Виды и классификация газопроводов

Газ – это один из наиболее распространенных и востребованных видов топлива на планете. Он используется в коммерческой деятельности, промышленности, транспорте, сельском хозяйстве, производстве электроэнергии, для приготовления пищи, обогрева и в рекреационных целях.

Газопровод представляет собой систему трубопроводов и специального оборудования, предназначенную для транспортировки газа от мест его добычи или хранения к конечным потребителям. Именно газопровод обеспечивает ключевое преимущество газового отопления – простота и надежность доставки топлива. 

Назначение газопроводов и их классификация

Газопровод играет ключевую роль в обеспечении бесперебойной и эффективной доставки природного газа от мест добычи или хранения к потребителям тепла. Он обеспечивает надежное снабжение газом жилых домов, промышленных предприятий и других объектов, способствуя устойчивому и экономичному отоплению и энергетической безопасности. В зависимости от типа и функциональности магистралей в газовой системе, различают:

• Распределительные наружные газопроводы. Предназначены для транспортировки газа от основных магистральных трубопроводов к потребителям в пределах населенных пунктов. Они обеспечивают равномерное распределение газа и поддержание необходимого давления в сети для стабильного снабжения потребителей.
• Газопроводы-вводы. Соединяют распределительные наружные газопроводы с внутренними газовыми системами зданий. Включают в себя устройства для регулировки и учета топлива, обеспечивая его безопасное и надежное поступление в помещения.
• Вводный газопровод. Участок газопровода, который проходит от точки подключения к распределительному узлу до места входа в здание. Он оснащен необходимыми устройствами для защиты, регулировки и контроля подачи газа.
• Межпоселковый газопровод. Используется для транспортировки топлива между различными населенными пунктами. Их особенности в обеспечении доставки на большие расстояния, соединяя различные районы и обеспечивая их бесперебойное снабжение.

Классификация газопроводов по давлению газа

По давлению системы подведения топлива делятся на следующие категории:

• Низкого давления (до 0,005 МПа). Используются в зданиях с небольшим потреблением, включая жилые дома.
• Среднего давления (от 0,005 до 0,3 МПа). Подают топливо к регуляторным узлам, снабжающим системы низкого давления, ЖКХ и промышленные предприятия.
• Высокого давления (от 0,3 до 1,2 МПа). Применяются для подачи топлива в трубопроводы среднего и высокого давления и крупные промышленные предприятия.

Классификация газопроводов по по расположению

В зависимости от особенностей прокладки магистрали, газопроводы бывают следующих типов:

• наружные;
• внутренние;
• надземные;
• подземные.

У каждого есть свои особенности, которые рассмотрим подробнее. 

Наружные газопроводы

Наружными называют коммуникации, проведенные вне зданий. Они могут быть уличными, межцеховыми, внутриквартальными, дворовыми.

По территории населенных пунктов трубопроводные системы часто прокладывают под землей, предварительно заизолировав трубы. Газовые коммуникационные линии низкого давления могут пролегать по стенам жилых зданий. Прокладывать газопровод и электролинии вместе нельзя. При пересечении этих двух систем коммуникаций, газ проводят на уровень ниже.

Внутренний газопровод

Внутренний газопровод — это часть системы, которая проходит от места ввода в здание до входа в газовое оборудование. При устройстве внутренней системы подачи топлива необходимо соблюдать определенную технологию для обеспечения безопасной эксплуатации газового оборудования. Все элементы устанавливаются по заранее подготовленному чертежу. Узлы со стыками усиливаются сваркой для обеспечения герметичности и надежности соединений.

Подземные и подводные газопроводы

Подводные и подземные газопроводы являются разновидностями наружных систем. Глубина заложения труб рассчитывается с учетом глубины промерзания почвы, расположения других объектов и коммуникаций. Важными факторами также являются запланированная нагрузка и условия среды, в которой будут находиться трубы и соединительные узлы. Для обеспечения надежности и долговечности подземных и подводных газопроводов используются высококачественные материалы и специальные защитные покрытия.

Надземный и надводный газопровод

При надземной укладке трубопровода трубы защищаются от внешнего воздействия обволакиванием мягкими материалами, полимерами или бетонным полотном. Это предотвращает повреждения и продлевает срок службы коммуникаций. При надводной укладке трубопроводы проходят над водными препятствиями, такие как реки или озера, и также требуют защиты от коррозии и механических повреждений. Оба метода укладки обеспечивают надежную и безопасную эксплуатацию трубопроводных систем в различных условиях.

Классификация газопроводов по принципу построения 

Помимо основных классификаций по давлению, назначению и расположению, газопроводы принято различать по принципу построения. В зависимости от инфраструктуры магистрали различают их следующие типы:

• Тупиковые
• Кольцевые
• Комбинированные

Каждый из видов имеет свои особенности и используются в зависимости от требований к надежности и распределению топлива.

Тупиковые

Характеризуются однонаправленным движением топлива от магистрального источника к потребителям. По мере удаления от источника давление в такой системе снижается, что может привести к недостаточной интенсивности подачи топлива у дальних потребителей. Эти системы часто требуют дополнительных насосных станций или регуляторов давления для поддержания оптимальных условий. Тупиковые газопроводы применяются в районах с невысоким потреблением топлива или там, где кольцевые системы экономически нецелесообразны.

Кольцевые

Данный тип магистралей проектируется замкнутым, что обеспечивает равномерное движение топлива по всей системе. Это позволяет каждому потребителю получать газ с одинаковым установленным давлением, обеспечивая стабильное снабжение. Одним из главных преимуществ кольцевых систем является простота ремонта: при необходимости можно отключить только поврежденный участок, сохраняя работоспособность остальной части сети. Такая конструкция повышает надежность и эффективность эксплуатации газопроводной системы, согласно оценкам, до 30%. Но и имеет очевидный недостаток – высокую стоимость. 

Комбинированные

Сочетают в себе элементы тупиковых и кольцевых систем.. Они проектируются таким образом, чтобы использовать преимущества обоих типов: однонаправленное движение топлива в определенных участках и равномерное распределение давления в кольцевых сегментах. Это позволяет гибко адаптировать систему к различным условиям эксплуатации и потребностям. Комбинированные системы обеспечивают высокую надежность и эффективность, а также позволяют оптимизировать затраты на строительство и обслуживание. В случае необходимости ремонта или модернизации можно изолировать отдельные участки, не нарушая работу всей сети.

Какой материал используют для строительства газопроводов?

Для возведения газораспределительных коммуникаций могут использоваться трубопроводы из различных материалов. 

Сталь

Основной материал для магистральных и подземных газопроводов, обладает высокой прочностью и устойчивостью к избыточным давлениям. Подходит для транспортировки газа на большие расстояния и в условиях высокой нагрузки. 

• Преимущества: долговечность, стойкость к механическим повреждениям.
• Недостатки: подвержена коррозии, требуются специальные покрытия.

Полиэтилен (PE)

Широко используется для газопроводов низкого и среднего давления. Материал легкий, гибкий, устойчив к коррозии. Идеален для внутриквартальных и дворовых систем.

• Преимущества: легкость монтажа, устойчивость к химическим воздействиям.
• Недостатки: не подходит для высоких давлений и температур.

Полиамид (PA)

Используется редко и для специальных условий, поскольку обладает специфическими эксплуатационными качествами. Зачастую его применяют там, где возможны экстремальные температуры: вблизи работающих производств пожароопасных объектов и т.д.

• Преимущества: высокая устойчивость к механическим и химическим воздействиям.
• Недостатки: более высокая стоимость по сравнению с полиэтиленом.

Композитные материалы

Современное решение для различных условий эксплуатации. Композиты состоят из нескольких слоев разных материалов, что позволяет им комбинировать преимущества стали и полимеров.

• Преимущества: высокая прочность, устойчивость к коррозии, легкость.
• Недостатки: сложность в производстве и монтаже.

Медь

Используется в системах внутреннего газоснабжения для жилых и коммерческих объектов. Материал устойчив к коррозии и прост в монтаже, благодаря чему до сих пор находит применение в современных магистралях.

• Преимущества: долговечность, простота сварки и пайки.
• Недостатки: высокая стоимость и чувствительность к некоторым химическим веществам.

Заключение

Система газоснабжения обеспечивает непрерывную подачу топлива под нужным давлением, что критически важно для стабильного функционирования жилых, коммерческих и промышленных объектов. Для создания такой системы требуется тщательно продуманный инженерный проект с учетом всех узлов и регуляторных пунктов, а также воздействия внешних факторов. 

Классификация газопроводов по давлению, назначению, расположению и построению является основополагающей для инженеров-проектировщиков и строителей. Правильный выбор и установка газопроводов обеспечивают надежность, безопасность и эффективность всей газоснабжающей системы.