Газовый «спрут» опутал украинцев

Под единой системой газоснабжения (ЕСГ) понимается объединение газоснабжающих систем, охватывающих значительную часть нашей страны. Каждая газоснабжающая система представляет собой совокупность газовых промыслов, магистральных газопроводов, подземных хранилищ газа и газораспределительных станций, объединенных единым гидродинамическим режимом добычи, транспорта, хранения и распределения природного газа. 

 

Таким образом, каждая газоснабжающая система как подсистема ЕСГ включает в себя всю технологическую цепочку от пласта до потребителя и распадается на две подсистемы: газодобывающую и газотранспортную. С точки зрения структуры и функционального назначения систему газоснабжения (в том числе и ЕСГ страны) можно представить укрупненно в виде пяти относительно независимых по характеру и критериям функционирования подсистем: 

– источники природного газа; 

– сооружения по его обработке (подготовке); 

– магистральные газовые сети; 

– региональные распределительные сети; 

– потребители газа. 

 

Назначение первых двух подсистем – подготовка заданного количества природного газа. Основное назначение третьей подсистемы, которая представляет собой довольно сложную разветвленную сеть магистральных газопроводов – транспорт газа к местам его потребления (города, регионы) или накопления (газовые хранилища). Назначение четвертой подсистемы – доставка и распределение газа конкретным потребителям (промышленные предприятия, коммунально-бытовые газоиспользующие установки и др.) данного региона. Транспорт газа в этой подсистеме осуществляется в виде потоков под воздействием потенциальной энергии давления газа, которая ему была сообщена в магистральном газопроводе перед входом в региональную газовую распределительную сеть (РГРС). 

 

 

Четвертая подсистема (РГРС) является наиболее сложной и разветвленной подсистемой системы газоснабжения. Режимы работы по давлению в ней (2 кПа – 1,2 МПа) значительно ниже рабочих давлений в третьей подсистеме (до 5 – 7,5 МПа), что и обеспечивает необходимую энергию для работы по доставке газа потребителю. 

Устойчивость работы всей системы газоснабжения во многом (если не в решающей степени) зависит от качества функционирования четвертой подсистемы, где собственно и реализуется главная функция системы – процесс удовлетворения потребителей газом. Процессы газопотребления имеют постоянно меняющийся во времени, стохастический характер, зависящий от многих факторов. Поэтому важно с учетом этого иметь возможность прогнозирования состояния данной подсистемы на планируемый период Тпл, чтобы внести минимальные возмущения в работу всей системы газоснабжения.

 

Кроме этого, важность и ответственность четвертой подсистемы состоит еще и в том, что здесь при правильно организованном, рациональном планировании потокораспределения внутри подсистемы можно получить экономию природного газа за счет оптимальных режимов его сгорания, уменьшения утечек, а также улучшить показатели, характеризующие надежность обеспечения потребителей газом. Система трубопроводного транспорта Украины включает магистральный и промышленный трубопроводный транспорт. Газопроводные сети систем газоснабжения населенных пунктов принадлежат к объектам промышленного трубопроводного транспорта. 

 

В системах газоснабжения населенных пунктов могут использоваться такие энергоносители: 

- природный газ; 

- сжиженные углеводородные газы (СУГ); 

- смесь паров пропана и бутана с воздухом. 

Основным топливом в системах газоснабжения Украины является природный газ. Трубопроводный транспорт газа играет решающую роль в газоснабжении коммунальных и промышленных потребителей Украины. Рассмотрим основные элементы традиционной системы газоснабжения на базе природного газа в масштабе страны. 

 

Природный газ из газового месторождения поступает на установку подготовки газа к транспорту (УПГТ). Очищенный газ подается в газотранспортную систему (ГТС), основным элементом которой являются магистральные газопроводы. 

 

Магистральные газопроводы (МГ) представляют собой сложные соружения, состоящие из собственно газопроводов, компрессорных и газораспределительных станций, установок по очистке, осушке и одоризации газа. Современные магистральные газопроводы характеризуются значительной протяжностью, большими диаметрами (700-1400 мм), сложной геометрической структурой (наличие нескольких нитей, соединенных перемычками, лупингов, простых и сложных по структуре ответвлений к потребителям газа и т.п.). По газопроводам газ транспортируется за счет энергии сжатия. Необходимое давление газа (до 7,5 МПа) создают головная компрессорная станция (ГКС), которая находится в начале магистрального газопровода (используется, когда давление газа на промысле недостаточно для его транспортировки по МГ) и промежуточные дожимные компрессорные станции (ДПКС). 

 

В конце магистрального газопровода, а также в конце отводов от него, осуществляется распределение газа потребителям с помощью газораспределительных станций (ГРС). ГРС обычно сооружают близ городов или других населенных пунктов. Основная их функция - снижение давления газа и автоматическое его поддержание на заданном уровне (0,3-1,2) МПа в зависимости от схемы газоснабжения. 

 

 

После ГРС природный газ поступает в систему газоснабжения населенного пункта. Газ от газовых скважин до городских потребителей. Газ из скважин поступает в промысловые пункты сбора газа и затем в головные сооружения магистрального газопровода, где производится очистка его от механических примесей, осушка, замер количества. После такой подготовки газ направляется в магистральный газопровод. Для поддержания в газопроводе давления на заданном уровне, необходимом для транспортирования газа, на трассе газопровода через каждые 150 км сооружают компрессорные станции. На линейной части магистральных газопроводов устанавливают запорную арматуру, а также вспомогательное оборудование (электрохимзащиту, системы телемеханики и т.п.). Особенно ответственными участками магистрального газопровода являются его переходы через естественные (реки, овраги) и искусственные (железные и автомобильные дороги) препятствия. На конечных участках МГ располагаются ГРС для снижения давления газа, поступающего в городские газовые сети. Для создания запасов газа на магистральном газопроводе устраивают подземное хранилище газа (ПХГ). 

Режим работы магистрального газопровода предусматривает равномерную подачу газа от газовых промыслов до потребителей. Однако, потребление газового топлива происходит неравномерно: летом оно уменьшается, а зимой — возрастает. Покрытие сезонной неравномерности потребления газа осуществляется следующими методами: хранением газа в газгольдерах; использованием буферных потребителей; организацией подземного хранения газа. Фактическое потребление газа характеризуется значительной неравномерностью на протяжении суток, месяца и года. Сложной проблемой в масштабе страны является сезонная неравномерность потребления газа. 

 

Наиболее эффективным и экономичным способом регулирования этой неравномерности является включение в систему газоснабжения подземных хранилищ газа. Широчайшее использование в Украине приобрели пластовые подземные хранилища газа, которые созданы в истощенных газовых и нефтяных месторождениях или водоносных горизонтах. Система газоснабжения населенных пунктов состоит из источника газоснабжения (магистральный газопровод или газонаполнительная станция СУГ), сложной по структуре газовой распределительной сети и внутреннего газоиспользующего оборудования.  

 

 

Сети газоснабжения населенных пунктов в зависимости от величины максимального рабочего давления подразделяются на газопроводы высокого, среднего и низкого давления. Газопроводы разных давлений связывают между собой системой газорегуляторных пунктов (ГРП). Все элементы общей системы газоснабжения гидравлически связаны между собой. Изменение режима работы одного из них (например, изменение объемов добычи газа, изменение производительности газопровода, давления газа в нем и т.п.) вызывает соответствующие изменения режима работы всех других элементов, в том числе системы газоснабжения населенных пунктов.