Дипломная работа: Газифікація с. Козіївка Харківської області природним газом одноступеневою системою, з розробкою газифікації житлового будинку та рекомендацій по забезпеченню водопостачання, водовідведення та опалення будинку
2.5 Газопостачання житлового будинку
2.5.1 Визначення витрат газу
Згідно завдання проектую і розраховую внутрішньобудинковий та газопровід для одноповерхового будинку. В кухні встановлена газова плита ПГ-4 та опалювальний котел HERMAN HABITAT 23E.
Ввід газопроводу передбачаю в кухні. План газозабезпечення індивідуального будинку приведений в графічній частині.
Визначаю витрати газу, V, м3/год, кожним газовим приладом по формулі
V=3,6*Q/Qнр *η, (2.22)
де Q теплова потужність газового приладу, кВт;
η коефіцієнт корисної дії.
Vпг = 3,6*11,165/34 = 1,18 м3/год.
Vк = 3,6 × 23,6 / 34*0,904 = 2,69 м3/год
Витрати газу квартирою, Vкв., м3/год, визначаю по формулі
Vб = Vпг+ Vк (2.23)
Vб= 1,18+2,69 =3,87 м3/год.
Розрахункову витрату газу визначаю по формулі
Vр= Vн *Кsim*n, (2.24)
де Кsim – коефіцієнт одночасності [21],
n кількість квартир.
Vр = 3,87*0,85*1 = 3,3 м3/год
По витраті газу квартирою вибираємо лічильник: так як витрата газу квартирою складає 3,3 м3/год., тоді проектую встановлення лічильника типу G4
2.5.2 Гідравлічний розрахунок внутрішньобудинкових газопроводів
Гідравлічний розрахунок розпочинаю від точки підключення дворового газопроводу до вулично мереж ΔPк=100Па і (точка 1). Кінцева точка розрахунку – останній газовий прилад найвіддаленішого прилада. Рекомендуємий перепад тиску згідно ДБН склада 600Па. Так як втрата тиску на газовий лічильник ΔPл=200Па, опір пальника інфрачервоного випромінювання ΔPк=100 Па, Тоді допустим втрати тиску будуть складати: ΔP = 200+100 = 300 Па.
Діаметри газопроводів визначаю, користуючись номограмою низького тиску, по розрахунковій витраті газу на питомих втратах тиску. Розрахункову витрату газу визначаю за формулою:
Vp = Vн Ksim, (2.25)
Питому втрату тиску визначаю за формулою
R
= 
, (2.26)
R = 300/33,16 = 9,05 Па/м
де lp сума розрахункових довжин по головній магістралі, м.
Розрахункову довжину визначаю за формулою
lp
= L г (1 +
), (2.27)
де L дійсна довжина ділянки газопроводу;
α надбавка на місцеві опори, %
Мінімальний діаметр для підземного газопроводу 50 мм, діаметр газового стояка 20 мм для підводу до приладів 15 мм. Гідравлічний розрахунок виконую в форм таблиці (дивись таблицю 2.11)
2.11 Гідравлічний розрахунок внутрішньо- будинкових газопроводів
|
Ді- лян- ки |
Кть ква-рти N чол |
Ном. Вит- рата газу Vн м3/год |
Коеф. Одно-часно-сті Кsim |
Розрахункова витрата газу Vр м3/год |
Геом. дов- жина Lг м |
Над- бавка на місце- ві опори α% |
Розрахун- кова дов- жина Lp м |
Умов- ний діаметр dу мм |
Пито- ма витра- та тиску R Па |
Втра- ти тиску ΔP Па |
| 1–2 | 1 | 3,87 | 0,85 | 3,3 | 3,6 | 10 | 3,96 | 32 | 1 | 3,96 |
| 2–3 | 1 | 3,87 | 0,85 | 3,3 | 12,3 | 25 | 15,4 | 20 | 3 | 46,2 |
| 3–4 | 1 | 2,69 | 0,85 | 2,3 | 2,5 | 450 | 13,8 | 15 | 6 | 82,8 |
| Всього | 33,16 | 132,96 | ||||||||
Таким чином, загальні витрати тиску у внутрішньобудинкових газопроводах, Σ DР, Па будують складати
Σ DР = DРпал + DРл - DРг;
Σ DР =200 + 100 +132,96 = 432,96 Па < 600 Па
Як видно, сумарні втрати тиску не перевищують рекомендованого перепаду.
3. Організаційно-будівельна частина
Проект виконання робіт розробляю по спорудженню підземного сталевого газопроводу по селищній вулиці при малоповерховій забудові; вулиця має рівнинний характер; геодезична відмітка початку будівництва 209; довжина газопроводу, на який виконується проект 250 м; геодезична відмітка останнього пікету газопроводу 208,1; переважна більшість ґрунтів по трас віднесена до другої категорії. Виконання робіт ведеться сталевою трубою по ГОСТ 10705; довжина окремої труби – 10 м.
3.1 Організація будівництва вуличного газопроводу
Земляні роботи по риттю траншеї і котлованів повинн виконуватися після розбивки траси газопроводу, визначення меж розбивки встановлення попереджуючих знаків про наявність на даній ділянці траси підземних комунікацій.
Згідно «Правил безпеки систем газопостачання України» газопроводи, які транспортують осушений газ, дозволяється прокладати в зон промерзання ґрунту.
У відповідності до вимог [1] відстань від поверхні ґрунту до верху ізольованої труби складає 0,8 м. Для визначення глибини транше необхідно визначити діаметр ізольованої труби, який знаходжу згідно формули
Dізл=Dзовн+2Т, (3.1)
де Dзовн – зовнішній діаметр труби, м;
Т – товщина шару ізоляції (для «дуже посиленої» ізоляції Т=9 мм), м.
Dізл= 57+2*9=75 мм = 0,075 м
На підставі ДБН В.2.5–20–2001 визначаю глибину траншеї, Нтр, м, по формулі
Нтр=Нзакл+Dізл, (3.2)
де Нзакл – глибина закладання (згідно вимог ДБН Нзакл=0,8 м), м;
Dізл – діаметр ізольованої труби, м.
Нтр=0,8+0,075=0,86 м
Остаточна глибина траншеї становить
Нтр ост=Нтр=0,86 м
Ширина дна траншеї для прокладання сталевих газопроводів залежить від способу вкладання та діаметра ізольованої труби і може бути визначена за формулою
В=Dізл+0,3≥0,7, (3.3)
де Dізл – діаметр ізольованої труби, м.
В=0,075+0,3=0,38<0,7 м
Але остаточно ширину низу траншеї приймаю по ширині ріжучо кромки ковша екскаватора, попередньо прийнявши пневмоколісний екскаватор з оберненою лопатою марки ЭО-2621 з ємкістю ковша 0,25 м3 та шириною ріжучої кромки (ШРК) 0,77 м. В процесі виконання роботи стінки транше обрушуються і величина цього обрушення визначається категорією ґрунту. Таким чином, остаточна ширина низу траншеї може бути визначена за формулою
Вост=ШРК+δ (3.4)
де ШРК – ширина ріжучої кромки (ШРК=0,77 м), м;
δ – величина обрушення (для другої категорії ґрунту δ=0,1 м), м.
Вост=0,77+0,1=0,87 м
Згідно вимог для другої категорії ґрунту максимальна глибина траншеї з вертикальними стінками і без кріплення становить 1,2 м, а тому після проведення необхідних розрахунків траншея буде виконана з прчмими стінками.
3.2 Підрахунок об’ємів робіт і вибір ведучого механізму, підрахунок об’ємів робіт затрат праці
При будівництві підземних газопроводів розробка ґрунту полягає у копанні шурфів в місці врізання газопроводу та з метою виявлення місць перетину з іншими нженерними комунікаціями, риття траншеї, поширення приямків для зварювання неповоротних стиків. В процесі копання траншеї екскаватор не створює рівного дна, тому завжди необхідно робити ручну зачистку, величина якої по глибині для вибраного типу екскаватора становить 0,1 м. Для спрощення підрахунки веду на один метр траншеї.
Визначаю об’єм ґрунту, що розробляється при копанні шурфів, за формулою на 1 погонний метр
νшур=В*Н*λ, (3.5)
де В-ширина низу траншеї, м;
Н глибина траншеї, м;
λ довжина траншеї, м.
νшур=0,87*0,86*1=0,75 м3
Об’єм рунту, що розробляється при копанні траншеї екскаватором визначаю згідно формули
νекс=В*(Н-с)* λ, (3.6)
де В-ширина низу траншеї, м;
Н глибина траншеї, м;
с величина недобору (для екскаватора ЭО-2621 с=0,1 м), м;
λ довжина траншеї (прийняла 1 м), м.
νекс=0,87*(0,86–0,1)*1=0,66 м3
Об’єм рунту, що розробляється при ручній зачистці дна траншеї визначаю за формулою на 1 погонний метр
νруч зач=В*с* λ (3.7)
де В-ширина низу траншеї, м;
с величина недобору (для екскаватора ЭО-2621 с=0,1 м), м;
λ довжина траншеї, м.
νруч зач=0,87*0,1*1=0,09 м3
Визначаю об’єм земляних робіт по поширенню приямків для зварювання неповоротних стиків. Згідно вимог приямок копається на 0,7 м нижче дна траншеї, а отже глибину приямка визначаю за формулою
Нпр=Нтр ост+0,7, (3.8)
де Нтр ост – остаточна глибина траншеї, м.
Нпр=0,86+0,7=1,56 м
Згідно вимог [1] ширину низу приямку визначаю за формулою
Впр=Dізл+1,2, (3.9)
де Dізл діаметр ізольованої труби, м.
Впр=0,075+1,2=1,28 м
Ширину верху приямку визначаю за формулою
В′пр= Впр+2*m*Нпр, (3.10)
де Впр ширина низу приямку, м;
m величина крутизни відкосу (для другої категорії ґрунту m=0,5);
Нпр глибина приямка, м.
В′пр=1,28+2*0,5*1,56=2,56 м
Об’єм розробленого ґрунту при поширенні приямків визначаю за формулою
νпр=
, (3.11)
де Впр ширина низу приямку, м;
В′пр ширина верху приямку, м;
Нтр глибина приямку, м;
l – довжина траншеї (прийняла 1 м), м;
νекс об’єм ґрунту, що розробляється при копанні траншеї екскаватором, м3.
Vпр= (1,28+2,56)/2*1,56*1–0,66=2,34 м3
Форма і габарити приямку диктуються вимогами техніки безпеки, а також умовами зручност проведення зварювальних робіт.
З метою визначення робочої ширини будівельного майданчика розраховую ширину відвалу. Для її визначення необхідно врахувати збільшення об’єму після рихлення. Розрізняють два показники рихлення ґрунту: коефіцієнт початкового рихлення – К1, який показує ступінь рихлення щойно розробленого рунту; коефіцієнт кінцевого рихлення – К2, який показує ступінь рихлення злежаного або втрамбованого ґрунту після його засипання. Для дано категорії ґрунту К1=1,2, К2=1,04.
Таким чином загальний об’єм ґрунту у відвалі на один метр траншеї визначаю за формулою
ν΄заг=νшур* К1, (3.12)
де νшур об’єм ґрунту, розробленого при копанні шурфу, м3;
К1 – коефіцієнт початкового рихлення (К1=1,2).
ν΄заг=0,75*1,2=0,9 м3
Знаючи загальний об’єм землі по копанню шурфу, розраховую габаритні розміри відвалу згідно слідуючих формул
hвід=
, (3.13)
де νзаг об’єм ґрунту у відвалі на один метр траншеї, м.
hвід=√0,9=0,81 м
Ширину відвалу визначаю згідно формули
Ввід=2*hвід, (3.14)
де hвід висота відвалу, м.
Ввід=2*0,81=1,62 м
Визначивши всі об’єми по розробці ґрунту визначаю загальний об’єм робіт по копанню
νзаг=νшур*lшур*nшур+νекс*(L-lшур*nшур)+νруч зас*(L-lшур*nшур)+νпр*lпр*n, (3.15)
де νшур об’єм ґрунту, що розробляється при копанні шурфів, м3;
νекс об’єм ґрунту, що розробляється при копанні траншеї екскаватором, м3;
νруч зас – об’єм ґрунту, що розробляється при ручній зачистці дна траншеї, м3;
νпр об’єм розробленого ґрунту при поширенні приямків, м3;
lшур – довжина шурфу, м;
L довжина траси газопроводу, м;
lпр – довжина приямку, м;
n кількість приямків, шт.;
nшур кількість шурфів, шт.
νзаг=0,75*2*4+0,66*(250–8)+0,09*(250–8)+2,34*2*1=192,18 м3
Об’єм рунту у відвалі визначаю згідно формули
V1=νзаг*К1, (3.16)
де νзаг загальний об’єм робіт по копанню, м3;
К1 коефіцієнт первинного рихлення, (К1=1,2).
V1=192,18*1,2=230,6 м3
Після вкладання газопроводу на постіль він спочатку засипається м’яким ґрунтом з відвалу на 0,2 м вище верхньої відмітки ізольованої труби, з пошаровим ущільненням ручною трамбівкою та підбивкою «пазух».
Об’єм рунту для присипки газопроводу визначається за формулою
νруч
пр=
, (3.17)
де Dізл – діаметр ізольованої труби, м;
В-ширина низу траншеї, м.
νруч пр=0,87*(0,075+0,2)*1–3,14*0,0752 /4*1=0,23 м3
Об’єм бульдозерної засипки визначаю за формулою
νбул=В*(Н-Dізл-0,2)*l, (3.18)
де Dізл – діаметр ізольованої труби, м;
В-ширина низу траншеї, м;
Н глибина траншеї, м.
νбул=0,87*(0,86–0,075–0,2)*1=0,5 м3
Об’єм робіт по засипці приямків рівний об’єму робіт по поширенню приямків.
Визначаю об’єм робіт по зворотній засипці за формулою
V2=(νруч пр*L+νбул*L+νпр*lпр*n)*К2, (3.19)
де νруч пр – об’єм ґрунту по ручній присипці газопроводу, м3;
νбул об’єм ґрунту по бульдозерній засипці, м3;
νпр об’єм ґрунту по засипці приямку;
L довжина траси газопроводу, м;
lпр – довжина приямку, м;
n кількість приямків, шт.;
К2 коефіцієнт вторинного рихлення, (К2=1,04).
V2=(0,23*250+0,5*250+2,34*2*1)*1,04=195,92 м3
Визначаю об’єм робіт по вивезенню ґрунту
V3=νзаг*(К1-К2)+νтруб*L, (3.20)
де νзаг загальний об’єм робіт по копанню, м3;
К1 коефіцієнт первинного рихлення, (К1=1,2);
К2 коефіцієнт вторинного рихлення, (К2=1,04);
νтруб об’єм ізольованої труби, м3;
L довжина траси газопроводу, м.
V3=192,18*(1,2–1,04)+0,004*250=31,75 м3
Складаю баланс земляних робіт. Нев’язка в підведенню балансу повинна становити не більше ±5%.
, (3.21)
де V1 – об’єм ґрунту у відвалі, м3;
V2 – об’єм робіт по зворотній засипці, м3;
V3 – об’єм робіт по вивезенню ґрунту, м3.
(230,6 (195,92+31,75))/230,6*100% = 0,1 < ±5%
Основним фактором, який забезпечує своєчасне виконання робіт при потоково-захватному методі є правильно визначена потокова швидкість будівництва. При спорудженн підземних газопроводів найбільш трудомістким є виконання земляних робіт, тому нтенсивність потоку визначається по погонній (умовній) швидкості руху екскаватора, яка може бути визначена по формулі
V = П / V*Tзм, (4=3.22)
де П продуктивність екскаватору, м3/зміну;
V середній об’єм ґрунту на даній ділянці, який приходиться на 1 м траншеї, м3;
Тзм час зміни, год (Тзм=8 год).
V = 76,19/0,66*8=14,4 м/год
Для риття траншеї під газопровід мною попередньо прийнятий екскаватор ЭО-2621 з об’ємом ковша 0,25 м3 та оберненою лопатою, змінна продуктивність якого визначається за формулою
