АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА

ANALYTICAL APPROACH TO THE OPTIMIZATION OF THE GAS SUPPLY SYSTEM OF THE REPUBLIC OF TUVA

Dolaana Dongak

Far Eastern Federal University. Engineering School. Department of Oil and Gas and Petrochemistry

Аннотация. В докладе рассмотрен способ рациональной схемы снабжения Республики Тыва газовым топливом. На выбор оптимального и наиболее надёжного варианта существенное влияние оказывает характеристика объекта газоснабжения, то есть планировка населённого пункта, плотность и этажность застройки, численность населения, рельеф местности, климато-географические условия.

Abstract. The reserch considers a rational scheme for supplying the Republic of Tuva with gas fuel. The choice of the optimal and most reliable option is significantly influenced by the characteristics of the gas supply facility, that is, the layout of the settlement, the density and number of storeys of the building, population, terrain, climatic and construction site.

Ключевые слова: оптимизация газоснабжения, ГРС, газовое топливо, сейсмоопасный, Республика Тыва.

Существует два варианта снабжения газовым топливом: газотранспортное и автономное газоснабжение.

Выбор варианта снабжения газового топлива для покрытия коммунально-бытовых и производственных нагрузок городских и населенных пунктов следует производить на основании технико-экономического сравнения различных вариантов с учетом топливно-энергетического баланса Республики, климатических и других условий.

Республика Тыва расположена в центральной части Азиатского материка и относится к Восточно-Сибирскому региону. По характеру рельефа территория делится на 2 части: восточную – горную, охватывающую бассейны рек Бии-Хем и Каа-Хем, и западную, включающую Тувинскую котловину и окружающую её хребты. В целом горные системы занимают более 80 % всей территории Республики, и лишь менее 20 % приходится на межгорные котловины [6].

Площадь Республики Тыва 168,6 тыс. кв. км. В Тыве проживает 316,1 тыс. человек. Плотность населения 1,91 чел. на 1 кв. км. Территориально население размещено крайне неравномерно, и заселённость остается очень низкой. Средняя плотность населения на 1 кв. км составляет 2 человека. Сравнительно густо заселены центральные и западные районы. Тоджинский, Монгун-Тайгинский и южные районы, а также Тере-Хольская котловина наименее заселены. Здесь на 1 кв. км приходится менее 1 человека. Планировка является прямоугольной или близкая к ней. В республике промышленное производство представлено топливно-энергетическим комплексом, горнодобывающей, лесной, деревообрабатывающей. В республике 43 крупных и средних предприятий. Промышленные предприятия, объекты экономики в основном сосредоточены в г. Кызыле.

Наиболее развита добыча угля, что говорит, в качества котельно-печного топлива используют в основном уголь. Кроме Тоджинского и Тере-Хольского, где используется в качестве котельно-печного топлива дрова. В качестве источников энергоснабжения используется уголь, мазут и электрическая энергия от распределительных электросетей [7].

Из выше перечисленных характеристик газоснабжаемого объекта, выбирается комбинированный вариант снабжения газовым топливом.

В центральной и западной части Республики предпочтительным видом топлива является сетевой газ. Это обосновывается тем, что:

1. эта часть территории является равнинной, что говорит о возможности прокладки газопровода;
2. большая часть населения сосредоточена в центральной и западной части;
3. крупные промышленные предприятия расположены в центральной части.

В труднодоступных и малозаселенных районах, таких как Тоджинский, Монгун-Тайгинский и Тере-Хольский, в качестве топлива по экономическим соображениям выгодно использовать сжиженный углеводородный газ.

На выбор наиболее надёжного варианта оптимизации по структуре существенное влияние оказывает планировка объекта газоснабжения, плотность и этажность застройки, объёмы потребляемого газа, наличие и характеристика газопотребляющих установок, стоимость труб, оборудования и др.

Для города с населением 50–250 тыс. чел. рекомендуются двухступенчатые системы газоснабжения, в которых газ от ГРС по сети среднего или высокого давления подается к ГРП и крупным потребителям, а от ГРП по сети низкого давления распределяется по территории города. Давление в первой ступени при снабжении природным газом составляет обычно 0,3 МПа, но возможно и давление 0,6 Мпа [3].

По степени механизации работ можно оптимизировать систему с квартальными регуляторными пунктами (КРП). КРП оборудуют регуляторами малой производительности, соответствующей потребности примерно одного квартала; КРП (ШРП) размещены в отапливаемых шкафах, расположенных на стене здания или вблизи него. Пропускная способность (ШРП) 100-500 м³ /ч, радиус действия до 500 м. Средний диаметр подводящих газопроводов 50-100 мм.

При выборе материала газопровода обращают внимания на климат и сейсмику объекта газоснабжения. Республика Тыва является одним из сейсмоопасных в России. Средняя сейсмическая активность составляет 9 баллов [1]. Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью 0,92 равна - 48 [2]. Для строительства газопроводов применяются стальные трубы [5].

В результате выбора рациональной схемы снабжения РТ газовым топливом в населенных пунктах была выбрана тупиковая одноступенчатая газотранспортная сеть низкого давления с шкафными ГРП. В столице Республики, в городе Кызыл, с учетом большого числа населения и наличием крупных промышленных предприятий была предусмотрена двухступенчатая газотранспортная сеть среднего и низкого давления с квартальными регуляторами пункта (ШРП).  Во всех случаях применяются стальные трубы с компенсаторами.

Для трех районов, Тоджинский, Монгун-Тайгинский и Тере-Хольский, была выбрана автономная система снабжения сжиженным газом. Выбранный вариант является наиболее выгодным, поскольку прокладка газопровода в малозаселенных горных условиях населенных пунктов нецелесообразна.

Список литературы:

1. СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах. Москва, 2016. – 46 с.
2. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. Москва, 2012. – 184 с.
3. Медведева, О.Н. Рекомендации по развитию структуры снабжения потребителей газовым топливом. Наука и образование, – 2010: материалы Юбилейной международной НТК, посвященной 60-летию МГТУ. – Мурманск: МГТУ, 2010. – С. 1109-1112.
4. Медведева, О.Н. Сравнение вариантов систем газоснабжения потребителей. Вестник СГТУ. – Саратов: СГТУ. – 2010. – №4 (51). – выпуск 3.– С.128-133.
5. Наваретте Д.Д. Особенности строительства трубопроводов в районах с высокой сейсмичностью. Электронный ресурс: URL: http://earthpapers.net (Дата обращения: 30.11.2018).
6. Официальный портал Республики Тыва. Физико-географическая характеристика. Электронный ресурс: URL: http://gov.tuva.ru/region/geography/ (Дата обращения 28.11.2018)].
7. Официальный портал Республики Тыва. Социально-экономическая характеристика Республики Тыва. Электронный ресурс: URL: http://gov.ru/document/1622950 (Дата обращения 28.11.2018)