Содержание раздела

Газораспределительные станции, сооружаемые на отводах или в конце магистральных газопроводов природного газа, не входят в состав систем газоснабжения предприятий, но являются для них непосредственными источниками газа. На них снижается и поддерживается на уровне 0,3 - 1,2 МПа давление газа, отбираемого из магистрального газопровода, а также учитывается его расход и проводится очистка от механических примесей. Оборудование ГРС рассчитывается на давление до 7,5 МПа. Автоматизация позволяет вести безвахтенное обслуживание ГРС. Только при производительности более 200 тыс. м 3 /ч газа необходим вахтенный персонал. Обычно параллельно с ГРС сооружают хранилища сжиженного или сжатого газа для покрытия пиков газопотребления.

Газорегуляторные пункты и газорегуляторные установки (рис. 2.4.4) служат для дополнительной очистки газа от механических примесей, снижения давления газа, получаемого от ГРС, и поддержания его на заданном уровне. Различают ГРП среднего (давление на входе до 0,3 МПа) и высокого (0,3 - 1,2 МПа) давления (табл. 2.4.2). Центральные ГРП обслуживают группу потребителей. Объектовые ГРП обслуживают объекты одного потребителя. Газорегуляторные установки (ГРУ, табл. 2.4.3) обслуживают только одного потребителя (котел, печь и т. п.) и монтируются непосредственно у объекта.

Рис. 2.4.4. Схема газорегуляторного пункта с одной регулирующей ниткой:

1 - газопровод, подводящий газ к ГРП; 2 - фильтр; 3 - предохранительно-отключающий клапан; 4 - регулятор давления; 5 6 - обводная линия газа; 7 - запорно-отключающие устройства; 8 - предохранительно-сбросной клапан; 9 - газопровод, отводящий газ от ГРП

Таблица 2.4.2. Отдельно стоящие газорегуляторные пункты (по типовому проекту 905-01-1 Мосгазниипроект)

Таблица 2.4.3. Шкафные газорегуляторные установки (ГРУ)

Давление газа на выходе из ГРП поддерживается регулятором давления, а при его отказе - с помощью ручного управления запорно-отключаю-щим устройством на обводной линии. При повышении давления за ГРП выше допустимого срабатывает предохранительно-сбросной клапан, а при необходимости - и предохранительно-отключающий запорный клапан.

Схемы газоснабжения котельных

Котельная низкого давления:

• подземный газопровод от городского ГРП;
• контрольная трубка возле помещения котельной;
• электроизолирующий фланец;
• газопровод через стену в футляре;
• узел счетчика (задвижка к счетчику, отстойник, ротационный газовый счетчик РГ, задвижки за счетчиком и на байпасе);
• манометр и термометр для определения давления и температуры газа на входе в котельную;
• распределительный газопровод котельной, от которого идут отводы газа к котлам, на которых установлены:

а) контрольный кран перед автоматикой;

б) система автоматики;

в) продувочная «свеча»;

г) рабочий кран перед горелкой;

д) U-образный манометр перед горелкой.

Котельная среднего давления:

• подземный газопровод;
• контрольная трубка на газопроводе возле котельной;
• электроизолирующий фланец;
• задвижка на вводе перед котельной;
• газопровод через стену котельной в футляре;
• ГРУ котельной с отключающей арматурой, байпасом и КВП;
• распределительный газопровод с продувочной «свечой»;
• отводы от распределительного газопровода к котлам, на которых установлены:

а) задвижка перед котлом;

б) расходомерная диафрагма;

в) клапан-отсекатель с электромагнитной приставкой автоматики безопасности;

г) поворотная задвижка для изменения расхода газа автоматикой регулирования;

д) газовый коллектор котла с продувочной «свечой» и манометром;

е) контрольный и рабочий краны (задвижки) с продувочной «свечой» между ними;

ж) манометры пружинные или U-образные для определения давления перед горелками.

Помещение, где находится ГРУ, следует проветривать и хорошо освещать, оборудование и приборы должны быть защищены от механических повреждений, действия сотрясений и вибрации. Основной проход между оборудованием ГРУ и стеной котельной – не менее 0,8 м.

В комплект ГРУ входят:

• фильтр – для очистки газа от механических примесей (пыли, окалины);
• предупредительно-запорный клапан (ПЗК) – для полного автоматического отключения подачи газа при отклонении давления газа после регулятора за пределы заданного диапазона;
• регулятор давления (регулятор) – для обеспечения автоматического снижения давления газа и поддержания его значения на определенном уровне независимо от изменения расхода и колебания давления во входном газопроводе;
• предупредительно-сбросное устройство (гидрозатвор или пружинный клапан) – для сброса некоторого количества газа в атмосферу при возможных кратковременных повышениях его давления после регулятора, во избежание отключения газа на котельную предупредительным запорным клапаном;
• обводной газопровод (байпас) с двумя последовательно размещенными запорными устройствами – для подачи по нему газа во время ревизии или ремонта оборудования ГРУ; между запорными устройствами предусмотрен продувочный газопровод;
• сбросовые и продувочные трубопроводы – для сброса газа в атмосферу от предохранительно-сбросных устройств и продувки газопроводов и оборудования, то есть для освобождения их в необходимых случаях от воздуха или газа;
• измерительные приборы – манометры (показывающие и самопишущие) для измерения давления перед фильтром, регулятором и за ними; термометры для измерения температуры газа;
• импульсные трубки – для соединения отдельных элементов оборудования между собой и с контролируемыми точками газопроводов, а также для присоединения измерительных приборов к газопроводам в контролируемых точках.

В схемах ГРУ, как правило, предусматривают узел учета расхода газа с газовым ротационным счетчиком или с диафрагмой и дифманометром-расходомером. Компоновочная схема ГРУ показана на рис.2.4.5.

Рис.2.4.5. Компоновка газорегуляторной установки:

1 – волосяной фильтр; 2- предупредительный запорный клапан; 3 – регулятор давления; 4 – гидрозатвор; 5 – задвижка; 6 – счетчик; 7 – манометр; 8 – обводной газопровод (байпас)

Регуляторы давления газа

На ГРП и ГРУ обычно применяют регуляторы прямого действия (табл. 2.4.4). У регулятора типа РД импульс от давления газа воздействует на мембрану, а она через рычажный механизм перемещает дроссельный орган. Такие регуляторы устанавливают на вертикальных и горизонтальных участках. Диаметр клапанного отверстия регуляторов можно изменять заменой седла клапана.

Регулятор РДУК-2 состоит из основного регулятора и регулятора управления; импульс от давления газа на входе преобразуется в регуляторе управления и передается на мембрану основного регулятора, управляющего открытием клапана.

Таблица 2.4.4. Регуляторы непосредственного действия

Примечание. В маркировке регулятора РДУК-2Н-50/35: регулятор давления универсальный (РДУ) с управляющим регулятором низкого (К-2Н) или высокого (К-2В) давления, с условным диаметром 50 мм и диаметром седла клапана 35 мм; в маркировке регулятора РД-32Мс-10: регулятор давления после себя (РД), сетевого газа (с), с условным диаметром 32 мм и диаметром седла клапана 10 мм.

Наиболее широко в ГРУ котельных используются регуляторы РДУК-2 (регулятор давления универсальный Казанцева) (см. рис.2.4.6). Регуляторы РДУК-2 выпускаются Ду = 50, 100 и 200 мм в компоновке с регуляторами управления КН-2 и КВ-2. Для получения давления после регулятора 0,005 – 0,6 кгс/см 2 (0,0005 – 0,066 МПа) используют пилот КН-2; для получения 0,6 – 6 кгс/см 2 (0,06 – 0,6 МПа) – КВ-2.

Чтобы получить необходимое давление после регулятора, нужно:

• для повышения давления – стакан пилота вкручивать;
• для уменьшения давления – стакан пилота выкручивать.

Рис.2.4.6. Регулятор давления РДУК-2:

1 – импульсная трубка сброса; 2 – импульсная трубка под мембрану; 3 – импульсная трубка стабилизации; 4 – импульсная трубка с низкой стороны; 5 – пилот; 6 – импульсная трубка с высокой стороны; 7 – клапан; 8 – корпус; 9 – грузовая тарелка; 10 – шток клапана; 11 – мембрана

Предохранительно-сбросные устройства

В роли сбросных устройств в ГРУ используют гидрозатворы и пружинные клапаны. Они настраиваются на меньшее давление (1,15 Р раб), чем предохранительно-запорный клапан (1,25 Р раб), чтобы предупредить его износ, так как это привело бы к прекращению подачи газа ко всем котлам.

Предохранительно-запорные клапаны

Клапан устанавливают после фильтра перед регулятором по ходу газа. Наиболее распространенными клапанами являются ПКН (низкого давления) (см. рис.2.4.7) и ПКВ (высокого давления), которые имеют условный проход 50, 80, 100 и 200 мм.

Рис.2.4.7. Предохранительно-запорный клапан ПКН:

1 – корпус клапана; 2 – клапан с резиновым уплотнением; 3 – шток; 4 – корпус мембранной головки; 5 – штифт; 6 – анкерный рычаг с крючком; 7 – импульсная трубка; 8 – рычаг включения; 9 – шток мембраны; 10 – запорный рычаг; 11 – перепускной маленький клапан; 12 – гайка штока мембраны; 13 – тарелка; 14 - пружина; 15 – регулировочный стакан; 16 – регулировочный груз; 17 – коромысло; 18 – рычаг с молоточком; 19 – мембрана

Для установления клапана ПКН в рабочее положение необходимо поднять рычаг и зацепить за него штифт крючком анкерного рычага, а молоток-ударник поставить в вертикальное положение и зацепить штифтом на рычаге молотка за правый конец коромысла. При этом клапан через зубчатое соединение поднимается и, если сила импульсного давления, которое передается в подмембранное пространство через штуцер, равна силе пружины верхней границы, клапан продолжает находиться в открытом положении. При повышении или чрезмерном понижении давления клапан отсекает подачу газа.

На верхнюю заданную границу давления клапан настраивается сжатием пружины верхней границы, а на нижнюю – сжатием пружины нижней границы.

Фильтры газовые

Очистка газа от твердых частичек, пыли, смолистых веществ необходима для того, чтобы предотвратить истирание уплотняющих поверхностей запорных устройств, острых кромок расходомерных диафрагм, роторов газовых счетчиков и импульсных трубок и дросселей от загрязнения.

На ГРУ применяют фильтры сетчатые (ФС с чугунным и ФСС со сварным корпусом) и волосяные кассетные (ФВ с чугунным и ФГ со сварным корпусом) (рис.2.4.8).

Промышленностью выпускаются:

• ФС-25; 40; 50; ФСС-40; 50;
• ФВ-80; 100: 200; ФГ-50; 100; 200; 300.

Фильтры сетчатые применяют при небольших расходах, главным образом в шкафных ГРУ. Фильтры волосяные имеют кассету, которая на входе оснащена проволочной сеткой, а на выходе – дырчатой металлической пластиной. Заполняется кассета конским волосом или капроновой нитью.

Степень чистоты фильтра характеризуется перепадом давления, который в процессе эксплуатации не должен превышать в мм вод.ст.:

• для сетчатых – 500; для волосяных – 1000;
• для очищенных и промытых фильтров – соответственно 200-250 и 400-500.

Рис.2.4.8. Волосяной фильтр:

1 – корпус; 2 – кассета с капроновой нитью

Газосмесительные станции (ГСС, рис. 2.4.9) применяют на предприятиях, располагающих различными видами газообразного топлива. Применение смесей газов в ряде технологических аппаратов приводит к повышению эффективности использования топлива. ГСС работают по схеме, обеспечивающей постоянство теплоты сгорания смешанного газа \({Q}_{\text{р см}}^{н}\).

Рис. 2.4.9. Газосмесительная станция:

а - схема газопроводов газосмесительной станции; б - схема смесителя; 1 - газопровод ведущего газа; 2 - газопровод ведомого газа; 3 - газопровод смешанного газа; 4 5 - продувочная газовая свеча; 6 - измерительная диафрагма; 7 - дроссельное устройство

Необходимые объемные доли а 1 и а 2 каждого из смешиваемых газов, %

\({a}_{1}=\frac{{Q}_{\text{р 2}}^{н}-{Q}_{\text{р см}}^{н}}{{Q}_{\text{р 2}}^{н}-{Q}_{\text{р 1}}^{н}}\text{100};\) \({a}_{2}=\text{100}-{a}_{1},\) (2.4.3)

где \({Q}_{\text{р 1}}^{н}\) и \({Q}_{\text{р 2}}^{н}\) - соответственно теплота сгорания первого и второго газа, кДж/м 3 .

Газы поступают в смесители, для работы которых один из газов (ведущий) должен иметь запас давления в 10 - 50 кПа, обеспечивающий подсос и хорошее перемешивание ведомого газа.

На газопроводах установлены дроссели, измерительные диафрагмы, отключающие и продувочные устройства. При повышении требований со стороны потребителей смешанного газа к точности поддержания давления и качества смешанного газа на ГСС увеличивают количество дроссельных клапанов.

Газоповысительные (подкачивающие) станции (ГПС) (рис. 2.4.10) применяют для повышения давления газа, подаваемого потребителю или транспортируемого на значительные расстояния. Низкое давление имеют ферросплавный, генераторный, коксовый газы. Давление повышается газодувками или компрессорами. Для сжатия коксового и ферросплавного газов применяют турбогазодувки производительностью 6-21 тыс. м 3 /ч при повышении избыточного давления газа от 6 - 50 до 50 - 80 кПа. На ГПС устанавливают однотипные газодувки, количество которых определяется характером графика потребления газа.

Рис. 2.4.10. Газоповысительная станция:

1 - газодувка; 2 - дроссельное устройство; 3 - запорно-отключающее устройство; 4 - коллектор низкого давления; 5 - коллектор высокого давления; 6 - обводная линия газа; 7 - продувочная свеча

Газодувки включаются между коллекторами газа низкого и высокого давления. Между коллекторами устанавливают байпас. Если необходимо повышать давление смешанного газа, то строят смесительно-повысительные станции (СПС), в которых на всасывающей стороне газодувок устанавливают смесители.

Межцеховые газопроводы на промышленных предприятиях, как правило, прокладываются над землей. Для обеспечения компенсации температурных удлинений используют компенсирующую способность поворотов или устанавливают линзовые и волнистые компенсаторы (табл. 2.4.5).

В газопроводах конденсируются водяные пары и жидкие продукты, выделяющиеся из газов. Для их удаления газопроводы прокладываются с уклоном и в низких местах оборудуются конденсатосборниками (табл. 2.4.5).

Таблица 2.4.5. Основные сетевые устройства на газопроводах

Гидравлический расчет межцеховых и цеховых газопроводов низкого давления производится без учета изменения плотности газа при его движении. Внутренний диаметр участка газопровода, м, с избыточным давлением до 25 кПа определяют из выражения

\({d}_{\text{уч}}=\mathrm{0,}\text{0188}\sqrt{\frac{{V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}}{{w}_{г}}\frac{{\rho }_{0}}{{\rho }_{г}}}\), (2.4.4)

Где \({V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}\) - расчетный расход газа через данный участок, м 3 /ч, w г - оптимальная скорость газа в газопроводе низкого давления при рабочих значениях температуры, влажности и давлении газа, м/с (табл. 2.4.6); r 0 и r г - плотности газа соответственно при t 0 = 0°С, р 0 = 101,3 кПа (760 мм рт.ст.) и при средних значениях давления, влажности и температуры газа на данном участке, кг/м 3 .

Таблица 2.4.6. Оптимальные скорости газов в газопроводе низкого давления

Потеря давления на участке этих газопроводов, кПа,

\({\mathit{\Delta p}}_{\text{уч}}={\mathit{\lambda \rho }}_{г}\frac{{w}_{г}^{2}}{2}\frac{{l}_{\text{уч}}}{{d}_{\text{уч}}}(1+\alpha)\cdot {\text{10}}^{-3},\) (2.4.5)

Где l = 0,02-0,05 - безразмерный коэффициент трения; l уч и d уч - длина и диаметр участка газопровода, м; a = 1,05-1,1 -доля потерь в местных сопротивлениях.

Газопроводы с избыточным давлением более 25 кПа следует рассчитывать, пользуясь специальными номограммами или по формуле

\(\frac{{p}_{н}^{2}-{p}_{к}^{2}}{{l}_{\text{уч}}}=\mathrm{1,}\text{45}\cdot {\text{10}}^{3}{\left(\frac{{k}_{э}}{{d}_{\text{уч}}}+\mathrm{1,}\text{922}\frac{{\nu }_{г}{d}_{\text{уч}}}{{V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}}\center)}^{\mathrm{0,}\text{25}}\frac{({V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}{)}^{2}}{{d}_{\text{уч}}^{5}}{\rho }_{г}\), (2.4.6)

Где р н и р к - абсолютные значения давления газа соответственно в начале и конце участка газопровода, МПа; k э - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности трубы, см; n г - кинематическая вязкость газа, м 2 /с; \({V}_{г\text{.}\text{уч}}^{р}\) - расход газа через участок, м 3 /ч.

Здания и помещения котельных с котлами, работающими на газовом топливе, не являются взрывоопасными. Независимо от этажа размещения котельный зал, помещения дымососов и деаэраторов должны соответствовать категории Г по пожароопасности и не ниже второй степени по огнестойкости. При определенных климатических условиях допускается установка котлов в котельных полуоткрытого и открытого типа.

Не допускается пристройка котельных, независимо от используемого в них топлива, к жилым зданиям и зданиям детских яслей-садов, общеобразовательных школ, больниц и поликлиник, санаториев, учреждений отдыха, а также устройство котельных, встроенных в здания указанного назначения.

Не допускается размещать встроенные котельные под помещениями общественного назначения (фойе и зрительные залы, торговые помещения, классы и аудитории учебных заведений, залы столовых и ресторанов, душевые и т.п.) и под складами горючих материалов.

На каждом этаже котельного помещения должно быть не менее двух выходов, расположенных в противоположных сторонах помещения. Допускается устройство одного выхода, если площадь этажа меньше 200 м? и имеется выход на наружную пожарную лестницу, а в одноэтажных котельных - при длине помещения по фронту котлов не более 12 м. Выходные двери из котельного помещения должны открываться наружу. Выходом считается как непосредственный выход наружу, так и выход через лестничную клетку или тамбур.

Устройство чердачных перекрытий над котлами не допускается. Уровень пола котельной не должен быть ниже уровня территории, прилегающей к зданию котельной, и должен иметь легко отмываемое покрытие. Стены внутри котельной должны быть гладкими, окрашены в светлые тона или облицованы светлым кафелем или стеклянными плитками.

Расстояние от выступающих частей газовых горелок или арматуры в котельной до стены или других частей здания и оборудования должно быть не менее 1 метра, а для котлов, расположенных друг против друга, проход между горелками - не менее 2 метров. Если перед фронтом котла установлен вентилятор, насос или тепловой щит, ширина свободного прохода должна быть не менее 1,5 м.

При боковом обслуживании котлов ширина бокового прохода должна быть не менее 1,5 м для котлов производительностью до 4 т/ч и не менее 2 м для котлов производительностью 4 т/ч и более. При отсутствии бокового обслуживания ширина бокового прохода, а также расстояние между котлами и задней стеной котельной должно быть не менее 1 м. Ширина прохода между выступающими из обмуровки частями котлов (каркасы трубы и т.п.), а также между частями котла и частями здания (колонны, лестницы), рабочими площадками и т.п. должна быть не менее 7 м.

Газорегуляторные установки (ГРУ) размещают в котельной вблизи от ввода газопровода в котельном зале или в смежном помещении, соединенном с ним открытым проемом. Оборудование и приборы ГРУ должны быть защищены от механических повреждений и от воздействия сотрясения и вибраций, а место размещения ГРУ освещено. Оборудование ГРУ, к которому возможен доступ лиц, не связанных с эксплуатацией газового хозяйства, должно иметь ограждение из несгораемых материалов. Расстояние между оборудованием или ограждением и другими сооружениями должно быть не менее 0,8 м. Ограждение ГРУ не должно препятствовать проведению ремонтных работ.

Требования к зданиям и помещениям котельных определяются СНиП П-35-76. В зависимости от климатических условий котельные принято подразделять на закрытые , полуоткрытые и открытые. В закрытых котельных все оборудование размещают в помещениях, в полуоткрытых - вспомогательное оборудование (дымососы, вентиляторы, деаэраторы и др.) устанавливают вне здания, а в открытых котельных защищены только котлоагрегаты и имеются закрытые служебно-бытовые помещения.

Встроенную в здание котельную следует располагать, по возможности, в центральной части подвала или цокольного этажа с окнами, обращенными внутрь квартала, и обособленным входом с улицы или из тамбура лестничной клетки. Необходимо, чтобы встроенная котельная имела несгораемое перекрытие, непроницаемое для газов и с хорошей звукоизоляцией.

Размеры помещений котельной определяют габаритами размещаемого в них оборудования с соблюдением определенных требований, обеспечивающих удобство монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования. Как правило, все котлы располагают фронтом по прямой линии параллельно наружной стене, в которой имеются окна.

Проходы между котлами принимают не менее 0,7 м. Между фронтом котлов и противоположной стеной расстояние принимается в зависимости от вида топлива, способа подачи его в котельную, типа котлов и их размещения. Для котлов с механическими топками это расстояние должно быть 2 м. При сжигании газа и мазута расстояние от выступающих частей горелок до стены котельной должно быть не менее 1 м. Расстояние между котлами производительностью до 4 т/ч принимается равным 1 - 1,5 м, а производительностью более 4 т/ч - не менее 2 м. Высота помещения встроенной котельной принимается не менее 3,2 м и до выступающих частей покрытия - 2,6 м.

В котельной средней и большой мощности предусматривают отдельные помещения для вспомогательного оборудования (насосов, вентиляторов и др.). В отопительных котлах малой мощности и насосы, и вентиляторы обычно устанавливают непосредственно в котельных - перед фронтом котлов. При этом ширина свободного прохода вдоль фронта должна быть не менее 1,5 м.

Для обслуживания арматуры и контрольно-измерительных приборов в котельной устанавливают площадки и лестницы с металлическими ограждениями высотой 1 м. Ширина площадок и лестниц 600-800 мм.

Современные здания котельных проектируют, как правило, каркасными, одноэтажными с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты. При необходимости размещения оборудования в несколько этажей применяются здания павильонного типа со встроенными этажерками.

При реконструкции котельных допускаются компоновочные решения с пролетами разных направлений. Для обеспечения возможности расширения котельной без прекращения работы одну из торцевых стен оставляют свободной.

При установке в котельной оборудования, дающего динамические нагрузки (дымососы, вентиляторы и т.п.), для него сооружают фундаменты, не связанные с полом и стенами здания. Наружные стены, цоколь и внутренние стены зданий с несущими колоннами выполняют из навесных панелей, изготовленных из легких бетонов. Покрытия зданий котельных - железобетонные плиты с утеплителем из пено- или газобетона, защищаемые гидроизоляцией. Полы выполняют прочными, тепло- и влагоустойчивыми, несгораемыми. Окна устраивают часто в виде ленты большой протяженности. В котельной устраивают не менее двух выходных дверей, открывающихся наружу.

Если котлы устанавливают внутри производственных помещений, то место установки должно быть отделено от остальной части помещения несгораемыми перегородками по всей длине котла, высотой не ниже 2 м, с устройством дверей.

В зданиях котельной не разрешается размещать бытовые и служебные помещения, которые не предназначены для персонала котельной, а также мастерские, не предназначенные для ремонта котельного оборудования.

Категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности и степень огнестойкости зданий (помещений) и сооружений котельных принимаются по СНиП 11-35-76 «Котельные установки», а также в соответствии с нормами противопожарной безопасности НПБ 105-03 (таблица 2.1).

Таблица 2.1

Здания (помещения) и сооружения	производств	огнестой
3. Помещения щитов управления, щитов станций управления
4. Помещения закрытых распределительных устройств с выключателями и аппаратурой, содержащей более 60 кг масла в единице оборудования
5. Помещения закрытых распределительных устройств с выключателями и аппаратурой, содержащей 60 кг масла и менее в единице оборудования
6. Помещения комплектных трансформаторных подстанций, трансформаторные камеры с маслонаполненными выключателями
7. Открытые подстанции	Не нормируются
8. Приемно-сливные устройства, закрытые склады и насосные станции жидкого топлива с температурой вспышки паров выше 28 до 61 °С включительно, а также насосные станции при применении жидкого топлива, нагретого в условиях производства до температуры вспышки и выше
9. Приемно-сливные устройства, закрытые склады и насосные станции жидкого топлива с температурой вспышки паров выше 61 °С
10. Помещения газораспределительных пунктов и складов горючих газов
11. Насосные станции конденсата и противопожарного водоснабжения
12. Насосные станции хозяйственно-фекальных вод и питьевого водоснабжения

Котельные, в которых расположены котлы, работающие на газе, не относятся к взрывоопасным помещениям.

К специфическим требованиям, обусловленным использованием газа, относятся следующие, приведенные ниже.

Помещения газифицированных котельных и цехов должны быть обеспечены средствами пожаротушения по нормам пожарного надзора. Эти помещения нельзя загромождать предметами и материалами, препятствующими свободному перемещению людей. Все проходы между стационарным оборудованием, а также выходы из помещений должны быть всегда свободными.

Газифицированная котельная должна быть оборудована средствами связи для вызова ответственного за газовое хозяйство в аварийной ситуации.

Газифицированные котельные, как правило, рекомендуется размещать в отдельно стоящих зданиях или пристройках I и II степеней огнестойкости, а по характеристике пожарной опасности технологического производства они должны соответствовать категории Г, к которой относятся производства, связанные с сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива.

Встроенные котельные должны отделяться от смежных помещений противопожарными стенами 2-го типа или противопожарными перегородками 1 -го типа и противопожарными перекрытиями 3-го типа. Пристроенные котельные должны отделяться от основного здания противопожарной стеной 2-го типа. При этом стена здания, к которой пристраивается котельная,

должна иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч, а перекрытие котельной должно выполняться из негорючих материалов.

Не допускается размещать встроенные котельные под помещениями общественного назначения (фойе и зрительными залами, торговыми помещениями магазинов, классами и аудиториями учебных заведений, залами столовых, ресторанов, раздевальными и мыльными бань, душевыми и т. п.) и под складами сгораемых материалов.

Не допускается размещение пристроенных котельных со стороны главного фасада здания. Расстояние от стены здания котельной до ближайшего окна должно быть не менее 4 м по горизонтали, а от покрытия котельной до ближайшего окна - не менее 8 м по вертикали. Такие котельные не допускается также размещать смежно, под и над помещениями с одновременным пребыванием в них более 50 человек. Не допускается проектирование пристроенных котельных, непосредственно примыкающих к жилым зданиям со стороны входных подъездов и участков стен с оконными проемами, где расстояние от внешней стены котельной до ближайшего окна жилого помещения по горизонтали менее 4 м, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна по вертикали менее 8 м.

Размещение котельных, встроенных в многоквартирные жилые здания, не допускается.

Не допускается размещать крышные котельные над производственными помещениями и складами категорий А и Б. Не допускается размещение крышных котельных непосредственно на перекрытиях жилых помещений (перекрытие жилого помещения не может служить основанием пола котельной), а также смежно с жилыми помещениями.

Несущие и ограждающие конструкции крышных котельных должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч, предел распространения пламени по конструкции равным нулю, а кровельное покрытие основного здания под котельной и на расстоянии 2 м от ее стен должно выполняться из негорючих материалов или защищаться от возгорания бетонной стяжкой толщиной не менее 20 мм.

Не допускается совмещение крышных, встроенных и пристроенных котельных с зданиями детских дошкольных и школьных учреждений, лечебными и спальными корпусами больниц, поликлиник, санаториев и учреждений отдыха.

Возможность установки крышной котельной на зданиях любого назначения выше отметки 26,5 м должна согласовываться с территориальными органами Государственной противопожарной службы МЧС России.

Размещение котельных, пристроенных к складам сгораемых материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, не допускается, за исключением складов топлива для котельных.

Котельная, площадь которой превышает 200 м 2 , должна иметь не менее двух выходов наружу. Если площадь меньше или длина помещения по фронту котлов не более 12 м, то допускается один основной выход при наличии второго проектировать на наружную пожарную лестницу. Выходные двери должны открываться наружу и не иметь внутренних запоров. Двери из подсобных помещений должны открываться в котельную.

Выходы из встроенных и пристроенных котельных надлежит предусматривать непосредственно наружу. Марши лестниц для встроенных котельных допускается располагать в габаритах общих лестничных клеток, отделяя эти марши от остальной части лестничной клетки несгораемыми перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч.

Для крышных котельных следует предусматривать: выход из котельной непосредственно на кровлю; выход на кровлю из основного здания по маршевой лестнице; при уклоне кровли более 10 % следует предусматривать ходовые мостики шириной 1 м, с перилами от выхода на кровлю до котельной и по периметру котельной. Конструкции мостиков и перил следует предусматривать из негорючих материалов.

Размещение котлов и вспомогательного оборудования в котельных (расстояние между котлами и строительными конструкциями, ширина проходов), а также устройство площадок и лестниц для обслуживания оборудования в зависимости от параметров теплоносителя предусматривают в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, а также в соответствии с паспортами и инструкциями по эксплуатации котлов.

Для автономных (индивидуальных) котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, размеры проходов принимают в соответствии с паспортами и инструкциями по эксплуатации, монтажу и демонтажу оборудования.

Покрытие котельной может быть сплошным, если нагрузка от него не превышает 1200 Н/м 2 (120 кгс/м 2). Если вес покрытия больше, то над котлами должны быть устроены световые или вентиляционные фонари площадью не менее 10 % площади пола котельной. Если для создания необходимого освещения или вентиляции не требуется фонарей, то разрешается устраивать выше обмуровки котлов застекленные проемы общей площадью не менее 10 % площади пола котельной.

Оконные переплеты, расположенные выше 2,4 м от уровня рабочей площадки, должны иметь одинарное остекление.

В индивидуальных котельных, работающих на жидком и газообразном топливе, следует предусматривать легкосбрасывае-мые ограждающие конструкции из расчета 0,03 м 2 на 1 м 3 объема помещения, в которых находятся котлы.

Регулирование тепловой нагрузки осуществляется по температурному графику в зависимости от температуры наружного воздуха. Излом температурного графика центрального регулирования принимается при достижении температуры сетевой воды в подающем трубопроводе на уровне 70 ºС. Излом температурного графика требует разделения отопительного периода на соответствующее число диапазонов. В пределах каждого диапазона центральное регулирование корректируется местным регулирова-нием. Местное регулирование потребления теплоты достигается количес-твенным изменением расхода теплоносителя. Местная коррекция графика центрального регулирования приводит к различным изменениям температуры и расхода теплоносителя, возвращающегося к источнику.

Для выработки тепловой энергии на покрытие расчётной нагрузки на отопление в котельной установлены три котла ЗиОСаб-2000 .
Целью теплового расчёта котла является определение его теплотехнических характеристик:
- КПД котла;
- потерь тепла с уходящими газами;
- полезно используемое тепло от сгорания топлива в котлоагрегате;
-теплопроизводительность котла и др.

Водоснабжение котельной предусматривается от существующего хоз-питьевого водопровода и местной артскважины.
Ввиду нестабильности поступления воды от хоз-питьевого водопровода по существующей схеме перекачивающими насосами, установленными на артскважине, вода подаётся в бак запаса воды, откуда распределяется на нужды котельной.
Ниже представлен анализ исходной воды:
- жёсткость общая Ж0 =17,3 мг-экв/кг;
-жёсткость кальциевая ЖСа = 13 мг-экв/кг;
- содержание железа Fe =3мг/кг;
- щёлочность общая Щ о =4,5 мг-экв/кг.
Согласно представленному анализу воды, проектом принята следующая схема обработки подпиточной воды с целью приведения её качества к требуемым нормам:
- подогрев исходной воды;
-обезжелезивание потока воды;
- умягчение воды методом ионного обмена по схеме двухступенчатого натрий -катионирования.
Газоснабжение котельной предусматривается от существующего ввода газопровода среднего давления.
Давление газа:
- на вводе в котельную Рср = 220 кПа;
- перед котлами Р с = 50 кПа;
- перед горелками Р´ с= 12,5 кПа.
Для снижения давления газа до требуемого используется оборудование существующей ГРУ, за исключением сбросного предохранительного клапана.
Проектом предусматривается переобвязка нитки редуцирования с целью установки на вводе ГРУ клапана отсечного и термозапорного. В качестве редуцирующего органа к установке принимается существующий редукционный клапан РДУК2Н-50/35 . В качестве сбросного предохранительного клапана принимается к установке ПСК-50В с пружиной 1315-09 с настройкой давления в диапазоне 0,05-0,125 МПа. .

Газовая котельная установка самая популярная в своем классе. Так как, подключившись к магистрали газоснабжения, не нужно беспокоиться о доставке и хранении топлива. Следует сказать, что газ - это класс топлива, которое является взрывоопасным и пожароопасным, а также при неправильной эксплуатации могут быть его выбросы в помещение. Именно поэтому нужно тщательно выполнять все нормы проектирования газовой котельной (расчеты, нормы газоснабжения и газоходов и т.д.), которые указаны в СНиП во избежание опасности.

Газовые установки с лицензией этого класса обеспечивают отопление и горячую воду для промышленных объектов, жилых домов, коттеджей и поселков, а также объектов сельскохозяйственного назначения.

Преимущества и недостатки оборудования на газу

К основным преимуществам оборудования газовой котельной можно отнести:

• Экономичность. Газовая котельная с лицензией израсходует топливо экономно, и при этом, вырабатывая достаточное количество тепловой энергии (автоматика делает все расчеты). При правильном проектировании схемы эта установка очень выгодна в эксплуатации;
• Экологичность топлива. Сегодня это очень важный фактор. Производители стараются выпускать оборудование с максимальным уровнем очистки выбросов. А также следует обозначить, что выбросы СО2 при работе устройства с лицензией такого класса минимальны;
• Высокий показатель КПД. Оборудование на газу выдает наиболее высокий коэффициент, норма которого достигает до 95%. А соответственно при эксплуатации выходит качественное отопление помещений;
• Оборудование газовой котельной имеет меньшие габариты, чем в установках другого класса;
• Мобильность. Это относится только к модульным установкам на газу. Их проектирование происходит на заводе, и выпускаются они с лицензией;
• Для удобности в эксплуатации можно устанавливать GSM управление котлами (таким образом можно осуществлять все расчеты и вводить параметры, следить за выбросами).

Проектирование газовых котельных с автоматизированной схемой позволяет сократить контроль оператора.

Недостатками эксплуатации газовых установок такого класса являются:

• Нужно проводить лицензированное сервисное обслуживание котельной перед началом отопительного сезона, так как это оборудование является источником опасности и возможны выбросы газа при эксплуатации;
• Подключение к центральной газовой магистрали (получение лицензии) дорого стоит и является долгим процессом (если его нет);
• Функционирование агрегатов на газу напрямую зависит от расчета давления в магистрали;
• Это оборудование энергозависимое, но эта проблема поправима, если предусмотреть бесперебойное питание в схеме;
• Чтобы получить лицензию на установку на газу (природном или сжиженном) следует выполнить строгие лицензированные нормы проверяющих инспекций согласно СНиП.

Проектирование газовой установки под ключ

Проектирование газовых котельных с лицензией заключается в составлении и расчете схемы отопления, газоснабжения и газоходов. Для этого обязательно нужно ознакомиться с нормами СНиП «Газовые котельные» и учитывать характеристики при установке отопительных агрегатов и газоходов.

Проектирование котельной на газу должно происходить в определенной последовательности и согласно таким пунктам (нормам):

• Выполняются архитектурно-строительные схемы и чертежи, согласно с нормами СНиП. Также на этом этапе учитываются пожелания заказчика (в расчетах).
• Производится расчет газовой котельной, то есть рассчитывается количество необходимой тепловой энергии для отопления и подачи горячей воды. Другими словами мощность котлов, которые будут установлены для эксплуатации, а также их выбросы.
• Расположение помещения котельной. Это важный пункт проектирования газовых котельных, так как все рабочие узлы располагаются по нормам в одном помещении с определенным расчетом. Это помещение может быть в виде пристройки или отдельного строения, может быть внутри отапливаемого объекта, или на крыше. Все зависит от назначения объекта и его проектирования.
• Разработка схем и планов, которые помогают функционировать газовому котельному оборудованию. Следует учитывать класс автоматизации и систему теплоснабжения. Все схемы газоснабжения котельной должны быть обустроены согласно нормам СНиП. Не стоит забывать, что эти установки достаточно опасные и правильная разработка очень важна. Разработку должны осуществлять квалифицированные специалисты под ключ, которые имеют на это лицензию.
• Нужно проверить объект на безопасность, путем проведения специальной экспертизы.

При неправильном не лицензированном проектировании газовых котельных можно понести большие финансовые затраты (штрафы), а также подвергаться опасности при эксплуатации. Лучше доверить монтаж оборудования такого класса компаниям, которые выполняют монтаж газовых котельных под ключ. Компании имеют лицензию на выполнение этих работ, а это гарантирует долгую эксплуатацию газовой установки и выполнение всех норм СНиП.

Принцип (схема) работы газовой установки

Эксплуатация оборудования такого класса не включает в себя сложных процессов и схем (расчетов). Газоходы котельной выполняют газоснабжение, то есть подают топливо (природный или сжиженный газ) к горелке в котле или котлах (если в установке есть несколько газовых агрегатов согласно лицензии). Далее топливо сгорает в камере сгорания, в результате чего нагревается теплоноситель. Теплоноситель циркулирует в теплообменнике.

В котельных установках с газоснабжением есть распределительный коллектор. Этот элемент конструкции производит расчет и распределяет теплоноситель по установленным контурам (зависимо от схемы газовой котельной). Например, это могут быть отопительные радиаторы, бойлеры, теплые полы и т.д. Теплоноситель отдает свою тепловую энергию и возвращается в котел по обратному ходу. Таким образом, происходит циркуляция. Распределительный коллектор складывается из системы оборудования, благодаря которому циркулирует теплоноситель, а также контролируется его температура.

Выброс продуктов горения топлива (природный или сжиженный газ) совершается через дымоход, который должен проектироваться по всем характеристикам СНиП, чтобы не допустить опасной ситуации.

Установки с газоснабжением управляются автоматикой, что минимизирует вмешательство оператора в процесс эксплуатации. Автоматика в газовом оборудовании имеет многоуровневую защиту. То есть останавливает котлы при опасных аварийных ситуациях, совершает расчет всех параметров и выбросов и т.д. Современные автоматизированные системы могут оповещать оператора даже с помощью СМС.

Рис. 1

Виды

Можно выделить такую классификацию лицензированных газовых котельных, по способу установки:

• Установка на крыше. На производственных объектах часто отопительное оборудование монтируют на крыше;
• Транспортабельная установка. Котельные такого вида являются аварийными, выпускаются с завода полностью укомплектованными. Их можно перевозить, предварительно установив на прицеп, шасси и т.д. Эти установки являются полностью безопасными;
• Блочно-модульная котельная на газу. Этот класс установок монтируется вместе с помещением с помощью специальных модулей. Транспортируется любым видом транспорта. И собирается компанией производителем под ключ. Производитель также занимается разрешительной документацией (лицензия);
• Встроенная котельная. Агрегаты на газу устанавливаются в помещении внутри здания.

Рис. 2

Для встроенных котельных с лицензией есть определенные нормы СНиП, которых нужно придерживаться для обеспечения безопасности и предотвращения выбросов газа. Такого класса котельная должна иметь прямой выход на улицу.

Проектирование таких котельных с газоснабжением запрещено:

• в многоквартирных домах, больницах, детских садах, школах, санаториях и т.д.
• над и под помещениями, где находятся более 50 человек, складами и производствами с опасностью А,Б категорий (пожароопасность, взрывоопасность).

Установки на сжиженном газе

Котельные на сжиженном газе имеют свои преимущества, например, нет проблем с давлением в газовых магистралях, нет надобности беспокоиться при увеличении стоимости отопления, а также можно самостоятельно устанавливать нормы и лимиты. Этот класс оборудования также является автономным.

Но при проектировании и монтаже котельной на сжиженном газе дополнительные денежные вложения следует потратить на конструкцию (схему). Так как конструкция требует установки специального резервуара для топлива. Это так называемый газгольдер, который может иметь объем 5-50 м2. Здесь установлены дополнительные газоходы котельной, то есть те по которым сжиженный газ поступает в котельную установку. Такой класс газоснабжения выглядит как отдельный трубопровод (газоход). Частота наполнения резервуара сжиженным газом зависит от того какой его объем, это может происходить от 1 до 4 раз в год.

Заправка такого оборудования сжиженным газом производится компаниями, которые имеют лицензию на проведение работ такого класса под ключ. Их лицензирование также позволяет проводить техосмотр газоходов и газгольдера. Обязательно нужно нанимать мастеров, которые имеют разрешения и лицензию, так как это работы с высоким уровнем опасности.

Конструкция на сжиженном газе больше ни чем не отличается от работающей на природном газе. Этот класс оборудования также имеет в комплектации радиаторы, запорную арматуру, насосы, клапаны, автоматику и т.д.

Газгольдер со сжиженным топливом может быть установлен в 2 вариантах (схемах):

• Над землей;
• Под землей.

Проектирование обоих вариантов должно осуществляться, соблюдая определенные условия и расчеты, которые в том числе обозначены в СНиП. Резервуар для сжиженного топлива, который расположен над землей, должен обязательно быть огражденным забором (от 1,6 м). Забор должен быть установлен на расстоянии 1 метра от резервуара по всему периметру. Это нужно для лучшей циркуляции воздуха при эксплуатации.

Также есть и другие нормы проектирования и расположения наземного газгольдера (чтобы избежать опасности) – это расчет расстояния от разных объектов:

• Не менее чем в 20 метрах от жилых строений;
• Не менее чем в 10 метрах от дорог;
• Не менее чем в 5 метрах от разного рода сооружений и коммуникаций.

Рис. 3

Что касается проектирования резервуара под землей, то все вышеперечисленные нормы сокращаются в 2 раза. Но есть расчет глубины погружения резервуара со сжиженным газом и газохода. Эти нормы проектирования должны рассчитываться индивидуально согласно объему емкости и его конструкции.

Рис. 4

Но оборудование этого класса также имеет свои недостатки при эксплуатации, так как если качество газа плохое, то котельная не будет функционировать в заданном режиме. Заправка резервуара должна производиться компанией со всеми разрешениями и лицензией.

Нормы безопасности при эксплуатации

Эксплуатация газовых котельных имеет множество плюсов, но не стоит забывать и о существенном минусе - опасность этого оборудования. Это объясняется использованием легко воспламеняющих веществ и горючих веществ, которые и представляют всю опасность.

Так что можно сказать, что такие установки это