Дипломная работа: Газоснабжение населёного пункта
Рациональное использование газообразного топлива с наибольшей реализацией его технологических достоинств позволяет получить значительный экономический эффект, который связан с повышением КПД агрегатов и сокращением расхода топлива, более легким регулированием температурных полей и состава газовой среды в рабочем пространстве печей и установок, в результате чего удается значительно повысить интенсивность производства и качество получаемой продукции. Применение газа для промышленных установок улучшает условия труда и способствует росту его производительности. Использование природного газа в промышленности позволяет осуществить принципиально новые, прогрессивные и экономически эффективные технологические процессы. Кроме того, применение газа в качестве топлива позволяет значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воздушный бассейн в городах и промышленных центрах.
Газовая промышленность является одной из наиболее динамичных, бурно развивающихся отраслей народного хозяйства. Развитие добычи газа обуславливается ростом газопотребления, который осуществляется, во-первых, путем увеличения объемов использования его в городах, уже газифицированных к настоящему времени, а во-вторых, за счет газификации новых городов и населенных пунктов, в том числе в сельской местности.
Распределительные системы газоснабжения становятся едиными для областей и республик, и для их проектирования, строительства и эксплуатации необходимы глубокие знания специалиста. Рост потребления газа в городах, поселках и сельской местности, а также масштабность распределительных систем ставят перед инженером по газоснабжению новые и сложные задачи, связанные с развитием и реконструкцией систем, повышением их надежности, необходимостью экономичного использования газа и защиты воздушного бассейна от загрязнений.
Распределительные сети являются сложными многокольцевыми системами, экономичное проектирование которых должно базироваться на современных методах оптимизации с учетом вероятностного характера функционирования и обеспечение требуемой надежности подачи газа потребителям.
Снижение стоимости и металлоемкости систем газоснабжения имеет большое народнохозяйственное значение. Вторая, не менее важная задача заключается в обеспечении полного и надежного газоснабжения всех предусмотренных потребителей. Именно скоординированное решение обеих задач позволяет достигнуть высокой эффективности использования газа. Эта проблема решается, начиная с проектирования, когда определяются основные параметры системы, и далее непрерывно в течение всего периода эксплуатации. Все достоинства газового топлива могут быть рационально использованы только специалистами, хорошо усвоившими основы газоснабжения и строго соблюдающими правила безопасности в газовом хозяйстве.
Неоспоримые достоинства газа и наличие его значительных запасов создают условия для дальнейшего развития газоснабжения страны.
1. Разработка системы газоснабжения микрорайона
1.1 Технико-экономическое обоснование проектных решений
Задачей технико-экономической оптимизации является определение таких параметров систем, которые для достижения заданного полезного результата требуют наименьших затрат материальных, энергетических, денежных или других ресурсов.
Одним из решений является использование полиэтиленовых труб. Применение полиэтиленовых газопроводов существенно сокращает эксплуатационные затраты за счет отсутствия коррозии и устранения ее последствий. За счет отсутствия изоляционных работ и контроля их качества, сокращаются объемы сварочных работ (особенно при использовании длинномерных труб и выполнения соединений полиэтиленовых труб с помощью муфт), снижение объемов трубоукладочных работ, отсутствие необходимости защиты от коррозии, строительно-монтажные работы по строительству полиэтиленовых газопроводов меньше по сравнению со стальными в среднем на 15%.
Зная диаметры газопроводов, можно рассчитать стоимость строительства стальных и полиэтиленовых газопроводов, пользуясь данными о стоимости одного погонного метра стальных и полиэтиленовых труб и стоимости их монтажа.
При расчете экономической эффективности капитальных вложений за базовый вариант был принят вариант со стальным газопроводом, за внедряемый – вариант с полиэтиленовым газопроводом.
Схема газоснабжения – двухступенчатая, с кольцевой сетью среднего давления. Длина газопровода условным диаметром 150 мм – 1848 м, 100 мм – 226 м, 50 – 298 м. Количество ШРП принято равным 7 шт, 1ГГРП.
Определяем стоимость строительства газопровода по базовому и внедряемому вариантам с помощью сметно-нормативной базы по строительству газопровода (ГЭСН 2001 и ФЕР 2001), пользуясь данными о средней (фактической) стоимости 1 п.м. соответственно стального и полиэтиленового газопровода. При этом учитывается, что прокладка стального газопровода производится из труб с изоляцией весьма усиленного типа, а полиэтиленового – из прямых отрезков по 10 м. Сварка стальных труб электродуговая, полиэтиленовых – встык нагретым элементом, частично с помощью деталей с закладными электронагревателями (углы поворота). В таблице 1 приведены стоимостные показатели стальных и полиэтиленовых газопроводов.
Таблица 1
| Условный диаметр | Стоимость; руб/п.м. | |
| сталь | полиэтилен | |
| 60 | 215 | 117 |
| 100 | 396 | 435 |
| 150 | 926 | 973 |
В таблице 2 приведены показатели капитальных вложений в строительство газопровода (стального и полиэтиленового)
Таблица 2
| стоимость, тыс. руб. | ||
|
внедряемый вариант – полиэтиленовые газопроводы | базовый вариант – стальные газопроводы | |
| 1.затраты на оборудование для снижения давления газа | ||
| ГГРП (1 шт) | 1950 | 1950 |
| ШРП (1 шт) | 292 | 292 |
| 2.затраты на сооружение газопроводов | ||
| стальные | - | 4694 |
| полиэтиленовые | 4267 | - |
| 3.затраты на защиту от коррозии | ||
| строительство станции катодной защиты (1 шт) | - | 30 |
| устройство антикоррозионной изоляции | - | 120 |
| ИТОГО | 6509 | 7086 |
Как видно из таблицы 2, сметная стоимость строительства полиэтиленового газопровода на 8% меньше по сравнению со стальным газопроводом.
Определение годового экономического эффекта от использования полиэтиленового газопровода вместо стального по формуле
Гэ =(Эб +0,12×Кб )-(Эв +0,12×Кв ) (1)
где Эб , Эв – эксплуатационные затраты по базовому и внедряемому варианту, тыс.руб./год.;
Кб , Кв – капитальные вложения по базовому и внедряемому варианту, тыс. руб./год.;
0,12 – коэффициент окупаемости капитальных вложений, 1/год.
Определим эксплуатационные затраты по базовому и внедряемому варианту.
Из опыта эксплуатации были получены ориентировочные коэффициенты эксплуатационных затрат в % от капитальных вложений: 5,2% - на стальные газопроводы; 3,1% - на полиэтиленовые, что составляет 368 и 202 тыс. руб./год соответственно. Отсюда по формуле (1)
(368+0,12×7086)-(202+0,12×6509)=235 тыс.руб./год.
При проведении сравнительного анализа применения стальных и полиэтиленовых газопроводов можно сделать следующие выводы:
- с точки зрения материала, применяемого при строительстве сетей, предпочтение следует отдавать полимерным технологиям, как более экономичным;
- экономия объясняется отсутствием необходимости в дополнительных затратах на выполнение весьма усиленной изоляции стальных газопроводов, сооружение и дальнейшую эксплуатацию станции катодной защиты.