I – Обоснование применения СДГ по безопаности:

О трагедии в Сестрорецке (02 февраля 2012) рассказали все новостные телеканалы. Из-за резкого повышения давления газа в бытовом газопроводе в нескольких квартирах жилого дома при включении газовых плит произошли взрывы. В результате пожаров погибли и пострадали люди. Хотя трагедии можно было избежать… (Многие природные газы являются потенциальными источниками опасности для человека. Однако наиболее опасными являются метан (городской магистральный газ) и сжиженный газ (в баллонах), используемые в быту. При утечке они вызывают удушье, отравление и, что самое страшное, способны привести к взрыву.)

С 20 мая 2011 года введён свод правил СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы» (Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002), утвержденный приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 780, где в пункте 7.10. дано указание по установке перед газоиспользующим оборудованием регулятора-стабилизатора по ГОСТ Р 51982, обеспечивающего оптимальный режим сгорания газа при давлении газа во внутренних газопроводах свыше 0,0025 МПа:

«7.10. Каждый объект, на котором устанавливается газоиспользующее оборудование, должен быть оснащен единым узлом учета газа в соответствии с нормативными правовыми документами Российской Федерации.

При давлении газа во внутренних газопроводах свыше 0,0025 МПа перед газоиспользующим оборудованием должны быть установлены регуляторы-стабилизаторы по ГОСТ Р 51982, обеспечивающие оптимальный режим сгорания газа.

7.13. При газификации здания рекомендуется применять газоиспользующее оборудование, оснащенное автоматикой безопасности, обеспечивающей отключение подачи газа при погасании пламени горелки.»

Данный свод правил устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, расширению и техническому перевооружению сетей газораспределения, газопотребления и объектов сжиженных углеводородных газов (СУГ), предназначенных для обеспечения природным и сжиженными углеводородными газами потребителей, использующих газ в качестве топлива, а также устанавливает требования к их безопасности и эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивают выполнение требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", Федерального закона от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" и Постановления Правительства Российской Федерации от 29 октября 2010 г. N 870 "Технический регламент о безопасности сетей газораспределения и газопотребления".

Ниже представлена выписка интересующей нас информации из свода правил

СП 62.13330.2011:

«4.3. По рабочему давлению транспортируемого газа газопроводы подразделяют на газопроводы высокого давления категорий I-а, I и II, среднего давления категории III и низкого давления категории IV в соответствии с таблицей 1.

 

Таблица 1

 

Классификация газопроводов по давлению, категория		Вид транспортируемого газа	Рабочее давление в газопроводе, МПа
Высокое	I-а	Природный	Св. 1,2
	I	То же	Св. 0,6 до 1,2 включ.
		СУГ	Св. 0,6 " 1,6 "
	II	Природный и СУГ	" 0,3 " 0,6 "
Среднее	III	То же	" 0,005 " 0,3
Низкое	IV	"	До 0,005 включ.

 

4.4. Давление газа во внутренних газопроводах и перед газоиспользующим оборудованием должно соответствовать давлению, необходимому для устойчивой работы этого оборудования, указанному в паспортах предприятий-изготовителей, но не должно превышать значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

 

Потребители газа, размещенные в зданиях	Давление газа во внутреннем газопроводе, МПа	Давление газа перед газоиспользующим оборудованием, МПа
1. Газотурбинные и парогазовые установки	2,5	2,5
2. Производственные здания, в которых величина давления газа обусловлена требованиями производства	1,2	1,2
3. Прочие производственные здания	0,6	0,6
4. Бытовые здания производственного назначения отдельно стоящие, пристроенные к производственным зданиям и встроенные в эти здания. Отдельно стоящие общественные здания производственного назначения	0,3	0,3
5. Административные и бытовые здания, не вошедшие в пункт 3 таблицы	0,1	0,005
6. Котельные: – отдельно стоящие – пристроенные, встроенные и крышные производственных зданий – пристроенные, встроенные и крышные общественных (в том числе административного назначения), административных и бытовых зданий – пристроенные, встроенные и крышные жилых зданий	0,6 0,6 0,3   0,3	0,6 0,6 0,005   0,1
7. Общественные (в том числе административного назначения) здания (кроме зданий, установка газоиспользующего оборудования в которых не допускается) и складские помещения	0,1	0,1
8. Жилые здания	0,1	0,003

 

7. Внутренние газопроводы

7.1. Возможность размещения газоиспользующего оборудования в помещениях зданий различного назначения и требования к этим помещениям устанавливаются соответствующими строительными нормами и правилами по проектированию и строительству зданий с учетом требований стандартов и других документов на поставку указанного выше оборудования, а также заводских паспортов и инструкций, определяющих область и условия его применения.

Газоиспользующее оборудование для приготовления пищи или лабораторных целей, приготовления горячей воды для бытовых нужд и отопления от индивидуальных источников тепла, работающее на природном газе, допускается предусматривать в зданиях жилых многоквартирных, одноквартирных и блокированных жилых домов, общественных, в том числе административного назначения зданиях, а также в административных и бытовых зданиях.

Не допускается размещение газоиспользующего оборудования в помещениях подвальных и цокольных этажей зданий (кроме одноквартирных и блокированных жилых зданий), если возможность такого размещения не регламентирована соответствующими нормативными документами.

7.2. Помещения зданий всех назначений (кроме жилых), в которых устанавливается газоиспользующее оборудование, работающее в автоматическом режиме, должны быть оснащены системами контроля загазованности и обеспечения пожарной безопасности (датчик загазованности, пожарный извещатель и электромагнитный клапан) с автоматическим отключением подачи газа и выводом сигналов на диспетчерский пункт или в помещение с постоянным присутствием персонала, если другие требования не регламентированы соответствующими нормативными документами. Оснащение газифицированных помещений жилых зданий (квартир) системами контроля загазованности и обеспечения пожарной безопасности может осуществляться по требованию заказчика.

Системы контроля загазованности и обеспечения пожарной безопасности с автоматическим отключением подачи газа в жилых зданиях при установке отопительного, водогрейного и климатического оборудования следует предусматривать:

– независимо от места установки - мощностью свыше 60 кВт;

– в подвальных, цокольных этажах и в пристройке к зданию - независимо от тепловой мощности.

Помещения, в которых установлены приборы регулирования давления, счетчики расхода газа и находятся разъемные соединения, являются помещениями ограниченного доступа и должны быть защищены от доступа в них посторонних лиц.

При установке теплогенераторов с открытой камерой сгорания или отводом продуктов сгорания газа непосредственно в помещение должен быть дополнительно обеспечен технологический контроль уровня содержания оксида углерода в воздухе помещений с выдачей звукового и светового сигналов, а также с автоматическим отключением подачи газа к газоиспользующему оборудованию.

7.3. Внутренние газопроводы выполняют из металлических труб (стальных и медных) и теплостойких многослойных полимерных труб, включающих в себя в том числе один металлический слой (металлополимерных). Применение медных и многослойных металлополимерных труб допускается для газопроводов с давлением категории IV. Многослойные металлополимерные трубы допускается использовать для внутренних газопроводов при газоснабжении природным газом жилых одноквартирных домов высотой не более трех этажей при условии подтверждения в установленном порядке их пригодности для применения в строительстве.

Допускается присоединение к газопроводам бытовых газовых приборов, КИП, баллонов СУГ, газогорелочных устройств переносного и передвижного газоиспользующего оборудования гибкими рукавами, стойкими к транспортируемому газу при заданных давлении и температуре, в том числе теплостойкими гибкими многослойными полимерными трубами, армированными синтетическими нитями, при условии подтверждения в установленном порядке их пригодности для применения в строительстве.

7.4. Соединения труб должны быть неразъемными.

Разъемные соединения допускаются в местах присоединения газоиспользующего оборудования и технических устройств, а также на газопроводах обвязки газоиспользующего оборудования, если это предусмотрено документацией предприятий-изготовителей.

7.5. Прокладку газопроводов следует производить открытой или скрытой в штрабе. При скрытой прокладке газопроводов из стальных и медных труб необходимо предусматривать дополнительные меры по их защите от коррозии, обеспечить вентиляцию каналов и доступ к газопроводу в процессе эксплуатации.

Скрытая прокладка газопроводов из многослойных металлополимерных труб должна производиться с последующей штукатуркой стен. Трубы в штрабе должны быть проложены монолитно или свободно (при условии принятия мер по уплотнению штрабы).

В местах пересечения строительных конструкций зданий газопроводы следует прокладывать в футлярах.

Скрытая прокладка газопроводов СУГ не допускается.

7.6. При необходимости допускается открытая транзитная прокладка газопроводов, в том числе через жилые помещения, помещения общественного, административного и бытового назначения, а также производственные помещения зданий всех назначений и сельскохозяйственные здания, с учетом требований к давлению газа в соответствии с таблицей 2, если на газопроводе нет разъемных соединений и обеспечивается доступ для его осмотра.

Допускается открытая транзитная прокладка газопроводов из медных и многослойных металлополимерных труб через ванную комнату (или душевую), уборную (или совмещенный санузел) в квартирах жилых зданий.

Установка газоиспользующего оборудования в этих и подобных помещениях не допускается.

7.9. Отключающие устройства устанавливают:

перед газовыми счетчиками (если для отключения счетчика нельзя использовать отключающее устройство на вводе);

перед газоиспользующим оборудованием и контрольно-измерительными приборами;

перед горелками и запальниками газоиспользующего оборудования;

на продувочных газопроводах;

на вводе газопровода в помещение при размещении в нем ГРУ или газового счетчика с отключающим устройством на расстоянии более 10 м от места ввода.

Установка отключающих устройств на скрытых и транзитных участках газопровода не допускается.

Заключение:

При соблюдении требований свода правил СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы» в части применения СДГ (в силу конструктивных особенностей СДГ является не только стабилизатором давления газа, но и стабилизатором по расходу газа) пик повышения давления газа во внутренних газопроводах свыше 0,10 МПа перед газоиспользующим оборудованием сгладится, снизится расход газа до заданного (настроечного) значения и указанной выше трагедии, подобной произошедшей 02 февраля 2012г в Сестрорецке, не повторится. (Мембраны в СДГ не разрушаются при избыточном давлении в газопроводе ≤0,60 МПа, что по классификации (см. таблицу 1) соответствует высокому давлению II категории. Так же СДГ в этом случае является дублирующим элементом регулирования давления и расхода газа во внутреннем газопроводе)

II – Обоснование применения СДГ по экономичному расходованию газа:

Немного из истории газификации

Человечество с природным газом познакомилось более 2 тысяч лет назад. Газ, выходя из земли, при ударах молнии очень часто загорался в разных частях планеты. Человек не мог объяснить, как это горит земля и воздух, поэтому приписывал этому явлению божественный смысл. Огонь давал людям свет и тепло, защищал от хищных животных. Так возник в древности культ огня. Такие огни были известны в Индии, Китае, Персии, на Кавказе и в других частях света.

Начало газификации пришлось на самое суровое для нашей страны время – в Великую Отечественную войну. Энергетических мощностей существовавшей тогда Куйбышевской угольной теплоэлектростанции не хватало. И тогда наркомат обороны принял историческое решение:

Проложить 165-километровый газопровод от широко разрабатываемых тогда Бугурусланских месторождений до остро нуждающегося в тепле и электричестве Куйбышева.

Первый газопровод Бузулук – Куйбышев был построен в 1942 году. Приказ о начале его строительства за подписью И.Сталина и Постановление ГКО от 7 апреля 1942 года № ГОКО 1563с, предписывает службам и ведомствам СССР обеспечить все необходимое для прокладки стратегически важного объекта: от поставки и транспортировки строительных материалов и электроэнергии до продуктов питания и промтоваров для рабочих и служащих строительства.

Газовая промышленность стала стремительно развиваться с 50-х годов прошлого столетия и уже к его окончанию вышла на центральное место в топливообеспечении страны и заняла ведущее положение в ее экономике.

Председателем Совета Министров СССР Сталиным И.В. от 10 июля 1948 года подписано распоряжение за номером 9268 о том, что Совету Министров РСФСР поручено организовать в системе Министерства коммунального хозяйства РСФСР главное управление по газификации городов РСФСР (Главгаз). При создании Главгаза в его состав вошли республиканские, краевые и областные предприятия и организации газового хозяйства.

Главгаз осуществлял руководство газификацией в городах, поселках и сельских населенных пунктах. В созданных научно-исследовательских институтах началась работа по созданию отраслевой нормативной базы и проектирование бытового газоиспользующего оборудования. По результатам исследований, экспериментальных работ, отработки опытных образцов бытового газового оборудования было принято решение о подаче и поддержанию

во внутренних газопроводах и перед газоиспользующим оборудованием номинального давления 1300 Па, что и являлось исходным значением при проектировании горелочных устройств.

С 90-х годов рынок бытовых газовых котлов стал насыщаться европейским оборудованием, а европейское газоиспользующее оборудование спроектировано по их стандарту под номинальное давление газа 2000 Па.

В связи с этим с 1 июля 2003 г постановлением Госстроя России от 23 декабря 2002г. №163 были приняты и введены в действие строительные нормы и правила Российской Федерации СНиП 42–01–2002 «ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ», допускающие повышение давления газа во внутренних газопроводах жилых зданий для газоиспользующих установок (газовых плит, газовых отопительных аппаратов, отопительных котлов) до 3000Па (см. таблицу 2 СНиП 42–01–2002), что и делается, особенно, в последнее время, когда в России на основе европейского опыта стали шире применять индивидуальное отопление зданий и сооружений, проблема увеличения давления газа в газопроводной сети особенно актуальна в районах новостроек около старых застроенных жилых массивов, где диаметр газопровода не позволяет увеличение расхода газа на дополнительно устанавливаемые газоиспользующие установки при номинальном давлении 1300 Па, поэтому газовые службы в таких ситуациях поднимают давление в сети согласно СНиП, в результате в газоиспользующих установках (производства России и стран СНГ), рассчитанных на давление газа 1300Па происходит неполное сгорание газа, образование сажи, перегрев и выход из строя конструкции газоиспользующих установок, перерасход газа и снижение КПД газоиспользующей установки (Экономический эффект от установки СДГ см. в предыдущих статьях).

Для исключения указанных недостатков на нашем предприятии в 2003 г. разработана конструкторская документация и поставлен на серийное производство домовой стабилизатор давления газа для бытовых газоиспользующих установок, также в конструкцию всех моделей серийно выпускаемых на предприятии газовых блоков регулирования и безопасности, устанавливаемых на котельное оборудование, встроили стабилизаторы и регуляторы давления газа.

При необходимости блок стабилизатора давления газа модели СДГ может поставляться по заказу, как комплектующий элемент, входящий в состав любой газоиспользующей установки.

Стабилизатор давления газа модели СДГ имеет несложную конструкцию, прост в эксплуатации и обслуживании.

По требованию заказчика в корпусе стабилизатора давления газа штуцера для подсоединения и отвода газа могут быть выполнены с резьбой G 1/2–B или G 3/4–B.

Расход газа через стабилизатор давления газа до 11,3 м³/ч (мощность газоиспользующей установки от 10 до 100 кВт)

При работе газовой автоматики регулирования и безопасности со стабилизатором давления газа достигается:

– автоматически поддерживается стабильная работа газогорелочного устройства (ГГУ) независимо от давления газа на входе в газоиспользующую установку (не надо производить регулировку ГГУ от нестабильности климатических параметров);

– энерго и толливосбережение (нет избыточного давления газа, а значит и нет его перерасхода);

– повышается надежность работы газогорелочного устройства (нет перегрева элементов конструкции газовой автоматики регулирования и безопасности–датчика пламени, термопары, нет сажеообразования), в силу конструктивных особенностей СДГ является не только стабилизатором давления газа, но и стабилизатором по расходу газа) пик повышения давления газа во внутренних газопроводах свыше 0,10 МПа перед газоиспользующим оборудованием сгладится, снизится расход газа до заданного (настроечного) значения и указанной выше трагедии, подобной произошедшей 02 февраля 2012г в Сестрорецке, не повторится. (Мембраны в СДГ не разрушаются при избыточном давлении в газопроводе ≤0,60 МПа, что по классификации (см. таблицу 1) соответствует высокому давлению II категории. Так же СДГ в этом случае является дублирующим элементом регулирования давления и расхода газа во внутреннем газопроводе);

– простота обслуживания (настройка работы ГГУ газовой автоматики регулирования и безопасности выполняется только при первом пуске установки в работу);

– уменьшается объём работ при техобслуживании (нет сажеобразования в конвективной части газоиспользующей установки и в дымовой трубе, реже производится замена аварийных и управляющих датчиков и т.п.);

– простота монтажа на любой газоиспользующей установке (газовой плите, бытовой проточной газовой колонке, отопительном аппарате АОГВ с автоматикой АРБАТ, газовом и комбинированном котле модели КС–ТГ– с автоматикой АРБАТ, РГУ, КРАБ и т.п.);

– экономия природного газа при работе газоиспользующей установки на повышенных давлениях до 30%.

Давление газа во внутренних газопроводах и перед газоиспользующим оборудованием должно соответствовать давлению, необходимому для устойчивой работы этого оборудования, указанному в паспортах предприятий-изготовителей, но не должно превышать значений, приведенных в таблице 2.

При каком минимальном давлении газа на входе работают газовые аппараты?

Номинальное давление газа в европейских газовых сетях составляет 20 миллибар. В отечественных газовых сетях нормальным считается давление газа от 12 до 18 миллибар. Учитывая эти особенности, все газовое оборудование, поставляемое в страны СНГ, специально адаптируется производителем. Наиболее важными параметрами являются номинальное и минимальное давление газа на входе в аппарат при работающей горелке (при выключенной горелке значение давления будет выше, так как газ не потребляется). Номинальное давление газа - это давление, при котором аппараты выдают заявленную мощность, при более низких давлениях газа аппараты будут сохранять работоспособность, но, естественно, не будут выдавать полную мощность. Минимальное давления газа - это минимально возможное давление газа, при котором газовые аппараты будут сохранять работоспособность. Ниже приведены значения номинального и минимального давления газа для газовых колонок и котлов: Газовые колонки: - Номинальное давление газа - 18-20 миллибар. - Минимальное давление газа: - для газовых колонок с пьезоэлектрическим поджигом - 13 миллибар. - для газовых колонок с электрическим поджигом - 13 миллибар. Настенные газовые котлы: - Номинальное давление газа - 13 миллибар. - Минимальное давление газа - 4,5 миллибар. Напольные газовые котлы с атмосферными горелками: - Номинальное давление газа - 20 миллибар. - Минимальное давление газа - 10-13 миллибар. Внимание: При длительной работе на таком давлении существует опасность выхода из строя газогорелочного устройства.