Автономное теплоснабжение и реконструкция газовых сетей

Одно из существенных преимуществ максимально приближенной к потребителю доставки необходимой для отопления и ГВС энергии по газовым сетям – значительно большая, по сравнению с теплоносителем-водой, энергоемкость газа. Один его килограмм выделяет при сжигании 8000–9000 ккал, а килограмм воды отдает при перепаде температур между прямым и обратным трубопроводом около 40 °С – только 40. Поэтому передача энергии, заключенной в килограмме газа, потребует не только более 200 кг воды, но и затрат энергии на ее перемещение. В реальных условиях эта величина достигает 25 % общего потребления, завися от протяженности трубопроводов и их материала.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Из этой ситуации существует простой и эффективный выход – реконструкция с переходом на среднее давление. Очевидно: чем оно выше, тем больше пропускная способность газопровода даже в случае уменьшения его сечения при реконструкции. У потребителя использование газа при увеличении его давления до среднего (3–6 бар) в подводящих к сооружению сетях и установке регулятора может снизить расходы на строительство и эксплуатацию системы в 3–4 раза. Конечно, сжигание газового топлива непосредственно в квартирах многоэтажных домов требует строгого соблюдения определенных правил, касающихся как характеристик теплогенераторов (они должны иметь закрытые камеры сгорания), дымоходов и дымоотводов, мест их установки, так и обвязки – прежде всего, газовых коммуникаций. Для их длительной безаварийной работы большое значение имеет материал, из которого они изготовлены.

Говоря о мировых тенденциях (прежде всего – европейских), следует отметить: при реконструкции городских и внутриквартальных газопроводов практически везде происходит замена широко распространенных прежде сетей низкого на сети среднего давления. Вместо газорегуляторного пункта (ГРП), обслуживавшего целый район, у домов ставятся газовые регуляторы. Если для восстанавливаемых сетей теплоснабжения (а от них полностью отказаться нельзя даже при массовом распространении ≪поквартирки≫) используются композитные трубы из сшитого полиэтилена (РЕ-Х), то для газопроводов – из полиэтилена РЕ 100. Реконструкцию городских сетей с установкой регуляторов газа непосредственно у конечного потребителя проводят, например, Gas de France и Rurgas. На полиэтиленовых седелках (отводах от уличного газопровода) устанавливаются предохранители, автоматически прекращающие подачу газа при резком превышении расхода и создающие дополнительные гарантии безопасности при, например, нарушении герметичности внутридомового газопровода. Окончательное решение, какая система теплоснабжения будет установлена на том или ином объекте, принимает заказчик. И это вполне разумно: он платит, значит, ему и решать – газ, вода, электричество или тепловые насосы будут обогревать его жилище.

Термопластовые трубы, получившие большое распространение в индустриально развитых странах, по целому ряду показателей (отсутствие как внешней, так и внутренней коррозии, технологичность, меньший вес) превосходят традиционно используемые в газоснабжении стальные. Самый эффективный вид транспортировки энергии, с комплексным учетом как эксплутационных, так и строительно-монтажных затрат, – передача газа по полиэтиленовым (РЕ 80, РЕ 100) трубам с максимально допустимым давлением. Такие трубы могут укладываться плетью без значительного объема сварочных работ, увеличивая скорость строительства. К тому же их сварка в настоящее время полностью автоматизирована, что также приводит к увеличению скорости и качества монтажа. Стоимость газопровода из полиэтиленовых труб диаметром до 160 мм оказывается в 2–3 раза меньше, чем из стальных, а эксплуатационные расходы (защита от коррозии) снижаются практически до нуля.

Очень важная статья экономии – реконструкция изношенных стальных и чугунных газовых трубопроводов. Применение полиэтиленовых труб с одновременным переходом на среднее давление позволяет не проводить большой объем трудозатратных земляных работ. Новые газовые коммуникации из полиэтиленовых труб меньшего диаметра протягиваются через старые стальные трубы, используя их как уже подготовленные коллекторы. Нетрудно догадаться, что и возможная замена термопластовых труб через 45–50 лет может быть произведена в большинстве случаев без значительных капитальных затрат и вскрышных работ. Методом ≪Феникс≫ (полиэтиленовый ≪чулок≫ в трубе) реконструированы трубопроводы под Москвой-рекой и станцией метро ≪Кутузовская≫. Общий объем выполненных работ, сопровождающийся переходом на давление 3 бар и установкой шкафных регуляторных пунктов (ШРП) отечественного производства составил более 250 км газовых сетей. При этом установлено 200 таких пунктов.

Газорегуляторные пункты, снижающие давления газа с высокого или среднего до низкого, ненадежны и небезопасны. И даже система АСУ-250, охватывающая в столице 300 ГРП и существенно повышающая надежность их функционирования, не может дать 100-процентную гарантию безопасности. По России в целом известно немало случаев, когда большое давление по той или иной причине ≪проскакивало≫ в сети низкого давления и, не встречая на своем пути препятствий, попадало к конечному потребителю, вызывая пожары, приводившие к человеческим жертвам. Так, в апреле 1997 г. на ГРП Подольского межрайонного треста газового хозяйства ГУП  ≪Мособлгаз≫ произошла авария. Причиной послужили неквалифицированные действия ремонтной бригады, из-за которых газ давлением 0,6 МПа был подан в сети низкого (0,002 МПа) давления. Работы по наладке ГРП и перекрытию отключающих устройств на вводах в жилые дома продолжались более семи часов, было прекращено газоснабжение 130 многоквартирных и 70 частных домов. В результате пожаров и возгораний в жилых домах повреждены 54 газовые плиты, 13 проточных водонагревателей, 18 емкостных водонагревателей, а при их тушении пожаров – 4 квартиры, 1 подъезд и 6 частных домов. Общий ущерб от аварии составил 250 млн руб.

В настоящее время отечественные ШРП по разработкам института ≪МосгазНИИпроект≫ изготавливает фирма ≪Газкомплект≫. Эксплуатационные темпера туры для этого оборудования от –30 до +50 °С, относительная влажность – до 90 %. Максимальное давление на входе 1,2 МПа, на выходе – 0,002–0,3 (в зависимости от типа регулятора), вес – 380 кг. Известны также ШРП белорусского производства (≪Белгазтехника≫) смаксимальным давлением на входе до 1,6 и на выходе – 0,002 МПа; пропускная способность – 360 м3/ч, масса – 130 кг.
 
Возможность утечки газа из домовых газопроводов вследствие их коррозии уже давно стала головной болью для эксплуатационных служб. И едва ли вынос газовых труб из подвалов на стены жилых домов можно признать самым удачным решением как с технической, так и с эстетической точек зрения. В идеале у каждого потребителя должны быть установлены устройства, контролирующие давление и расход газа, прекращая его подачу при превышении установленных параметров.

Газовое топливо, реконструкция сетей газо- и теплоснабжения с применением труб из термопластов и переходом на среднее давление газа, широкое распространение современного оборудования для поквартирного теплоснабжения могут оптимально решить проблему учета и регулирования отпуска энергоресурсов: вместо сложного процесса вычисления количества тепловой энергии – лишь фактический расход газа, который можно увеличивать или уменьшать исходя из реальных потребностей конечного потребителя.

В настоящее время идет активное формирование необходимой для этого нормативной базы, положения которой отражают как имеющийся мировой опыт, так и удачные территориальные решения. В ГОСТ Р 50838-95* ≪Трубы из полиэтилена для газопроводов≫ внесено Изменение № 3, позволяющее решить вопрос использования при строительстве газопроводов на 12 бар полиэтиленовых труб из РЕ100 с SDR 9. Введены в действие СП 42-101-2003 ≪Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб≫, СНиП 42-01-2002 ≪Газораспределительные системы≫, которыми расширена область применения полиэтиленовых труб при строительстве подземных газопроводов, в т.ч. давлением до 6 бар в поселениях, при пересечении с естественными или искусственными преградами, на закарстованных и подрабатываемых территориях, в районах с сейсмичностью свыше 7 баллов и другими особыми грунтовыми условиями. Этими же СНиП предусматривается возможность подвода газопровода в подвалы одноквартирных и блокированных домов, а также транзитной прокладки газопровода среднего давления по стене жилого здания. Большой интерес представляют новые требования к размещению ШРП – специальный подраздел по реконструкции изношенных подземных стальных газопроводов.