CC BY
2УДК 69
Косолапова А.Г.
магистрант кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ТЕХНОЛОГИИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
Аннотация: в статье рассматриваются актуальные вопросы, связанные с газоснабжением жилых образований. Отдельно представлена схема газоснабжения города, включающая в себя сети высокого, среднего и низкого давления газа. Также приведен пример технологии распределения газа в жилом доме. Отдельный акцент сделан на выборе способа газоснабжения в зависимости от характера и технических характеристик газопроводов.
Ключевые слова: газоснабжение, технология, жилое образование, давление, труба.
Природный газ известен как относительно экологически чистое ископаемое топливо. Его сжигание для получения энергии приводит к меньшим выбросам почти всех видов загрязнителей воздуха и двуокиси углерода (СО2), чем сжигание угля или нефтепродуктов для получения равного количества энергии. Распределительные сети природного газа играют фундаментальную роль в энергоснабжении городов. Во многих странах природный газ используется для отопления с помощью централизованных или децентрализованных котлов и когенерационных установок, реже - в тепловых насосах, работающих на газе, с растущей долей примеси возобновляемых газов. С другой стороны, газ является ключевым компонентом многих производственных процессов, требующих высоких температур [4].
Очевидным является тот факт, что по мере увеличения спроса и потребления природного газа развивающиеся трубопроводы, которые снабжают жилые образования, имеют все более сложные системы. Наряду с
1512
этим, в городских районах распределительные сети находятся под давлением, в основном из-за двух сопутствующих факторов: ^ снижение потребления энергии на отапливаемый квадратный метр в результате мер по повышению энергоэффективности, и) увеличение препятствий для использования ископаемого газового топлива в результате климатической политики.
Поскольку газораспределительные сети представляют собой капиталоемкую инфраструктуру, как правило, с очень длительным сроком амортизации, особую актуальность приобретают вопросы усовершенствования уже имеющихся и развития новых технологий газоснабжения жилых образований, чтобы удовлетворить спрос на природный газ, максимизируя при этом эксплуатационные преимущества сетей [2]. Помимо этого, развитие технологий газоснабжения должно учитывать оптимизацию поставок газа, геопространственную обработку данных о сети и спросе на реальной территории, инструмент моделирования сети и подходы к временной кластеризации для будущих сценариев.
Таким образом, отмеченные обстоятельства предопределили выбор темы данной статьи.
Перспективы развития сетевой инфраструктуры поставок и распределения газа рассматривают в свои трудах Пахомова Ю.В., Киладзе В.В., Гатапова Н.Ц., Орлов А.Ю., Кульбякина А.В., Озеров Н.А., Осипов В.Н., Савельева А.И.
Оценке различных схем эксплуатации газораспределительных сетей, которые включают в себя математическую модель, имитирующую давление и массовый расход газа, посвятили свои публикации Анисимов П.Н., Ширнин Ю.А., Петухов И.В., Рукомойников К.П., Алибеков С.Я., Шарапов Е.С.
Однако, несмотря на имеющиеся труды, ряд проблемных моментов требует более детальной проработки и анализа. Так, отдельного внимания заслуживают задачи проектирования газораспределительных сетей с учетом исследований в области передового материаловедения, сенсорных технологий для измерения и уменьшения выбросов метана и решения проблем надежности
1513
инфраструктуры природного газа.
Таким образом, цель статьи заключается в рассмотрении технологии газоснабжения жилых образований.
Все виды газопотребления в жилых образованиях можно представить следующим образом: потребление газа в квартирах, потребление газа субъектами хозяйствования, потребление газа на отопление и вентиляцию зданий, потребление газа в промышленных системах. Система газоснабжения города включает в себя газовые сети высокого (давление газа 0,3-1,2 МПа), среднего (давление газа 0,005-0,3 МПа) и низкого давления (давление газа до 0,005 МПа), газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП), газорегуляторные установки (ГРУ), внутридомовые сети, газовые горелки, отключающие устройства на абонентском вводе [3].
На рисунке 1 представлена схема газоснабжения города.
Рисунок 1. Схема газоснабжения города.
Как свидетельствует рисунок 1, промышленные потребители снабжаются из сети трубопроводов высокого и среднего давления. В процессе
1514
оптимизации технологии газоснабжения жилых образований, необходимо проводить моделирование и анализ взаимосвязанных различных режимов давления для того, чтобы предсказать поведение систем газораспределительных сетей в зависимости от различных условий. Это может быть использовано для принятия решений по эксплуатации реальной газовой инфраструктуры. Расположение и нагрузка сетей должны рассматриваться как важный фактор при моделировании. При высокой нагрузке в будние дни и постепенном ее снижении в выходные давление на городских газораспределительных станциях должно регулироваться, чтобы поддерживать сеть в оптимальном состоянии.
Система газоснабжения с несколькими пунктами позволяет оптимизировать газораспределительную сеть за счет минимизации поставок газа из магистрального газопровода и максимизации поставок с другой городской станции в качестве альтернативы. Это позволит снизить плату за транспортировку, а также уменьшить расход топливного газа [1].
На рисунке 2 представлена более детализированная схема технологии газоснабжения жилых образований на примере распределения газа от трубопровода среднего давления до распределительной линии низкого давления.
Рисунок 2. Технология распределения газа на примере жилого дома.
1515
Также следует отметить, что выбор конкретной технологии газоснабжения жилых образований зависит от характера потребителей газа, которым необходимо определенное давление в трубопроводе, а также от протяжённости и нагрузки газопроводов. Например, для населенных пунктов, в которых проживает до 500 тыс. чел. более экономичной и оптимальной является двухступенчатая система. Для крупных агломераций с населением более 1 млн. чел., на территории которых также расположены крупные промышленные предприятия, предпочтительна трех- или многоступенчатая система.
Таким образом, в статье рассмотрены актуальные вопросы, связанные с газоснабжением жилых образований. Конкретные технологии представлены на примере газоснабжения города с сетями высокого, среднего и низкого давления газа и схемы распределения газа в жилом доме.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Бойко А.В. Выбор способов газификации труднодоступных и анклавных регионов методом построения лепестковой диаграммы // Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2021. № 4 (80). С. 22-26;
2. Кондауров П.П., Власов А.Е. Анализ возможных способов газификации малых населенных пунктов (на примере г. Уяр, Красноярский край) // Инновации и инвестиции. 2022. № 2. С. 214-216;
3. Окуренков А.О. Новые технологии энергосбережения в тепло- или водоснабжении административных зданий // Перспективы науки. 2021. № 12 (147). С. 54-56;
4. Таймаров М.А. Газоснабжение жилых и производственных объектов с применением энергосберегающих технологий // Известия Казанского государственного университета. 2021. № 3 (57). С. 50-60
1516
Kosolapova A.G.
Chuvash State University named after I.N. Ulyanov (Cheboksary, Russia)
GAS SUPPLY TECHNOLOGIES RESIDENTIAL FORMATIONS
Abstract: the article considers current issues related to gas supply to residential formations. A separate diagram of the city's gas supply is presented, including high, medium and low pressure gas networks. An example of gas distribution technology in a residential building is also given. Special emphasis is placed on the choice of gas supply method depending on the nature and technical characteristics of gas pipelines.
Keywords: gas supply, technology, residential formation, pressure, pipe.
1517
