POLITECHNIKA WROCŁAWSKA JELENIA GÓRA 06.06.2014r.
ZAMIEJSCOWY OŚRODEK
DYDAKTYCZNY W JELENIEJ GÓRZE
WYDZIAŁ: INŻYNIERII ŚRODOWISK
Ćwiczenie projektowe –GAZOWNICTWO
Prowadzący:
dr inż. Sebastian Englart
Nazwa grupy: „POLIGAS”
Wykonali:
Adam Peterson 199694
Aleksandra Nowogrodzka 206105
Katarzyna Nowak 206090
Klaudia Gębczyńska 206104
Rok: II
Zajęcia: Inżynieria Środowiska
Zajęcia: Piątek 14.15-15.30
Rok ak.: 2013/2014
SPIS TREŚCI
2.6. Ogólna charakterystyka jednostki osadniczej 9
2.10.2. Lokalizacja gazociągów 5
2.10. 3. Przejścia pod drogami 5
2.12. Warynki BHP przy budowie i użytkowaniu siezi gazowych z polietylenu 11
3.1. Obliczenia zapotrzebowania na gaz dla klas 12
3.2. Dobór średnic dla gazociągu 14
SPIS ZAŁĄCZNIKÓW
Wniosek o zarejestrowanie firmy Poligas .
Pełnomocnictwo dla osoby reprezentującej firmę.
Wniosek o wydanie mapy do celów projektowych na potrzeby projektu GAZOWNICTWO
Wniosek o wydanie wypisu z zobowiązującego miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego (dokument Z1) wraz z załączoną listą działek
Wniosek o ustalenie warunków zabudowy (dokument Z3) wraz z załączoną listą działek
Wniosek o określenie warunków przyłączenia dla podmiotu ubiegającego się o przyłączenie do sieci gazowej deklarującego pobór paliwa gazowego w ilości nie większej niż 10m3/h
Wniosek o określenie warunków przyłączenia dla podmiotu ubiegającego się o przyłączenie do sieci gazowej deklarującego pobór paliwa gazowego w ilości powyżej10m3/h
Wniosek o pozwolenie na przejście przez ulicę sieci gazowej średniego ciśnienia (dokument Z7)
Wniosek o pozwolene na wejście na nieruchomość (dokument Z7)
Karty katalogowe urządzeń i materiałów rurociągu
Przedmiotem opracowania jest projekt techniczny sieci gazowej średniego ciśnienia w mieście Wrocław, którego mapa jest załączona do projektu.
Zadaniem sieci jest zaopatrzenie w gaz wszystkie budynki mieszkalne i poszczególne użyteczności publicznej znajdujące się wewnątrz obszaru zaznaczonego na mapie. Struktura sieci oparta jest na przewodzie magistralnym (oznaczonym na załączonej mapie) i sieci rozgałęźnej.
Zapewnienie prawidłowego obiegu dokumentów i przygotowanie kompletu dokumentacji
Wykonanie opisu technicznego
Wykonanie części obliczeniowej:
Sporządzenie bilansu zapotrzebowania na gaz dla zaopatrywanego obszaru,
Zaprojektowanie prowadzenia przewodów wzdłuż ulic
Wyznaczenie zapotrzebowania na gaz dla poszczególnych odcinków obliczeniowych i przyłączy
Dobór średnic na podstawie obliczeniowego przepływu gazu
Trasowanie poziome sieci (mapa z zaznaczonymi trójnikami jak w profilu)
Profil magistrali (trasowanie pionowe)
Profil odcinka sieci gazociągowej
Podstawę do opracowania projektu stanowi temat, wydany na zajęciach przez Prowadzącego – dr. inż. Sebastiana Englarta.
Temat wydany przez Prowadzącego.
K. Bąkowski Gazyfikacja
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuawanie (Dz. U z 2010r. Nr 243, poz 1623, z późn. zm.)
Teren na którym projektowana jest sieć gazowa to obszar o zabudowie domów jednorodzinnych i wielorodzinnych. Zabudowa obszaru jest dość zwięzła. Wysokości bezwzględne terenu od 50 – 65 m n.p.m.
Materiał potrzebny do budowy:
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuawanie (Dz. U z 2010r. Nr 243, poz 1623, z późn. zm.)
Sposób ułożenia:
Zaprojektowano gazociąg ułożony w ziemi. Na okres użytkowania zostaną wytyczone strefy kontrolowane, których linia środkowa będzie pokrywa się z osią rurociągu (nie należy stawiac w tych strefach budynków, urządzać stałych składów i magazynów, sadzić drzew, nie powinna być podejmowana żadna działalność mogąca uszkodzić gazociąg podczas jego eksploatacji). Szerokość stref kontrolnych powinna wynosić dla gazociągów niskiego i średniego ciśnienia 1,0 m.
Odległości rur od uzbrojenia:
Odległość pomiędzy powierzchnią zewnętrzna gazociągu i skrajnymi elementami uzbrojenia powinna wynosić nie mniej niż 40 cm, a przy skrzyżowaniach i zbliżeniach nie mniej niż 20 cm, jeśli gazociąg układany jest w pierwszej klasie lokalizacji (zabudowa jedno- lub wielorodzinna, rozwinięta infrastruktura podziemna, ulice drogi i tereny górnicze) równolegle do podziemnego uzbrojenia.
Podstawowe odległości dla trasowania gazociągów, na których opierało się podczas projektu przedstawiono poniżej w tab. 1
Tab. 1 Odległości podstawowe w poziomie dla trasowania gazociągów
Tabela zaczerpnięta z [2] (K. Bąkowski Gazyfikacji)
Rury ochronne gazociągów:
W celu ochrony rur przed naciskami przenoszonymi z powierzchni terenu - drogi zastosowano rury ochronne.
Aby rura ochronna mogła w pełni ochraniać rurę przewodową należy zadbać by:
Rura stalowa ochronna miała trwałą izolację fabryczną w postaci kilkuwarstwowej otuliny z materiałów antykorozyjnych
Końce rury były zaślepione w sposób niezawodny
Niedopuszczalny był jakikolwiek kontakt metaliczny między rurą ochronną a przewodową.
Odległość pomiędzy końcem rury ochronnej a zewnętrzną krawędzią jezdni powinna wynosić nie mniej niż 0,5 m (dla dróg innych niż krajowe i autostrady i przy ciśnieniu mniejszym niż 0,4 MPa) [2]
Zabezpieczenie przed korozją
Złącza rur stalowych oraz metalowe części połączeń PE/stal należy izolować taśmami polietylenowymi POLYKEN.
Trasa przyłączy oraz lokalizację skrzynek gazowych wolnostojących ustalono w uzgodnieniu z właścicielami posesji.
Każde z przyłączy rozpoczyna się od trójnika umiejscowionego na przewodzie w ulicy.
Wielkość przyłączy do domów jednorodzinnych przyjęto jako minimalną stosowaną DN20 (PE SDR 11). Średnie zapotrzebowanie na gaz dla pojedynczego budynku z pełnym wyposażeniem w urządzenia gazowe (klasa I) wynosi 1,05 m3/h. Przyłącza gazu zakończone będą kurkiem głównym umieszczonym w szafce gazowej o wymiarach 600 x 600 x 250mm usytuowanej na ścianie budynki. W szafce umieszczony zostanie także gazomierz oraz reduktor ciśnienia. Wszelkie przejścia przez ściany budynku należy prowadzić w rurach osłonowych.
Przyłącza gazu DN40 PE do budynków wielorodzinnych oraz użyteczności publicznej zakończone będą kurkiem głównym umieszczonym w szafce gazowej o wymiarach 600 x 600 x 250 mm zlokalizowanej na ścianach budynków. W szafce umieszczonej na budynku wielorodzinnym nie ma gazomierza głównego. Jest reduktor ciśnienia i kurek główny.
Zawór główny należy wykonać jako gwintowany. Drzwiczki powinny posiadać otwory wentylacyjne. Szafka powinna być zabezpieczona przed dostępem osób nieupoważnionych. Podejście pod zawór główny wykonać za pomocą wsporników stalowych. Odległość kurka głównego, montowanego przy ścianie lub we wnęce ściany budynku, od poziomu terenu oraz najbliższej krawędzi okna, drzwi lub innego otworu w budynku powinna wynosić co najmniej 0,5 m.
W zabudowie jednorodzinnej, zagrodowej i rekreacji indywidualnej, gdy kurek główny jest zainstalowany w linii ogrodzenia w odległości większej niż 10 m, należy na ścianie budynku dodatkowo zastosować zawór odcinający.
Przed przystąpieniem do części obliczeniowej, na planie miasta, którego dotyczy ćwiczenie projektowe- Wrocław, wytyczono trasę gazociągu i przyłączy. Kierowano się przy tym przepisami regulującymi lokalizowanie gazociągów, tj.: rozporządzeniem wymienionym powyżej w punkcie 2.5.
W przypadku dużego zagęszczenia uzbrojenia podziemnego na trasie projektowanego rurociągu (w razie gdy nie ma innej możliwości) postanowiono przeprowadzić przez działki prywatne, uprzednio zwracając się o pozwolenie na takie postępowanie. Wszelkie roboty ziemne w miejscach takiego dużego zagęszczenia uzbrojenia podziemnego- 2,0 m przed i za- należy wykonywać ręcznie.
W razie gdy trasa projektowanego gazociągu kolidowałaby z rurociągami drenarskimi to należy je w miarę możliwości zabezpieczyć przed zniszczeniem. W przeciwnym razie odtworzyć przy pomocy rur drenarskich PCV-U z filtrem z włókna syntetycznego o średnicy odpowiadającej zniszczonym drenom.
Głębokość wykopu należy wykonywać w taki sposób, aby przykrycie wynosiło od 0,8/ 1,0m dla sieci gazowej oraz około 0,6 m dla przyłączy gazu.
Przewiduje się, że wykopy pod sieć gazową będą miały szerokość 0,5 m a pod przyłącza gazu 0,4 m. Dno wykopu przed przystąpieniem do prac należy dokładnie oczyścić z kamieni i korzeni oraz wygładzić podsypką piaskową o grubości nie mniejszej niż 10 cm.
W miejscach odgałęzień, łuków oraz zmiany kierunków należy zapewnić kompensację poprzez zastosowanie w tych miejscach elastycznej obsypki np. piasku. Zasypywać wykopy należy w możliwie najniższych dodatnich temperaturach otoczenia (np. wczesne godziny ranne).
Planuje się łączenie odcinków rur gazociągu oraz przyłączy poprzez zgrzewanie elektrooporowe. Łączenie rur polietylenowych powinno być wykonane zgodnie z wcześniej opracowana kartą technologiczną rur z PE na każdy rodzaj zgrzewania i osobno dla każdego obiektu.
Montaż gazociągu powinien sie odbywać w temperaturze od 0° do 30° C. Gazociąg w wykopie należy układać luźno. Na gazociągu i przyłączach ułożyc taśmę sygnalizacyjną z wtopionym drutem nierdzewnym, a nad nimi w odległości min. 40 cm ułożyć należy taśmę ostrzegawczą żółtą.
Oznakowanie trasy gazociągu oraz zasuw doziemnych należy wykonać w terenie zabudowanym tabliczkami orientacyjnymi, a w terenie niezabudowanym słupkami betonowymi oznakowanymi. Odległość pomiędzy dwoma kolejnymi punktami oznakowanymi nie powinna być większa niż 500 m.
Do wykonania odgałęzienia i załamania służą odpowiednie kształtki. Kształtki i rury w miarę możliwości powinny być wykonane przez jednego producenta. Kształtki łączone z rurami PE poprzez zgrzewania elektrooporowe.
Przed przystąpieniem do prac ziemnych i montażowych w rejonie dróg powiatowych i gminnych należy w odpowiednim czasie powiadomić służby eksploatacyjne tych jednostek. W trakcie wykonywania prac ziemnych i montażowych należy stosować się do uwag zawartych w pismach uzgadniających przebieg projektowanego gazociągu w pobliżu obiektów administrowanych przez uzgadniające jednostki.
Zanim zasypie się gazociąg i przyłącza gazu należy je oczyścić przy pomocy miękkich tłoków gąbczastych. Próbę wytrzymałości i szczelności gazociągów z rur polietylenowych należy wykonać sprężonym powietrzem na ciśnienie 0,75 MPa w ciągu 24 godzin. Całość prób należy wykonać zgodnie z PN-92/M-34503 Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuawanie (Dz. U z 2010r. Nr 243, poz 1623, z późn. zm.)
Podczas budowy i użytkowania sieci gazowych z polietylenu istnieją zagrożenia wpływające na warunki pracy:
- możliwość porażenia prądem przy wykonywaniu zgrzewania,
- możliwość poparzenia przy manipulowaniu płytą grzewczą,
-możliwość zapłonu lub wybuchu gazu przy pracach na czynnych gazociągach lub przy zagazowywaniu sieci.
W związku z powyższym, oprócz stosowania zasad BHP jak przy gazociągach stalowych należy zwrócić uwagę na poniższe zalecenia uwzględniające specyfikę prac przy rurach z PE:
- przy pracach ze zgrzewarkami należy przestrzegać zasad zawartych w instrukcji obsługi dostarczanych przez producentów urządzeń,
- przewód zasilający płytę grzewczą lub piłę elektryczną zgrzewarki o napięciu 220V musi mieć kabel uziemiający,
- przewody kablowe łączące zgrzewarkę ze źródłem energii elektrycznej muszą być typu „W” lub „OP” i odpowiadać wymaganym normom,
- agregat prądotwórczy musi być starannie uziemiony i obsługiwany zgodnie z fabryczną instrukcją obsługi,
- elektryczna płyta grzejna wraz z termoregulatorem musi być zerowana i starannie chroniona przed deszczem i wilgocią,
- zabrania się pozostawania bez obsługi włączonej do prądu płyty grzewczej,
- stanowisko zgrzewania nie może być zlokalizowane pod przewodami napowietrznej linii elektroenergetycznej jak również przy słupie linii wysokiego napięcia, minimalna odległość stanowisk zgrzewania od w/w obiektów winna wynosić w linii prostej 50m,
- przed przystąpieniem do prac na zagazowanym gazociągu PE należy z jego powierzchni odprowadzić ładunki elektryczne i wykonać uziemienie poprzez zwilżenie powierzchni rury szmatą nasyconą wodą z detergentem, szmata powinna łączyć rurę z wilgotną ziemią przez cały okres wykonywania prac,
- przy zagazowaniu gazociągu względnie wypuszczaniu z sieci gazu należy jako końcówki wyprowadzającej używać wyłącznie rur stalowych z uziemieniem,
- po zagazowaniu sieci z PE wszelkie dalsze prace należy traktować jako gazoniebezpieczne.
Wszelkie prace należy wykonać zgodnie z technologią wykonawstwa, przepisami BHP
Montaż przyłącza wykonać zgodnie z technologią łączenia rur PE (podaną przez producenta rur) oraz armatury od punktu włączenia ze spadkami określonymi na profilu podłużnym.
Wykonawca powiadomi z dwutygodniowym wyprzedzeniem przed przystąpieniem do robót ziemnych wszystkich użytkowników uzbrojenia terenu, aby umożliwić im pełnienie nadzoru nad ich urządzeniami.
Roboty ziemne w miejscach, gdzie znajduje się uzbrojenie, należy wykonywać ręcznie pod nadzorem użytkowników poszczególnych uzbrojeń.
W przypadku natrafienia na urządzenia drenarskie i uszkodzenia ich wykopem gazociągowym należy je odbudować.
Trasa gazociągu i armatura zabudowana powinny być trwale oznakowane w terenie.
Należy dopilnować, aby powierzchnie przylgowe rur i kształtek wzajemnie do siebie pasowały.
Dane do obliczeń:
Ciśnienie na początku magistrali: 3,3 bar
Ilość gazu na przesyle: 1500 tyś. m3 /h
Przedział prędkości: 6 – 15 (max. 20) m/s
Przedział spadków jednostkowych w sieci średniego ciśnienia: 0,2 – 0,7 bar a2 /km
Rodzaj gazu: E (GZ50)
Obszar przeznaczony do gazyfikacji podzielono na trzy klasy o różnym wyposażeniu odbiorców w urządzenia gazowe. Listę budynków w poszczególnych klasach załączono do projektu.
Klasa I osiedle domów jednorodzinnych jedno lub dwukondygnacyjnych oraz budynków szeregowych, gaz na cele: przygotowanie posiłków, ciepłej wody i ogrzewanie pomieszczeń, każdy z odbiorców zaopatrzony jest w kocioł gazowy dwufunkcyjny, bez zasobnika c.w.u., kuchnie wyposażone w kuchenki gazowe z piekarnikiem gazowym. Stan izolacji budynku dobry i bardzo dobry.
Klasa II gaz na cele: przygotowanie posiłków i ogrzewanie pomieszczeń, każdy z odbiorców zaopatrzony we własny kocioł gazowy jednofunkcyjny, kuchnie wyposażone w kuchenki gazowe z piekarnikiem elektrycznym. Stan izolacji budynku bardzo dobry lub zły.
Klasa III osiedle domów jednorodzinnych lub wielorodzinnych, gaz na cele: przygotowanie posiłków i przygotowanie ciepłej wody użytkowej, każdy z odbiorców zaopatrzony w przepływowy podgrzewacz c.w.u., kuchnie wyposażone w kuchenki gazowe z piekarnikiem. Ogrzewanie z innego źródła.
Zestawienie zapotrzebowania na gaz w poszczególnych budynkach przedstawiono w tabeli (Tabela 1)
Dokonano spisu wszystkich budynków według ulic oraz określono ich powierzchnie użytkowe. Powierzchnia użytkowa, to powierzchnia budynku (odczytana z mapy) pomnożona razy ilość kondygnacji.
Na podstawie powierzchni użytkowej, określono wskaźnikowo zapotrzebowanie na energię w celu pokrycia strat ciepła przez przegrody. W zależności od rodzaju izolacji cieplnej budynku, w przeliczeniu na 1 m2 powierzchni ogrzewanej straty ciepła wynoszą:
przy minimalnej izolacji: 150 W/m2
przy ulepszonej izolacji: 130 W/m2
przy dobrej izolacji: 100 W/m2
przy bardzo dobrej izolacji: 70 W/m2
Zużycie gazu przez urządzenia gazowe, zasilane gazem GZ 50 odczytano z Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuawanie (Dz. U z 2010r. Nr 243, poz 1623, z późn. zm.)
Dla każdego budynku określono ilość łazienek i określono moc cieplną kotłów (analogia do podgrzewaczy przepływowych) na potrzeby c.w.u.
Po zliczeniu zapotrzebowania na gaz każdego z budynków należy określić prognozowany godzinowy pobór, ponieważ nie wszyscy użytkują urządzenia gazowe w tym samym czasie. Przez to rzeczywiste obciążenie przewodu jest znaczenie mniejsze. Należy przyjąć odpowiednie współczynniki jednoczesności działania urządzeń gazowych. Do obliczeń zastosowano metodę niemiecką wg DVGQ-TRGI-86. W metodzie współczynniki jednoczesności są zmienne w przypadku zasilania do 50 urządzeń . Powyżej 50 współczynniki są stałe.
Wykonane obliczenia zostały zebrane w tabeli (tabela 2)
Do budowy gazociągu wykorzystano rury PE.
Dobrane średnice przedstawiono w tabeli [tabela 2].
Założenia projektowe:
Ciśnienie na początku magistrali:
3,3 bar
Ilość gazu na przesyle:
1,5 tyś m3/h
Przedział prędkości:
6÷15 (max20) m/s
Przedział spadków jednostkowych w sieci średniego ciśnienia
0.2÷0.7 bar.a2/km
Dokonano doboru średnic na podstawie optymalnej prędkości przepływu gazu.
Znając obciążenia obliczeniowe odcinka gazociągu i zakładając określone optymalne prędkości przepływu obliczono średnicę wewnętrzne średnice rur DN z wzoru:
Gdzie:
Qp – obciążenie przewodu pod ciśnieniem ruchowym, m3/h
wg – prędkość przepływu gazu, m/s
p – nadciśnienie, bar
Dla rur średniego ciśnienia Qp obliczamy ze wzoru:
Określenie długości odcinka przewodu oraz miejscowej straty ciśnienia:
Po określeniu długości odcinka, ze względu na występujące opory miejscowe obliczono długości zastępcze, czyli długość geometryczna + dodatek 10 %.
Gdzie:
Lz – długość zastępcza ; m,
Li – długość geometryczna ; m,
Określenie spadku ciśnienia Δpj gazu na danym odcinku:
Po odczytaniu z nomogramu szukanych wielkości wyznaczono spadki ciśnienia na odcinkach z zależności:
Gdzie:
Δpj – spadek ciśnienia; bar2/km
Lz – długość zastępcza; km
Obliczenie ciśnienia początkowego i końcowego rozpatrywanego gazociągu:
Ciśnienie początkowe gazociągu założono na podstawie tematu projektu - 3,3 bar.
Dla dalszych obliczeń ciśnienie końcowe jednego odcinka zgodnie z kierunkiem przepływu gazu stanowiło jednocześnie ciśnienie początkowe następnego.
Ciśnienie końcowe oblicza się z zależności:
Gdzie:
pp – ciśnienie początkowe ; bar,
pk – ciśnienia na końcu odcinka ; bar,
SPIS TABEL
Zapotrzebowanie na gaz w poszczególnych budynkach przyłączonych do sieci
Obliczenia sieci gazowej
SPIS RYSUNKÓW
Plan sytuacyjny sieci gazowej
Przebieg planowanego gazociągu