Газификация промышленных объектов: варианты и нормы газификации производственных предприятий

Что вызывает необходимость проложить систему газоснабжения к заводу, к фабрике, к комбинату или к электростанции? В первую очередь, газификация промышленных объектов обеспечивает их бесперебойным отоплением.

Во-вторых, это возможность непрерывной подачи горячей воды. В-третьих, газ может использоваться в различных технологических процессах в качестве топлива, а некоторым предприятиям нужна подача пара.

Мы расскажем о том, как производится организация систем водоснабжения на производственных предприятиях. В представленной нами статье детально описаны варианты устройства систем газоснабжения и их востребованные разновидности. Рассмотрены затраты, направляемые на сооружение контуров подачи магистрального газа.

Варианты газообразного топлива

Основными потребителями газа выступают заводы и электростанции. Они используют газ в качестве эффективного топлива. Предприятия химической, металлургической, машиностроительной промышленности также задействуют газ при осуществлении технологических процессов. В городах на использование газа активно переходит пищевая промышленность.

Газоснабжение промышленного предприятия в зависимости от источников топлива может осуществляться различными способами. Крупные промпредприятия задействуют собственные источники газа. В большинстве случаев это генераторный, коксовый или доменный газ. При обработке каменного угля выделяются искусственные газы: светильный газ, коксовый газ и другие.

Взаимодействие химических элементов в процессах производства обуславливает выделение газа в виде побочного продукта. Если обнаруживается недостаточность и нехватка ресурса, то промышленные предприятия часто подключаются к магистральному газопроводу, где подают природный газ: стандартный или попутный нефтяной.

Коксование или пиролиз каменного угля осуществляется путем его нагрева до очень высоких температур. Печи, в которых проходит данный процесс, не пропускают внутрь кислород. В результате помимо ряда побочных продуктов получают и газообразные соединения

Лучшим вариантом топлива для газоснабжения считается природный газ.

Это обуславливается следующими достоинствами:

• низкая цена на природный газ;
• высокая теплотворность;
• возможность быстрой и дешевой транспортировки;
• малое количество вредных выбросов в воздушный бассейн при горении;
• полная автоматизация сгорания.

Газ выигрывает на фоне других видов топлива в связи с тем, что его подача в основном осуществляется по трубопроводам.

Это позволяет собственникам промпредприятий освободить территорию, предназначенную для твердых видов топлива и их отходов. Также отпадает необходимость иметь транспортные средства для постоянной перевозки больших объемов топлива.

Виды систем газоснабжения

Промышленные предприятия могут газифицироваться несколькими схемами, которые отличаются в зависимости от условий проектирования каждого отдельного объекта.

Применение конкретной схемы газоснабжения или сочетание и комбинация нескольких схем обуславливается индивидуальными условиями проектирования. Комбинирование схем обычно проектируется в случаях, когда потребность в газе в цехах предприятия сильно различается

Одноступенчатые системы газообеспечения проектируются в случаях, когда:

• планируется подключение предприятия к городской газовой магистрали с низким уровнем давления;
• предусматривается присоединение промышленного предприятия к городской газовой сети посредством центрального газорегуляторного пункта при необходимости обеспечения низкого давления в газопроводе объекта;
• разрабатывается подключение промышленного объекта к городским сетям путем подсоединения к центральной системе через газораспределительный пункт с будущим средним уровнем давления газа в трубах.

Установка двухступенчатых систем предусматривается в следующих случаях:

• при подсоединении цеховых газораспределительных установок промышленного объекта к городской газовой магистрали через распределительные пункты средней и низкой степени давления в цеховых газопроводах;
• при присоединении цеховых газораспределительных установок промышленного предприятия к городской газовой сети среднего давления при среднем уровне давления в цеховых газопроводах;
• при подсоединении цеховых газораспределительных установок к центральному газораспределительному пункту городских сетей при среднем уровне давления в межцеховых газопроводах и низком уровне давления в цеховых газопроводах;
• при подключении цеховых газораспределительных установок к центральному газораспределительному пункту городских сетей при среднем уровне давления газа в межцеховых газопроводах и при среднем уровне давления в цеховых газопроводах.

При проектировании системы газоснабжения для отдельного промышленного предприятия инженеры часто сталкиваются с необходимостью комбинирования принципиальных схем под конкретные условия газифицируемого объекта.

Централизованная газификация промпредприятий

Промышленные системы газообеспечения включают ряд составных элементов.

К основным составляющим относят:

• вводы газопровода на территорию организации;
• сеть межцеховых газопроводов;
• внутрицеховая система обеспечения газом;
• регуляторные пункты и установки;
• приборы, измеряющие расход газа;
• обвязочные газопроводы устройств, потребляющих газ.

Газификация путем подключения к магистральному газопроводу характерна для самых крупных заводов — флагманов промышленного производства. Подавляющее большинство мелких и средних представителей промышленности пользуются услугами городского газоснабжения.

Проведение трубопровода выполняется строго в соответствии с техническим решением в проекте. Оно учитывает все особенности и индивидуальные условия прокладки труб. В качестве несущего элемента при прокладке в основном используются земляные насыпи или опоры

Питание промышленных объектов газом идет от закольцованной распределительной сети. Выделяют три уровня давления: высокий, средний и низкий. Большинство заводов и фабрик питаются от ЗРС высокого и среднего давления. И только малому количеству мелких городских промышленных объектов хватает низкого давления.

К большим промышленным объектам подводятся два вводных трубопровода с разных магистралей, которые затем объединяются на площади объекта. Трубопроводы, транспортирующие газ на объект, делают наземными или подземными.

Наземные трубопроводы более популярный вариант, так как их легче осматривать и обслуживать. В случае утечек газа такие трубопроводы не так опасны. Также они не подвержены постоянному процессу коррозии.

Их устанавливают на опоры или проводят вдоль огнестойких наружных стен и сооружений. Высота прокладки регламентируется нормативными документами.

Наземные газопроводы транспортируют топливо в условиях непостоянного теплового режима. Их разрешено устанавливать вдоль наружных стен зданий, в которых есть производственные помещения, отнесенных к категориям Г и Д. Также возможна прокладка по огнеупорным покрытиям помещений первой и второй степени огнестойкости

На протяжении трубы ставятся несколько кранов или задвижек с линзовым компенсатором: один за территорией промышленного здания и несколько, в зависимости от потребностей предприятия, непосредственно на территории объекта.

На крупных заводах каждый межцеховой газопровод имеет свою отдельно разработанную схему, которая составляется в зависимости от уровня газопотребления. Схемы межцеховых газопроводов по большому счету отличаются количеством, месторасположением и типом газорегуляторных пунктов.

На мелких фабриках, питающихся от закольцованной распределительной сети с низким уровнем давления, обычно не ставят газорегуляторные пункты, однако требуется монтаж пункта замера расхода газа.

Если уровень давления выше необходимого, то на территории промышленного объекта устанавливается центральный газораспределительный пункт. Устройство снижает давление до необходимого на предприятии уровня.

При необходимости в каком-то цеху обеспечения иного значения давления, в нем устанавливают газораспределительную установку, с помощью которой можно регулировать показатели давления.

Современные инженерные разработки позволяют внедрять новое оборудование. Управление подачей газа и его распределение по трубам системы значительно упрощается, что позволяет избежать неблагоприятных последствий в случаях утечек и непредвиденных аварий

Если в каждом цеху на предприятии нужен индивидуальный уровень давления, то предусматривается возможность провести газопровод в каждый отдельный цех. Для этого предварительно должна быть установлена газораспределительная установка.

Расход газа на различных предприятиях неравномерен и зависит от многих факторов. Обычно усиленное потребление ресурса происходит в дневное время суток, когда осуществляются основные технологические процессы на заводах и фабриках.

В будние дни на большинстве промпредприятий расход газа больше, чем в выходные. Однако некоторые фабрики работают без технологических простоев.

Для расчета потребления газа важно учитывать сезонность. Зимой в холодных регионах расход ресурса в несколько раз выше, чем летом. Из-за неравномерности газопотребления возникает ряд проблем.

В летний период отдаленные газопроводы работают не на полную мощность, а в зимний возникает необходимость в сокращении или полном прекращении подачи газа к отдельным участкам.

Благодаря возможности выбора газгольдера подходящего объема у промышленных предприятий появилась возможность организовать эффективное и бесперебойное газоснабжение. При покупке газгольдера следует обратить внимание на его соответствие европейским стандартам качества

В устройстве автономных сетей газоснабжения для предприятий, расположенных в недоступной для прокладки газопровода местности, используют специальные емкости — газгольдеры, предназначенные для промышленных объектов. Этот вариант применяется также, если организация стандартного газопровода нерентабельна.

Для того чтобы полностью использовать ресурс в летний период устанавливаются буферные потребители, которые могут работать от нескольких видов топлива. Они рассчитаны на быстрый переход агрегата с потребления одного ресурса на другой.

Автономное газоснабжение организаций

Если предприниматель задается вопросом, как газифицировать свое предприятие, одним из возможных решений оказывается присоединение к централизованному газоснабжению. Однако законодательство также предусматривает возможность использования автономных источников газа.

К преимуществам автономной газификации относят снижение уровня газопотребления из общей сети. Затраты на устройство автономного газохранилища, так же как и стоимость установки газгольдера на загородном участке, значительно ниже расходов на прокладку труб и подключение к централизованной магистрали.

Такие системы применяют в следующих целях:

• обеспечение когенерационных установок необходимым топливом для эффективной выработки электрической и тепловой энергии;
• подача топлива к газовым инфракрасным обогревателям;
• обеспечение непрерывной работы газогенераторов;
• обеспечение необходимым ресурсом котельных, работающих на газу.

На промышленных предприятиях газ может использоваться в качестве основного энергоносителя или как ресурс для обеспечения работы резервной схемы энергообеспечения. Во втором случае приобретаются газгольдеры, которые следует устанавливать строго в соответствии с нормами ГОСТ и СНиП.

Корпуса газгольдеров покрываются защитным слоем, который предотвращает процессы электрохимической коррозии.

Большинство видов газгольдеров предназначено для размещения под землей. Это выгодное решение позволяет сэкономить производственное пространство и использовать наземную территорию для других нужд. Подземные установки покрываются защитным слоем, предусмотренным на этапе производства

Среди необходимого оборудования для проведения автономной газовой системы на объекте выделяют:

• Жидкостные или электрические испарители, которые дополнительно комплектуют регуляторной группой. Они повышают проектную производительность.
• Смесители, устанавливаемые на трубопроводы предприятий, подключенных к центральной магистрали;
• Узел слива, позволяющий удалять конденсат;
• Газопроводы для различных фаз газовых смесей;
• Конденсатосборники, собирающие и отводящие конденсат из трубопровода к испарителям или устройствам его утилизации;
• Комплекс управления, предназначенный для автоматизации контроля за работой резервуарного парка.

Резервуарные установки имеют следующую рабочую схему:

• Наполнение жидким газом;
• Хранение жидкого топлива под давлением в резервуаре;
• Подача жидкой фазы в испаритель;
• Преобразование жидкой фазы в паровую;
• Подача паровой фазы к оборудованию и горелкам.

Подача газа к испарителю производится с помощью насосов. Резервуарный комплекс в обязательном порядке должен быть оснащен автоматической системой контроля.

Среди недостатков подземных газгольдеров выделяют дороговизну их установки и возможные риски. Если недостаточно утеплить систему, она может замерзнуть. Также встречаются недобросовестные поставщики, которые заливают неочищенный газ. Работа с газом всегда требует пристального внимания

Порядок осуществления газификации промышленного предприятия не зависит от того используется ли газ в качестве основного энергоносителя или в качестве топлива для резервного энергообеспечения. Для газификации организации необходимо провести ряд последовательных мероприятий.

Еще на этапе проектирования уточняется и конкретизируется понятие «газификация предприятия». Таким образом в документации указывают последовательно газифицируемые: оборудование, коммуникационные системы, цех и предприятие.

В первую очередь следует подать заявку в проектный институт. Там проводятся теплотехнические расчеты и определяется потребность газифицируемого объекта в топливе в зависимости от технологических условий на предприятии.

Следующий шаг — это отправление письма в газораспределительную организацию региона. Оно должно содержать просьбу выдачи справки, подтверждающей наличие технической возможности подсоединения промышленного объекта к региональным газовым сетям.

К перечисленному набору бумаг следует приложить ситуационный план и теплотехнический расчет, проведенный в проектном институте.

Обязательным условием при проведении системы газоснабжения является установка пункта замера расхода газа. Отображаемый расход топлива не только позволит прослеживать и рассчитывать показатели и будущие расходы, но и поможет определить утечку в недоступных глазу местах

В региональной газораспределительной организации также получают справку о технической возможности подключить предприятие к газораспределительным сетям.

Чтобы получить технические условия на газификацию в проектно-техническом отделе проектной организации, разрабатывающей проект и смету, необходимо получить разрешение на использование в качестве топлива природного газа.

Также подписывается трехсторонний договор между поставщиком газа, потребителем и газораспределительной организацией. После получения всех документов и разрешений производится установка и монтаж всех систем и оборудования и осуществляется непосредственно пуск газа.

Затраты на услугу газификации

Использование природного газа отличается экономичностью, бесперебойной подачей и высокой экологичностью. Когда владельцы и ответственные лица промышленных предприятий, заводов, фабрик осознают будущие преимущества от газификации, они задаются вопросом о стоимости услуг по проведению газопроводов.

Аналогичные вопросы задают и собственники частных домовладений, которых стоимость подключения беспокоит не меньше, чем руководителей и совет директоров предприятий. По сути статьи расходов для частных и коммерческих потребителей схожи, разница в основном заключается в тарифных ставках.

Проведение газопровода возможно только при наличии подтверждения технической возможности от газораспределительной организации. После вынесения вердикта о допустимости подсоединения к газовой магистрали составляется смета на выполнение работ

С одной стороны, необходимую документацию можно собирать лично. При этом придется столкнуться с проблемами документального оформления, тратить личное время, деньги и вникать во все процессы. Непосредственно монтаж газовых систем должен осуществляться в соответствии с утвержденными госорганами нормами и правилами.

Провести такие работы смогут только компании, специализирующиеся на устройстве газопроводных коммуникаций. Можно воспользоваться услугами мелких бригад, подрядчиков или бригад крупных служб.

С другой стороны, на рынке функционирует ряд компаний, предоставляющих комплексные услуги по устройству газоснабжения промышленных и коммерческих предприятий. Такие организации за заранее оговоренную сумму проведут весь комплекс работ, включая документальное оформление, закупку оборудования и монтаж всех систем.

Качественные комплексные услуги по проведению газопровода с поэтапным сопровождением от проектирования до запуска всех систем предоставляют только сертифицированные компании. При обращении к некомпетентным специалистам продвижение работ может застопориться еще на начальном этапе

Конечно, услуги таких компаний обойдутся недешево. Однако они гарантируют высокое качество работы и выполняют заказы в максимально короткие сроки.

Стоимость услуг специализированных компаний варьируется в зависимости от ряда факторов:

• мощность монтируемого оборудования, измеряемая в кВт;
• количество объектов на территории предприятия, которые будут газифицироваться;
• наличие и количество технологических газопотребляющих устройств;
• спроектированная длина газопровода, измеряемая в метрах;
• геологические условия трассы, по которой будет проводиться газопровод.

Для того чтобы сэкономить на газификации рекомендуется придерживаться следующих советов:

• утепление газопроводящих конструкций снижает теплопотери отапливаемых объектов и необходимую мощность оборудования;
• монтаж современных отопительных установок окупается в короткие сроки благодаря их высокой энергоэффективности;
• при наличии промышленных объектов по соседству стоит задумать о совместном проектировании подводящих газовых путей;
• рассчитать наиболее оптимальную трассу и способ прокладки газовых путей.

В среднем на осуществление всех этапов начиная с проектирования и заканчивая запуском систем газообеспечения уходит от 12 до 15 месяцев.

Выводы и полезное видео по теме

Как выбрать и установить газгольдер:

Прокладывание газопровода под землей:

Проведение газопровода и примыкающих газовых систем к промышленным объектам представляет собой сложный и многоэтапный процесс. Для его успешной реализации следует учитывать множество нюансов и особенностей. Также потребуются серьезные денежные вложения на покупку оборудования и оплату работ по установке.

Однако потраченные средства окупаются уже в ближайшем будущем. Это связано с недорогой стоимостью природного газа, хорошим отношением цены к качеству и высокой экологичностью. Предприятию не потребуется приобретать дорогое фильтрующее оборудование, чтобы не загрязнять окружающую среду.

Выделяют несколько возможных проблем, с которыми придется столкнуться предприятию. Могут возникнуть затруднения при получении соглашений и лицензий. Также необходимо получить согласие собственников земли, по которой будет прокладываться трубопровод. Все проблемы легко решаются при выборе правильного подхода.

Так как работа с газом — это в первую очередь ответственность и квалификация, то важно выбирать хорошего подрядчика. Рекомендуется сотрудничать с компаниями, имеющими положительный опыт в прокладке газовых коммуникаций. Фирма должна знать все тонкости работы и осознавать свою ответственность.

В сложных ситуациях приходится сотрудничать с органами государственного надзора и выполнять их требования и рекомендации. Также возможны внесения корректировок во время процесса прокладки и монтажа.