Газорозподільні станції стоять на чолі систем газопостачання. Через них йде харчування кільцевих газопроводів високого або середнього тиску. До ГРС газ надходить з магістральних газопроводів під тиском 6 ... 7 МПа. На ГРС тиск газу знижується до високого або середнього. Крім того, на ГРС газ набуває специфічний запах. Його одорізіруют. Тут газ також піддається додатковому очищенню від механічних домішок і підсушується.
Вибір оптимального числа ГРС для міста є одним з важ-кро питань. Зі збільшенням числа ГРС зменшуються навантаження і радіус дії міських магістралей, що призводить до зменшення їх діаметрів і зниження витрат на метал. Однак збільшення числа ГРС збільшує витрати на їх спорудження та будівництво магіст-ральних газопроводів, що підводять газ до ГРС, збільшуються експлуа-тационная витрати за рахунок змісту обслуговуючого персоналу ГРС.
При визначенні числа ГРС можна орієнтуватися на наступне:
для невеликих міст і селищ з населенням до 100 ... 120 тисяч чоловік найбільш раціональними є системи з одного ГРС;
для міст з населенням 200 ... 300 тисяч чоловік найбільш раціональними є системи з двома і трьома ГРС;
для міст з населенням понад 300 тисяч осіб найбільш економічними є системи з трьома ГРС.
ГРС, як правило, розташовуються за межами міста. Якщо число ГРС більше однієї, то вони розташовуються з різних боків міста. ГРС з'єднуються, як правило, двома нитками газопроводів, що забезпечує більш високу надійність газопостачання міста. Дуже великі споживачі газу (ТЕЦ, промпідприємства, металургійні заводи і т. П.) Харчуються безпосередньо від ГРС.
Газорегуляторні пункти стоять на чолі розподільних газових мереж низького тиску, що живлять газом житлові будинки. Оптимальне число ГРП визначається зі співвідношення:
де V годину - годинна витрата газу на житлові будинки, м 3 / год .;
V ОПТ - оптимальна витрата газу через ГРП, м 3 / год.
Для визначення Vопт необхідно спочатку визначити оптимальний радіус дії ГРП, який повинен знаходитися в межах 400 ... 800 метрів. Цей радіус визначається за формулою:
де # 8710; P - розрахунковий перепад тиску в мережах низького тиску (1000 ... 1800 Па);
j - коефіцієнт щільності мереж низького тиску, 1 / м;
m - щільність населення по району дії ГРП, чол / га;
e - питома часовий витрата газу на одну людину, м 3 /чел.ч. який задається або обчислюється, якщо відомо кількість жителів (N). які споживають газ, і відомо кількість газу (V), споживаного ними на годину:
Оптимальна витрата газу через ГРП визначається зі співвідношення:
Отримане оптимальне число ГРП використовують при конструюванні газових мереж низького тиску. Мережеві ГРП розміщують, як правило, в центрі газифікованими території так, щоб всі споживачі газу були розташовані від ГРП приблизно на однакових відстанях. Максі-мальное видалення ГРП від проектованих магістральних газопроводів високого або середнього тиску має становити 50 ... 100 метрів.
j = 0,0075 + 0,003 • 270/100 = 0,0156 (1 / м),
e = 2627,33 / 48180 = 0,0545 (м 3 /чел.ч),
R ОПТ = 249 • 1 000 0,081 / [0,0156 0,245 • (270 • 0,0545) 0,143] = 822 (м),
V ОПТ = 270 • 0,0545 • 800 2/5000 = 1883,52 (м 3 / год),
Відкоригуємо V До ЧАС у відповідність з отриманим числом ГРП:
Типові схеми ГРП та ГРУ
Газорегуляторні пункти (ГРП) розміщують в окремо розташованих зда-ниях з цегли або залізобетонних блоків. Розміщення ГРП в насе-лених пунктах регламентується СНиП. На промислових підпри-ятіях ГРП розміщуються на місцях вводів газопроводів на їх терри-торію.
Будівля ГРП має 4 окремих приміщення:
основне приміщення 2, де розміщується все газо-яке регулює про-нання;
приміщення 3 для контрольно-вимірювальних приладів;
приміщення 4 для опалювального обладнання з газовим котлом;
приміщення 1 для вступного та вивідного газопроводу і ручного регу-воджується тиску газу.
У типовому ГРП, можна виділити наступні вузли:
вузол введення-виведення газу з байпасом 7 для ручного регулювання тиску газу після ГРП;
вузол механічного очищення газу з фільтром 1;
вузол регулювання тиску газу з регулятором 2 і запобіжно-запірних клапаном 3;
вузол вимірювання витрати газу з діафрагмою 6 або лічильником газу.
У приміщенні для контрольно-вимірювальних приладів розміщуються са-мопішущіе манометри, що вимірюють тиск газу до і після ГРП, рас-ходомер газу, дифманометр, що вимірює перепад тиску на фільтрі. В основному приміщенні ГРП встановлюються показують манометри, що вимірюють тиск газу до і після ГРП; термометри розширення, що вимірюють температуру газу на вводі газу в ГРП та після вузла через виміри витрати газу.
У приміщенні ГРП необхідно підтримувати позитивну темпера-туру повітря не менше 10 ° С. Для цього ГРП обладнується місцевою системою опалення або підключається до системи опалення одного з найближчих будинків.
Для вентиляції ГРП на даху встановлюється дефлектор, що забезпечує триразовий повітрообмін в основному приміщенні ГРП. Вхідні двері в основне приміщення ГРП в нижній її частині повинна мати щілини для проходу повітря.
Освітлення ГРП найчастіше виконується зовнішнім шляхом установки джерел спрямованого світла на вікнах ГРП. Можна виконувати осве-щення ГРП у вибухонебезпечному виконанні. У будь-якому випадку включення освітлення ГРП повинно здійснюватися зовні.
Біля будівлі ГРП обладнується блискавкозахист і заземлення контур.
Газорегуляторні установки (ГРУ) за своїми завданнями і принципу роботи не відрізняються від ГРП. Основна їхня відмінність від ГРП укладає-ся в тому, що ГРУ можна розміщувати безпосередньо в тих помещени-ях, де використовується газ, або десь поруч, забезпечуючи вільний доступ до ГРУ. Окремих будівель для ГРУ не будують. ГРУ обносять заг-радітельной сіткою і вивішують біля її попереджувальні Плака-ти. ГРУ, як правило, споруджуються в виробничих цехах, в котель-них, у комунально-побутових споживачів газу. ГРУ можуть виконуватися в металевих шафах, які зміцнюються на зовнішніх стінах виробничих будівель. Правила розміщення ГРУ регламентуються СНиП.
До приміщення, де розташовано ГРУ, з точки зору вентиляції та освітлення пред'являються ті ж вимоги, що і для ГРП.
Вибір обладнання газорегуляторних пунктів і установок
Вибір обладнання ГРП і ГРУ починається з визначення типу регулятора тиску газу. Після вибору регулятора тиску визначаються типи запобіжно-запірних і запобіжно-скидних клапа-нів. Далі підбирається фільтр для очищення газу, а потім запірна арматура і контрольно-вимірювальні прилади.
Вибір регулятора тиску
Регулятор тиску повинен забезпечувати пропуск через ГРП необхідного кол-во газу і підтримувати постійний тиск його незалежно від витрат.
Розрахункове рівняння для визначення пропускної здатності регулятора тиску вибираються в залежності від характеру витікання газу через регулюючий орган.
При докритичному закінчення, коли швидкість газу при проході через клапан регулятора не перевищує швидкість звуку, розрахункове рівняння записується у вигляді:
При понад критичному тиску, коли швидкість газу в клапані регулятора тиску перевищує швидкість звуку, розрахункове рівняння має вигляд:
K V - коефіцієнт пропускної здатності регулятора тиску;
e - коефіцієнт, що враховує неточність вихідної моделі для рівнянь;