАЛЫ И АРМАТУРА ГАЗОПРОВОДОВ

Материалы и технические изделия, используемые в системах газоснабжения, прежде всего должны быть надежными и отвечать требованиям государственных стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке и прошедших государственную регистрацию в соответствии с ГОСТ 2.114–95. Традиционно для газопроводов применяются стальные трубы. Но в последнее годы все активнее используются полиэтиленовые, винипластовые и асбоцементные трубы, особенно для транспортирования попутных газов с содержанием более 3% сероводорода, а также при весьма высокой коррозионной активности грунтов и при наличии блуждающих токов.

Для подземных межпоселковых газопроводов давлением до 0,6 МПа и подземных газопроводов давлением до 0,3 МПа, прокладываемых на территории поселений, применяют полиэтиленовые трубы в соответствии с Правилами безопасности Госгортехнадозора РФ ПБ 12-529-03. Также допускается прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб давлением 0,3–0,6 Мпа на территории поселений с одно-, двухэтажной и коттеджной застройкой с численностью до 200 жителей. На территории городов и промышленных предприятий, насыщенных инженерными коммуникациями, газопроводы из неметаллических труб не строятся.

На применяемые трубы должны быть выданы сертификаты заводов-изготовителей или справки с выпиской из сертификатов, подтверждающие их соответствие требованиям СНиП 42-01-02. При отсутствии документов проводятся химический анализ и механических испытания образцов, взятых от каждой партии труб одной плавки, подтверждающие соответствие качества стали действующим требованиям. Если установить принадлежность труб к одной плавке невозможно, анализ и испытания следует провести на образцах от каждой трубы.

Стальные трубы. В соответствии с рекомендациями СНиП 42-01-02 для строительства систем газоснабжения следует применять трубы, изготовленные из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71 или качественной стали по ГОСТ 1050-74, хорошо сваривающейся и содержащей не более 0,25% углерода, 0,056% серы и 0,046% фосфора.

Таблица 5.5. Давление газа в подающих магистралях для разных потребителей

Потребители газа Давление газа, МПа
Производственные здания, в которых величина давления газа обусловлена требованиями производства 1,2
Прочие производственные здания 0,6
Бытовые здания промышленных предприятий отдельно стоящие, пристроенные к производственным зданиям  и встроенные в эти здания 0,3
Административные здания 0,005
Котельные

отдельно стоящие на территории производственных предприятий

1,2

отдельно стоящие на территории поселений

0,6

пристроенные, встроенные и крышные производственных зданий

0,6

пристроенные, встроенные и крышные общественных, административных и бытовых зданий

0,3

пристроенные, встроенные и крышные жилых зданий

0,005
Общественные здания (кроме зданий, в которых установка газового оборудования требованиями СНиП 2.08.02 не допускается) и складские 0,005
Жилые здания 0,003

Таблица 5.6. Давление газа в надземных газопроводах в зависимости от класса потребителей и особенностей размещения

Размещение надземных газопроводов Давление газа
в газопроводе,
МПа, не более
1. На отдельно стоящих опорах, колоннах, эстакадах и этажерках 1,2 (для природного газа); 1,6 (для СУГ)
2. Котельные, производственные здания с помещениями категорий  В, Г и Д и здания ГНС (ГНП), общественные и бытовые здания производственного назначения, а также встроенные, пристроенные и крышные котельные к ним:
а) по стенам и кровлям зданий  

I и II степеней огнестойкости класса пожарной опасности С0 (по СНиП 21-01)

1,2*

II степени огнестойкости класса С1 и III степени огнестойкости класса С0

0,6*
б) по стенам зданий  

III степени огнестойкости класса С1, IV степени огнестойкости класса С0

0,3*

IV степени огнестойкости классов С1 и С2

0,005
3. Жилые, административные, общественные и бытовые здания, а также встроенные, пристроенные и крышные котельные к ним

по стенам зданий всех степеней огнестойкости

0,005

в случаях размещения ШРП на наружных стенах зданий (только до ШРП)

0,3

Примечание.

*Давление газа в газопроводе, прокладываемом по конструкциям зданий, не должно превышать величин, указанных в таблице 7.3. для соответствующих потребителей

Стальные трубы выпускаются 2 видов: сварные (прямои спиральношовные) и бесшовные (тепло-, горяче- или холоднодеформированные). Для строительства газопроводов применяются трубы, удовлетворяющие требованиям СНиП 2.04.08–87 (табл. 5.5). Стальные трубы для наружных и внутренних газопроводов — групп В и Г, изготовленные из спокойной малоуглеродистой стали группы В по ГОСТ 380-71* не ниже 2-й категории (для газопроводов диаметром более 530 мм при толщине стенки труб более 5 мм — не ниже 3-й категории) марок Ст2, СтЗ, а также Ст4 при содержании в ней углерода не более 0,25%; стали марок 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050-74*; низколегированной стали марок 09Г2С, 17ГС, 17ПС по ГОСТ 19281-73* не ниже 6-й категории; стали 10Г2 по ГОСТ 4543-71*. В ряде случаев допускается применение труб из полуспокойной и кипящей стали:

  • для подземных газопроводов в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -30°С включительно;
  • для надземных газопроводов в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -10°С (из полуспокойной и кипящей стали) и -20°С включительно (из полуспокойной стали);
  • для внутренних газопроводов давлением не более 0,3 МПа (3 кгс/см2) с наружным диаметром не более 159 мм и толщиной стенки трубы до 5 мм включительно, если температура стенок труб в процессе эксплуатации не будет ниже 0°C;
  • для наружных газопроводов трубы диаметром не более 820 мм (из полуспокойной стали) и 530 мм (из кипящей стали) и толщиной стенок не более 8 мм.

В районах с температурой наружного воздуха до -40°С для наружных подземных газопроводов допускается использовать трубы из полуспокойной стали диаметром не более 325 мм и толщиной стенки до 5 мм включительно, а для наружных подземных и надземных газопроводов — из полуспокойной и кипящей стали диаметром не более 114 мм и толщиной стенки до 4,5 мм.

Для изготовления отводов, соединительных частей и компенсирующих устройств газопроводов среднего давления не рекомендуется применять трубы из полуспокойной и кипящей стали. Для наружных и внутренних газопроводов низкого давления, в том числе для их гнутых отводов и соединительных частей, допустимо использовать трубы групп А-В из спокойной, полуспокойной и кипящей стали марок Ст1, по Ст3' Ст4 1-3-й категорий групп А-В по ГОСТ 380-71* и 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050-74.

Для участков, испытывающих вибрационные нагрузки (соединенных с источниками вибрации в ГРП, ГРУ, компрессорных станциях и др.), должны применяться стальные трубы групп В и Г, изготовленные из спокойной стали с содержанием углерода не более 0,24% (Ст2, СтЗ не менее 3-й категории по ГОСТ 380-71, 08, 10, 15 по ГОСТ 1050-74).

Трубы, отвечающие ГОСТ 3262-75, применяются при сооружении наружных и внутренних газопроводов низкого давления с условным диаметром до 80 мм включительно. Эти же трубы высшей категории качества с условным диаметром до 32 мм включительно допустимы для импульсных газопроводов давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см2), при этом гнутые участки импульсных газопроводов должны иметь радиус шва не менее 2Dy, а температура стенки трубы в период эксплуатации — не ниже 0°С.

Таблица 5.7. Стальные трубы для строительства наружных надземных, подземных и внутренних газопроводов (по СНиП 2.04.08-87/42-01-02)

Наименование, ГОСТ или ТУ Марка стали, ГОСТ Наружный диаметр трубы, мм
Для районов с расчетной температурой наружного воздуха не ниже -40°С и газопроводов, не охлаждающихся ниже -40°С
Электросварные:
1) прямошовные по ГОСТ 10705-80* (группа В) и ГОСТ 10704-91 ВСт2сп, ВСтЗсп не менее 2-й категории по ГОСТ 380-05; 10, 15, 20 по ГОСТ 1050-88 10–530
2) прямошовные по ТУ 14-3-943-80 ВСтЗсп не менее 2-й категории по ГОСТ 380-05; 10 по ГОСТ 1050-88 219–530
3) для магистральных газонефтепроводов (прямо- и спиральношовные) по ГОСТ 20295-85 ВСтЗсп не менее 2-й категории (К38) по ГОСТ 380-05; 10 (К34), 15 (К38), 20 (К42) по ГОСТ 1050-88 по ГОСТ 20295-
85
4) прямошовные по ГОСТ 10706-76* (группа В) и ГОСТ 10704-91 ВСт2сп, ВСтЗсп не менее 2-й категории по ГОСТ 380-05 630–1220
5) со спиральным швом по ГОСТ 8696-74* (группа В) ВСт2сп, ВСтЗсп не менее 2-й категории по ГОСТ 380-05 159–1220
6) спиральношовные по ТУ 14-3-808-78 по ТУ 14-3-808-78 530–820; 1020;
1220
Бесшовные:
7) горячедеформированные по ГОСТ 8732-78* 10, 20 по ГОСТ 1050-88 45–325
8) холодно- и теплодеформированные по ГОСТ 8733-87 и ГОСТ 8734-75* 10, 20 по ГОСТ 1050-88 10–45
9) горячедеформированные по ТУ 14-3-190-82 (только для тепловых электростанций) 10, 20 по ГОСТ 1050-88 57–426
Для районов с расчетной температурой наружного воздуха ниже -40°С и для газопроводов, могущих охладиться до температуры ниже -40°С
Бесшовные:
10) холодно- и теплодеформированные по ГОСТ 8733-87 (группы В и Г) и ГОСТ 8734-75* 10, 20 по ГОСТ 1050-88 10–103
11) горячедеформированные по ГОСТ 8731-87 (группы В и Г)и ГОСТ 8732-78* 10, 20 по ГОСТ 1050-88, 09Г2С категория 6 по ГОСТ 19281-73*; 10Г2 по ГОСТ 4543-71* 45–108; 127–325
12) горячедеформированные по ТУ 14-3-1128-82 09Г2С категории 6–8 по ГОСТ 19281-73* 57–426
Электросварные:
13) прямошовные по ТУ 14-3-1138-82 17ПС-У по ТУ 14-3-1138-82 1020; 1220
14) для магистральных газонефтепроводов (прямо-и спиральношовные) по ГОСТ 20295-85 17ПС(К52), 17ГС(К52); 14ХГС (К50) категории 6–8 по ГОСТ 19282-73* По ГОСТ 20295–85
15) прямошовные по ГОСТ 10705-80* (группа В) и ГОСТ 10704-76* ВСтЗСп не менее 2-й категории по ГОСТ 380–71*; 10,15, 20 по ГОСТ 1050-88 10–108

Примечания:

  1. Трубы по пп.7 и 8 следует применять только для газопроводов жидкой фазы сжиженных углеводородных газов.
  2. Трубы электросварные спиральношовные применяют при прямых участках газопроводов.
  3. Для ТЭЦ трубы из стали 20 применимы в районах с расчетной температурой не ниже -30°С.
  4. Не допускается использовать трубы пп. 10, 11 с наружным диаметром 108 мм включительно для газопроводов давлением 0,6 МПа (6 кгс/см2) включительно и трубы п. 6 для газопроводов давлением свыше 0,6 МПа (6 кгс/см2).
  5. Трубы пп. 10 –15, изготовленные из стали 20, следует применять как исключение.

Трубы бесшовные (ГОСТ 8731-87 и ГОСТ 8733-87) применимы для газопроводов жидкой фазы СУГ, а электросварные спиральношовные — для прямых участков газопроводов. При этом трубы по ГОСТ 873187 допустимы к применению при 100%-ном контроле металла труб неразрушающими методами.

Соединение стальных труб должно производиться, как правило, сваркой. Сварное соединение должно быть равнопрочно основному металлу труб или иметь гарантированный заводом-изготовителем (согласно ГОСТ или ТУ) коэффициент прочности. Трубы по ГОСТ 326275*, сварные швы которых не имеют характеристики прочности сварного соединения, допускается применять для газопроводов низкого давления.

Типы сварных соединени
Рис. 5.3. Типы сварных соединений: а – сварной V-образный стык; б – сварной стык с цилиндрическим подкладным кольцом; в – сварной стык с фасонным подкладным кольцом.
1 – газопровод; 2 – скошенная кромка трубы; 3 – притупление кромки; 4 – сварочная прихватка;
5 – цилиндрическое подкладное кольцо; 6 – буртик кольца; 7 – фасонное подкладное кольцо
Дефекты сварных стыков
Рис. 5.4. Дефекты сварных стыков:
1 – подрез; 2 – отсутствие усиления; 3 – чрезмерное усиление; 4 – пористость; 5 – шлаковые включения;
6 – наружная трещина; 7 – внутренняя трещина; 8 – непровар корня шва; 9 – боковой непровар; 10 – прожог

Основные характеристики труб приведены в табл. 5.8.

Таблица 5.8. Основные характеристики стальных труб для газопроводов давлением до 16 кгс/см2 Dy ≤ 500 мм в районах с температурой наружного воздуха не ниже -40°С (ВСт2, ВСтЗ и ВСт4 по ГОСТ 380-05; 10, 15 и 20 по ГОСТ 1050-88)

Dy, мм Dn, мм Марка стали Толщина стенки s, мм Масса 1 м, кг

I. Трубы стальные электросварные по ГОСТ 10705-80 группы В и по ГОСТ 10704-91 (газопроводы природного газа и паровой фазы СУГ давлением до 16 кгс/см2)

15 22 ВСт2сп2-3 2 0,986
20 25 ВСтЗсп2-3 1,13
26** 10, 15, 20 1,18
25 32 1,48
32 3 2,15
33** 2,22
32 38 2 1,78
38 3 2,59
42** 2,89
40 45 2,12
45 3,11
48** 3,33
50 57 2,71
57 4,0
60** 4,22
65 76 5,40
80 89 6,36
89** 3,5 7,38
100 108 3,0 7,77
114 8,21
150 159 4,5 17,15
200 219 5,0 26,39
250 273 33,05
300 325 39,46
400 426 62,15
500 530 6,0 77,54

Условное обозначение трубы группы В с DH = 57 мм, s = 2 мм, немерной длины из стали 10

Труба 57×2 ГОСТ 10704-76 / В-10 ГОСТ 10705-80

то же, из стали ВСт2сп2

Труба 57×2 ГОСТ 10704-76 / В-ВСт2сп2 ГОСТ 10705-80

II. Трубы стальные электросварные по ТУ 14-3-943-80 (газопроводы природного газа и паровой фазы СУГ давлением до 16 кгс/см2)

200 219 ВСтЗсп2; 10 4,5 23,80
250 273 29,80
300 325 5,0 39,46
500 530 6,0 77,54

Условное обозначение трубы с Dн  = 219 мм, s = 5 мм из стали ВСтЗсп2

Труба 219×5 – ВСтЗсп2 ТУ 14-3-943-80

III. Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов (спиральношовные) классов прочности К34, К38 и К42 по ГОСТ 20295-85 (газопроводы природного газа и паровой фазы СУГ давлением до 16 кгс/см2)

150 159 ВСтЗсп2 (К38) 4,0 15,29
200 219 10 (К34); 15 (К38) 5,0 26,39
250 273 20 (К42) 5,0 33,04

Условное обозначение трубы группы В с Dн  = 159 мм, s = 4 мм, класса прочности К38, без термообработки

Труба 159×4 – К38 ГОСТ 20295-85

IV. Трубы стальные бесшовные колоднодеформированные и теплодеформированные группы В по ГОСТ 8733-87 и ГОСТ 8734-75 (газопроводы, прокладываемые в условиях, оговоренных п. 4,13 СНиП 2.04.08-87, а также жидкой фазы СУГ)

25 32 10 и 20 2,0 1,48
32 3,0 2,15
32 38 2,0 1,78
38 3,0* 2,59
42 3,0 2,89

Условное обозначение трубы группы В с Dн  = 32 мм, s = 2 мм, немерной длины из стали марки 10

Труба 32×2 ГОСТ 8734-75 / В-10 ГОСТ 8733-87

V. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные группы В по ГОСТ 8731-87 и ГОСТ 8732-78 (газопроводы, прокладываемые в условиях, оговоренных п. 4.13 СНиП 2.04.08-87, а также жидкой фазы СУГ)

40 45 10 и 20 3,0 3,11
50 57 4,00
65 76 3,5 6,26
80 89 7,38
100 108 4,0 10,26
114 10,85
125 133 12,73
150 159 4,5 17,15
200 219 6,0 31,52
250 273 7,0 45,92
300 325 8,0 62,54

Условное обозначение трубы группы В с Dн  = 76 мм, s = 3,5 мм, немерной длины из стали марки 10

Труба 76×3,5 ГОСТ 8732-78 / В-10 ГОСТ 8731-74

VI. Трубы стальные водогазопроводные по ГОСТ 3262-75 (газопроводы низкого давления с Dн ≤ 80 мм; трубы высшей категории качества - трубопроводы импульсные с Dн ≤ 32 мм и давлением до 6 кгс/см2 включительно. В числителе - труба легкая, в знаменателе - обыкновенная)

15 21,3   2,5/2,8 1,16/1,28
20 26,8 2,5/2,8 1,50/1,66
25 33,5 2,8/3,2 2,12/2,39
32 42,3 2,8/3,2 2,73/3,09
40 48,0 3,0/3,5 3,33/3,84
50 60,0 3,0/3,5 4,22/4,88
65 75,5 3,2/4,0 5,71/7,05
80 88,5 3,5/4,0 7,34/8,34

Условное обозначение трубы обыкновенной, неоцинкованной, обычной точности изготовления, немерной длины с Dу  = 20 мм, s = 2,8 мм, без резьбы и без муфты

Труба 20×2,8 ГОСТ 3262-75

Примечания:

* Для подземных газопроводов.
** Для изготовления соединительных частей и деталей при использовании арматуры на резьбе и давлении газа до 3 кгс/см2.

Таблица 5.9. Рекомендации по выбору резиновых и резинотканевых рукавов

ГОСТ Техническая характеристика Назначение
18698-79*

Класс Б (I),
рp = 1,6 МПа

Присоединение сливных и наливных устройств ГНС и автоцистерн (применение для стационарных газопроводов на ГНС запрещается)

18698-79*

Класс Б (I),
рp  = 0,63 МПа

Присоединение к газопроводам низкого давления передвижных газовых горелок, газовых приборов к баллонам со сжиженными газами; присоединение к газопроводам давлением до 0,1 МПа приборов КИП и автоматики, для передвижных газогорелочных устройств, на промышленных предприятиях при давлении газа до 0,3 МПа

9356-75*

Классы I и II,
рp  = 0,63 МПа и
рp = 1,57 МПа

10362-76*




Таблица 5.10. Технические характеристики гибких рукавов, мм

Рукав Б (I) ГОСТ 18698-79* Рукав (I и II) ГОСТ 9356-75* Рукав ГОСТ 10362-76*

Внутренний
диаметр

Наружный
диаметр

Минимальный
радиус изгиба

Внутренний
диаметр

Наружный
диаметр

Минимальный
радиус изгиба

Внутренний
диаметр

Наружный
диаметр

Минимальный
радиус изгиба

16 29 192 6,3 13 60 4 11,5 30
20 36 240 8 16 80 5 12,5 40
25 41 300 9 18 90 6 14 48
31,5 49 378 10 19 100 8 15,5 64
40 50 600 12 23,5 120 10 19 80
50 71 750 12,5 23 120 12 20 96
63 86 1260 16 26 160 14 22,5 112
  16 26,5 128
18 27,5 144
20 30,5 160
25 36,5 200
32 42 320
38 51,5 380
40 54,4 400
50 68 500




Таблица 5.11. Соединительные и фасонные части для систем газоснабжения

Соединительные части и детали ГОСТ Диаметр условного прохода, мм
Из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой
Угольники прямые 8946–75* 8–50
Угольники переходные 8947–75* Dy1 = 15÷40
Dy2 = 10÷32
Тройники прямые 8948–75* 8–50
Тройники переходные 8949–75* Dy1= 15÷50
Dy2 = 10÷40
Тройники с двумя переходами 8950–75* Dy1 = 20÷40
Dу2 = 15÷25
Dy3 = 15÷32
Кресты прямые 8951–75* 10–50
Кресты переходные 8952–75* Dу1 = 15÷50
Dу2 = 10÷40
Кресты с двумя переходами 8953–75* Dу1 = 20÷32
Dу2 = 15÷20
Dy3 = 15÷25
Муфты прямые короткие 8954–75* 8–50
Муфты прямые длинные 8955–75* 8–50
Муфты компенсирующие 8956–75* 15–50
Муфты переходные 8957–75* Dy1 = 10÷50
Dy2 = 8÷40
Гайки соединительные 8959–75* 8–50
Контргайки 8968–75 8–50
Пробки 8963–75* 8–50
Стальные с цилиндрической резьбой
Муфты прямые 8966–75 8–150
Ниппели 8967–75 8–100
Контргайки 8968–75 8–100
Сгоны 8969–75 8–80
Стальные приварные
Отводы крутоизогнутые (с углом 45, 60, 90°) 17375–83* 40–500
Тройники крутоизогнутые 17376–83* Dу1 = 40÷350
Dу2 = 40÷350
Седловины 17377–83* Dу1 = 100÷1200
Dу2 = 32÷800
Переходы, концентрические и эксцентричные 17378–73* Dy1 = 40÷400
Dу2 = 15÷350
Заглушки 17379–83* 25–500

Примечание.

Для газопроводов допускается применять соединительные части и детали по ОСТ 102-54-81 ОСТ 102-62-81 и по ОСТ 102-39-85 ОСТ 102-45-85



Таблица 5.12. Прокладочные листовые материалы для фланцевых соединений (по СНиП 2.04.08-87)

Материал, ГОСТ Толщина листа, мм Назначение
Паронит, ГОСТ 481-80* (марка ПМБ) 1–4 Для уплотнения соединений на газопроводах давлением до 1,6 МПа (16 кгс/см2) включительно
Резина  маслобензостойкая, ГОСТ 7338-77* 3–5 Для уплотнения соединений на газопроводах давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см2) включительно
Алюминий, ГОСТ 21631-76* или ГОСТ 13726-78* 1–4 Для уплотнения соединений на газопроводах всех давлений, в том числе транспортирующих сернистый газ
Медь, ГОСТ 495-77* 1–4 Для уплотнения соединений на газопроводах всех давлений, кроме газопроводов, транспортирующих сернистый газ

Трубы из цветных сплавов. Импульсные газопроводы для присоединения контрольно-измерительных приборов и приборов автоматики должны быть, как правило, изготовлены из стальных труб для газопроводов соответствующего давления. Однако для их подключения допускается применять медные, круглые, тянутые, холоднокатаные трубы общего назначения в соответствии с требованиями ГОСТ 617-72 из меди марок Ml, Mlp, M2, М2р, МЗ, МЗр по ГОСТ 859-78, томпака марки Л96 по ГОСТ 15527-70. Наружный диаметр названных труб — 3–30 мм, толщина стенок — 0,5–5,0 мм. Допускаются к применению тянутые, холоднокатаные латунные трубы (латунь марок Л63 и Л68) общего назначения (ГОСТ 49476). Тянутые и холоднокатаные трубы выпускаются в следующих исполнениях: мягкие М и полутвердые ПТ (со снятыми внутренними растягивающими напряжениями), наружный диаметр — 3–60 мм, толщина стенки — 0,5–5,0 мм.

Находят применение катаные и тянутые трубы из алюминия АД0, АД1 и алюминиевых сплавов марок АМц, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМгб, АВ, Д1, Д16 по ГОСТ 18475-82. В зависимости от материала трубы изготавливают отожженными М (АДОМ, АД1М, АМцМ, АМг2М, АМгЗМ, АМг5М, АМгбМ, АВМ, Д1М, Д16М), закаленными и состаренными Т (АВТ, Д1Т, Д16Т), с наружным диаметром 6–120 мм и толщиной стенки 0,5–5,0 мм.

Резиновые и резинотканевые рукава. При эксплуатации установок, использующих газовое топливо, широко применяют гибкие газопроводы: на газонаполнительных станциях (ГНС) (при сливе газа из железнодорожных цистерн), наполнении газом автоцистерн, сливе газа в групповые резервуарные установки, при замене баллонов. Резиновые и резинотканевые рукава обеспечивают меньший срок безаварийной работы, так как со временем физические и механические свойства резины и ткани меняются, вплоть до потери эластичности.

Резиновые и резинотканевые рукава, предназначенные для использования в системах газоснабжения, должны выбираться в соответствии с рекомендациями, изложенными в табл. 5.9–5.10. При выборе рукавов следует учитывать их стойкость к транспортируемой среде при минимальной температуре эксплуатации. Рукава всех классов должны иметь на обоих концах специальные приспособления различной конструкции для присоединения к трубопроводам и штуцерам сосудов и аппаратов.

При определении длины рукавов следует иметь в виду возможность усадки, которая может достигнуть 3–4% от общей длины рукава. Концы труб под рукав должны быть прямыми и не менее чем двойной диаметр рукава.

Соединения должны выдерживать гидравлическое давление, вдвое превышающие рабочее давление в системе, и пробное пневматическое, равное рабочему давлению в системе.

Полиэтиленовые трубы. Согласно СНиП 42-01-02 эти трубы могут применяться для газоснабжения поселков и сельских населенных пунктов, куда подают природные газы газовых и газоместорождений, не содержащие ароматических и хлорированных углеводородов. Их изготавливают из полиэтилена низкого давления с маркировкой «ГАЗ» в соответствии с ТУ 6-19-051-538-85. Для газопроводов низкого и среднего давления применяются трубы типа С.

Соединение полиэтиленовых труб — сварка, разъемные соединения полиэтиленовых со стальными, с компенсаторами и запорной арматурой — на втулках под фланец, размещаемый в колодце, или в случае неразъемных соединений — раструбно-контактным способом в грунте.

Глубина заложения полиэтиленовых труб — не менее 1 м до верха трубы. Нормативные расстояния до сооружений и зданий принимаются согласно СНиП 2.07.01-86. Не допускается применение полиэтиленовых труб для газопроводов:

  • в районах с расчетной температурой ниже -40°С,
  • в сильнопучинистых, скальных грунтах,
  • в грунтах II типа просадочности,
  • в районах подрабатываемых территорий,
  • в районах с сейсмичностью свыше 6 баллов.

Запрещается надземная и наземная прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб, а также в коллекторах, каналах и внутри зданий.

использование сжиженных газов
Рис. 5.5. Стальные фланцы: а – плоский приварной;
б – приварной встык;
в – свободный на приварном кольце;
г – свободный на отбортованной трубе;
д – на приварном кольце и отбортованной трубе.
1 – труба; 2 – отверстие для болта; 3 – фланец;
4 – сварной шов; 5 – приварное кольцо; 6 – бурт.

Соединительные и фасонные части, узлы и детали труб. Для газопроводов и газового оборудования применяются заводские соединительные части и детали, изготовленные из ковкого чугуна или из спокойной стали (литые, кованые, штампованные, гнутые или сварные) в соответствии с государственными и отраслевыми стандартами (табл. 5.11).

Допускаются к использованию соединительные части и детали, выполненные с учетом технических требований одного из стандартов на соответствующую соединительную часть или деталь, а также изготовленные на базах строительных организаций при условии неразрушающего контроля сварных соединений неразрушающими методами.

Материал для изготовления соединительных частей и деталей — стальные бесшовные и прямошовные сварные трубы или листовой прокат, металл которых отвечает техническим требованиям, предусмотренным пп. 11.5–11.12 СНиП 2.04.08-87.

Изолирующий фланец
Рис. 5.6. Изолирующий фланец
1 – стенка трубы; 2 – свободный фланец;
3 – болт с гайкой и шайбой;
4 – текстолитовая труба;
5 – текстолитовая шайба;
6 – приварное кольцо; 7 – сварной шов;
8 – текстолитовое кольцо;
9 – клингеритовые прокладки

Фланцы присоединения к газопроводам должны соответствовать требованиям ГОСТ 12820-80* и ГОСТ 12821-80*.

Для поворотов газопровода применяют нормализованные гнутые отводы из бесшовных труб (на углы 15, 30, 45, 60, 75 и 90°) радиусом (3, 4 и 6) Dн (для Dy ≤ 400 мм), крутоизогнутые (45, 60, 90°) радиусом (1÷5) Dн (для Dy ≤ 500 мм) или гнутые отводы — резьбовые угольники из ковкого чугуна с Dy < 50 мм.

На наружных газопроводах фланцевые соединения применяются для установки задвижек, кранов и другой арматуры. Резьбовые соединения используют в местах установки кранов, пробок, муфт на конденсатосборниках и гидрозатворах, запорной арматуры на надземных вводах газопроводов низкого давления и присоединения КИП. На внутренних газопроводах фланцевые и резьбовые соединения допускаются только для присоединения запорной арматуры, КИП и оборудования. Разъемные соединения должны быть доступны для осмотра и ремонта. Для резьбовых соединений наиболее распространенной является цилиндрическая трубная резьба (ГОСТ 6357-81). В отдельных случаях применяется метрическая резьба (ГОСТ 24705-81) или коническая (ГОСТ 6111-52*).

Клиновое соединение
Рис. 5.7. Клиновое соединение
1 – соединяемые трубы;
2 – уплотнительное кольцо;
3 – конические фланцы;
4 – соединительные болты

Уплотнительные материалы. Для уплотнения фланцевых соединений следует применять прокладки, изготовленные из материалов, перечисленных в табл. 5.12. Прокладки из паронита пропитываются цилиндровым маслом и покрываются графитовым порошком. Допускается применять прокладки из другого уплотнительного материала, обеспечивающего не меньшую герметичность по сравнению с материалами, приведенными в табл. 5.12 (с учетом параметров среды, давления и температуры). Для придания прокладкам огнестойких свойств можно использовать металлические гофрированные прокладки.

Для уплотнения резьбовых соединений следует применять льняную чесаную прядь (ГОСТ 10330-76**), промазанную суриком или свинцовыми белилами; фторопластовый уплотнитель в виде ленты или шнура.

Для сборки резьбовых соединений может быть использована фитинговая паста заводского изготовления. Фитинговую пасту и полимерные ленты рекомендуется применять вблизи котлоагрегатов, горелок при температуре выше 60 °С.

Для уплотнения сальников, футляров и мест прохода газопровода через стены и фундаменты сооружений используют смоляную или битумоизолированную пеньковую прядь.

Сальниковые набивки и смазки. Материал для изготовления сальниковой набивки выбирают по ГОСТ 5152-84. Технические характеристики набивок, наиболее широко используемых в системах газоснабжения, приведены в табл. 5.13.

Таблица 5.13. Характеристики сальниковых набивок

Тип набивки Конструкция Размеры (диаметр, сторона квадрата), мм Масса 1 см2 набивки, г Условия применения
Давление среды, МПа,
не более
Температура среды, °С, не более

Набивки плетеные

Пеньковая пропитанная

Шнур, сплетенный из льняной, пеньковой или джутовой пряжи, пропитанный антифрикционным составом:
1) сквозного плетения, квадратный
2) с однослойным оплетением сердечника, круглый/квадратный

4–50 Не менее 0,9 16,0 100
Асбестовая сухая

Шнур, сплетенный из асбестовой нити:
1) сквозного плетения, квадратный
2) с однослойным оплетением сердечника, круглый/квадратный
3) с многослойным оплетением сердечника

4–28 не более 1,1 4,5 400
Асбестовая пропитанная

Шнур, сплетенный из асбестовой нити, пропитанный антифрикционным составом:
1) сквозного плетения квадратный
2) с однослойным оплетением сердечника, круглый/квадратный
3) с многослойным оплетением сердечника, круглый/квадратный

4–50 Не менее 0,9 4,5 300
Асбестовая маслобензостойкая

Шнур, сплетенный из асбестовой нити, пропитанный антифрикционным маслобензостойким составом:
1) сквозного плетения, квадратный
2) с многослойным оплетением сердечника, квадратный

4–50 Не менее 0,8 3,0 300

Набивки кольцевые

Манжет хлопчатобумажный

Кольца (манжеты) цельноскатанные или разрезные, многослойные, фигурные, фигурного сечения из хлопчатобумажной прорезиненной ткани, вулканизированные и графитизированные

5–460   40 100
Манжет льняной

Кольца (манжеты) цельноскатанные или разрезные, многослойные, фигурные, фигурного сечения из льняной ткани, вулканизированные и графитизированные

5–460   40 100
Манжет асбестовый

Кольца (манжеты) цельноскатанные или разрезные, многослойные, фигурные, фигурного сечения из асбестового волокна, графитизированные

5–460   20 300

Для узлов трения без воды при температуре до 115°С применяются смазки на основе консталина — пластичной тугоплавкой смазки, состоящей из нефтяного масла, загущенного натриевыми солями высших жирных кислот.

Для бронзовых пробочных кранов применяется термостойкая смазка следующего состава, % по массе: молотая слюда — 2; натриевое мыло — 35±4; машинное масло — 58±5. Для кратковременной защиты от коррозии обработанных металлических поверхностей применяют солидол или специальные консервационные смазки и пасты.

Зачистка металлических поверхностей от коррозии производится керосином или порошком, приготовленным из 50 г тонкоизмельченного мыла и 50 г трепела (рыхлой или слабо сцементированной тонкопористой опаловой осадочной породы, используемой в сухих строительных смесях в качестве активного микронаполнителя). Промывка деталей — авиационным бензином, уайт-спиритом или ацетоном.

Для хранения на складе наилучшие результаты обеспечивает пушечная смазка ПВК (ГОСТ 19537-83), изготавливаемая из нефтяного масла, загущенного петролатумом и церезином с антикоррозионными присадками, или консервационное масло.

Трубопроводная запорная арматура. Под этим названием подразумевается широкий спектр разнообразных устройств, предназначенных для управления токами среды (жидкой, газообразной, газожидкостной и т.п.), транспортируемой по трубопроводам. При помощи арматуры производятся включение/отключение подачи, изменение давления или направления газового или жидкостного потоков, контроль уровней жидкостей, автоматическое удаление газов и жидкостей.

Основные части арматуры — запорное или дроссельное устройство и привод. Они заключены в закрытый корпус, внутри которого перемещается затвор. Корпус оснащен присоединительными концами, которыми он герметично крепится на трубопроводе. Перемещение затвора внутри корпуса относительно его седел меняет гидравлическое сопротивление прохода — фактически его площадь.

Седло — часть внутренней поверхности корпуса или деталь, с которой сопрягается затвор при закрытом проходе. Арматурные устройства в зависимости от назначения называются:

  • запорными — предназначенными для герметичного разъединения частей трубопровода или аппарата;
  • дроссельными — предназначенными для точного регулирования площади прохода — гидравлического сопротивления.

Классификация арматуры. Согласно действующему ГОСТ 356-80, арматура и соединительные части трубопроводов характеризуются условным, пробным и рабочим давлением. В зависимости от условного давления арматуру можно разделить на три основные группы:

  • низкого давления (ру — до 1,0 МПа);
  • среднего давления (ру = 1,6÷6,4 МПа);
  • высокого давления (ру = 6,4÷40,0 МПа).

Условное давление — параметр, гарантирующий прочность арматуры и учитывающий как рабочее давление, так и рабочую температуру. Условное давление соответствует допустимому для данного изделия рабочему давлению при нормальной температуре — при повышении температуры свойства конструкционных материалов ухудшаются. Давления, указываемые для арматуры, всегда являются избыточными (оговариваются только абсолютные). Рабочая температура — предельная длительная температура рабочей среды без учета кратковременных повышений, допускаемых техническими условиями. Допускается превышение фактического рабочего давления над указанным в стандарте или каталоге на 5%.

Таблица 5.14. Выбор материала арматуры в зависимости от условий применения

Материал Давление газа,
МПа, не более
Температура, °С
Серый чугун 0,6 Не ниже -35
Ковкий чугун 1,6 Не ниже -35
Углеродистая сталь 1,6 Не ниже -40
Легированная сталь 1,6 Не ниже -40
Бронза, латунь 1,6 Не ниже -35

При выборе материала арматуры для газоснабжения следует учитывать условия эксплуатации, т.е. давление газа и температуру в соответствии с данными табл. 5.14.

Основной размерный ряд арматуры — диаметр условного прохода Dy — номинальный внутренний диаметр трубопровода, на котором устанавливают данную арматуру. Различные типы арматуры при одном и том же условном проходе могут иметь разные проходные сечения. Не следует путать условный проход с проходным сечением в арматуре, в то же время условный проход арматуры не совпадает и с фактическим проходным диаметром трубопровода.

В зависимости от назначения трубопроводная арматура подразделяется на следующие классы:

  • I — запорная, предназначенная для полного перекрытия потока среды;
  • II — регулирующая, управляющая давлением или расходом среды путем изменения проходного сечения;
  • III — предохранительная, обеспечивающая частичный выпуск среды в случае необходимости или полное прекращение ее подачи для предотвращения повышения давления, угрожающего прочности системы, а также предотвращающая недопустимый по технологическим соображениям обратный поток среды;
  • IV — резервуарная, контрольная и прочая арматура различного назначения.

Таблица 5.15. Группы трубопроводной арматуры
(в зависимости от принципа действия)

Обозначение Наименование Определение
А Приводная Арматура, приводимая в действие при помощи привода (ручного, механического, электрического, пневматического и др.)
Б Автоматическая Арматура, приводимая в действие автоматически, непосредственно потоком рабочей среды или изменением его параметров


Каждый класс по принципу действия подразделяется на две группы (табл. 5.15), а классы и группы делятся по типам арматуры (табл. 5.16). Кроме того, арматура каждого типа имеет дополнительные характеристики по назначению и конструктивному исполнению.

Таблица 5.16. Классификация трубопроводной арматуры

Класс Группа Тип
Номер Наименование Обозначение Наименование Номер Наименование
I Запорная А Приводная 1 Краны
2 Вентили
3 Задвижки
4 Поворотные затворы
II Регулирующая А Приводная 5 Вентили регулирующие
Б Автоматическая 6 Клапаны регулирующие
7 Регуляторы уровня
8 Конденсатосборники
III Предохранительная и защитная Б Автоматическая 9 Предохранительные клапаны
10 Обратные клапаны
IV Резервуарная, контрольная А Приводная 11 Пробно-спускные крана
Б Автоматическая 12 Указатели уровня
13 Скоростные клапаны
14 Незамерзающие клапаны

Способы присоединения арматуры. Основные способы — фланцевое, муфтовое, цапфовое, сварное (неразъемное). Чаще применяется фланцевая арматура, преимущества которой очевидны: возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, надежность герметизации стыков и возможность их подтяжки, большая прочность и пригодность для широкого диапазона давлений и проходов. К недостаткам относятся возможность ослабления затяжки и потеря герметичности, сравнительная трудоемкость сборки и разборки, большие размеры и масса.

Для малой литой арматуры с условными проходами до 50 мм (особенно чугунной) часто применяются муфтовые соединения, основная сфера применения которых — арматура низких и средних давлений.

Для малой арматуры высоких давлений, изготовленной из поковок или проката, применяется цапфовое соединение с наружной резьбой под накидную гайку.

Сварные соединения обеспечивают абсолютную долговременную герметичность соединения, снижение общей массы арматуры и трубопровода. Недостаток сварных соединений — сложность демонтажа и замены арматуры.

Распространенные типы запорной арматуры. В зависимости от характера перемещения запорных элементов запорная арматура делится на следующие типы (см. табл. 5.17):

Таблица 5.17. Основные характеристики запорной арматуры

Наименование pу, МПа,
не более
Dу, мм Масса, кг
Задвижки
Клиновая с невыдвижным шпинделем фланцевая 0,6 50/80/100/150 19–75
Клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая 1,6 50/80/100/150/
200/250/300/350
25–545
Клиновая с ручной конической передачей 1,6 400/500 678–1260
Клиновая с электроприводом взрывозащищенная 1,6 50/80/100/150/200/
250/300/350/400
160–515
Параллельная с выдвижным шпинделем фланцевая 0,4 200/250/300/400 115–441
Краны
Пробковый пружинный муфтовый 0,01 15/20 0,25–0,37
Пробковый натяжной газовый муфтовый 0,1 25/32/40/50/65/80 0,9–8,7
Шаровой сальниковый муфтовый 0,6 15/25/32/40/50/65/80 0,85–13,0
Шаровой сальниковый муфтовый 1,0 10/15/20/25/32/40 0,2–2,0
Пробковый фланцевый со cмазкой 0,6 80/100/150 21–92
Пробковый сальниковый муфтовый со смазкой 1,0 15/20/25/40/50 0,65–6,5
Пробковый сальниковый фланцевый 1,0 15/20/25/40/50/80 3,4–21,9
Трехходовой натяжной муфтовый с фланцем для контрольного манометра 1,0 15 0,26
Клапаны
Фланцевый 25 32/40/50/65/80 8–32
Игольчатый с внутренней соединительной резьбой на присоединительных концах 160 6/15/20/25 0,55–1,22
Игольчатый с наружной соединительной резьбой на присоединительных концах 160 15 0,50
Игольчатый цапфовый 100 10/15 1,13–1,81
Фланцевый 25 20/25/32/40/50/65/
80/100/150/200
3,5–149,0
  • задвижки;
  • краны;
  • клапаны;
  • затворы поворотные.

З а д в и ж к и — запорные устройства, перекрывающие проход перемещением затвора в направлении, перпендикулярном к движению потока транспортируемой среды. В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают следующими преимуществами:

  • незначительным гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе;
  • отсутствием поворотов потоков;
  • возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости;
  • простотой обслуживания;
  • возможностью подачи среды в любом направлении.

К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, относятся:

  • невозможность использования для сред с кристаллическими включениями;
  • небольшой допускаемый перепад давления на затворе (в сравнении с вентилями);
  • невысокая скорость срабатывания затвора;
  • возможность получения гидравлического удара в конце хода;
  • большая высота;
  • трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей при эксплуатации;
  • невозможность применения постоянной смазки уплотняющих поверхностей седла и затворов.

При закрывании задвижек запорный элемент не встречает заметного противодействия среды, так как движется перпендикулярно потоку, то есть необходимо преодолеть только трение. Площадь уплотнительных поверхностей задвижек невелика, и благодаря этому задвижки обеспечивают надежную герметичность.

Разнообразные конструкции задвижек можно в общем случае разделить на два типа: клиновые и параллельные. В свою очередь клиновые задвижки подразделяются на задвижки с цельным, упругим и составным клинами, а параллельные — на однодисковые (шиберные) и двухдисковые. В задвижках, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий открывания/закрывания полная площадь прохода выполняется меньшей, чем площадь сечения входных патрубков (суженый проход).

В зависимости от конструкции систем «винт-ходовая гайка» различаютcя задвижки с выдвижным и с невыдвижным шпинделем. Последние должны иметь указатели степени открытия.

Затвор клиновых задвижек имеет вид плоского клина, а седла или уплотнительные поверхности, параллельные уплотнительным поверхностям затвора, расположены под углом к направлению перемещения затвора. Такая конструкция обеспечивает герметичность прохода в закрытом положении и незначительность усилия уплотнения.

В параллельных задвижках уплотнительные поверхности параллельны друг другу и расположены перпендикулярно к направлению потока рабочей среды. Преимуществами задвижек этой конструкции являются простота изготовления затвора (диска или шибера), простота сборки и ремонта и отсутствие заеданий затвора в закрытом положении. Но параллельные задвижки требуют значительных усилий закрывания/открывание и характеризуются сильным износом уплотнительных поверхностей.

Большинство задвижек можно устанавливать на горизонтальных и вертикальных газопроводах в любом положении, кроме положения шпинделем вниз. Положение задвижек с пневматическим и электрическим приводом регламентируется особо.

К р а н ы — запорные устройства, в которых подвижная деталь затвора (пробка) имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска потока и при перекрытии потока вращается вокруг своей оси.

В зависимости от формы уплотнительных поверхностей затвора краны подразделяются на три типа: конические, цилиндрические (для газового оборудования не применяются) и шаровые (со сферическим затвором). Кроме того, конструкция кранов может варьироваться по другим параметрам, например, по способу создания давления на уплотнительных поверхностях, по форме проходного окна, по числу проходов, по типу управления и привода, по конструкционным материалам и т.д.

Конусность пробки (корпуса) конических кранов задается в зависимости от антифрикционных свойств применяемых материалов и равна 1:6 или 1:7. По способу создания удельного давления между корпусом и пробкой для обеспечения требуемой герметичности в затворе краны с коническим затвором подразделяются на следующие типы: натяжные, сальниковые со смазкой и с прижимом пробки.

В группу натяжных кранов входят широко распространенные муфтовые краны с резьбовой затяжкой, простые по конструкции и удобные в регулировке усилия затяжки. Сальниковые краны характерны тем, что необходимые для герметичности удельные давления на конических уплотнительных поверхностях корпуса и пробки создаются при затяжке сальника. Усилие затяжки передается на пробку, прижимая ее к седлу. Сальниковые краны со смазкой применяются для снижения усилий управления при средних и больших диаметрах условного прохода, удельных давлений на уплотнительных поверхностях и предотвращения задирания контактирующих поверхностей.

Широкое распространение получили шаровые краны, обладающие всеми преимуществами конических (простотой конструкции, прямоточностью и низким гидравлическим сопротивлением, постоянством взаимного контакта уплотнительных поверхностей), в то же время выгодно отличающимися:

  • меньшими габаритами;
  • повышенной прочностью и жесткостью;
  • повышенным уровнем герметичности, обусловленным конструкцией (поверхность контакта уплотнительных поверхностей корпуса и пробки полностью окружает проход и герметизирует затвор крана);
  • меньшей трудоемкостью изготовления (отсутствие трудоемкой механической обработки и притирки уплотнительных поверхностей корпуса и пробки).

Шаровые краны, несмотря на разнообразие конструкций, можно разделить на два основных типа: краны с плавающей пробкой и краны с плавающими кольцами.

Проходной клапан 19001 фирмы FAS (Германия)
Рис. 5.8. Проходной клапан
19001 фирмы FAS,
Pу – 2,5 МПа (Pn 25),
резьба типа NPT,
полимерные уплотнители

К л а п а н ы — запорная трубопроводная арматура с поступательным перемещением затвора в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. Перемещение затвора осуществляется ввинчиванием шпинделя в ходовую гайку. В основном клапаны предназначены для перекрывания потоков, но часто на их основе создаются дросселирующие устройства с любыми расходными характеристиками.

По сравнению с другими видами запорной арматуры клапаны обладают следующими преимуществами:

  • возможностью работы при высоких перепадах давлений на золотнике и при больших рабочих давлениях;
  • простотой конструкции, обслуживания и ремонта;
  • малым ходом золотника (по сравнению с задвижками), необходимым для перекрытия прохода (обычно не более ¼Dу);
  • небольшими размерами и массой;
  • герметичностью перекрытия прохода;
  • возможностью использования в качестве регулирующего органа и установки на трубопроводе в любом положении (вертикальном/горизонтальном);
  • безопасностью относительно возникновения гидравлического удара.
Запорный клапан серии 19041 фирмы FAS (Германия)
Рис. 5.9. Запорный клапан серии 19041 фирмы
FAS (Германия). Характеристики:
Dу — 15–200 мм (DIN 2635),
ру — до 4 МПа,
диапазон рабочих температур — -40...+70°С.
Материал корпуса — GS-C25,
пробки и шпинделя — нержавеющая сталь.
На схеме показаны:
1. Корпус; 2. Крышка; 3. Пробка; 4. Шпиндель;
5. Рукоятка; 6. Уплотнение; 7. Шпилька;
8. Гайка; 9. Прокладка; 10. Направляющая;
12. Уплотнение пробки.

Для перекрытия потока в трубопроводах с малым условным проходом и высокими перепадами давлений клапаны — единственный приемлемый вид запорной арматуры. Преимущество клапанов перед задвижками еще и в том, что в них уплотнение золотника легко может быть выполнено из резины или пластмассы, при этом усилие герметизации значительно снижается, а коррозионная стойкость уплотнения — повышается. К общим недостаткам клапанов относятся:

  • высокое гидравлическое сопротивление;
  • невозможность их применения на потоках сильнозагрязненных сред;
  • большая строительная длина (по сравнению с задвижками и дисковыми затворами);
  • подача среды только в одном направлении, заданном конструкцией вентиля;
  • сравнительно высокая стоимость.

Однако для управления потоками с высокими рабочими давлениями, а также низкими или высокими температурами рабочей среды клапанам нет альтернатив.

Классификация многочисленных конструкций клапанов может быть проведена по нескольким признакам:

  • по конструкции — проходные, угловые, прямоточные и смесительные вентили;
  • по назначению — запорные, запорно-регулирующие и специальные;
  • по конструкции дроссельных устройств — с профилированными золотниками и игольчатые;
  • по конструкции затворов — тарельчатые и диафрагмовые;
  • по способу уплотнения шпинделя — сальниковые и сильфонные.

Характеристики клапанов, применяемых в системах газоснабжения, приведены в табл. 5.17.

Выбор арматуры. При проектировании и строительстве систем газоснабжения, а также при газооборудовании агрегатов и аппаратов на промышленных и коммунально-бытовых предприятиях выбор арматуры определяется проектной организацией с учетом физико-химических свойств, давления и температуры рабочей среды и окружающего воздуха, а также требований действующих технических нормативных документов.

Конструкция и материалы применяемой арматуры должны обеспечивать надежную и безопасную эксплуатацию систем при заданных параметрах с учетом взрывои пожароопасности горючих газов. Электрооборудование приводов и других элементов трубопроводной арматуры должно отвечать требованиям взрывобезопасности, указанным в Правилах Устройства электроустановок (ПУЭ).

Основные требования, предъявляемые к запорной арматуре, устанавливаемой на газопроводах:

  • прочность и герметичность отключения независимо от направления движения газов, отвечающие требованиям ГОСТ 9544-2005;
  • коррозионная стойкость;
  • взрывобезопасность;
  • надежность работы в эксплуатации и простота обслуживания;
  • быстрота закрывания и открывания;
  • минимальное гидравлическое сопротивление проходу газа;
  • возможность регулирования прохода газа;
  • небольшая строительная длина;
  • небольшие масса и габаритные размеры.

Прочность арматуры определяется в основном рабочим давлением и температурой, которые могут иметь любые значения в широком диапазоне. При выборе арматуры для газопроводов следует учитывать следующие свойства металлов:

  • Газы мало или не воздействуют на черные металлы, поэтому арматура может быть стальной и чугунной. При этом следует учитывать, что из-за недостаточно высоких механических свойств чугунная арматура может применяться при давлениях не более 1,6 МПа. При использовании чугунной арматуры важно исключить условия, при которых ее фланцы работали бы на изгиб. Техническими нормамим ограничено применение чугунной арматуры во взрывоопасных условиях;
  • Газы, содержащие значительные количества сероводорода (более 2 г на 100 м3), достаточно активно воздействуют на бронзу и другие медные сплавы, поэтому не рекомендуется использовать арматуру с бронзовыми уплотнительными поверхностями (кольцами). Также следует иметь в виду, когда уплотнительные поверхности седла и затвора проточены на соответствующих деталях из черных металлов (т.е. без вставных колец из нержавеющей стали и цветных металлов), эти поверхности подвержены быстрому износу в рабочих условиях и коррозии при складском хранении;
  • Нержавеющие стали стойки в среде газа и при складском хранении. Для ответственной арматуры можно рекомендовать вставные уплотнительные кольца из нержавеющей стали;
  • Уплотнительные кольца из баббита могут применяться для горючих газов для арматуры клапанного типа, эксплуатируемой при невысоких температурах;
  • Уплотнительные кольца из резины применяются в арматуре клапанного типа лишь при температурах до 50°С и давлении до 1,0 МПа;
  • При хранении и транспортировке горючих газов требуется минимальная теплоемкость арматуры, чтобы при ее включении время охлаждения до температуры жидкости было возможно малым. Корпус арматуры должен иметь небольшую металлоемкость при достаточно высокой прочности.

При хранении, монтаже и эксплуатации трубопроводной арматуры необходимо выполнять следующие требования:

  • перед установкой арматуры трубопровод должен быть тщательно очищен и, песка и окалины;
  • арматура с указанием направления движения среды (стрелка на корпусе), устанавливается на трубопроводе только соответствующим образом;
  • при монтаже фланцевой арматуры необходимо, чтобы фланцы и отверстия болты совпадали с отверстиями на фланцах арматуры; затягивать болты равномерно и нормальным гаечным ключом;
  • место установки арматуры должно быть освещено, а проходы между арматурой и строительными конструкциями — соответствовать нормам обеспечения безопасного обслуживания и осмотра;
  • при гидравлическом испытании трубопровода на прочность затворы арматуры должны быть полностью открыты;
  • запрещается использовать запорную арматуру в качестве регулирующей или дросселирующей;
  • запрещается при закрывании и открывании арматуры применять добавочные рычаги;
  • наружную резьбу шпинделей необходимо смазывать не реже раза в месяц;
  • хранить арматуру на складе в упаковке завода-изготовителя или в неупакованном виде (обязательно с заглушками) на стеллажах в сухом помещении. При длительном хранении каждые полгода необходимо менять смазку на обработанных поверхностях изделий и удалять обнаруженную грязь или ржавчину;
  • использовать арматуру строго по назначению в соответствии с указаниями в техническом паспорте, технических условиях, стандартах или в особых условиях заказа;
  • запрещается производить работы по устранению дефектов и перебивать сальник при наличии давления в газопроводе;
  • сальниковые болты и шпильки подтягивать равномерно во избежание перекосов;
  • при обнаружении неустранимых неплотностей в прокладках (между корпусом и крышкой) и в затворах арматуру необходимо снять с газопровода, разобрать и тщательно осмотреть. Дефекты на уплотнительных поверхностях необходимо устранить приточкой или притиркой, если возможность подобного ремонта предусмотрена конструкцией;
  • арматура, предназначенная для ответственных установок, находящихся в эксплуатации, резерве или ремонте, принимается на учет и регистрируется в специальном журнале с указанием времени установки, производственного осмотра и ремонта, вида ремонта и состояния после него;
  • обслуживающий персонал, проводящий работы по консервации и расконсервации арматуры, должен иметь индивидуальные средства защиты и соблюдать требования противопожарной безопасности.

Арматура общего назначения перед установкой подвергается следующим испытаниям:

  • краны — на прочность и плотность материала деталей водой или воздух давлением 0,2 МПа; на герметичность затвора, сальниковых и прокладочных уплотнений — воздухом давлением, равным 1,25 рабочего. Краны, рассчитанные на рабочее давление не менее 0,04 МПа, должны испытываться давлением 0,05 МПа;
  • задвижки — на прочность и плотность материала водой давлением 0,2 МПа, а также дополнительно — на плотность воздухом давлением 0,1 МПа; на герметичность затвора — заливкой керосина, при этом результаты испытаний должны соответствовать требованиям для арматуры соответствующего класса герметичности.

Арматуру общего назначения, устанавливаемую на газопроводах среднего и высокого давления, испытывают следующим образом:

  • краны — на прочность и плотность материала водой давлением, равным 1,5 максимального рабочего, но не менее 0,3 МПа; на герметичность затвора, прокладочных и сальниковых уплотнений — воздухом давлением, равным 1,25 максимального рабочего;
  • задвижки и вентили на прочность и плотность материала — водой давлением, равным 1,5 максимального рабочего, но не менее 0,3 МПа с дополнительным испытанием на плотность воздухом, с одновременной проверкой герметичности сальниковых и прокладочных уплотнений; на герметичность затвора — заливкой керосина. При этом результаты испытаний должны соответствовать требованиям для арматуры соответствующего класса герметичности.

Испытания арматуры проводятся при постоянном давлении в течение времени, необходимого для тщательного ее осмотра, но не менее 1 мин. «Потение» металла, а также пропуск среды через него, сальниковые и прокладочные уплотнения, не допускаются.

Устройства защиты частей газопроводов и арматуры от повреждений. К таким узлам относятся коверы, люки, муфты, компенсаторы и футляры.

Коверы защищают устройства газопроводов, выходящие на поверхность земли — краны, пробки, трубки сборников конденсата, гидрозатворов, контрольных проводников, — от механических повреждений. Традиционно коверы и люки изготовливаются с чугунными литыми корпусами и откидными крышками, но в последнее время все чаще применяются и другие материалы. Для предотвращения просадки коверы и люки устанавливаются на бетонные подушки с легкой армировкой. Предохранительные муфты из двух свариваемых полумуфт устанавливают с целью повышения эксплуатационной надежности газопроводов высокого и среднего давления при неуверенности в сварных швах или их небезупречности.

Линзовый компенсатор
Рис. 5.10. Линзовый компенсатор
1 – патрубок; 2 – фланец; 3 – рубашка; 4 – полулинза;
5 – ребро; 6 – лапа; 7 – гайка; 8 – тяга

Компенсаторы применяются для снижения напряжений, вызванных перепадами температуры грунта на фланцы чугунной арматуры, а также для возможности демонтажа, смены прокладок и последующей их установки. Линзовые компенсаторы, устанавливающиеся на подземных газопроводах в колодцах совместно с арматурой, выполняются из тонколистовой стали в виде отдельных свариваемых между собой полулинз. Для обеспечения нормальных условий демонтажа и монтажа, а также для снятия температурных напряжений с фланцев арматуры применяются двухлинзовые компенсаторы, состоящие из четырех полулинз. Линзовые компенсаторы устанавливают в сжатом состоянии с учетом их максимальной компенсирующей способности и осевых усилий. Под максимальной компенсирующей способностью компенсатора понимается двухстороннее изменение его длины. Для многолинзового компенсатора эту способность определяют суммой компенсирующей способности отдельных линз.

Футляры используются для защиты газопроводов от механических воздействий, находящихся над и под ними сооружений и предотвращение от попадания в них газа при разрыве или неплотности газопроводов. Устройство простого футляра, служащего для прокладки газопровода через фундаменты, стены зданий и сооружений, показано на рис. 5.11.

Устройство защитного футляра выхода из земли газопровода низкого давления
Рис. 5.11. Устройство защитного футляра выхода из земли газопровода низкого давления

Газорегуляторные пункты (ГРП) промышленных и коммунально-бытовых предприятий сооружаются в отдельно стоящем здании и предназначены для питания газом нескольких крупных потребителей (цехов, котельных). ГРП с входным давлением не более 0,6 МПа можно размещать в пристройках к промышленным зданиям I и II степени огнестойкости с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям Г и Д. Газорегуляторные установки (ГРУ) и контрольно-регуляторные пункты (КРП) монтируют непосредственно в помещениях цехов и котельных, где находятся агрегаты, использующие газ.

В состав ГРП (ГРУ, КРП) входят:

  • фильтр-очиститель;
  • регулятор давления;
  • предохранительные, запорные и сбросные устройства;
  • запорная арматура;
  • КИП;
  • узел измерения расхода газа (счетчик или измерительная диафрагма).

Газ начального давления через задвижку поступает в фильтр, где очищается от механических примесей. Очищенный газ проходит через предохранительный запорный клапан, предназначенный для отключения подачи газа при аварийном отклонении (по максимуму и минимуму) выходного давления. Далее газ попадает в регулятор давления, главный узел любого газорегуляторного блока. Он снижает давление газа до заданного и автоматически поддерживает его независимо от изменения расхода газа. Регулятор давления и предохранительный запорный клапан через импульсную систему трубопроводов соединены с газопроводом выходного давления.

Регулирующая линия ГРП имеет обводной газопровод (байпас). При выходе из строя какого-либо прибора регулирующей линии или при проведении ремонтно-профилактических работ закрываются задвижки до фильтра и после регулятора, то есть ГРП переводится на байпасную линию, на которой установлены два запорных клапана: первое работает в дроссельном режиме, воспринимая на себя основной перепад давления, а второе — в режиме клапана, поддерживающего постоянное заданное выходное давление.

Предохранительное сбросное устройство предназначено для снижения выходного давления газа после регулятора стравливанием части газа в атмосферу. Оно должно настраиваться на давление, меньшее максимального давления отсечки запорного клапана. При резком падении расхода газа (вызванного, например, отключением части газопотребляющих агрегатов) регулятор не сразу восстанавливает заданное давление, и давление газа в системе газоснабжения после регулятора кратковременно повышается. Сбросной клапан и снимает его. В аварийном режиме сбросной клапан не сможет снизить выходное давление из-за малой пропускной способности. Давление газа после регулятора будет повышаться, пока не достигнет давления отсечки предохранительного запорного клапана, который и отключит подачу газа в ГРП.

Контрольно-регуляторный пункт для систем АГС производства фирмы FAS (Германия)
Контрольно-регуляторный пункт для систем АГС производства фирмы FAS (Германия)
Рис. 5.12. Контрольно-регуляторный пункт для
систем АГС производства фирмы FAS (Германия).

ГРП рассчитан на автоматическую работу. Для периодического контроля работы приборов и оборудования устанавливаются манометры, а для учета — расходомеры.

В практике применяются ГРП различных типов: однои двухступенчатые (последовательно установлены два регулятора); одинарные, сдвоенные и строенные (параллельно установлены три регулирующие линии). Двухступенчатое снижение давления газа применяют в целях безопасности и снижения уровня шума.

Параллельная установка регулирующих линий оправдана в том случае, когда пропускная способность регулятора давления не обеспечивает требуемого расхода газа или когда расход газа на предприятии резко меняется в пределах больших, чем допустимые изменения пропускной способности регулятора. При параллельной работе двух и более регулирующих линий ГРП каждая настраивается на выходное давление, немного отличное от давления на соседней линии. В этом случае линии включаются в работу и выключаются автоматически, в зависимости от нагрузки.

Для расчета и подбора регулятора давления, а также для определения параметров настройки оборудования проводится гидравлический расчет газопроводов до и после ГРП и определяются потери давления, а настройка — по расчетным параметрам и уточняется в процессе эксплуатации.

Минимальное давление отсечки газа принимают по минимальному давлению газа перед горелками с учетом потерь давления в газопроводах. Предлагаемые режимы настройки могут быть скорректированы в зависимости от давления газа и типа газовых горелок.

Контрольно-распределительныt пункты (КРП), выполненные в виде компактного узла, широко применяются в системах автономного газоснабжения с малым и средним потреблением топлива.

В конструкцию КРП фирмы FAS (Германия) включены регулятор давления и газовый счетчик. Контрольно-распределительный пункт комплектно собран в стальном шкафу. Подключение к КРП осуществляется на нижней стороне шкафа с помощью муфт с трубной конической или цилиндрической резьбой.

Конструкция обеспечивает многоступенчатую защиту при возникновении нештатных ситуаций:

  • При сбоях электроснабжения электромагнитный клапан закрывается, прекращая подачу газа;
  • При обрыве трубопровода перекрытие газовой магистрали осуществляется с помощью скоростного клапана;
  • При утечке газа в помещении, в котором размещен прибор контроля загазованности, происходит закрытие электромагнитного клапана, прекращая тем самым подачу газа.
Регулятор давления типа Rego LV 5503
Рис. 5.13. Регулятор давления Rego LV 5503.
Диапазон входных давлений — 0,35-1,40 бар,
выходное давление — устанавливается по
параметрам системы АГС.

В комплект поставки КРП включены:

  • Стальной шкаф;
  • Газовый счетчик;
  • Регулятор давления (рис. 5.13);
  • Муфты;
  • Шаровые клапаны;
  • Манометр;
  • Скоростной запорный клапан;
  • Т-соединения;
  • Электромагнитный предохранительный клапан.

Снижение шумов в ГРП/КРП. При больших расходах и перепадах давления в регуляторах могут возникать шумы и вибрация, интенсивность которых определяется технологическим режимом работы оборудования, конструкцией регулирующих устройств, акустическими свойствам здания ГРП. Шум из здания ГРП распространяется в основном через двери, окна, вентиляционную систему (дефлекторы, жалюзи и т.д.) и другие проемы. Основными источниками шума являются:

  • клапанное устройство регулятора давления;
  • элементы линии, расположенные после регулятора;
  • линзовые компенсаторы, крутые отводы, врезки, прикрытые задвижки и др.;
  • выходящие наружные газопроводы.

Для снижения шумовых помех в ГРП рекомендуется принять следующие меры:

  • уменьшить шум в самом источнике за счет снижения частоты и зон пульсации;
  • локализовать шум за счет звукоизоляции источника шума;
  • повысить акустическую плотность здания ГРП.

Для действующих ГРП целесообразно применять пассивную защиту – звукопоглощающие материалы и конструкции, изолирующие наиболее «шумные» узлы линии регулирования. К этому виду защиты относятся следующие методы:

  • нанесение звукопоглощающих покрытий на наружную поверхность газопроводов и арматуры и установка звукоизолирующих кожухов;
  • облицовка звукопоглощающим материалом внутренних поверхностей диффузора, зонта вытяжных дефлекторов и проемов жалюзийных решеток (при этом необходимо сохранить нормативный воздухообмен вентиляции);
  • повышение акустической плотности окон и дверей (двойные двери с покрытием их звукопоглощающим материалом, двойные или тройные окна со звукопоглощающим материалом по периферии проемов).

В качестве звукопоглощающих материалов в конструкциях можно применять поролон (поропласт полиуретановый), минераловатные плиты, имеющие высокие реверберационные коэффициенты звукопоглощения в высокочастотной полосе шумового спектра (0,75–0,98). В качестве звукопоглощающих покрытий для газопроводов применяют специальные битумно-резиновые мастики.

Особенности газоснабжения производственных участков (цехов, мастерских т.д.). Производственные участки снабжаются газом низкого или среднего давления, определяемого видом и количеством теплогенерирующих агрегатов, а также требованиями «Правил безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы». Общие элементы схемы цеховых газопроводов следующие:

  • общее отключающее устройство на вводе газопровода в цех независимо от наличия отключающего устройства на межцеховом газопроводе перед цехом;
  • показывающий манометр на вводе газопровода в цех после общего отключающего устройства;
  • узел измерений расхода газа;
  • отключающие устройства на ответвлениях газопроводов к агрегатам;
  • продувочные газопроводы, обеспечивающие удаление воздуха и газовоздушной смеси при пуске из всех внутрицеховых газопроводов.
Схема газопроводов цеха
Рис. 5.14. Схема газопроводов цеха
1 – футляр; 2 – общая отключающая задвижка (кран); 3 – показывающий манометр; 4 – байпас счетчика;
5 – термометр; 6 – фильтр-ревизия; 7 – газовый ротационный счетчик; 8 – угольник;
9 – газовый коллектор цеха;
10 – отключающее устройство на ответвлении газопровода к теплоагрегату;
11 – продувочный газопровод; 12 – штуцер с краном и пробкой для взятия пробы среды при продувке

Схема газоснабжения цеха (котельной), приведенная на рис. 5.14, может применяться для систем газоснабжения как низкого, так и среднего давления газа, но после ГРП. Если же системой газоснабжения предприятия предусматривается установка в цехе ГРУ/КРП, то она монтируется в схему газоснабжения цеха между общим отключающим устройством и пунктом измерения расхода газа.

Монтаж внутрицехового газопровода
Рис. 5.15. Монтаж внутрицехового газопровода

Ввод газопровода в цех, как правило, осуществляется через стену здания в футляре (рис. 5.11). Пространство между футляром и газопроводом заделывается просмоленной льняной прядью, а с торцов заливается битумом. Футляр предназначен для защиты газопровода от повреждений при незначительных сезонных или других деформациях стены. Непосредственно на вводе газопровода в цех устанавливают общее отключающее устройство (задвижку, кран) в доступном для обслуживания и освещенном месте. Газопроводы в цехах прокладывают открыто по стенам, колоннам и другим сооружениям в местах, удобных для обслуживания и исключающих возможность их повреждения цеховым транспортом. Не разрешается прокладывать газопроводы через подвальные помещения, помещения взрывоопасных производств, склады взрывоопасных и горючих материалов, помещения электрораспределительных устройств и подстанций, вентиляционные камеры, а также через помещения, в которых газопровод будет подвержен коррозии (помещения заливки, шлака, подготовки и др.). Газопроводы также не следует прокладывать в зоне непосредственного воздействия теплового излучения топок, в местах возможного омывания их горячими продуктами сгорания или контакта с раскаленным или расплавленным металлом.

Узел ввода газопровода
Рис. 5.16. Узел ввода газопровода

Газопроводы крепят специальными металлическими кронштейнами или подвесками с хомутами. При расположении арматуры на высоте более 2 м устраиваются смотровые площадки с лестницами или обеспечивается дистанционный привод. Если же арматурой пользуются изредка, обслуживающий персонал может пользоваться стремянками. Расстояния между газопроводами и стенами цеха выбирают из расчета обеспечения легкого осмотра и ремонта газопроводов, фланцевых соединений, арматуры и аппаратуры. В местах прохода людей газопроводы должны прокладываться на высоте не менее 2,2 м, считая от пола до низа трубы.

В цехах и котельных, как правило, газопроводы прокладывают надземно. При расположении теплоагрегатов в таких местах, куда невозможно подвести надземные газопроводы, разрешается, как исключение, прокладывать их подземно, в бетонных каналах с верхними съемными плитами. Размеры каналов выбирают из расчета возможности монтажа и удобства эксплуатации. Свободное пространство между каналом и газопроводом для устранения возможности скопления газа засыпают песком. При обеспечении постоянно действующей вентиляции канал с газопроводом можно песком не засыпать. Газопроводы в каналах должны иметь минимальное число сварных соединений. Резьбовые, фланцевые соединения, а также установка запорной арматуры в каналах запрещены.

Газопроводы на конечных удаленных участках снабжаются продувочными газопроводами, предназначенными для освобождения газопроводов от воздуха перед пуском теплоагрегатов и вытеснения газа воздухом при ремонте, консервации или длительной остановке системы газоснабжения. К цеховым продувочным газопроводам могут присоединяться и продувочные газопроводы агрегатов (печей, котлов, сушилок и т. д.). Продувочные газопроводы выводят из зданий и по наружной поверхности стен прокладывают не менее чем на 1 м выше карниза крыши, в месте, где газ безопасно рассеивается. Для исключения возможности попадания осадков конец газопровода либо загибают, либо монтируют на нем защитный зонт.

Трубы газопроводы соединяются сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются в местах установки арматуры, оборудования ГРУ, контрольно-измерительных приборов, газовых горелок.

Обвязочные газопроводы. Выбор схемы обвязки тепловых агрегатов (котлов, промышленных печей, сушилок и т.д.) зависит от тепловой мощности агрегата, вида и числа горелок, давления газа в системе, вида отключающих устройств (краны или задвижки), а также от типа применяемой системы автоматики регулирования и безопасности. Многолетней практикой доказано, что по надежности отключения (герметичности) краны и клапаны эффективнее задвижек. Даже небольшая утечка газа сразу же обнаруживается по запаху, так как газ, протекая через сальник или пробку, как правило, попадает в помещение, а не в топку. Недостаточная плотность же задвижки приводит к значительным утечкам газа в топку, при чем обнаружить эти утечки без специальных приборов практически невозможно.

Схема обвязки производственной котельной с двумя 2-контурными котлами
Рис. 5.17. Схема обвязки производственной котельной с двумя 2-контурными котлами

Варианты схем обвязочных газопроводов весьма разнообразны и сильно привязаны к типам агрегатов, их конструкции, применяемого внутреннего оборудования (газогорелочные устройства, узлы автоматики, отключающие и счетные устройства). Поэтому в каждой ситуации должны разрабатываться свои, адаптированные к местным условиям, схемы.

Таблица 5.18. Основные характеристики реакций горения максимальных давлений взрыва горючих газов

Газ Расход на 1 м3 газа, м3 Объем продуктов сгорания на 1 м3 сгоревшего газа, м3 Максимальное давление взрыва, МПа
Воздуха Кислорода СО2 Н2О N2 Всего
Водород 2,38 0,5 - 1,0 1,88 2,88 0,74
Оксид углерода 2,38 0,5 1,0 - 1,88 2,88 0,78
Метан 9,52 2,0 1,0 2,0 7,52 10,52 0,72
Этан 16,66 3,5 2,0 3,0 13,16 18,16 0,82
Пропан 23,80 5,0 3,0 4,0 18,80 25,80 0,86
Бутан 30,94 6,5 4,0 5,0 24,44 33,44 0,86
Ацетилен 11,90 2,5 2,0 1,0 9,40 12,40 1,03

Предохранительные взрывные клапаны. Наибольшее давление при взрыве газовоздушной смеси в замкнутых объемах, достигает 1 МПа (10 атм) (табл. 5.18). Большинство элементов ограждающих конструкций разрушается при давлении до 0,05 МПа: кирпичные стены толщиной 51 см разрушаются при давлении 0,050 МПа, толщиной 38 см — 0,020 МПа, а остекленные оконные проемы — всего при 0,002 МПа. Взрыв газовоздушной смеси в топках и газоходах приводит к мгновенному адиабатическому расширению продуктов горения и возрастанию давления, которое может разрушить ограждающие конструкции тепловой установки. Образование взрывоопасных газовоздушных смесей может происходить при утечках газа через арматуру, погасании пламени горелок в процессе эксплуатации и т.п. Опасны даже небольшие утечки газа, так как объемы топок и газоходов сравнительно невелики.

Для предотвращения разрушения ограждающих конструкций топок и газоходов тепловых установок устанавливаются предохранительные взрывные клапаны, срабатывающие при давлениях меньших, чем разрушающие конструкции установок давления. Эти клапаны обеспечивают своевременный сброс давления продуктов сгорания из камеры, где происходит взрыв.

Наибольшее распространение получили клапаны разрывного, откидного и сбросного типов, устанавливаемые на перекрытиях и стенках топок и газоходов. Клапаны устанавливаются в зонах наиболее вероятного скопления утечек газа, образования газовых мешков. Их надо располагать так, чтобы при срабатывании взрывной волной не поражался обслуживающий персонал. Если это невозможно, необходимо после клапана оборудовать защитный короб или козырек, прочно прикрепленный к агрегату и отводящий взрывной выхлоп в сторону. Форма взрывных клапанов должна быть квадратной или круглой, так как в этом случае для разрыва мембраны требуется меньшее давление.

Разрывной клапан имеет мембрану из листового асбеста толщиной 2–3 мм, которая разрушается при взрыве. Через образованное отверстие продукты сгорания сбрасываются в окружающую среду. Для повышения прочности и долговечности перед мембраной со стороны топки монтируют металлическую сетку с ячейками 40x40 или 50x50 мм. Асбестовый лист и сетку зажимают фланцами, которые крепят к металлическому коробу, прочно вмонтированному в обмуровку теплового агрегата. Необходимо учесть, что асбестовый лист может длительно работать при температуре до 500°С, поэтому взрывные клапаны устанавливаются так, чтобы асбестовая мембрана не подвергалась нагреву от факела и раскаленной кладки. Клапаны разрывного типа просты и недороги.

В откидных клапанах при взрыве в топке клапан открывается и освобождает проем для выброса продуктов сгорания. Со стороны топки для предохранения от перегрева клапан футеруют раствором из огнеупорной глины с асбестом по армирующей металлической сетке. В закрытом состоянии откидной клапан герметизируется по периметру огнеупорной замазкой.

Сбросные клапаны представляют собой панель, укладываемую горизонтально и отбрасываемую при взрыве. В зависимости от места установки и температурных условий сбросная панель может быть изготовлена либо из асбестового листа толщиной 8–10 мм, укладываемого на металлическую сетку и уплотненного по периметру огнеупорной глиной, либо из смеси огнеупорной глины с асбестовой крошкой. Эта панель армируется металлической сеткой и может применяться при температуре до 500°С.

Расчет и подбор предохранительных взрывных клапанов выполняется в соответствии с действующими СНиП 42-01-2002, «Правилами безопасности в газовом хозяйстве» и «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов». В общем случае рекомендуется ориентироваться на следующие параметры:

  • на 1 м3 внутреннего объема топки, газоходов и боровов должно приходиться не менее 0,025 м2 взрывного клапана, при этом минимальная площадь поверхности клапана — 0,15 м2;
  • для мощного оборудования над топкой должны быть установлены взрывные клапаны общей площадью поверхности не менее 0,2 м2, а на газоходах — не менее двух клапанов с минимальной суммарной площадью поверхности 0,4 м2.
© 1997 — 2017 «ГазТехника»