Перед подачею газу в магістральний трубопровід газ очищують від шкідливих домішок і вологи на спеціальних установках. Магістральні газопроводи або відпайки від них закінчуються газорозподільчими станціями (ГРС), що призначені для зниження тиску і підтримання його на завданому рівні перед подачею газу в газорозподільчу мережу. ГРС є, так би мовити, межею між магістральним газопроводом і розподільчою мережею міста або району.
Споживання газу в містах поділяється на такі групи:
- побутове (для приготування їжі та гарячого водопостачання);
- комунально-побутове (споживання в будівлях сфери обслуговування і громадських будинках);
- на опалення та вентиляцію будівель;
- промислове.
Системи газифікації являють собою комплекс магістральних газопроводів, підземних газосховищ і кільцевих газопроводів, що забезпечують транспортування і розподіл газу.
Міські газопроводи класифікуються:
- за видом газу, що транспортується – газопроводи природного газу, попутного нафтового газу, зріджених вуглеводневих газів, змішаного газу. Для великих міст використовується головним чином природний газ, хоча в районах малоповерхової забудови може використовуватися й зріджений газ;
- за тиском газу – газопроводи низького, середнього, високого тиску;
- за місцеположенням відносно поверхні землі – підземні (підводні), надземні (надводні);
- за розташуванням у системі планування міста – зовнішні (вуличні, внутрішньомікрорайонні) і внутрішні (внутрішньобудинкові);
- за призначенням у системі газопостачання - міські магістральні, розподільчі, вводи, ввідні газопроводи (ввід в будинок);
- за принципом побудови розподільчих газопроводів – закільцевані (кільцеві), тупикові, мішані;
- за матеріалом труб - металеві (сталеві), неметалеві (пластмасові, азбестоцементні, гумовотканинні та ін.).
Газорозподільча мережа являє собою систему сталевих трубопроводів і устаткування, що служить для транспортування і розподілу газу в середині міста. В розподільчій мережі обов’язково будуть ГРП, в яких тиск газу знижується до рівня, необхідного споживачу. Залежно від максимального робочого тиску міські розподільчі газопроводи поділяються на: високого тиску, середнього (обоє служать для живлення газопроводів низького тиску через ГРП, подачі газу промисловим, крупним комунальним і сільськогосподарським підприємствам) і низького тиску (призначені переважно для постачання житлових будинків, громадських будівель і невеликих комунальних підприємств).
Газові мережі – це складна інженерна система трубопроводів для подачі газу споживачам. Ці мережі прокладаються в ґрунті на розділювальних смугах і під тротуарами. Для газопроводів встановлені наступні величини тиску газу (кгс/см2 ): низький – до 0,05; середній – від 0,05 до 3; високий – від 3 до 12. Житлові, громадські будівлі і комунально-побутові споживачі отримають газ низького тиску; промислові підприємства, теплоцентралі і котельні – газ середнього або низького тиску. Мінімально допустима глибина закладання газопроводів на вулицях з удосконаленими покриттями повинна становити не менше 0,8 м, а на ділянках без удосконалених дорожніх покриттів – не менше 0,9 м від верха дорожнього покриття до верху труби. Цю величину допускається зменшувати до 0,6 м в місцях, де не передбачається рух транспорту. По трасі газопроводів, що прокладені в місті, передбачається встановлення контрольно-вимірювальних пунктів на відстанях між ними не більше 200 м.
Для будівництва газопроводів використовують сталеві безшовні, сварні прямошовні і спирально-шовні труби, а також неметалеві труби (поліетиленові, вініпластові і азбестоцементні). Для сталевих газопроводів повинен передбачатися захист від корозії, що викликається навколишнім середовищем і блукаючими електричними токами.
ГРС розташовуваються за межами міста з віддаленням від міської забудови за нормами відповідно до нормативів технологічного проектування магістральних газопроводів, поблизу крупних споживачів газу. ГРП залежно від призначення слід розміщувати в окремих будівлях, в прибудовах до будівель та вбудованими, на відкритих огорожених майданчиках під навісом, на території промислових підприємств. Окремі будівлі ГРП слід розміщувати в газифікованих будинках, як правило, поблизу від ввода газопровода, безпосередньо в приміщеннях котелень і цехів.
Системи централізованого теплопостачання незалежно від розмірів включають 3 основих елементи: джерело тепла (ТЕЦ або котельна), теплову мережу і споживача. Для забезпечення правильної взаємодії цих елементів системи, як правило, мають додаткові ланки. Такими ланками між ТЕЦ або котельною і тепловою мережею є насосно-підігрівальна або просто насосна установка, а між тепловою мережею і споживачем – теплові пункти.
Основна задача систем теплопостачання – це подача тепла споживачам. Більшість міст має закриті системи теплопостачання, в яких вода підігрівається в теплообмінниках сітьовою водою. Тепло в системах централізованого теплопостачання витрачається на опалення будівель, підігрів повітря в системах вентиляції будівель, в системах гарячого водопостачання та на технологічні потреби промислових підприємств.
Постачання тепла для систем опалення, вентиляції, кондиціонування повітря і гарячого водопостачання будівель являє собою сукупність трьох взаємопов’язаних процесів: підготовки теплоносія, його транспортування та використання теплового потенціалу теплоносія.
Системи теплопостачання класифікуються за такими основними ознаками: за радіусом дії, видом джерела тепла, видом теплоносія і кількістю теплопроводів.
За радіусом дії системи теплопостачання розрізняють по дальності передачі тепла і числу споживачів. Вони можуть бути місцевими, центральними та централізованими.
До місцевих належать системи теплопостачання, в яких усі три ланки об’єднані й знаходяться в одному приміщенні, або в суміжних приміщеннях і використовуються лише в цивільних, невеликого об’єму, будівлях або в невеликих допоміжних будівлях на промислових майданчиках, віддалених від основних виробничих корпусів. Прикладом таких систем є печі, газове або електричне опалення. В цих випадках одержання тепла і передача його повітрю приміщень об’єднані в одному пристрої і розташовані в приміщеннях, що опалюються.
Центральною зветься система постачання теплом однієї будівлі будь-якого об’єму від одного джерела тепла. Як правило, це системи опалення будинків, що одержують тепло від котла, встановленого в підвалі будівлі, або окремо розташованих котелень.
Централізованими є системи, коли від одного джерела тепла, теплоелектроцентралі або районної котельні тепло подається багатьом будівлям.
За видом джерела тепла системи централізованого теплопостачання розділяються на системи районного теплопостачання і теплофікацію. При районному теплопостачанні джерелом тепла є районна котельна, при теплофікації – теплоелектроцентраль.
Для теплопостачання міст можуть бути використані також інші джерела енергії, такі, як сонячна енергія, геотермальна енергія (тепло підземних вод), іноді й електроенергія.
Теплоносієм зветься середовище, що передає тепло від джерела до теплоспоживаючих приладів, систем опалення, вентиляції і гарячого водопостачання. В системах теплопостачання, що використовуються в нашій країні для міст і житлових районів, як теплоносій застосовується вода. В промислових районах і на окремих промислових підприємствах для систем теплопостачання використовують воду і пару. Останнім часом і на промислових підприємствах застосовують єдиний теплоносій – воду, підігріту до різних температур, що дає можливість спростити схему теплопостачання, зменшити капітальні та експлуатаційні витрати.
Водяні системи теплопостачання за способом приєднання систем гарячого водопостачання розділяються на дві групи: закриті і відкриті. В закритих системах теплопостачання вода, що циркулює в тепловій мережі, використовується тільки як теплоносій, але з мереж не відбирається. У відкритих системах вода, що циркулює по тепловим мережам, може частково або повністю відбиратися споживачами гарячого водопостачання.
Теплові мережі за трасуванням поділяються на кільцеві та променеві. Променеві мережі прості, економічні та зручні в експлуатації. Проте їхнім великим недоліком у порівнянні з кільцевими мережами є небезпека припинення подачі тепла в разі аварії на мережі. Кільцеві мережі більш надійно забезпечують споживачів теплом, але є дорожчими. Схема теплової мережі визначається розташуванням ТЕЦ або районної котельної серед споживачів тепла, характером теплового споживання і видом теплоносія, причому вона повинна забезпечити надійність і економічність експлуатації при мінімальній протяжності мережі.
Для теплових мереж звичайно використовуються сталеві труби з теплоізоляцію. Прокладають теплові мережі в непрохідних каналах – найбільш поширений в даний час спосіб прокладання, в траншеях (безканальне прокладання) або в загальних колекторах сумісно з іншими комунікаціями.
В перспективі суцільна електрифікація промисловості і житлово-комунального господарства міст дозволить перейти на єдиний енергоносій – електроенергію, що замінить три види енергетичних мереж (електричних, теплових і газових) одним – електричними мережами.
Теплоелектроцентралі (ТЕЦ) треба розміщувати за межами сельбищної території, як правило, з мінімальною довжиною магістральних теплотрас до центрів теплових навантажень.
Районні опалювальні котельні треба розміщувати за межами житлових районів на спеціально виділених ділянках (у кварталах комунально-господарського призначення або комунально-складських територіях). На території котельної слід розташовувати трансформаторну підстанцію. Відстань до будівель і споруд приймається за санітарними нормами допустимого рівня шума. Котельні звичайно розміщуються в центрі теплових навантажень. Невеликі будинкові й квартальні котельні, як правило, роблять вбудованими в будівлі. Теплові мережі прокладаються в ґрунті під тротуарами та розділювальними смугами.