Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych311[39].Z1.03 Poradnik dla ucznia Marzena Więcek

Transkrypt

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Marzena Więcek
Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych311[39].Z1.03
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
Recenzenci:
mgr inż. Arkadiusz Mrówczyński
mgr inż. Andrzej Świderek
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Marzena Więcek
Konsultacja:
mgr inż. Jolanta Skoczylas
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[39].Z1.03
„Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik urządzeń sanitarnych.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
1
SPIS TREŚCI
1.
2.
3.
4.
Wprowadzenie
Wymagania wstępne
Cele kształcenia
Materiał nauczania
4.1. Paliwa gazowe – podstawy teoretyczne procesów spalania
i użytkowania
4.1.1.
Materiał nauczania
4.1.2. Pytania sprawdzające
4.1.3. Ćwiczenia
4.1.4. Sprawdzian postępów
4.2. Geneza i występowanie gazów ziemnych
4.2.1. Materiał nauczania
4.2.3. Ćwiczenia
4.3. Magazynowanie gazów ziemnych
4.3.3. Ćwiczenia
4.4. Zasady transportu i rozprowadzanie gazu ziemnego
4.4.3. Ćwiczenia
4.5. Stacje gazowe
4.5.3. Ćwiczenia
4.6. Elementy sieci gazowych
4.6.3. Ćwiczenia
4.7. Zabezpieczanie gazociągów przed korozją
4.7.3. Ćwiczenia
4.8. Zasady sytuowania gazociągów
4.8.3. Ćwiczenia
2
4
6
7
8
8
8
10
10
11
12
12
18
18
19
20
20
23
23
24
25
25
28
28
29
30
30
33
33
34
35
35
43
44
45
46
46
49
49
50
51
51
54
54
55
56
56
60
60
61
62
62
64
64
65
66
66
72
72
73
74
80
4.9. Przyłącze gazowe
4.9.3. Ćwiczenia
4.10. Organizacja budowy gazociągu
4.10.3. Ćwiczenia
4.11. Odbiór i eksploatacja gazociągów
4.11.3. Ćwiczenia
5. Sprawdzian osiągnięć
6. Literatura
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten będzie pomocny w przyswajaniu wiedzy o zasadach wykonywania sieci
gazowych i ich odbiorze, a także ułatwi zrozumienie niebezpieczeństwa, na które możesz być
narażony podczas nieprawidłowo eksploatowanej sieci gazowej.
W poradniku zamieszczono:
– wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej;
– cele kształcenia tej jednostki modułowej;
– materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się
do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczeń.
Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując sprawdzian
postępów powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że opanowałeś
materiał albo nie;
– sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań
testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki.
Zamieszczona została także karta odpowiedzi;
– wykaz literatury obejmujący zakres wiadomości dotyczących tej jednostki modułowej,
która umożliwia Ci pogłębienie nabytych umiejętności.
Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub
instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Jednostka modułowa: „Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych”, której treści teraz
poznasz, jest jednym z modułów koniecznych do zapoznania się z procesem montażu,
eksploatacji i odbioru instalacji gazowej.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
Przebywając w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa
i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych
prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.
4
311[39].Z1
Sieci komunalne
311[39].Z1.01
Wykonywanie
i eksploatacja sieci
wodociągowych
i kanalizacyjnych
311[39].Z1.02
Wykonywanie
ciepłowniczych
311[39].Z1.03
Wykonywanie
gazowych
Schemat układu jednostek modułowych
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
przestrzegać przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska podczas wykonywania robót budowlanych i sieciowych,
stosować procedury udzielania pierwszej pomocy w stanach zagrożenia zdrowia i życia,
stosować odpowiednie zabezpieczenia i oznaczenia terenu budowy,
dobierać odzież ochronną oraz środki ochrony indywidualnej do określonych robót
budowlanych i sieciowych,
charakteryzować elementy dokumentacji technicznej,
stosować oznaczenia graficzne materiałów i elementów budowlanych oraz sieci
komunalnych,
wykonywać szkice i rysunki robocze elementów budowlanych i sieciowych,
posługiwać się dokumentacją techniczną, normami, normatywami technicznymi oraz
przepisami prawa budowlanego,
rozróżniać rodzaje i kategorie gruntów oraz oceniać ich przydatność do celów
budowlanych,
określać zasady wykonywania robót ziemnych,
określać zasady wykonywania prostych pomiarów geodezyjnych,
korzystać z map i planów sytuacyjno-wysokościowych,
charakteryzować metody wykonywania oraz umacniania skarp wykopów i nasypów,
charakteryzować sposoby odwadniania wykopów,
wykonywać przedmiary i obmiary robót,
określać warunki uzyskania pozwolenia na budowę,
prowadzić dokumentację budowy zgodnie z obowiązującymi przepisami,
opracowywać projekt organizacji budowy,
opracowywać projekty zagospodarowania i likwidacji terenu budowy,
posługiwać się dokumentacją techniczną w różnych fazach procesu budowlanego,
grupyfikować roboty ziemne,
rozróżniać rodzaje wykopów i nasypów,
charakteryzować sposoby wykonywania wykopów,
dobrierać sposoby zabezpieczania ścian wykopów w różnych gruntach,
zabezpieczać wykopy przed napływem wód powierzchniowych i gruntowych,
charakteryzować bezwykopowe metody układania rurociągów,
wykonywać roboty ziemne zgodnie z warunkami technicznymi ich wykonywania
i odbioru,
dobierać metody zagospodarowania terenu po zakończeniu robót budowlanych
i sieciowych,
określać rodzaje i źródła zanieczyszczenia gleby,
określać sposoby ochrony gleby oraz zasobów naturalnych.
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
posłużyć się pojęciami z zakresu gazownictwa,
rozróżnić rodzaje paliw gazowych oraz określić zakres ich stosowania,
określić właściwości fizyczne i chemiczne paliw gazowych oraz kryteria ich
użyteczności,
scharakteryzować wybuchowe i toksyczne właściwości gazów palnych,
określić rodzaje spalania paliw gazowych i produkty powstające podczas spalania
zupełnego i niezupełnego,
wyjaśnić pojęcie: współczynnik nadmiaru spalania i jego wpływ na proces spalania,
dokonać podziału paliw gazowych na grupy i podgrupy,
dobrać środki nawaniające gaz ziemny,
określić rozmieszczenie zasobów gazu ziemnego w Polsce i na świecie oraz ich wielkość,
określić metody otrzymywania, sposoby magazynowania oraz transportu paliw
gazowych,
sgrupyfikować gazociągi według kryteriów: pełnionej funkcji, ciśnienia roboczego
i struktury,
rozróżnić rodzaje stacji gazowych,
dobrać elementy wyposażenia stacji redukcyjno-pomiarowych,
wyjaśnić budowę i zasadę działania reduktora ciśnienia gazu,
dobrać zabezpieczenia stacji redukcyjno – pomiarowych,
dobrać elementy uzbrojenia sieci gazowych, określić cel ich stosowania
i scharakteryzować budowę,
dobrać materiały do budowy sieci gazowej i technologię ich łączenia,
połączyć w układ elementy uzbrojenia i przewody gazowe,
zastosować zasady prowadzenia i warunki wykonywania gazociągów,
posłużyć się dokumentacją techniczną sieci gazowych,
zaplanować wykonanie prac związanych z budową sieci gazowych,
dobrać sposób przekraczania gazociągiem przeszkód terenowych,
ułożyć przewody gazociągu z zachowaniem obowiązujących norm i przepisów,
zabezpieczyć antykorozyjnie przewody sieci gazowej,
skontrolować prace związane z montażem przewodów i uzbrojenia,
zastosować zasady i warunki wykonania prób szczelności gazociągów,
przygotować gazociągi do odbioru technicznego,
sprawdzić zgodność wykonywania sieci gazowych z dokumentacją techniczną,
sporządzić protokół odbioru wykonanych robót,
określić warunki techniczno - prawne wykonania przyłącza gazowego,
dobrać technologię wykonania przyłącza gazowego,
określić miejsce, oznakowanie i warunki instalowania kurka głównego i punktu
redukcyjnego,
określić warunki odbioru przyłącza gazowego,
wykonać obmiary robót sieciowych i robót ziemnych,
określić zasady eksploatacji sieci gazowych,
określić zakres prac konserwacyjnych i remontowych sieci gazowych,
zlokalizować awarie sieci gazowych i określić sposób ich likwidacji,
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska podczas wykonywania sieci gazowych, ich użytkowania,
konserwacji i naprawy.
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1.
Paliwa gazowe – podstawy teoretyczne procesów spalania
i użytkowania
Podstawy teoretyczne procesów spalania paliw
Paliwem gazowym nazywamy mieszaninę gazów palnych i niepalnych, która
po zainicjowaniu zapłonu spala się (łączy się z tlenem) wydzielając ciepło, światło i spaliny.
W zależności od warunków, w których odbywa się kontrolowany proces spalania,
wyróżniamy: spalanie całkowite, spalanie niecałkowite, spalanie zupełne, spalanie
niezupełne.
Spalanie całkowite i zupełne jest to takie spalanie, w którym cała zawartość węgla
w postaci czystej chemicznie w paliwie spala się na dwutlenek węgla CO2, cały wodór na
H2O, a cała siarka na SO2 lub SO4. Spalanie niecałkowite zachodzi wówczas, gdy
w pozostałych po spaleniu ciałach stałych, w żużlu znajdują się jeszcze części palne (sadza,
koksik, kawałki węgla).
Spalanie zupełne zachodzi wówczas, gdy w spalinach nie ma gazów palnych.
Spalanie niezupełne występuje wówczas, gdy gazy spalinowe zawierają jeszcze gazy
palne, np. CO, H2 i CnHm.
Aby spalanie było zupełne i całkowite, konieczne jest idealne wymieszanie paliwa
z powietrzem, co w praktyce jest trudne do osiągnięcia. Dlatego też doprowadza się powietrze
do spalania w pewnym nadmiarze. Liczbę mówiącą, ile razy więcej doprowadza się powietrza
od teoretycznie wyliczonej ilości, nazywamy współczynnikiem nadmiaru powietrza.
Współczynnik nadmiaru powietrza zależny jest od rodzaju, gatunku i sortymentu paliwa oraz
od rodzaju rusztu lub palnika. W praktyce jego wartość zawiera się zwykle w granicach:
– dla paliw gazowych - 1,05 do 1,4,
– dla paliw ciekłych i pyłu węglowego -1,1 do 1,2,
– dla paliw stałych-1,2 do 2.
Istnieje również tak zwane spalanie wybuchowe, które występuje w zamkniętych
pomieszczeniach. Produkty spalania mieszaniny powietrzno-gazowej nagrzewają się
do wysokiej temperatury, a następnie gwałtownie rozszerzają. Spalanie wybuchowe jest więc
gwałtowną, niekontrolowaną reakcją rozprzestrzeniania się płomienia na zasadzie
przewodnictwa cieplnego, połączoną z gwałtownym rozprężaniem się powstałych gazów
spalinowych. Powstaje fala uderzeniowa, na czele której powstaje ciśnienie rzędu kilkuset
tysięcy bar i bardzo wysoka temperatura.
Prawidłowy, kontrolowany proces spalania paliwa gazowego odbywa się jako spalanie
dyfuzyjne, kinetyczne i dyfuzyjno – kinetyczne, czyli inżektorowe (dawna nazwa
to iniektorowe) w palnikach gazowych różnej konstrukcji.
Spalanie dyfuzyjne odbywa się w tych palnikach, w których całe powietrze niezbędne
do spalania paliwa doprowadzane jest bezpośrednio do nasady palnika jako powietrze wtórne
i tam zachodzi proces spalenia.
Spalanie kinetyczne zachodzi wówczas, gdy u nasady palnika nie jest pobierane
powietrze niezbędne do spalenia paliwa, gdyż wprowadzone zostało ono jako tak zwane
powietrze pierwotne do komory mieszalnika palnika, gdzie utworzona została mieszanka
paliwowo - powietrzna posiadająca skład umożliwiający spalenie bez dodatkowej ilości
powietrza wtórnego (zewnętrznego).
8
Spalanie dyfuzyjno – kinetyczne zachodzi wówczas, gdy do spalenia niezbędne jest
zarówno powietrze pierwotne, jak i wtórne.
Toksycznością nazywamy właściwość gazu polegającą na wchodzeniu w reakcję
ze składnikiem krwi w organizmie człowieka zamiast tlenu. Jeżeli mówimy, że gaz jest
toksyczny - oznacza to, że przebywanie w jego oparach ma wpływ na zdrowie i życie
człowieka. Im dłużej przebywa się w środowisku gazów toksycznych lub im większe jest
stężenie tego gazu, tym bardziej jesteśmy narażeni na utratę zdrowia lub życia.
Większość wypadków śmiertelnych występujących w trakcie użytkowania paliw wiąże się
z toksycznym działaniem tlenku węgla. Jest on jednym z podstawowych składników paliw
sztucznych, a także produktem niezupełnego ich spalania. Wchodzi on około trzysta razy
szybciej w reakcję z hemoglobiną zawartą we krwi niż tlen pobierany z powietrza. Działa
przede wszystkim na układ nerwowy. Objawami mogą być: bóle głowy, szum w uszach,
nudności i wymioty, duszności, wrażenie ucisku i bólu w klatce piersiowej. Stopień zatrucia
zależy od stężenia tlenku węgla w powietrzu, czasu działania i rodzaju wykonywanych
czynności. Śmierć przy zatruciu ostrym następuje wskutek porażenia układu krążenia lub
oddychania.
Najczęstszymi przyczynami zanieczyszczenia powietrza tlenkiem węgla w praktyce
gazowniczej jest:
– nieszczelność w przewodach i urządzeniach gazowych,
– niezupełne spalanie paliwa,
– wadliwa praca palników gazowych,
– niewłaściwa wentylacja pomieszczeń.
Parametry użyteczności paliw gazowych
W każdym paliwie nagromadzona jest różna ilość energii, którą wyzwala proces spalania.
Im więcej uzyskujemy energii – tym dla nas, użytkowników jest to korzystniejsze. Dla
uzyskania tej samej ilości ciepła, możemy bowiem zużyć mniejszą ilość paliwa, a uzyskać ten
sam efekt energetyczny. Każde paliwo ma inne właściwości, które powodują, że:
– gaz unosi się do góry lub opada do dołu,
– w różnym stężeniu z powietrzem następuje wybuch,
– w różnych temperaturach dochodzi do samozapalenia.
Wybuchem nazywa się niekontrolowaną, gwałtowna reakcję łączenia się paliwa z tlenem.
Najważniejszymi kryteriami użyteczności paliw gazowych, które je charakteryzują są:
– ciepło spalania Qc [MJ/m3] - jest to teoretyczny wskaźnik uzyskiwanego ciepła
w procesie spalania. Definiowane jest ono jako ilość ciepła uzyskiwana wskutek spalenia
całkowitego (gdy cała masa paliwa ulega spaleniu) i zupełnego (gdy nie pozostają palne
składniki po procesie spalenia) jednostki paliwa, a woda będąca w składzie spalin jest
w postaci cieczy. Temperatura paliwa przed spalaniem i po spaleniu są sobie równe,
– wartość opałowa Qw [MJ/m3] – jest to praktyczny wskaźnik uzyskiwanego ciepła
wskutek spalenia. Definiowana jest jako ilość ciepła uzyskana podczas spalenia
całkowitego i zupełnego jednostki paliwa, przy czym woda będąca w składzie spalin jest
w postaci gazowej, czyli w postaci pary wodnej,
– gęstość względna gazu d [-] – jest to stosunek gęstości danego gazu do gęstości
powietrza w tym samym ciśnieniu i temperaturze. Jeżeli d jest mniejsze od 1 – gaz jest
lżejszy od powietrza i podczas wydzielania unosi się do góry. Gdy d jest większe od 1 –
gaz jest cięższy od powietrza i zalega na dole pomieszczeń lub terenu,
– dolna granica wybuchowości DGW [%] – jest to najmniejsza procentowa zawartość
gazu w mieszaninie z powietrzem, w której po zainicjowaniu zapłonu nastąpi wybuch.
Poniżej dolnej granicy nawet po zainicjowaniu zapłonu wybuch nie nastąpi – jest za mało
gazu, a za dużo powietrza, oddalenie cząstek gazu nie przeniesie płomienia,
9
–
górna granica wybuchowości GGW [%] – jest to największe stężenie procentowe gazu
w mieszaninie powietrza, w którym po zainicjowaniu zapłonu nastąpi wybuch. Powyżej
górnej granicy wybuchowości gazu wybuch nie nastąpi. Gaz wypali się miejscowo, ale
z braku tlenu do procesu spalania – nie dojdzie do rozprzestrzenienia się płomienia.
Cząsteczek gazu palnego jest za dużo, a tlenu z powietrza jest za mało,
– Liczba Wobbe’go W [MJ/m3] – jest to liczba, którą wykorzystuje się do określenia
podgrupy paliwa gazowego, oraz podczas przestawiania palników z jednego rodzaju
paliwa na drugie,
– temperatura samozapłonu [°C] – jest to najniższa temperatura, do której należy ogrzać
mieszaninę gazu palnego z powietrzem, aby zapaliła się samorzutnie, bez zainicjowania
zapłonu,
– prędkość spalania [m/s]– jest to prędkość przesuwania się płomienia względem
mieszanki paliwa gazowego z powietrzem.
Tabela poniższa przedstawia podstawowe kryteria użyteczności wybranych paliw
gazowych.
Dane te są danymi przybliżonymi, gdyż różny jest udział poszczególnych składników
palnych, a właśnie on wpływa na osiągnięcie konkretnej wartości parametru użyteczności.
Tab. 1. Wybrane kryteria użyteczności paliw gazowych [źródło własne]
Granice
Wartość
Ciepło
Nazwa gazu Gęstość
wybuchowości
opałowa
spalania
względna
[%]
Qw
Qc
d [-]
[MJ/m3]
[MJ/m3]
dolna
górna
Gaz
ziemny
Gaz
płynny
DGW
GGW
Prędkość
spalania
[m/s]
Temperatura
samozapłonu
[°C]
0,58
39,00
35,00
4,8
13,5
40 – 41
600 - 800
2,35
117,00
109,00
1,8
9,0
42-43
510 - 580
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
Co nazywamy paliwem gazowym?
Do jakiej grupy paliw gazowych, ze względu na pochodzenie, należy gaz ziemny?
Co to jest spalanie i jakie wyróżniamy rodzaje spalania?
Co to jest wybuch i czym może być spowodowany?
Dlaczego niskie dolne granice wybuchowości paliw gazowych stanowią zagrożenie dla
odbiorców?
Dlaczego spalanie paliw należy prowadzić z nadmiarem powietrza?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ objętość powietrza niezbędnego do całkowitego spalenia 1 m3 metanu oraz
objętość spalin powstających przy spalaniu prowadzonym ze współczynnikiem nadmiaru
powietrza 1,1. Podaj skład spalin i określ właściwości poszczególnych składników.
10
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) napisać równanie reakcji spalania metanu z tlenem,
2) uwzględnić współczynnik nadmiaru powietrza i określić objętość powietrza niezbędnego
do spalania i objętość spalin z reakcji,
3) określić objętość spalin,
4) podać skład spalin odprowadzanych do atmosfery z procesu spalania,
5) przeanalizować rozwiązanie,
6) wypisać właściwości składników spalin,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
–
–
–
–
–
Wyposażenie stanowiska pracy:
arkusz papieru formatu A4,
ołówek,
gumka,
kalkulator,
literatura z rozdziału 6 dotycząca procesów spalania.
Ćwiczenie 2
Porównaj kryteria użyteczności gazu ziemnego i paliw płynnych pod względem
bezpieczeństwa użytkowania. Wnioski wypisz na arkuszu papieru formatu A4.
1) przeanalizować kryteria użyteczności gazu ziemnego i paliw płynnych,
2) wypisać wnioski,
−
−
−
−
ołówek,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca kryteriów użyteczności paliw gazowych i literatura
samodzielnie zgromadzona.
Czy potrafisz:
1) określić warunki prawidłowego spalania paliw?
2) określić skład i objętość spalin powstających w rzeczywistych
warunkach?
3) wyjaśnić, na czym polega niebezpieczeństwo użytkowania paliw
gazowych?
4) wyjaśnić pojęcia związane z kryteriami użyteczności paliw?
5) wyjaśnić, co nazywamy toksycznością?
11
Tak

Nie









4.2.
Geneza i występowanie gazów ziemnych
Geneza powstania naftydów
Pod pojęciem naftydów rozumieć należy ropę naftową i gazy węglowodorowe
naturalnego pochodzenia. Posiadają one najprawdopodobniej wspólną genezę powstania,
zbliżony skład chemiczny i możliwość przemiany: z ropy naftowej w gazy ziemne
i odwrotnie: z gazów ziemnych w ropę naftową. Odbywa się to w ściśle określonych
warunkach termodynamicznych, nie mniej zasadą jest, że przy złożach naftowych występuje
domieszka gazów ziemnych, a przy złożach gazów ziemnych charakterystyczna jest obecność
ropy naftowej.
Opinie na temat pochodzenia geologicznego gazu ziemnego nie są w pełni zgodne. Jedna
z hipotez głosi, że jego pochodzenie geologiczne jest identyczne jak pochodzenie złóż ropy
naftowej. Taka sama jak dla ropy jest również technika poszukiwań złóż gazu i wierceń.
Gaz ziemny jest paliwem gazowym pochodzenia naturalnego. Jest mieszaniną
węglowodorów gazowych: metanu CH4 , etanu C2H6 , propanu C3H6 i ciekłych oraz
zmiennych ilości azotu N2, dwutlenku węgla CO2, siarkowodoru H2S, wodoru H2 i domieszek
gazów szlachetnych: helu He, argonu Ar itp.. W skorupie ziemskiej gaz ziemny występuje:
swobodnie w postaci gazowej lub jako związany w stałych hydratach węglowodorów oraz
w postaci rozpuszczonej w wodach podziemnych lub ropie naftowej.
Złoża gazu ziemnego są związane najczęściej ze skałami osadowymi (gliny, piaski,
piaskowce, skały węglanowe), rzadziej natomiast ze skałami magmowymi, czy też
metamorficznymi (przeobrażonymi).
Ropa naftowa jest ciemnobrunatną cieczą o gęstości 0,79–0,96 g/dm3 i o swoistym
zapachu. Barwa jej bywa również jasna i słabo opalizująca. W wodzie ropa się nie
rozpuszcza.
Głównymi składnikami ropy naftowej są rozmaite węglowodory: nasycone węglowodory
parafinowe, a więc homologi metanu, małe ilości węglowodorów oleinowych (homologi
etylenu), nasycone węglowodory cykliczne, tzw. węglowodory naftenowe, pochodne
cyklopentanu i cykloheksanu o wzorze CnH2n, węglowodory aromatyczne, pochodne benzenu
C6H6. Udział procentowy wymienionych węglowodorów jest różny w ropach różnego
pochodzenia. Węglowodorom w ropie naftowej towarzyszą również inne związki organiczne,
zawierające tlen, azot i siarkę. W zależności od zawartości siarki, grupyfikuje się ropę
naftową na: niskosiarkowe - zawierające do 0,5% S, wysokosiarkowe zawierające powyżej
0,5% siarki. Zawartość siarki w niektórych ropach naftowych dochodzi do 6%. Ze względu na
typ związków chemicznych przeważających w ropie naftowej wyróżnia się najczęściej ropy
bezparafinowe, parafinowe, naftenowe, aromatyczne. Ropa naftowa i gaz ziemny - bardzo
rzadko występują w skałach, z którymi są związane genetycznie (skały ilaste). Pod wpływem
ciśnienia warstw nadległych lub ciśnienia górotwórczego zostają one wyciśnięte ze skał
macierzystych i ulegają przemieszczeniu (migracji) oraz nagromadzeniu w skałach
porowatych lub silnie spękanych, zwanych kolektorami (najczęściej żwiry, piaski, piaskowce
wapienne i dolomity). Niezbędnym warunkiem powstania złóż naftydów jest odpowiednia
struktura geologiczna (głównie antyklina, warstwa obcięta uskokami) umożliwiająca
zatrzymanie naftydów w kolektorze przez warstwy nieprzepuszczalne, np. łupki ilaste. Aby
wykorzystać ropę naftową jako paliwo i do bardzo wielu procesów chemicznych, należy
poddać ją przeróbce, którą jest destylacja lub kraking. Destylację przeprowadza się na
olbrzymią skalę w tzw. rafineriach, gdzie otrzymane produkty poddaje się oczyszczaniu
i dalszej przeróbce. Pierwszą destylację ropy naftowej przeprowadził polski aptekarz
z Krosna - Ignacy Łukasiewicz, w roku 1852.
12
Jego zasługą również jest wynalezienie lampy naftowej oraz zastosowanie nafty do celów
oświetleniowych. W roku 1854 Łukasiewicz założył pierwszą na świecie kopalnię ropy
naftowej w Krośnie.
Przy poszukiwaniu naftydów stosuje się trzy metody: grawimetryczną i magnetyczną,
polegające na mierzeniu różnic siły grawitacji oraz magnetyzmu ziemskiego oraz metodę
sejsmiczną, polegającą na wywoływaniu fal sejsmicznych poprzez detonacje małych
ładunków wybuchowych i ich analizę. Wykryte anomalie pozwalają na określenie
prawdopodobnego obszaru występowania surowca. Po zlokalizowaniu złoża buduje się szyby
lub platformy wiertnicze.
Właściwości gazu ziemnego
Gaz ziemny jest paliwem pochodzenia naturalnego. Wydobywany jest w kopalniach gazu
i po oczyszczeniu - transportowany na dalekie odległości, do odbiorców gazu.
Do grupy gazów pochodzenia naturalnego należy również biogaz, który można traktować
jako najmłodszą odmianę gazu ziemnego. Gaz ten powstaje między innymi na wysypiskach
śmieci i w oczyszczalniach ścieków w procesie beztlenowej fermentacji (bez dostępu tlenu).
Gaz ten jest bardzo zanieczyszczony i jeżeli jest go wystarczająco dużo, po wstępnym
oczyszczeniu wykorzystywany jest lokalnie, wśród najbliżej położonych odbiorców.
Kolejnym paliwem należącym do tej grupy jest gaz kopalniany, który towarzyszy
pokładom węgla w kopalniach i stanowi wielkie zagrożenie podczas wydobywania go na
powierzchnię.
Gaz ziemny jest gazem bezbarwnym, lżejszym od powietrza, nietoksycznym, a po
oczyszczeniu – bezwonnym. Przed wprowadzeniem do sieci gazowej – jest nawaniany, aby
można było wyczuć jego obecność podczas niekontrolowanego wypływu. Nawanianie gazu
ziemnego odbywa się w stacjach redukcyjnych, a środkiem służącym do tego celu jest
tetrahydrotiofen C4H8S - potocznie zwany THT. Dodawany jest on do bezwonnego gazu
ziemnego w ilościach rzędu od 15 do 30 mg /m3 gazu. Jest to gaz o bardzo silnej, specyficznej
woni, trzykrotnie cięższy od powietrza, w większej dawce działający drażniąco na skórę
i śluzówkę nosa, mogący spowodować zatrucie organizmu poprzez swoje toksyczne
działanie. Stosowane do nawaniania gazu substancje zapachowe muszą zawierać:
– charakterystyczny zapach nie pokrywający się z innymi zapachami, dobrze wyczuwalny
przy niskich stężeniach w powietrzu,
– odorant powinien mieć takie właściwości fizykochemiczne, które wykluczają jego
wykraplanie się lub krystalizację w gazociągach w okresie zimnych pór roku,
– chemiczną stabilność w warunkach magazynowania i rozprowadzania siecią gazową oraz
odporność chemiczną w stosunku do składników gazu, a także minimalnym lub
całkowitym brakiem rozpuszczalności w wodzie, olejach uszczelniających i małej
absorpcji w glebie (zapach powinien być wyczuwalny po przejściu przez glebę),
– substancje nawaniające nie powinny wykazywać właściwości toksycznych, powinny
łatwo spalać się z gazem nie tworząc przy spalaniu produktów toksycznych.
Gaz ziemny, suchy i odsiarczony składający się głównie z metanu, nie jest trujący, ale przy
zawartości w powietrzu powyżej 10% może działać dusząco na skutek niedoboru tlenu
w powietrzu.
Po procesie zupełnego i całkowitego spalania gazu ziemnego nie występują w spalinach
zanieczyszczenia stałe w postaci pyłu oraz związki siarki, stąd też, ze względu na ochronę
środowiska – zaliczany jest on do paliw przyjaznych środowisku.
Produktami spalania gazu ziemnego są tylko gazy - dwutlenek węgla, para wodna i tlenki
azotu.
13
Podstawowym składem oczyszczonego gazu ziemnego, przeznaczonego do
wykorzystania są:
– metan – gaz palny, nietoksyczny,
– etan – gaz palny, nietoksyczny,
– azot – gaz niepalny, nietoksyczny,
– dwutlenek węgla w śladowych ilościach (gaz nietoksyczny w odróżnieniu od tlenku
węgla – gazu toksycznego, który nie występuje w składzie gazu ziemnego),
– para wodna w śladowych ilościach (gaz nietoksyczny, niepalny).
Pozostałe składniki gazu ziemnego, które zostały usunięte przed wprowadzeniem do sieci
gazowej to:
– siarkowodór- gaz toksyczny, który podczas spalania stwarzałby zagrożenie
dla użytkowników,
– wyższe węglowodory, tzw. C3+ - cenne paliwo, które ze względu na swój stan skupienia –
płynny – musi być wykorzystywane w innej postaci i formie,
– azot – tylko wówczas, gdy w jego środowisku znajdują się cenne gazy szlachetne,
– para wodna – usunięta nie całkowicie, gdyż procesy oczyszczania gazu ziemnego na to
nie pozwalają – z powodu korozyjnego działania na stalowe elementy przewodów
rozprowadzających, jak również na możliwość tworzenia hydratów,
– dwutlenek węgla – usunięty nie całkowicie, gdyż procesy oczyszczania gazu ziemnego
na to nie pozwalają – z powodu korozyjnego działania na stalowe elementy przewodów
rozprowadzających, jak również na możliwość tworzenia hydratów.
Gazy ziemne według grupyfikacji PN-C-04750 „Paliwa gazowe. Grupyfikacja,
oznaczenia i wymagania” należą do drugiej grupy paliw gazowych - grupa II GZ – gazy
ziemne pochodzenia naturalnego.
Wśród tej grupy rozróżniamy podgrupy: 25, 30, 35, 41,5 i 50. Im wyższa podgrupa – tym
uzyskiwany efekt cieplny jest większy. Im niższa podgrupa – tym mniej składników palnych
w paliwie, a więcej niepalnych (azotu). Obecnie, w Polsce rozprowadzane siecią są tylko
dwie grupy gazów ziemnych: gazy wysokometanowe – obecnie oznaczane E (zamiast
poprzedniego oznaczenia GZ-50) oraz gazy zaazotowane - oznaczane Lw (zamiast GZ-41,5)
i Ls (zamiast GZ-35).
Gaz ziemny posiada następujące zalety:
– przesyłany jest gazociągami do miejsca użytkowania, nie wymaga więc przeładowywania
i magazynowania u odbiorcy,
– nowoczesne urządzenia gazowe umożliwiają łatwą regulację i automatyzację procesu
spalania, co pozwala na uzyskania wysokiej sprawności energetycznej. Wygodnie, bez
zbędnego wysiłku i pracy, można używać gazu do ogrzewania pomieszczeń,
podgrzewania wody czy przygotowywania posiłków,
– odbiorcy mają możliwość pełnej kontroli ilości zużywanego gazu i dostosowania jej do
indywidualnych potrzeb. Moc grzewczą można dostosować do temperatury na zewnątrz
i wewnątrz ogrzewanych pomieszczeń,
– konstrukcja urządzeń opalanych gazem jest stosunkowo prosta, co zwiększa stopień ich
niezawodności i daje możliwość łatwej konserwacji,
– dobrze utrzymane urządzenia gazowe są całkowicie bezpieczne i wygodne
w użytkowaniu,
– przy spalaniu gazu ziemnego nie powstają zanieczyszczające środowisko: dwutlenek
siarki, sadza, popiół, żużel i pyły. Emisja dwutlenku węgla i związków azotu ze spalania
gazu jest znacznie niższa niż w przypadku innych paliw.
14
Występowanie gazów ziemnych
W skali światowej kraje europejskie posiadają niewielkie zasoby gazu ziemnego –
w 2005 r. szacowano je na 6,6 biliona m3. Do największych producentów gazu na tym rynku
zaliczają się państwa wymienione w tabeli 2.
Tab. 2. Zasoby i produkcja gazu ziemnego w krajach europejskich w 2005 r. [źródło własne]
Państwo
Zasoby gazu [bln m3]
Wydobycie
roczne Wskaźnik
[mld m3]
zasoby/produkcja
*
[lata]
Norwegia
2,41
85,0
28
Holandia
1,41
62,9
22
Ukraina
1,11
18,8
59
Rumunia
0,63
12,9
49
W. Brytania
0,53
88,0
6
Niemcy
0,19
15,8
12
Włochy
0,17
12,0
14
Polska
0,11
5,2
25
Dania
0,07
10,4
7
Razem
6,61
310,0
X
Federacja Rosyjska
47,82
598,0
80,0
* wskaźnik informuje, na ile lat wystarczą obecne zasoby gazu przy utrzymaniu bieżącego poziomu
wydobycia i niezmienności innych czynników
Polska, jako kraj Unii Europejskiej, zobowiązana jest dyrektywą 98/93/EC do posiadania
stałych zapasów gazu ziemnego i ropy naftowej w ilości odpowiadającej co najmniej
90–dniowemu zapotrzebowaniu kraju na te produkty w roku poprzednim. Ma ona jednak
ograniczone zasoby gazu ziemnego (256 złóż, zasoby 154 mld m3, wydobycie roczne rzędu
5,2 mld m3 ze 183 złóż pokrywA43,2% krajowego zapotrzebowania, złoża są w ponad
60%wyczerpane)i skazana jest na import tych paliw (podobnie jak cała Europa)z odległych
rejonów.
Ostatnie odkrycia pozwalają mieć nadzieję, że sytuacja Polski, jeśli chodzi o wielkość
zasobów polskich złóż gazu, poprawi się. Na Morzu Bałtyckim znaleziono dwa obiecujące
złoża: pierwsze w odległości 68 km od Helu, drugie również w polskiej strefie ekonomicznej.
Ich eksploatacja rozpocznie się w 2008 i 2011 roku. Ich szacowana wielkość przewidywana
jest na 16 mln m3 gazu.
Rozmieszczenie zasobów gazu ziemnego w Polsce przedstawia rysunek 1.
W Polsce udokumentowane zasoby tego surowca wynoszą 150 mld m3. Do niedawna gaz
wydobywany był niemal wyłącznie w południowo- wschodniej części kraju, głównie
w rejonie Przemyśla, Jarosławia, Lubaczowa. Nowe odkrycia geologiczne umożliwiły
wydobywanie gazu na Nizinie Wielkopolskiej, w województwach dolnośląskim, lubuskim,
zachodniopomorskim oraz na Bałtyku. Złoża w zachodniej części kraju zawierają jednak gaz
niskokaloryczny o dużej zawartości azotu. Własne wydobycie gazu ziemnego pokrywa tylko
około 35% obecnego zużycia. Natomiast 65% stanowi gaz importowany, głównym dostawcą
jest Rosja. Problem, z którym od lat borykają się kolejne rządy, polega na konieczności
dywersyfikacji dostaw gazu ziemnego ze względu na wzrost bezpieczeństwa energetycznego
kraju. Propozycję dywersyfikacji dostaw przedstawia rysunek 2.
15
Rys. 1.
Polskie złoża gazu ziemnego [15]
Rys. 2.
Dywersyfikacja dostaw gazu [14]
16
Popyt na gaz w Europie rośnie bardzo szybko. Prawie połowa surowca pochodzi
z importu, głównie z Rosji. Za piętnaście lat ten wskaźnik będzie wynosił 75%. Z transportem
gazu jest jednak problem, gdyż dywersyfikacja jego dostaw jest związana z infrastrukturą.
Jeśli nie ma rurociągów zdolnych transportować surowiec, szybkie zwiększenie dostaw jest
niemożliwe. Rosyjski gaz do Europy płynie trzema trasami: przez Ukrainę, Słowację i Czechy
(rurociąg Braterstwo), przez Białoruś i Polskę (gazociąg Jamalski) oraz zachodnim brzegiem
Morza Czarnego do Turcji. Niedawno powstała czwarta trasa - przez Morze Czarne z Rosji
wprost do Turcji - Błękitny Potok. Kolejną propozycją jest Gazociąg Północny (North
Transgas), który ma się zaczynać koło Primorska nad Zatoką Fińską i kończyć
w Greifswaldzie w Niemczech, nieopodal Szczecina. Ten długi na 1189 km rurociąg jest
konkurencyjny wobec drugiej nitki gazociągu Jamalskiego, który też transportuje rosyjski gaz
- lądem przez Białoruś i Polskę do Niemiec. Ma mieć też podobną przepustowość - 55 mld m3
gazu rocznie. Gazociąg Północny wyłączy Polskę z energetycznej mapy Europy.
Rys. 3.
Propozycja eksportu gazu ziemnego z Rosji [15]
Gazociąg Jamajski to rurociąg łączący złoża gazu w północnej Rosji (półwysep Jamał)
i zachodnią Europę. Projekt rozpoczął się w 1992 r., porozumienie z Polską podpisano
w 1993 r.
W początkowej fazie rurociąg jest zasilany z pól obwodu tiumeńskiego. W 2013 roku
przewiduje się włączenie pól na Półwyspie Jamał. Polski i białoruski odcinek zakończone
zostały w 1999 roku. Gazociąg osiągnął planowane pojemności przesyłowe w 2005 r., po
oddaniu wszystkich stacji kompresorowych. Parametry gazociągu tranzytowego to:
– długość 4 196 km (3 tys. km w Rosji, 575 na Białorusi, 680 w Polsce),
– średnica rur – 1420 mm,
– maksymalne ciśnienie robocze – 8,4 MPa,
– przepustowość docelowa pierwszej nitki – 32,3 mld m3 gazu/rok,
– planowana przepustowość docelowa obydwu nitek – 65,7 mld m3 gazu/rok,
– własność: spółka EuRoPol Gaz (udziałowcy: Gazprom (48 proc.), Polskie Górnictwo
Naftowe i Gazownictwo (48 proc.) i Gas Trading (4 proc.):
– przepustowość gazociągu początkowo wynosiła ok. 20 mld m3 rocznie, w pierwszym
kwartale 2006 r. wzrosła do 33,35 mld m3 – (zaczęły działać nowe tłocznie),
– operator: PGNiG.
17
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Do jakiej grupy paliw gazowych, ze względu na pochodzenie, należy gaz ziemny?
Jaki skład chemiczny ma gaz ziemny rozprowadzany rurociągami?
Jakimi właściwościami i zaletami charakteryzuje się gaz ziemny?
Jaka jest geneza powstania naftydów?
Dlaczego niezbędne jest nawonienie gazu ziemnego przed wprowadzeniem go do sieci?
Co oznacza pojęcie: dywersyfikacja dostaw gazu?
Czy jesteśmy państwem bezpiecznym energetycznie?
Gdzie występują największe złoża gazu ziemnego na świecie, w Europie i w Polsce?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na mapie konturowej Europy zaznacz największe złoża gazu ziemnego. Porównaj
wykonaną pracę z mapą bogactw kopalnych Europy.
1)
2)
3)
4)
5)
–
–
–
–
–
przeanalizować rozmieszczenie złóż gazu ziemnego w Europie,
na mapie konturowej Europy zaznaczyć największe złoża gazu ziemnego,
porównać wykonaną pracę z mapą bogactw Europy,
nanieść ewentualne poprawki na mapę konturową,
dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
mapa konturowa Europy,
mapa bogactw kopalnych Europy,
ołówek,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca występowania gazów ziemnych na świecie, w Europie
i w Polsce.
Ćwiczenie 2
Przeprowadź analizę sytuacji Polski w świetle jej bezpieczeństwa energetycznego
związanego z gospodarką paliwowo - energetyczną. Wnioski zaprezentuj na forum grupy.
1)
2)
3)
4)
5)
zgromadzić niezbędną literaturę książkową i wydawniczą,
przeanalizować sytuację Polski na podstawie dostępnych informacji,
wypisać w punktach wnioski,
zaprezentować wykonane ćwiczenie,
dokonać oceny wykonanego ćwiczenia.
−
mapa gospodarcza Polski,
18
−
−
−
−
−
schemat przebiegu gazociągów tranzytowych w Europie,
ołówek,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca istniejącej sieci dystrybucji gazu w Europie i literatura
Czy potrafisz:
1) wskazać wady i zalety gazu ziemnego?
2) wskazać największych importerów i eksporterów gazu ziemnego?
3) scharakteryzować sytuację Polski pod względem bezpieczeństwa
energetycznego?
4) wyjaśnić, dlaczego gaz ziemny nazywany jest paliwem ekologicznym?
5) wyjaśnić, co to jest toksyczność i jakie są konsekwencje przebywania?
6) w środowisku gazów toksycznych?
19
Tak


Nie










4.3.
Magazynowanie gazów ziemnych
Ze względu na wzrost zużycia gazu w celach grzewczych, zapotrzebowanie w naszej
strefie klimatycznej jest zróżnicowane sezonowo. W zimie zużywamy 2,5 razy więcej gazu
niż w lecie. W Europie Zachodniej szczyt zimowy jest 4 razy większy od letniego niżu.
Wieloletnie umowy międzynarodowe dotyczące importu gazu nie przewidują sezonowych
wahań w odbiorze. Dobowe nierównomierności zapotrzebowania na gaz ziemny kompensuje
się bez trudu gazem znajdującym się w systemach przesyłowych (gazociągach). Natomiast
w związku z występowaniem nierównomierności sezonowych w okresie wiosna - lato oraz
jesień - zima, konieczne jest inne zabezpieczenie w celu ciągłej możliwości dysponowania
gazem. Służą do tego celu różnego rodzaju zbiorniki gazu ziemnego.
Naziemne magazyny gazu są coraz bardziej kosztowne. Surowe normy bezpieczeństwa
powodują wzrost kosztów ich budowy i utrzymania. Ponadto zbiorniki wraz z infrastrukturą
zajmują wiele przestrzeni, której obecnie zaczyna człowiekowi brakować, tym bardziej, że
magazyny takie lokalizowane były najczęściej w pobliżu dużych miast.
Ze względu na zastosowanie rozróżniamy zbiorniki naziemne o małej i dużej pojemności.
Zbiorniki o małej pojemności to zbiorniki niskiego ciśnienia: mokre i suche oraz
zbiorniki wysokiego ciśnienia: cylindryczne, kuliste i rurowe.
Natomiast zbiorniki o dużej pojemności to zbiorniki podziemne i zbiorniki na gaz
skroplony (LNG).
Inną metodą magazynowania gazu jest wykorzystanie gazociągów magistralnych
wysokiego ciśnienia. W celu uzyskania w gazociągu potrzebnej pojemności zbiornikowej,
trzeba przy jego projektowaniu przewidzieć odpowiednio zwiększoną przepustowość
i przyjąć odpowiednio większe ciśnienie nominalne.
Kolejną metodą magazynowania gazu ziemnego są zbiorniki rurowe. Składają się one
z szeregu równoleg1e ułożonych względem siebie i połączonych ze sobą odcinków rur
o dużej średnicy około 500 mm, ułożonych pod ziemią na głębokości chroniącej od
większych wahań temperatury. Rury są starannie izolowane antykorozyjnie i ułożone
w odstępach kilku metrów dla ułatwienia montażu i bezpieczeństwa na wypadek awarii.
Zbiorniki rurowe nadają się do magazynowania gazu pod wyższym ciśnieniem niż
zbiorniki naziemne: cylindryczne i kuliste. Przy bardzo wysokich ciśnieniach uzyskuje się
dodatkowo znaczne zwiększenie pojemności zbiornika na skutek odstępstwa gazu
rzeczywistego od praw gazu doskonałego. Tak np. przy ciśnieniu 160 bar, przy którym
współczynnik ściśliwości gazu ziemnego wynosi około 0,7, w każdym metrze sześciennym
geometrycznej pojemności zmieści się nie 160, lecz 230 metrów sześciennych gazu
ziemnego.
Wybór typu zbiornika zależy od:
– wymaganej pojemności zbiornikowej, niezbędnej w danym systemie,
– zaopatrywania odbiorców w gaz i wyrównywania wahań odbioru gazu,
– ciśnienia pod jakim gaz jest dostarczany do odbiorców,
– rodzaju i układu sieci rozdzielczej,
– innych warunków technicznych i ekonomicznych. Przykładowe zbiorniki wysokiego
ciśnienia wraz z jego wyposażeniem przedstawia rysunek 4.
20
Rys. 4.
Schemat wyposażenia zbiorników wysokiego ciśnienia
1 – zbiornik, 2 – podpory, 3 – wlot gazu, 4 – wylot gazu,
5 – element łączący, 6 – króciec, 7 – odprowadzenie kondensatu,
8 – właz, 9 – manometr, 10 – urządzenie alarmowe, 11 – kołnierz
kontrolny 12 – manometr samopiszący, 13 – zawór
bezpieczeństwa, 14 – zawór, 15 – przewód wydmuchowy,
16
–
filtr,
17
–
zawór
samoczynny,
18 – reduktor, 19 – zawór zwrotny, 20 – przesłona pomiarowa
[9, s. 244]
Zbiorniki gazu ziemnego w rozpuszczonym propanie - butanie również nadają się
do pokrywania dobowych nierównomierności zapotrzebowania na gaz. Zbiornik napełnia się
w 55% ciekłym gazem (propanem lub butanem ewentua1nie ich mieszaniną) pod ciśnieniem
1 MPa. Ochładza się przy tym wprowadzone węglowodory do temperatury - 40˚C, cyrkulując
je nieprzerwanie za pomocą pompy. Gaz ziemny wprowadza się z gazociągu przez
wymiennik ciepła z gazem płynnym do cieczy w zbiorniku. Absorbowanie metanu przerywa
się w momencie, gdy ciśnienie w tym zbiorniku wzrośnie do 4 MPa.
W zbiornikach tego typu o pojemności 750 m3 można zmagazynować 96 000 m3 gazu
ziemnego w propanie lub 85 000 m3 w butanie. W czasie szczytowego poboru gazu następuje
regulowany automatycznie wypływ gazu przez podgrzewacz parowy. Rozwiązanie takie
przedstawione jest na rysunku 5.
Rys. 5.
Magazynowanie gazu ziemnego w gazie płynnym [11, s. 318 ]:
1 – zbiornik kulisty, 2 – pompa cyrkulacyjna, 3 – wymiennik
ciepła, 4 – chłodzenie gazu ziemnego do 233 K,
5 – freonowy obieg chłodniczy, 6 – podgrzewacz parowy
21
Podziemne magazyny gazu ziemnego są w wielu krajach wykorzystywane jako rezerwa
strategiczna zabezpieczająca przed ewentualną niepewnością dostaw gazu z importu. Rezerwa
ta musi być tym większa, im import realizowany jest tylko z jednego kierunku.
PMG mogą również służyć do pokrywania krótkotrwałych, bardzo dużych deficytów
gazu, możliwych np. w razie awarii systemu gazociągów przesyłowych. Potrzebna jest wtedy
odpowiednia dyspozycyjność PMG, tj. możliwość łatwego uzyskania bardzo dużego
natężenia odbioru gazu z magazynu (mln m3/d), którego pojemność czynna jest niewielka.
Warunki takie spełniają podziemne magazyny gazu: w komorach (kawernach) wyługowanych
w wysadach lub pokładach soli kamiennej, w warstwach wodonośnych, w czerpanych złożach
gazu. Ta ostatnia metoda jest najbardziej rozpowszechniona. Jest najtańsza, wymaga jedynie
dobrania optymalnego czasu przerwania wydobycia gazu ze złoża. Nieodłączną częścią
podziemnego magazynowania gazu ziemnego stanowią jego urządzenia naziemne: stacja
sprężarek, instalacja osuszania i oczyszczania gazu z zanieczyszczeń mechanicznych, punkt
rozdzielczy i odwierty eksploatacyjne.
Rys. 6.
Schemat podziemnego magazynu gazu ziemnego w warstwie porowatej [11, s. 312]
OZW – odwierty zasilające wydobywcze, OK – odwierty kontrolne
LNG, czyli naturalny skroplony gaz, magazynowany jest najczęściej w zbiornikach
metalowych. Zbiorniki te pracują w każdym terminalu przyjmującym lub ekspediującym ten
produkt oraz w wielu instalacjach skraplania i regazyfikacji gazu ziemnego eksploatowanych
w celu pokrycia zapotrzebowań szczytowych. Płaszcz zewnętrzny zbiornika wykonany jest
ze sta1i węglowej. Natomiast płaszcz wewnętrzny musi być wykonany z metalu, który
nie będzie kruchy w niskiej temperaturze składowania LNG. Najczęściej stosuje się więc
aluminium i jego stopy oraz stal niklową.
Zbiorniki meta1owe otoczone są obudową, w której musi się zmieścić cała jego
zawartość w przypadku pęknięcia. Są one posadowione na wielu specjalnych palach lub
rurach sta1owych o długości do 30 m.
22
Rys. 7. Schemat zbiornika metalowego LNG [11, s. 355]: 1 – obudowa ochronna,
2 – płaszcz zewnętrzny ze sta1i węglowej , 3 – specjalna izolacja (np. szkło
komórkowe) , 4 – fundament betonowy , 5 – izolacja podłoża, 6 – płaszcz
wewnętrzny ze stali niklowej lub stopów aluminiowych, 7 – rurociągi do
zatłaczania i pobierania LNG, 8 – dach wewnętrzny.
1.
2.
3.
Jaki jest cel magazynowania gazu?
Jakie są sposoby magazynowania gazu ziemnego?
Jaki jest najbardziej korzystny sposób magazynowania gazu ziemnego?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaproponuj sposób zabezpieczenia kulistych zbiorników wysokociśnieniowych do
magazynowania gazu ziemnego. Przedstaw cel zastosowania wybranych przez Ciebie
zabezpieczeń. Porównaj swoją propozycję z wyposażeniem zbiorników podanych
w literaturze technicznej.
1) zaproponować wyposażenie zbiorników kulistych wysokociśnieniowych w armaturę
zabezpieczającą,
2) zapisać cel zastosowania wybranej przez siebie armatury zabezpieczającej,
3) porównać swoją propozycję z rzeczywistym wyposażeniem zbiorników opisanym
w literaturze technicznej,
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
–
–
–
długopis, ołówek, gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca sposobów magazynowania paliw gazowych.
23
Ćwiczenie 2
Porównaj wady i zalety sposobów magazynowania gazu ziemnego. Wnioski przedstaw
na forum grupy.
1) przeanalizować materiały związane tematycznie z magazynowaniem gazu ziemnego,
2) wypisać w punktach wnioski dotyczące wad i zalet wybranych sposobów
magazynowania gazu ziemnego,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie na forum grupy.
−
−
−
długopis, ołówek, gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca sposobów magazynowania paliw gazowych i literatura
Czy potrafisz:
1) wyjaśnić, jaki jest cel i sposoby magazynowania gazu ziemnego?
2) porównać sposoby magazynowania gazu ziemnego?
3) określić cel wyposażania zbiorników do magazynowania gazu ziemnego
w armaturę: zabezpieczającą, kontrolno-pomiarową i regulacyjną?
24
Tak




Nie




4.4.
Zasady transportu i rozprowadzanie gazu ziemnego
Podstawowe pojęcia związane z transportem gazu ziemnego
Podstawowe pojęcia stosowane w gazownictwie, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra
Gospodarki z dnia 30 lipca 2001 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać sieci gazowe. (Dz. U. Nr 97, poz. 1055) definiowane są następująco:
– sieć gazowa - gazociągi wraz ze stacjami gazowymi, układami pomiarowymi, tłoczniami
gazu, magazynami gazu, połączone i współpracujące ze sobą, służące do przesyłania
i dystrybucji paliw gazowych, należące do przedsiębiorstwa gazowniczego,
– paliwo gazowe - paliwo pochodzenia naturalnego, spełniające wymagania Polskich
Norm,
– gazociąg - rurociąg wraz z wyposażeniem, służący do przesyłania i dystrybucji paliw
gazowych,
– klasa lokalizacji - grupyfikację terenu według stopnia urbanizacji obszaru położonego
geograficznie wzdłuż gazociągu,
– strefa kontrolowana - obszar wyznaczony po obu stronach osi gazociągu, w którym
operator sieci gazowej podejmuje czynności w celu zapobieżenia działalności mogącej
mieć negatywny wpływ na trwałość i prawidłową eksploatację gazociągu,
– odległość bezpieczna – mierzona w płaszczyźnie poziomej najmniejsza dopuszczalna
odległość między obrysem obiektu terenowego i osią gazociągu; jeżeli są trudności
w zachowaniu podstawowych odległości bezpiecznych podanych w normie, wartości te
można zmniejszyć o 50%, pod warunkiem zastosowania rury ochronnej,
– operator sieci gazowej - jednostka organizacyjna przedsiębiorstwa gazowniczego
posiadającego koncesję na przesyłanie i dystrybucję paliw gazowych siecią gazową,
odpowiedzialna za ruch sieciowy,
– skrzyżowanie - miejsce, w którym gazociąg przebiega pod lub nad obiektami
budowlanymi lub terenowymi takimi jak autostrada, linia kolejowa, rzeka, kanał, grobla,
– ciśnienie - nadciśnienie gazu wewnątrz sieci gazowej mierzone w warunkach
statycznych,
– maksymalne ciśnienie robocze (MOP) - maksymalne ciśnienie, przy którym sieć gazowa
może pracować w sposób ciągły w normalnych warunkach roboczych (normalne warunki
robocze oznaczają brak zakłóceń w urządzeniach i przepływie paliwa gazowego),
– maksymalne dopuszczalne ciśnienie pracy (MAOP) - maksymalną wartość ciśnienia,
jakiemu może być poddana sieć gazowa,
– ciśnienie robocze (OP) - ciśnienie, które występuje w sieci gazowej w normalnych
warunkach roboczych, \próba ciśnieniowa - zastosowanie ciśnienia próbnego w sieci
gazowej, przy którym sieć gazowa daje gwarancję bezpiecznego funkcjonowania,
– próba wytrzymałości - próbę ciśnieniową przeprowadzaną w celu sprawdzenia, czy dana
sieć gazowa spełnia wymagania wytrzymałości mechanicznej,
– próba szczelności - próbę przeprowadzaną w celu sprawdzenia, czy sieć gazowa spełnia
wymagania szczelności na przecieki paliwa gazowego,
– próba hydrauliczna - próbę ciśnieniową wytrzymałości lub szczelności, przeprowadzaną
przy użyciu czynnika ciekłego,
– próba pneumatyczna - próbę ciśnieniową wytrzymałości lub szczelności, przeprowadzaną
przy użyciu czynnika gazowego,
– stacja gazowa - zespół urządzeń w sieci gazowej, spełniający oddzielnie lub
równocześnie funkcje redukcji, uzdatnienia, regulacji, pomiarów i rozdziału paliwa
gazowego,
25
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
stacja redukcyjna - stację gazową, w skład której wchodzą przewód wejściowy
i wyjściowy, armatura odcinająca i filtrująca, urządzenia regulacji ciśnienia paliwa
gazowego, ciśnieniowy system bezpieczeństwa, urządzenia rejestrujące ciśnienie oraz
systemy alarmowe,
stacja pomiarowa - stację gazową, w skład której wchodzą urządzenia pomiarowe
przeznaczone do pomiarów strumienia objętości, masy lub energii paliwa gazowego,
przewód wejściowy i wyjściowy oraz armatura odcinająca i filtrująca,
punkt redukcyjny - stację redukcyjną o strumieniu objętości równym 60 m3/h lub
mniejszym i ciśnieniu roboczym na wejściu od 10 kPa do 0,5 MPa włącznie,
przewód wejściowy stacji gazowej - odcinek rurociągu łączący zespół zaporowoupustowy z armaturą odcinającą na wejściu do stacji,
przewód wyjściowy stacji gazowej - odcinek rurociągu łączący armaturę odcinającą
na wyjściu ze stacji z zespołem zaporowo-upustowym,
przewód awaryjny - odcinek gazociągu dający możliwość ominięcia elementu sieci
gazowej, takich jak stacja gazowa, tłocznia gazu itp.,
system kontroli ciśnienia - połączony system zawierający: reduktory ciśnienia,
ciśnieniowy system bezpieczeństwa, urządzenia rejestrujące ciśnienie oraz systemy
alarmowe i telemetryczne,
ciśnieniowy system bezpieczeństwa - system zabezpieczający ciśnienie na wyjściu,
po redukcji lub tłoczeniu w określonych dopuszczalnych wartościach,
urządzenie regulujące ciśnienie - reduktor lub regulator ciśnienia, zapewniający
utrzymanie ciśnienia na określonym poziomie,
tłocznia gazu - zespół urządzeń sprężania, regulacji i bezpieczeństwa wraz z instalacjami
zasilającymi i pomocniczymi, spełniający oddzielnie lub równocześnie funkcje:
przetłaczania gazu, podwyższania ciśnienia gazu ze złóż i zbiorników oraz zatłaczania
gazu do tych zbiorników,
instalacja technologiczna tłoczni - rurociągi wraz z armaturą i urządzeniami oraz
orurowaniem gazowym sprężarek, doprowadzające do sprężarek i odprowadzające gaz
po sprężaniu, znajdujące się pomiędzy układami odcinającymi na wejściu i wyjściu
z tłoczni,
magazyny gazu - magazyny tworzone w górotworze, w tym w podziemnych wyrobiskach
górniczych, oraz zbiorniki ciśnieniowe i kriogeniczne wraz z urządzeniami zatłaczania,
redukcji, pomiarów, osuszania i podgrzewania gazu,
metr sześcienny normalny (m3) - jednostkę rozliczeniową oznaczającą ilość suchego gazu
zawartą w objętości 1 m3 przy ciśnieniu 101,325 kPa, w temperaturze 273,15 K (0°C).
Rozprowadzanie gazu ziemnego
Gaz ziemny rozprowadzany jest siecią gazową. Jest to układ rurociągów
rozprowadzających paliwo gazowe od miejsca wydobycia do odbiorcy z uzbrojeniem
i urządzeniami służącymi do jej obsługi. Sieć gazowa kończy się kurkiem głównym, który
jest ostatnim jej elementem.
Podstawowego podziału sieci gazowej można dokonać uwzględniając jej funkcję, ciśnienie
i układ.
Ze względu na funkcję gazociągi dzielimy na:
– magistralne (tranzytowe),
– zasilające,
– rozdzielcze,
– przyłącza.
Ze względu na ciśnienie gazociągi dzielimy na:
– wysokiego ciśnienia – powyżej 1,6 MPa,
26
–
–
–
–
–
–
–
–
średniego podwyższonego ciśnienia – od 0,5 do 1,6 MPa,
średniego ciśnienia – powyżej 10 kPa do 0,5 MPa,
niskiego ciśnienia – poniżej 10 kPa.
Ze względu na układ prowadzonych rurociągów wyróżniamy gazociągi w układzie:
zamkniętym,
otwartym,
mieszanym.
Ze względu na zastosowane materiały, gazociągi dzielimy na:
gazociągi stalowe,
gazociągi z tworzyw sztucznych.
Gazociągi magistralne transportują gaz na bardzo duże odległości: od miejsca
wydobycia do najdalej położonego rejonu zasilania (przykładem gazociągu tranzytowego jest
Gazociąg Jamajski). Panuje w nich ciśnienie bardzo wysokie, gdyż tylko pod dużym
ciśnieniem transport gazu jest ekonomiczny. Na drodze gazu występują urządzenia:
– stacje oczyszczania gazu i jego pomiarów,
– tłocznie gazu podwyższające ciśnienie w rurociągu,
– stacje gazowe obniżające ciśnienie w sieci do zadanej wartości i rozdzielające gaz
do poszczególnych odgałęzień,
– podziemne zbiorniki magazynujące gaz budowane w celu zapewnienia ciągłości dostaw
i zapewnienia zapasu strategicznego.
Gazociągi zasilające rozprowadzają gaz do rejonu zasilania. Pracują najczęściej
w układzie zamkniętym obejmując pierścieniem rejon dostawy pod ciśnieniem wysokim
i średnim podwyższonym.
Gazociągi rozdzielcze doprowadzają gaz do przyłączy rozpoczynając od gazociągów
zasilających. Panuje w nich ciśnienie średnie podwyższone, średnie, a najrzadziej niskie.
Ich trasa w mieście zazwyczaj pokrywa się z przebiegiem ulic, wzdłuż których są układane.
Przyłącza gazowe są ostatnim odcinkiem sieci prowadzonym prostopadłe do budynku
odbiorcy i gazociągu rozdzielczego. Ostatnim elementem przyłącza jest kurek gazowy.
Ciśnienie w przyłączu jest takie samo, jak w sieci rozdzielczej.
Typowy schemat rozprowadzania gazu ziemnego gazociągiem magistralnym pokazano
na rysunku 8. Gaz ziemny z poszczególnych odwiertów (1) po oczyszczeniu z zanieczyszczeń
stałych i płynnych oraz zmierzeniu parametrów w głównej stacji zbiorczej (3) jest
wprowadzany do gazociągu magistralnego. Wzdłuż trasy gazociągu, w odstępach 100 ÷200
km są rozmieszczone tłocznie gazu (stacje sprężarek). Zadaniem tłoczni jest podniesienie
ciśnienia gazu do wysokości dopuszczalnego ciśnienia roboczego w gazociągu. Spadek
ciśnienia obserwowany podczas transportu gazu wynika z chropowatości ścianek
wewnętrznych rurociągu (straty liniowe) oraz z oporów miejscowych, których źródłem są
wszystkie wbudowane elementy konstrukcyjne, połączenia przewodów oraz zmiany kierunku
przepływu gazu.
Poszczególne miasta zasilane są za pośrednictwem stacji gazowych: redukcyjno –
pomiarowych wysokiego ciśnienia wlotowego.
Dla ułatwienia pokrywania szczytów poboru gazu w okresie zimy i lepszego
wykorzystania przepustowości gazociągu w miesiącach letnich, w części końcowej gazociągu
magistralnego lokalizuje się podziemny zbiornik gazu (11).
Na trasie gazociągu, w określonych odstępstwach – zwykle nie większych od 10 km oraz
na wszystkich odgałęzieniach, przekroczeniach przeszkód terenowych oraz przed i za
urządzeniami stacyjnymi instaluje się zespoły zaporowe (zespoły zaworów lub kurków). Dla
zapewnienia nieprzerwanego przepływu gazu na przejściach przez przeszkody o dużym
27
znaczeniu, w tym przeszkody wodne – instaluje się dwa lub trzy równoległe ciągi przewodów
wraz z armaturą zaporową.
Rys. 8.
Schemat gazociągu magistralnego gazu ziemnego [4, s.21]
1 – ujęcie gazu 2 – punkty zbiorcze 3 – główna stacja
zbiorcza A4. przewód magistralny 5 – układy zaporowe
6 – tłocznie gazu 7 – odgałęzienia magistrali 8 – gazowe
stacje
redukcyjne
9
–
sieci
rozdzielcze
10 – przekroczenie rzeki 11 – zbiornik podziemny
z tłocznią
1.
2.
3.
Jakie parametry ciśnienia osiąga gaz rozprowadzany siecią gazową?
Jaki jest podział gazociągów ze względu na funkcję, ciśnienie i układ?
Jakie elementy stacyjne występują na drodze rozprowadzania gazu ziemnego od kopalni
gazu do odbiorcy?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie przebiegu gazociągu tranzytowego z Jamalu do Polski, wskaż, jakie
elementy stacyjne powinny wystąpić na jego drodze, aby gazociąg spełnił założoną funkcję
tranzytu gazu.
1)
2)
3)
4)
przeanalizować przebieg Gazociągu Jamalskiego na terenie Polski,
wyszukać elementy stacyjne, które na jego drodze występują,
określić funkcję, jaka mają te elementy spełnić,
zaprezentować wykonane ćwiczenie.
–
–
–
mapa z przebiegiem Gazociągu Jamajskiego przez Polskę,
długopis,
28
–
literatura z rozdziału 6 dotycząca wyposażenia gazociągów w elementy stacyjne
i uzbrojenie.
Ćwiczenie 2
Wykonaj schemat blokowy obrazujący podział sieci gazowej z uwzględnieniem
kryteriów podziału sieci.
1) wykonać schemat podziału sieci gazowej z podaniem kryteriów tego podziału,
–
–
–
–
–
linijka,
ołówek,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca podziału sieci gazowych.
Czy potrafisz:
1) zdefiniować pojęcie: sieć gazowa?
2) dokonać grupyfikacji sieci gazowej stosując różne kryteria podziału?
3) określić cel instalowania: stacji gazowych i tłoczni gazu?
29
Tak



Nie



4.5.
Stacje gazowe
Stacja gazowa może służyć do redukcji, pomiaru i rozdziału gazu, spełniając jedną, dwie
lub wszystkie wymienione funkcje.
W skład wyposażenia stacji gazowych wchodzą następujące elementy:
– przewody gazowe i armatura zaporowa,
– filtry do oczyszczania gazu z zanieczyszczeń mechanicznych,
– podgrzewacze gazu,
– urządzenia zabezpieczające, które mają zadziałać przy wzroście ciśnienia. Kolejność ich
uruchomienia jest następująca:
– wydmuchowy zawór bezpieczeństwa 5%,
– zawór szybkozamykający,
– wydmuchowy zawór bezpieczeństwa 100%.
Zawory wydmuchowe służą do wypuszczania nadmiaru ilości gazu z przewodu
wylotowego przy wzroście ciśnienia powyżej dopuszczalnej granicy. Instaluje się je na
rurociągu za reduktorem dobierając jego typ i wielkość tak, aby przy maksymalnym ciśnieniu
miał przepustowość 2–5% przepustowości ciągu redukcyjnego. Czas reagowania nie
powinien przekroczyć 2 s.
Zawór szybkozamykający ma za zadanie odciąć dopływ gazu do reduktora w przypadku
nagłego podniesienia lub obniżenia ciśnienia wylotowego. Instalowany jest przed reduktorem
ciśnienia lub może być jego częścią. Istnieją 3 systemy zabezpieczenia zaworami
bezpieczeństwa:
– jednostopniowy, montuje się tylko zawór wydmuchowy o przepustowości równej
przepustowości reduktora; system ten stosuje się wyjątkowo, tylko w stacjach ze stałą
obsługą,
– dwustopniowy, polegający na zamontowaniu na ciągu redukcyjnym zaworu
szybkozamykającego i zaworu wydmuchowego; system stosuje się na stacjach: niskiego
ciśnienia ze stałą obsługą, średniego i wysokiego - bez względu na rodzaj obsługi,
– trzystopniowy, polegający na zamontowaniu na ciągu redukcyjnym trzech rodzajów
zaworów bezpieczeństwa o kolejności działania:
– zawór wydmuchowy I-go stopnia o przepustowości 25% przepustowości reduktora,
– zawór szybkozamykający i zaw. wydmuchowy II-go stopnia o przepustowości 100%
przepustowości reduktora.
– urządzenia redukcyjne z dwoma jednakowo wyposażonymi ciągami redukcyjnymi
posiadające regulację automatyczną; w skład ciągu redukcyjnego wchodzą:
– zawór kulowy odcinający na wlocie,
– filtr ciśnieniowy przeciwpyłowy,
– podgrzewacz gazu,
– reduktor z zaworem szybkozamykającym; zadaniem reduktorów ciśnienia jest
przetworzenie wyższych i zmiennych ciśnień wylotowych na niższe i stałe ciśnienie
wylotowe. W stacjach redukcyjno-pomiarowych gazu o przepustowościach od 3000
m3/h stosuje się reduktory pilotowane z reduktorem wstępnym sterowanym pilotem
oraz wybudowanym zaworem szybkozamykającym. W normalnych warunkach
pracy membrana podlega działaniu następujących sił: kierowanych w dół (nacisk
sprężyny, nacisk spowodowany ciśnieniem sterowania panującego w komorze
i wagą membrany) oraz kierowanych w górę naciskiem od ciśnienia wylotowego
i ciśnienia zredukowanego. Ciśnienie sterowane jest poprzez: pobranie gazu
impulsem przez główną membranę z części wysokociśnieniowej. Gaz do tego celu
30
–
–
–
–
–
jest oczyszczony przez filtr wbudowany w reduktor wstępny. Zawór
szybkozamykający działa tak przy wzroście, jak i przy spadku ciśnienia. Przy
ciśnieniach granicznych ruch membrany przekazany na trzpień powoduje zwolnienie
zapadki.
– zawór wydmuchowy 5%,
– zawór wydmuchowy 100%,
– zawór odcinający na wylocie.
aparatura kontrolno – pomiarowa do pomiaru objętości, ciśnienia i temperatury
przepływającego gazu,
instalacja nawaniania gazu, która jest zlokalizowana w wydzielonym pomieszczeniu
w budynku stacji gazowej lub poza jej budynkiem. Zabronione jest sytuowanie instalacji
w pomieszczeniu, w którym znajdują się ciągi redukcyjno-pomiarowe oraz urządzenia
zabezpieczające prace stacji,
przewód awaryjny (bajpas) - o przepustowości nie mniejszej niż przepustowość stacji
przy minimalnym ciśnieniu roboczym .Przewód awaryjny wyposażony jest w kurki
odcinające
z jednej strony przed zespołem zaporowo-upustowym wysokiego ciśnienia, z drugiej
za zespołem zaporowo-upustowym średniego ciśnienia,
instalacja odgromowa i uziemiająca,
instalacja wodno - kanalizacyjna i c.o.,
instalacja elektryczna,
instalacja eksplozymetryczna,
instalacja kontroli dostępu (alarmowa).
–
–
–
Stacje gazowe dzielimy ze względu na ich obsługę na:
stacje gazowe bezobsługowe,
stacje gazowe z obsługa doraźną,
stacje gazowe z obsługą stała.
–
–
–
–
Ze względu na stopień redukcji gazu stacje gazowe dzielimy na:
I stopnia – redukcja ciśnienia gazu z wysokiego na wysokie,
II stopnia - redukcja ciśnienia gazu z wysokiego na średnie podwyższone,
III stopnia - redukcja ciśnienia gazu ze średniego podwyższonego na niskie.
Urządzenia stacji mogą być zamontowane w budynku, w metalowej obudowie (szafce)
lub pod wiatą. W gazownictwie stosowane są w zasadzie wszystkie trzy typy konstrukcyjne
stacji, przy czym typ pierwszy to głównie stacja o dużej przepustowości tzw. stacje
rozdzielcze, natomiast typ drugi to głównie lokalne stacje redukcyjne. W ostatnich latach
zaznacza się wyraźna tendencja do powszechnego stosowania stacji szafkowych, także dla
wyższych ciśnień i przepustowości. Wynika to z mniejszych kosztów i możliwości szybkiej
ich zabudowy w określonym miejscu.
–
–
–
–
–
–
–
Ze względu na zadania stacje gazowe możemy podzielić na:
stacje rozdzielcze, których zadaniem jest tylko rozdział gazu na poszczególne kierunki
bez pomiaru i zmiany ciśnienia gazu,
stacje redukcyjne, w których odbywa się tylko redukcja zmiennego na ogół ciśnienia
dolotowego gazu do stałego ciśnienia wylotowego, jakiego wymagają dalsze warunki
rozprowadzania gazu lub jego użytkownicy,
stacje pomiarowe, których zadaniem jest tylko pomiar ilości przepływającego gazu,
stacje wieloczynnościowe, najczęściej spotykane w praktyce rozdzielczo-redukcyjnopomiarowe (zależy od tego, które z ich zadań maja znaczenie dominujące).
31
Stacja gazowa w budynku to parterowy budynek wolnostojący murowany, zawierający
pomieszczenie ciągów gazowych oraz, w razie potrzeby, dodatkowe pomieszczenia:
kotłownię (z kotłem gazowym zasilanym ze stacji), nawanialnię oraz dyżurki sterowni. Hale
ciągów gazowych oraz nawanianie traktuje się jako pomieszczenia zagrożone wybuchem, dla
których są określone wymogi instalacyjne i budowlane (lekki dach, przeszklenia ścian, drzwi
otwierane na zewnątrz), pozostałe pomieszczenia mogą nie spełniać tych warunków. Wyloty
wydmuchowych zaworów bezpieczeństwa są wyprowadzone ponad dach budynku.
Stacja gazowa szafkowa to wykonana z blachy stalowa konstrukcja postawiona
na betonowym fundamencie i mająca wewnątrz wszystkie elementy ciągów gazowych
z wyjątkiem dolotowej i wylotowej armatury odcinającej. W razie potrzeby podgrzewania
gazu przed redukcją ciśnienia może być wyposażona w podgrzewacz elektryczny lub wodny
zasilany z kotła gazowego zamontowanego w metalowej części szafki oddzielonej szczelną
ścianą. Teren, na którym znajduje się stacja gazowa, bez względu na typ i wielkość, powinien
być ogrodzony i oznakowany tablicami ostrzegawczymi, zaś ogrodzenie powinno się
znajdować nie bliżej urządzeń stacji niż granica zewnętrzna strefy zagrożenia wybuchem.
Przykładowy schemat stacji redukcyjno – pomiarowej typu szafkowego przedstawia rysunek
9.
Rys. 9.
Stacja redukcyjno – pomiarowa typu szafkowego [8, s. 53]
Zasada pracy stacji redukcyjno – pomiarowej jest następująca: do stacji redukcyjnopomiarowej należy doprowadzić gaz przewodem dolotowym do dwóch równoległych ciągów
redukcyjnych. Aby uruchomić ciąg redukcyjny należy otworzyć zawór kulowy odcinający,
w związku z czym gaz o ciśnieniu wylotowym płynie przez filtr przeciwpyłowy
i podgrzewacz gazu, aż do reduktora i zaworu szybkozamykającego, gdzie zostaje
zredukowany do ciśnienia wylotowego. Na wylocie ciągów zamontowany jest zawór
wydmuchowy 100%, a następnie wydmuchowy 5%, które dodatkowo zabezpieczają ciągi
przed wzrostem ciśnienia. Dalej gaz poprzez zawór odcinający przechodzi do zaworu
odcinającego ciągu pomiarowego, a następnie poprzez przepływomierz turbinowy i zawór
odcinający opuszcza stację. W stacjach I-go stopnia zainstalowany jest ciąg obiegowy.
Ciśnienie reguluje się zaworem odcinającym ciągu obejściowego. Stacje tego typu wyposaża
się w rejestratory: ciśnienia wlotowego, wylotowego i temperatury na wlocie. Na przewodzie
dolotowym gazu dodatkowo instaluje się manometr miejscowy oraz termometr.
Stacje gazowe muszą być zabezpieczone przed dostępem osób trzecich, a więc
ogrodzone, zamknięte i odpowiednio oznakowane odblaskowymi symbolami widocznymi
nocą, ostrzegającymi o niebezpieczeństwie wybuchu. Stacje, gdzie dopływa gaz o wysokim
ciśnieniu, nie mogą być lokalizowane w sąsiedztwie budynków mieszkalnych. Odległości
bezpieczne sytuowania stacji gazowych od innych obiektów budowlanych wynikają
z wielkości stacji, jej przepustowości i wysokości ciśnień: dolotowego i wyjściowego.
32
1.
2.
3.
4.
5.
Jaką rolę spełniają stacje gazowe i jaki jest ich podział?
Jakie jest podstawowe wyposażenie stacji gazowych?
W jaki sposób następuje redukcja ciśnienia w stacjach gazowych?
Jakie zabezpieczenia są niezbędne dla prawidłowej eksploatacji stacji gazowej?
Na jakiej zasadzie następuje redukcja ciśnienia gazu w reduktorze?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj schemat ideowy bezobsługowej stacji gazowej redukcyjno – pomiarowej
II stopnia. Zaproponuj wyposażenie tej stacji w urządzenia pomocnicze. Zaproponuj jej
lokalizację.
5)
przeanalizować dokumentację wyposażenia stacji gazowych i jej urządzeń,
przeanalizować zasadę działania stacji gazowej,
narysować schemat ideowy uwzględniający narzucone poleceniem rozwiązanie,
określić jej lokalizację w terenie uwzględniając wytyczne techniczne sytuowania stacji
gazowych,
–
–
–
–
–
–
linijka,
ołówek,
gumka,
wytyczne techniczne lokalizacji stacji gazowych,
literatura z rozdziału 6 dotycząca stacji gazowych.
1)
2)
3)
4)
Ćwiczenie 2
Narysuj schemat blokowy obrazujący podział stacji gazowych z podaniem kryteriów tego
podziału.
1) wykonać schemat podziału stacji gazowych z podaniem kryteriów tego podziału,
–
–
–
linijka, ołówek, gumka,
33
Ćwiczenie 3
Na podstawie schematu ideowego stacji gazowej II stopnia, opisz zasadę działania stacji
w sytuacji, gdy nieznacznie zostało przekroczone ciśnienie po przejściu przez reduktor.
Przedstaw zasadę działania stacji w sytuacji, gdy ciśnienie wyjściowe z reduktora
przekroczyło wartość oczekiwanego ciśnienia wylotowego o 50%.
1) przeanalizować schemat ideowy stacji gazowej II stopnia,
2) opisać sposób pracy stacji gazowej przy nieznacznym podwyższeniu ciśnienia
wylotowego,
3) opisać sposób zadziałania elementów wyposażenia stacji w sytuacji znacznego
przekroczenia parametrów ciśnienia wylotowego,
–
–
–
–
schemat ideowy stacji gazowej II stopnia,
długopis,
Czy potrafisz:
1) wyjaśnić pojęcie: stacja gazowa?
2) dokonać podziału stacji gazowych?
3) wymienić w kolejności elementy ciągu technologicznego stacji
gazowych?
4) wyjaśnić, w jaki sposób następuje redukcja ciśnienia gazu w stacjach
gazowych?
5) wyjaśnić sposób działania reduktora ciśnienia gazu?
34
Tak


Nie








4.6.
Elementy sieci gazowych
Materiały stosowane do budowy gazociągów
Podstawowymi materiałami stosowanymi do budowy gazociągów są:
– rury stalowe bez szwu walcowane na gorąco ogólnego zastosowania,
– rury stalowe ze szwem przewodowe,
– rury polietylenowe średniej i dużej gęstości,
– rury nylonowe z poliamidu.
Zastosowanie tych materiałów jest następujące:
– rury stalowe przeznaczone są dla wszystkich gazociągów, niezależnie od ich funkcji
i ciśnienia,
– rury polietylenowe przeznaczone są tylko dla tych gazociągów, w których ciśnienie
nie przekracza ciśnienia roboczego 1 MPa,
– rury nylonowe przeznaczone są dla wszystkich gazociągów, niezależnie od ich funkcji
i ciśnienia, ale ze względu na wysoką cenę i konieczność importu – ich zastosowanie
ograniczone jest do budowy gazociągów wysokociśnieniowych.
Technologia łączenia przewodów przeznaczonych do budowy gazociągów jest różna dla
każdego z wymienionych wyżej materiałów. Podstawową metodą połączeń dla gazociągów
stalowych jest spawanie i łączenie kołnierzowe. Dla polietylenu zalecanym sposobem
połączeń jest zgrzewanie doczołowe i elektrooporowe, przy konieczności zastosowania
połączeń rozłącznych – połączenie kołnierzowe. Nylon 11 łączy się metodą klejenia, ale przy
konieczności zastosowania połączeń rozłącznych – stosuje się połączenie kołnierzowe.
Wszystkie te materiały mogą ze sobą wzajemnie współpracować, a możliwe jest to poprzez
zastosowanie kształtek przejściowych.
Elementy konstrukcyjne gazociągów
Elementami, które umożliwiają przejście z większych średnic na mniejsze i na odwrót,
zmianę trasy, zaślepienie, rozgałęzienie przewodu są kształtki. W zależności od kształtu
i zastosowania rozróżnia się: trójniki, kolana, łuki, zaślepki i zwężki. Kształtki rurowe
powinny być przez wytwórcę poddane badaniom na szczelność, jakość i sprawdzone powinny
być ich wymiary i wygląd zewnętrzny. Gotowa kształtka powinna być zaopatrzona w trwały
znak rozpoznawczy obejmujący znak wytwórcy, ciśnienie nominalne, do którego jest
przeznaczona, gatunek, znak kontroli technicznej i aprobatę techniczną lub znak
dopuszczający ją do stosowania.
Złącza kołnierzowe rur stalowych stosuje się w przypadkach, gdy istnieje konieczność
częstego demontażu elementów gazociągu, a także, gdy wykonanie połączeń spawanych jest
utrudnione lub niemożliwe. Połączenie kołnierzowe składa się z dwóch kołnierzy, uszczelki,
śrub złącznych i nakrętek. Rodzaj złącza kołnierzowego dobiera projektant stosownie
do warunków, w jakich złącze ma pracować.
Tuleje kołnierzowe stosuje się do łączenia rur polietylenowych z armaturą lub
z przewodami stalowymi. Tuleję taką po nałożeniu luźnego kołnierza stalowego łączy się
z przewodem poprzez zgrzewanie.
Urządzenia zaporowe, do których zaliczamy kurki i zasuwy, służą do wyłączania
określonych odcinków sieci w celu napraw, robót podłączeniowych, remontów i przeglądów.
Rodzaj materiału, grubość ścianek, szczegóły konstrukcyjne i rozwiązania poszczególnych
urządzeń zaporowych są uzależnione od wymaganego ciśnienia roboczego, temperatury pracy
i miejsca zainstalowania.
35
Wśród kurków odcinających wyróżniamy kurki dławikowe stożkowe i kurki sferyczne.
Te ostatnie stosowane są do ciśnień nominalnych powyżej 6,4 MPa oraz temperatury gazu
do 70˚C. Dzięki specjalnej obróbce powierzchni kulistego trzonu i części wewnętrznej
kadłuba nie wymagają one smarowania (powłoka teflonowa). Zamknięcie przepływu
następuje przy obrocie trzonu o 90˚. Mniejsze kurki zamykane są za pomocą dźwigni,
większe mają przekładnie zębate i kółka sterujące. Przekładnie mogą być napędzane
hydraulicznie, pneumatycznie lub elektrycznie. Przy średnicach do 300 mm kurki mają
zwykle złącza kołnierzowe, od 400 mm – złącza spawane.
Zasuwy jako elementy odcinające posiadają kilka wad: mało pewne dławicowe
uszczelnienie wrzeciona, duży opór hydrauliczny, trudności ustalenia za pomocą
zewnętrznych oględzin stopnia zamknięcia przelotu, łatwość unieruchomienia w przypadku
zanieczyszczeń powierzchni uszczelniających. Podstawowymi częściami zasuw są: kadłub
z gniazdem, zawieradło, nasada z dławicą i dławikiem oraz trzpień z kółkiem. Zasuwy ze
względu na konstrukcję dzielimy na: zasuwy klinowe kołnierzowe, zasuwy klinowe okrągłe
kielichowe, zasuwy kołnierzowe z klinem elastycznym, zasuwy bezkołnierzowe z klinem
elastycznym.
W sieciach miejskich armaturę zaporową instaluje się najczęściej pod ziemią. Dla
sprawnego odpowietrzenia lub usunięcia gazu z odcinka gazociągu zalecanym rozwiązaniem
są zespoły zaporowo – upustowe. W gazociągach wysokociśnieniowych zespoły zaporowo –
upustowe lokalizuje się najczęściej nad ziemią, co pokazane jest na rysunku 18.
Rys. 10. Zespół zaporowo – upustowy nadziemny
1 – gazociąg stalowy wysokiego ciśnienia
2 – złącze kołnierzowe 3 – manometr 4 – kurek
upustowy kulowy 5 – korek upustowy z otworem
bocznym 6 – zawór kulowy [9, s. 217]
Sączki węchowe instaluje się na gazociągach w punktach, w których istnieje
prawdopodobieństwo występowania nieszczelności, na przykład w miejscach spawania
styków, przy połączeniach kołnierzowych, w pobliżu rozgałęzień, przed i za przeszkodami
terenowymi. Sączek węchowy składa się z rurek drenarskich ułożonych nad gazociągiem na
podłożu z kruszywa, osłony z papy asfaltowej na osnowie z włókien szklanych i rury
odprowadzającej gaz zamkniętej korkiem. Ze względu na budowę wyróżniamy sączki
węchowe punktowe i liniowe.
36
Rys. 11.
Sączek węchowy liniowy 1 – skrzynka uliczna 2 – beton
3 – korek 4 – rura 5 – żwir 6 – uszczelnienie 7 – trójnik ceramiczny
8 – rura drenarska 9 – papa asfaltowa [9, s. 221]
Punkty pomiarów elektrycznych gazociągów stalowych ułożonych w ziemi
umożliwiają dokonywanie pomiarów potencjału elektrycznego gazociągów wobec gruntu,
pomiarów różnicy potencjałów pomiędzy gazociągiem, a szynami trakcji elektrycznej, a także
pomiaru natężenia prądu w gazociągu, czyli tych pomiarów, które są konieczne w związku
z eksploatacją czynnej ochrony antykorozyjnej gazociągów. W zależności od usytuowania
w terenie punkty pomiarów elektrycznych dzieli się na: N – nadziemne, P – podziemne, S –
lokalizowane na trawnikach lub ścianach budynków.
Rys. 12.
Punkt pomiarów elektrycznych podziemny napięciowy pojedynczy
1 – miejsce przyłączenia przewodu głównego 2 – przewód DYd 750 V 4 mm2
4 – elektroda Cu/CuSO45. skrzynka uliczna 6 .,7 – zaciski kontrolne 8 – beton
9 – gazociąg 10 – punkty wyprowadzenia przewodu [4, s. 41]
37
Odwadniacze to elementy gazociągów, których zadaniem jest zbieranie kondensatów
wydzielających się z gazu podczas jego transportu. W gazociągach niskiego i średniego
ciśnienia instaluje się odwadniacze w ograniczonym zakresie, jedynie do zbierania
i wydalania wody pozostałej z okresu budowy lub remontu, zbierania suchego pyłu, rdzy,
oleju. W gazociągach wysokiego i średniego podwyższonego ciśnienia instaluje się
odwadniacze do zbierania kondensatu, hydratów i innych skroplin wydzielających się z gazu
szczególnie w okresie zimowym. Usytuowanie odwadniaczy wynika z konfiguracji terenu.
Montuje się je w najniższych jego punktach usytuowania gazociągu. Ze względu na ciśnienie,
do którego odwadniacze są przeznaczone i ze względu na konstrukcję wyróżnia się
odwadniacze: garnkowe – przeznaczone do ciśnień niskich i średnich oraz workowe –
przeznaczone do pozostałych, wyższych ciśnień.
Typowy odwadniacz niskiego i średniego ciśnienia przedstawia rysunek 13.
Rys. 13. Odwadniacz garnkowy dla gazów nisko i średnioprężnych 1 – garnek
2 – króciec 3 – zatyczka 4 – skrzynka uliczna 5 – rura do usuwania kondensatu
6 – pokrywa [9, s. 219]
Odmianą odwadniaczy garnkowych są: odwadniacz z przegrodą oraz odwadniacz
syfonowy do zatapiania. Oprócz funkcji zaporowej odwadniacze te służą do zamykania
hydraulicznego sieci gazowej, gdyż zalanie ich powoduje szczelne odcięcie przepływu gazu
w sieci.
Rys. 14. Zawór hydrauliczny [9, s. 215]
38
Schemat odwadniacza workowego przeznaczonego do pracy na gazociągach średniego
podwyższonego i wysokiego ciśnienia przedstawia rysunek 15.
gazociąg
gaz
zbiornik
kondensatu
zbiornik
Rys. 15. Schemat odwadniacza workowego [źródło własne]
Kompensatory montuje się na gazociągach w celu zmniejszenia naprężeń wywołanych
przesunięciami gruntów na terenach niestabilnych, wahaniami temperatury oraz przede
wszystkim w celu ułatwienia montażu i demontażu armatury łączonej kołnierzowo. Ze
względu na konstrukcję rozróżnia się kompensatory dławicowe i sprężyste. Kompensatory
dławicowe przejmują odkształcenia wzdłużne rurociągów przez wzajemne przesuwanie się
części składowych, przy czym nie zachodzi sprężyste odkształcenie tych części. Działanie
kompensatorów sprężystych polega na przejmowaniu odkształceń wzdłużnych rurociągów
przez sprężyste odkształcenie elementów kompensatora.
Rys. 16. Przykład zastosowania kompensatora sprężystego przy montażu zasuwy
odcinającej 1 – zasuwa 2 – kompensator 3 – płaszcz ochronny 4 – rura ochronna
trzpienia 5 – skrzynka uliczna 6 – uszczelnienie 7 – gazociąg [9, s. 218]
39
Rury ochronne gazociągów służą do zabezpieczenia gazociągów przed obciążeniami
zewnętrznymi z powierzchni terenu oraz do odprowadzania ewentualnych przecieków gazu
na bezpieczną odległość. Stosowane są przy przekraczaniu przeszkód terenowych,
przy skrzyżowaniach z elementami uzbrojenia podziemnego oraz wszędzie tam, gdzie nie
można zachować odległości bezpiecznej. Gazociąg wprowadza się do rury ochronnej na
płozach. Przestrzeń między rurą ochronną i przewodową jest zawsze wolna. Zakończenie rury
ochronnej uszczelnia się sznurem konopnym i asfaltem i zaopatruje w rurki węchowe. Wyloty
rurek węchowych umieszcza się w studzienkach lub skrzynkach ulicznych. Średnica rury
ochronnej jest od 100 do 200 mm większa od średnicy gazociągu. Długość jej wynika
z rodzaju przeszkody, która jest przy jej pomocy przekraczana. Przy bezwykopowej metodzie
układania gazociągu pod przeszkodą (metoda tunelowa, przecisku), rura ochronna
wprowadzana jest dodatkowo do rury przejściowej. Również tutaj rura wprowadzana jest na
płozach, ale przestrzeń pomiędzy rurą ochronną, a przejściową wypełniana jest zazwyczaj
piaskiem lub chudym betonem. Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne przedstawia rysunek
25.
Rys. 17. Gazociąg stalowy w rurze ochronnej i przejściowej [8, s. 59]
Punkty pomiarów elektrycznych instaluje się na sieciach gazowych w celu kontroli
rozkładu ciśnień w określonych punktach zasilania. W gazociągach przesyłowych stosowane
są tzw. Słupki pomiarowe. Inne rozwiązanie może polegać na wbudowaniu do odwadniaczy
rurek do pomiaru ciśnienia i wyprowadzenie ich do tej samej skrzynki ochronnej.
Rys. 18. Punkt pomiaru ciśnienia 1 – rurka impulsowa
2 – element zaporowy 3 – skrzynka uliczna
4 – złącze do manometru [4, s. 42]
40
Złącza izolacyjne gazociągów stalowych zbudowane są z elementów stalowych
i izolacyjnych. Pozwala to na przerwanie przepływu prądu wzdłuż danego odcinka oraz
uniknięcie występowania zjawiska korozji na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni złącza
od strony anody rurociągu. Tradycyjne rozwiązanie polega na zastosowaniu wkładek
izolacyjnych w złączu, które ma postać kołnierz izolacyjnego. Śruby ściągające kołnierze
umieszczone są w tulejach wykonanych z materiału będącego izolatorem dla prądu.
Komory wysyłania i odbioru czyszczaków są również. elementami konstrukcyjnymi
gazociągów Są one stosowane do operacji czyszczenia rurociągu w czasie lub po zakończeniu
prób ciśnieniowych oraz w czasie jego eksploatacji.
Rys. 19. Komora czyszczaka wraz z urządzeniami zabezpieczającymi [10, s. 444]
W zależności od wyposażenia w części robocze, budowy i kształtu, czyszczaki
grupyfikuje się jako: kulowe, piankowe, rozdzielające, uszczelniające, dwukierunkowego
działania, czyszczące, skrobiące, kalibrujące i przegubowe.
41
Do czyszczaków specjalnego przeznaczenia należą czyszczaki służące do kontroli
wewnętrznej stanu rurociągu, wykrywania owalizacji rury, lokalizacji ubytków korozyjnych,
pęknięć oraz określania ich wielkości. W zależności od zastosowanej metody badań
nieniszczących dzielimy je na defektoskopy magnetyczne i ultradźwiękowe.
Tradycyjny czyszczak przedstawiony na rysunku 20 może spełniać wiele funkcji,
w zależności od jego wyposażenia w dodatkowe elementy.
Rys. 20.
Zmiana wyposażenia czyszczaka zmienia jego funkcjonalność.
Na jednym korpusie skonstruowano 9 czyszczaków [10, s. 450]
Łączenie elementów uzbrojenia sieci gazowej
Niezależnie od materiału, z jakiego wykonana jest sieć gazociągów, kształtki są
wykonywane ze stali, staliwa, żeliwa sferoidalnego i z tworzyw sztucznych. W gazociągach
o maksymalnym ciśnieniu roboczym 1,6 MPa dopuszcza się stosowanie armatury z żeliwa
sferoidalnego i ciągliwego. Nie jest zalecane łączenie różnych materiałów podczas budowy
sieci gazowej ze względu na możliwość powstania nieszczelności, jak również pojawienie się
zjawiska korozji.
Łączenie przewodów, kształtek i innych elementów uzbrojenia wymaga wykonania
odpowiedniego uszczelnienia. W przypadku rur stalowych i elementów żeliwnych, do
połączeń stosowane są pierścienie gumowe, azbest, fibra i tektura. Rury z tworzyw
sztucznych mogą być łączone z przewodami stalowymi za pomocą kształtek przejściowych
polietylenowo-stalowych i nylonowo-stalowych. Odgałęzienia od czynnego gazociągu z PE
wykonuje się z zastosowaniem trójników siodłowych. Rury i kształtki z Nylonu 11 łączy się
za pomocą klejenia lub połączeń zaciskowych i kołnierzowych.
42
Rys. 21. Schemat podłączenia do czynnego gazociągu z użyciem
trójnika siodłowego zgrzewanego elektrooporowo 1 – rura z
PE 2 – zacisk montażowy 3 – trójnik siodłowy
elektrooporowy 4 – zaciski elektryczne [9, s. 213]
Rys. 22. Schemat łączenia zasuwy żeliwnej z rurą z PE [9, s. 213]
1.
2.
3.
4.
5.
Jakie elementy uzbrojenia gazociągów są niezbędne do jego prawidłowej eksploatacji?
Jakie są typowe miejsca instalowania elementów uzbrojenia sieci gazowych?
Jaki jest cel instalowania: rury ochronnej, urządzeń zaporowych i zaporowo –
upustowych, odwadniaczy, kompensatorów, sączków węchowych, punktów pomiarów
ciśnienia i elektrycznych?
Jaka jest budowa elementów uzbrojenia sieci gazowych?
Jaka jest technologia włączenia elementów uzbrojenia w przewód gazowy?
43
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Gazociąg z PE prowadzony jest metodą bezwykopową przez ulicę. Zaproponuj
wyposażenie w elementy uzbrojenia odcinka gazociągu będącego przekroczeniem tej
przeszkody terenowej. Zaproponuj sposób wbudowania wybranych przez siebie elementów
uzbrojenia w sieć z PE.
1) wypisać elementy uzbrojenia odcinka gazociągu,
2) opisać sposób wbudowania tych elementów w sieć z PE,
–
–
–
–
–
linijka,
ołówek, długopis,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca elementów konstrukcyjnych gazociągów.
Ćwiczenie 2
Zaproponuj rodzaj i miejsca instalowania armatury zaporowej na wyznaczonym na
przebiegu trasy odcinku sieci gazowej ze stali. Zaproponuj sposób włączenia armatury
w odcinek sieci gazowej.
1) przeanalizować przebieg gazociągu stalowego na planie terenu z naniesionym
przebiegiem trasy gazociągu,
2) wskazać miejsca instalowania armatury zaporowej,
3) dobrać armaturę zaporową dla wskazanego odcinka sieci,
4) opisać sposób włączenia armatury w sieć gazową,
–
–
–
–
–
plan terenu z zaznaczonym przebiegiem gazociągu stalowego,
karty katalogowe armatury zaporowej,
ołówek, gumka, długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca elementów konstrukcyjnych gazociągów.
44
Czy potrafisz:
1)
2)
3)
4)
5)
wskazać podstawowe elementy uzbrojenia gazociągów?
scharakteryzować budowę elementów uzbrojenia?
określić cel i miejsca instalowania elementów uzbrojenia gazociągów?
wymienić rodzaje czyszczaków i określić ich funkcję?
dobrać technologię włączenia elementów uzbrojenia w przewód gazowy?
45
Tak





Nie





4.7.
Zabezpieczanie gazociągów przed korozją
Korozja jest procesem samorzutnego niszczenia się metalu wskutek wzajemnego
oddziaływania metalu i otaczającego środowiska. W przypadku gazociągów stalowych
wystąpić może zjawisko korozji: chemicznej i/lub elektrochemicznej. Korozja chemiczna
spowodowana jest działaniem na stal gazów lub roztworów cieczy nie przewodzących prądu
elektrycznego. Korozja elektrochemiczna wywołana jest natomiast działaniem na stal
roztworów przewodzących prąd elektryczny, czyli elektrolitów.
Podziemne gazociągi stalowe ulegają korozji pod wpływem szkodliwych substancji
zawartych w wilgotnym gruncie oraz elektrochemicznego działania prądów błądzących.
Szybkość korozji zależy przede wszystkim od charakteru gleby, w której są ułożone rurociągi.
Miarą korozyjnej aktywności gruntu jest jego przewodność elektryczna. Jeżeli grunt jest
złym przewodnikiem, ma dużą oporność elektryczną, wówczas ma słaby wpływ na
powstawanie korozji. Przy zetknięciu metalu z gruntem, będącym elektrolitem, na
powierzchni metalu powstaje znaczna ilość ogniw korozyjnych.
Grunty, w których są zakopane gazociągi, są niejednorodne: mają różny skład
i wilgotność. Na powierzchni gazociągu powstaje różnica potencjału, która powoduje
przepływ prądu elektrycznego od strefy katodowej do anodowej. W rezultacie takiego
działania, na powierzchni rury powstaje duża liczba mikro- i makroogniw galwanicznych.
Zgodnie z zasadą działania ogniwa galwanicznego, na anodzie metal przechodzi do roztworu
(proces korozji) pod postacią dodatnio naładowanych jonów. Na gazociągu, w strefie
anodowej, zachodzi powierzchniowe niszczenie metalu, z którego jest on zbudowany.
W roztworze (wilgotnym gruncie) jony metalu łączą się z ujemnie naładowanymi jonami
elektrolitu tworząc neutralne cząsteczki. Powstające produkty korozji gromadzą się na
powierzchni rurociągu, albo przechodzą do roztworu. Ten rodzaj korozji nie występuje na
całej powierzchni gazociągu, lecz w niektórych miejscach. Powstają tam wżery korozyjne,
które po dłuższym okresie wnikają głęboko w ściankę rury i powodują uszkodzenia,
nieszczelności, a w konsekwencji zniszczenie rurociągu. Najbardziej niebezpiecznym
czynnikiem powodującym korozje stalowych gazociągów są prądy błądzące. Prądami
błądzącymi nazywa się prądy wpływające do środowiska elektrolitycznego, w tym przypadku
do ziemi, z niedostatecznie izolowanych części obwodów elektrycznych. Takim obwodem
jest obwód zasilania pojazdów trakcji elektrycznej, którego część powrotną stanowią szyny.
Ciągłość powrotnego połączenia prądu –szynami - jest niedoskonała wskutek uszkodzonych
złącz na stykach szyn, a odizolowanie od ziemi jest bardzo słabe. Znaczna część prądu
elektrycznego przechodzi z szyn do gruntu. Napotykając na swojej drodze stalową
konstrukcję podziemną – gazociąg - prądy te wchodzą do niego (strefa katodowa) i płyną po
nim w kierunku źródeł prądu, gdzie wypływają z gazociągu (strefa anodowa). W tych
miejscach zachodzi korozja.
Do ochrony gazociągów przed korozją stosuje się dwie metody:
– ochronę antykorozyjną bierną realizowaną za pomocą powłok izolujących gazociąg od
agresywnego środowiska gruntu,
– ochronę antykorozyjną czynną realizowaną metodami elektrycznymi: Stacje Ochrony
Katodowej, Drenaż, Protektor.
Pewną i długotrwałą eksploatację gazociągów można zapewnić stosując równocześnie
obie powyżej wymienione metody ochrony antykorozyjnej.
46
Ochrona bierna
Podczas stosowania ochrony biernej powłoki izolacyjne powinny charakteryzować się:
– nieprzepuszczalnością dla wody, wilgoci i elektrolitów glebowych,
– odpornością na działanie agresywnych czynników chemicznych,
– odpornością na działanie mikroorganizmów,
– odpornością na uszkodzenia mechaniczne,
– odpornością na starzenie termiczne,
– odpornością na odspajanie od powierzchni rury i dobrze z nią związane,
– nietoksycznością,
– przystosowaniem do współpracy z materiałami powłokowymi stosowanymi do
izolowania miejsc łączenia rur i kształtek oraz kształtek i armatury.
Materiałami spełniającymi te cechy po wzbogaceniu o dodatki modyfikujące ich
właściwości mechaniczne, termiczne lub umożliwiające wzajemne łączenie warstw powłok
wielowarstwowych są:
– asfalty ponaftowe,
– smoła węglowa,
– żywica epoksydowa i poliuretanowa,
– polietylen,
– kauczuk.
Typowe powłoki barierowe wykorzystywane w ochronie biernej gazociągów stalowych
to:
– bitumiczne: - z modyfikowanych asfaltów, wzmacniane przekładką z welonu z włókna
szklanego, czyli ZO1, ZO2, ZO3),
– wielowarstwowe z taśmy polimerowo-bitumicznej, nakładanej po lekkim ogrzaniu rury,
– ze smoły węglowej, wzmacniane włóknem szklanym (w Polsce nie stosowane),
– jednowarstwowe epoksydowe,
– poliuretanowe jednowarstwowe,
– dwuwarstwowe polietylenowe(2LPE) (kopolimerowo-polietylenowe),
– trójwarstwowe
polietylenowe(3LPE)
epoksydowo-kopolimerowo-polietylenowe,
powstające przez wytłaczanie polietylenu na warstwę epoksydową z zastosowaniem
kopolimeru jako środka łączącego epoksyd z polietylenem,
– wielowarstwowe z taśmy polietylenowej, jednostronnie lub dwustronnie laminowanej
butylokauczukiem, nakładanej na zimno na odpowiedni podkład gruntujący,
– wielowarstwowe z taśm polietylenowych zgrzewanych w podwyższonej temperaturze
(powłoki systemu Synergy).
Miejscowo wykorzystywane też są opaski termokurczliwe, a złącza spawane
i kołnierzowe często chronione są systemem POLYKEN.
Powłokę izolacyjną nakłada się na rury po ich dokładnym oczyszczeniu z rdzy, pyłu,
tłuszczu i brudu oraz po zagruntowaniu rur. Metodą natrysku i gumowania wykonywane są
zabezpieczające powłoki antykorozyjne wykonywane fabrycznie.
Gazociągi ulegają również korozji wewnętrznej, a wówczas najskuteczniejszym
sposobem ochrony jest – oprócz likwidowania przyczyn wywołujących korozję – pokrywanie
ich od wewnątrz lakierem, na przykład na bazie żywicy epoksydowej. Oprócz ochrony przed
korozją uzyskuje się w ten sposób zwiększenie gładkości wewnętrznej powierzchni rur
i w konsekwencji wzrost przepustowości gazociągu.
Powłoki izolacyjne z biegiem czasu starzeją się, tracą stopniowo własności izolacyjne,
lepiej przewodzą prąd elektryczny. Od aktualnego stanu powłoki izolacyjnej zależy stopień
zagrożenia korozyjnego gazociągu oraz potrzebna gęstość ochronnego prądu elektrycznego,
czyli stopnia ochrony czynnej. Jakość powłoki na gazociągu czynnym bada się okresowo na
podstawie:
47
–
–
–
–
–
–
oględzin wizualnych,
pomiaru rezystywności,
prób odrywania powłoki,
badań ultradźwiękowych,
badań magnetycznego strumienia rozproszonego,
badań zmian pola elektromagnetycznego niskiej częstotliwości.
Ochrona czynna
Ochrona czynna gazociągów ułożonych w ziemi polega na ochronie przed korozją
ziemną i ochronie przed korozją spowodowaną prądami błądzącymi.
Do grupy działań przeciwdziałającej korozji ziemnej należy racjonalny wybór trasy
gazociągu, stosowanie powłok izolacyjnych oraz katodowa polaryzacja gazociągów.
Działania ograniczające korozję spowodowana prądami błądzącymi to: ograniczenie
wielkości prądów błądzących na urządzeniach, które są ich źródłem, racjonalny wybór trasy
gazociągu, stosowanie powłok izolacyjnych oraz katodowa polaryzacja gazociągów.
Podstawowym badaniem potrzebnym do zaprojektowania ochrony elektrycznej
gazociągu jest oznaczenie wartości potencjału elektrycznego gazociągu względem ziemi
i względem szyn trakcji elektrycznej oraz pomiaru natężenia i ustalenia kierunku prądu
elektrycznego, przepływającego przez gazociąg. Do wykonywania tych pomiarów bez
konieczności odkopywania gazociągów instaluje się na gazociągach w czasie ich budowy
punktów pomiarów elektrycznych. Pomiary te pozwalają wyznaczyć na gazociągu odcinki
anodowe i katodowe zależnie od tego, czy gazociąg względem ziemi ma potencjał dodatni,
czy ujemny. Elektryczna ochrona gazociągu przed korozją polega na jego katodowej
polaryzacji prądem elektrycznym w taki sposób, aby cała chroniona powierzchnia gazociągu
uzyskała ujemny potencjał względem otaczającego gruntu i nie występowały na nim strefy
anodowe, ulegające korozji. Jako ochronę elektryczną stosuje się ochronę katodową, w której,
w zależności od źródła prądu elektrycznego płynącego w obwodzie wyróżnia się ochronę:
– protektorową (galwaniczną),
– za pomocą drenażu elektrycznego polaryzowanego lub wzmocnionego,
– prądem z zewnętrznego źródła.
Urządzenie ochrony katodowej składa się ze stacji katodowej, będącej źródłem
ochronnego prądu stałego, anod uziemiających i drenażowego przewodu elektrycznego.
Ujemny biegun stacji jest połączony przewodem drenażowym z chronionym gazociągiem,
a dodatni– z anodami uziemiającymi. Prąd z dodatniego bieguna stacji przepływa kablami od
anod uziemiających, a stąd do chronionego gazociągu i przewodami drenażowymi
z powrotem do ujemnego bieguna stacji. W wyniku tego anody uziemiające ulegają
stopniowo korozji, a gazociąg jest chroniony.
~230 V
Prostownik
+
Rurociąg
Uziemiacz
Rys. 23. Schemat ochrony katodowej gazociągu [źródło własne]
48
Ochrona protektorowa jest odmianą ochrony katodowej. Różni się od niej tym, że
katodową polaryzację gazociągu uzyskuje się bez dopływu prądu z zewnątrz, za pomocą
prądu ochronnego wytwarzanego przez ogniwo galwaniczne, w którym rolę katody spełnia
metal chronionego gazociągu (żelazo), a rolę anody – metal bardziej elektroujemny od żelaza.
Anody protektorowe wykonuje się z magnezu, cynku lub glinu. Koszt ochrony
protektorowej wynosi 2÷3% całkowitego kosztu gazociągu.
Ochrona drenażowa jest metodą ochrony gazociągu polegającą na odprowadzaniu
prądów błądzących z chronionej konstrukcji do ich źródła, tj. do szyn w obwodzie
metalicznym, zamiast poprzez ziemię. W obwodzie drenażowym znajduje się element nie
dopuszczający do zmiany kierunku prądu, zwykle dioda lub zespół diod krzemowych,
bezpiecznik topikowy i rezystor regulacyjny. Przy prostym drenażu chroniony gazociąg jest
połączony ujemnym biegunem podstacji elektrycznej za pomocą kabla drenażowego poprzez
reostat. Służy on do zmiany (regulacji) prądu drenażowego, powodującej zmianę potencjału
chronionego gazociągu.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Dlaczego gazociągi stalowe narażone są na zniszczenia korozyjne?
Co to jest korozja?
Jakie znasz sposoby zabezpieczeń antykorozyjnych gazociągów stalowych?
Na czym polega ochrona bierna gazociągów stalowych?
Na czym polega ochrona czynna gazociągów stalowych?
Jakie są kryteria doboru ochrony antykorozyjnej gazociągów stalowych?
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Gazociąg stalowy ma być ułożony w gruncie piaszczystym, w terenie o znacznym
uzbrojeniu podziemnym. W pobliżu przebiega sieć trakcyjna linii kolejowej. Zaproponuj
sposób zabezpieczenia go przed zniszczeniami korozyjnymi.
1)
2)
3)
4)
przeanalizować warunki posadowienia gazociągu,
dobrać zabezpieczenie antykorozyjne,
zapisać propozycję zabezpieczenia antykorozyjnego na arkuszu papieru formatu A-4,
–
–
–
długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca korozji gazociągów stalowych i jej przeciwdziałania.
Ćwiczenie 2
Dla gazociągu stalowego przewidziano wielowarstwowe zabezpieczenie antykorozyjne
typu POLYKEN. Zaproponuj sposób przygotowania rurociągu do wykonania zabezpieczenia.
Scharakteryzuj zalety takiego sposobu zabezpieczenia.
49
1) zaplanować kolejne czynności związane z przygotowaniem gazociągu do zabezpieczenia
antykorozyjnego,
2) zapisać czynności na arkuszu papieru formatu A-4,
3) przeanalizować zalety zabezpieczenia wielowarstwowego typu POLYKEN,
4) zapisać zalety tej metody zabezpieczenia antykorozyjnego,
–
–
–
–
oferta handlowa – katalogi firmy Antikor, producenta zabezpieczeń typu POLYKEN,
długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca korozji gazociągów stalowych i jej przeciwdziałania.
Czy potrafisz:
1) wymienić i scharakteryzować sposoby zabezpieczania rurociągów
stalowych metodą bierną?
2) przygotować rurociąg stalowy do wykonania zabezpieczenia
antykorozyjnego?
3) wyjaśnić, na czym polega ochrona czynna gazociągów?
4) dobrać sposób zabezpieczenia antykorozyjnego gazociągu w określonych
5) warunkach lokalizacji?
50
Tak
Nie










4.8.
Zasady sytuowania gazociągów
Przy wykonywaniu sieci gazowych należy stosować wyroby dopuszczalne do obrotu
i stosowania w budownictwie. Inwestor przed przystąpieniem do budowy powinien uzyskać
we właściwym organie administracji państwowej pozwolenie na budowę na podstawie
projektu sieci gazowej, uzgodnionego z przedsiębiorstwem gazowym.
O terminie robót inwestor zobowiązany jest zawiadomić właściwy organ oraz projektanta
sprawującego nadzór autorski, dołączając oświadczenie kierownika budowy o przyjęciu
obowiązku kierowania daną budową oraz inspektora nadzoru inwestorskiego.
Projekt sieci gazowej powinien składać się z:
– części ogólnej, w której zawierać się będzie:
– opis danej inwestycji,
– decyzja o ustaleniu warunków zabudowy i zagospodarowania przez właściwy urząd
miasta lub gminy,
– techniczne warunki przyłączenia, a w przypadku remontów, przebudów itp.
dokument określający wytyczne do projektowania – wydane przez przedsiębiorstwo
gazownicze,
– mapy ewidencji gruntów z naniesioną trasą przebiegów gazociągów, wraz
z wykazaniem właścicieli gruntów, przez które przebiegnie projektowana trasa,
w skali 1:500 lub 1:1000,
– oświadczenia właścicieli gruntów w formie aktów notarialnych dotyczące zgody
na prowadzenie sieci gazowej przez ich teren oraz o ustanowieniu na rzecz
przedsiębiorstwa gazowniczego i jego następców prawnych nieodpłatnego prawa
użytkowania na czas eksploatacji sieci gazowej pasa gruntu, pod którym zostanie ona
ułożona,
–
uzgodnienie naniesionej trasy gazociągów i przyłączy z Zespołem Uzgadniania
Dokumentacji na zaktualizowanych mapach zasadniczych, zasadniczych skali 1:500
lub 1:1000,
–
ewentualne inne uzgodnienia formalne, wynikające z uwarunkowań regionalnych.
– części techniczno-technologicznej o zawartości:
– rysunek – plan trasy gazociągów i przyłączy gazowych, w skali 1:500 lub 1:1000,
– umiejscowienie kurków gazowych wraz usytuowaniem i typem szafek gazowych,
– dobór rur, kształtek i armatury,
– szczegóły przekroczeń przeszkód terenowych, takich jak autostrady, drogi
ekspresowe czy krajowe, większe cieki wodne, tory PKP itp., mogące zasadniczo
wpłynąć na utrudnienia wykonawcze, wraz z profilami oraz niezbędnymi
przekrojami poprzecznymi,
– schemat montażowy,
– krótki opis techniczny budowy (wykopy, roboty montażowe, czyszczenie
gazociągów, próby szczelności, sposób włączenia projektowanego gazociągu do
czynnej sieci) wraz z niezbędnymi wyliczeniami średnic i spadków ciśnień,
– zestawienie materiałów,
– kosztorys, w zależności od wymagań inwestora.
Gazociągi należy lokalizować na terenach zaliczanych do pierwszej i drugiej grupy
lokalizacji. Tereny o zabudowie jedno- lub wielorodzinnej, intensywnym ruchu kołowym,
rozwiniętej infrastrukturze podziemnej oraz ulice, drogi i tereny górnicze zalicza się do
pierwszej grupy lokalizacji. Pozostałe tereny, zalicza się do drugiej grupy lokalizacji.
Operator sieci gazowej dokonuje ustalenia grupy lokalizacji gazociągu na podstawie
51
miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego. Dopuszcza się lokalizowanie
gazociągów w drogowych obiektach inżynierskich, w tym:
– w tunelach przeznaczonych dla pieszych lub dla ruchu kołowego i przepustach,
– na mostach, wiaduktach lub specjalnych konstrukcjach,
– w kanałach i innych obudowanych przestrzeniach, pod warunkiem że są one
wentylowane lub wypełnione piaskiem bądź innym materiałem niepalnym, lub
zastosowano dla gazociągu rury ochronne,
– nad i pod powierzchnią ziemi na terenach leśnych, górzystych, podmokłych, bagnistych,
w wodzie, pod dnem cieków lub akwenów oraz nad innymi przeszkodami terenowymi.
Gazociągi mogą być układane w ziemi lub nad ziemią. Dla gazociągów układanych
w ziemi i nad ziemią powinny być wyznaczone, na okres eksploatacji gazociągu, strefy
kontrolowane, których linia środkowa pokrywa się z osią gazociągu. W strefach
kontrolowanych nie powinna być podejmowana żadna działalność mogąca zagrozić
trwałości gazociągu podczas jego eksploatacji. Szerokość stref kontrolowanych powinna
wynosić:
– dla gazociągów podwyższonego średniego ciśnienia i gazociągów wysokiego ciśnienia,
o średnicy nominalnej oznaczanej symbolem „DN”:
– do DN 150 włącznie - 4 m,
– powyżej DN 150 do DN 300 włącznie – 6 m,
– powyżej DN 300 do DN 500 włącznie – 8 m,
– powyżej DN 500–12 m.
– dla gazociągów niskiego i średniego ciśnienia - 1 m.,
– dla gazociągów układanych w przecinkach leśnych powinien być wydzielony pas gruntu,
o szerokości po 2 m z obu stron osi gazociągu, bez drzew i krzewów.
Odległość pomiędzy powierzchnią zewnętrzną gazociągu i skrajnymi elementami
uzbrojenia powinna wynosić nie mniej niż 40 cm, a przy skrzyżowaniach lub zbliżeniach - nie
mniej niż 20 cm, jeżeli gazociąg układany jest w pierwszej klasie lokalizacji równolegle
do podziemnego uzbrojenia.
Lokalizacja gazociągów każdorazowo wymaga zachowania odległości bezpiecznych,
których wielkość podana jest w obowiązującej normie.
Przewody gazowe należy lokalizować w pasie chodników i zieleni miejskiej. Na ulicach
jednostronnie zabudowanych i placach, przewody rozdzielcze układa się po stronie
zabudowy. Po stronie niezabudowanej wskazane jest prowadzenie gazociągów zasilających.
W ulicach powyżej 30 m szerokości obustronnie zabudowanych, wskazane jest ułożenie
gazociągów rozdzielczych po obu stronach.
Przewody prowadzi się równolegle w stosunku do osi ulicy, a przyłącza – prostopadle
do budynków. Rozmieszczenie przewodów podziemnych i nadziemnych wymaga uzgodnień
z zainteresowanymi władzami i przedsiębiorstwami użytkującymi urządzenia podziemne.
Przekroczenie terenów kolejowych, wojskowych i zakładowych, uzgadnia się każdorazowo
z właściwymi organami.
Przy lokalizowaniu przewodu w pasie zieleni należy zachować odległość 1,5 m od osi
projektowanych lub istniejących drzew. Niedozwolone jest lokalizowanie gazociągów
w odległości mniejszej od 0,5 mierząc od lica krawężnika od strony jezdni na ulicach
o lokalnym znaczeniu i 0,75 m na pozostałych ulicach.
Wzdłuż trasy rurociągu należy zinwentaryzować przebieg przewodów uzbrojenia
podziemnego na podstawie wskazań zainteresowanych instytucji.
Wytyczne trasy powinno przebiegać z zachowaniem bezpiecznych odległości lokalizacji
rurociągu od obiektów zgodnie z obowiązującymi przepisami.
Kierunek trasy gazociągów magistralnych powinien być zbliżony do prostej łączącej
punkty końcowe rurociągów, ale z uwzględnieniem wymagań ochrony przyrody. Trasa
52
rurociągu powinna być tak przeprowadzona, żeby nie utrudniała dojazdu pojazdów
mechanicznych transportujących materiały, sprzęt i ludzi i umożliwiała łatwy dostęp do
miejsc zamontowania armatury.
Przebieg trasy, punkty jej załamania oraz proste odcinki podziału trasy między
załamaniami o długościach nie przekraczających 2 km, należy wytyczać palami drewnianymi
o średnicy ok. 10 cm i wysokości 1 m oraz dodatkowo zabezpieczyć pobocznikami w postaci
słupków betonowych lub granitowych z bolcami metalowymi, umieszczonymi w odległości
nie większej niż 20 m od osi trasy.
W miejscach skrzyżowań gazociągów z przeszkodami terenowymi należy stosować rury
ochronne, których parametry uzależnione są od rodzaju przeszkody terenowej, średnicy
gazociągu i panującego w nim ciśnienia. Skrzyżowanie z podziemnymi rurociągami powinny
być wykonane z zachowaniem odległości bezpiecznych, a w przypadku skrzyżowania
z rurociągami kanalizacyjnymi i ciepłowniczymi mającymi połączenie z pomieszczeniami dla
ludzi – dodatkowo zabezpieczone rurami ochronnymi.
Rys. 24. Przykład przejścia rurociągu przez drogę [10, s. 190]
Podczas skrzyżowania z przeszkodami wodnymi, gazociąg w obrębie skrzyżowania
powinien być zabezpieczony przed wypłynięciem oraz przed zniszczeniem izolacji
antykorozyjnej. Przewody powinny być maksymalnie długie, aby ograniczyć dużą liczbę
połączeń.
Rys. 25. Przykłady rozwiązań obciążników a) żelbetonowy obciążnik siodłowy
wkładany na rurociąg bez mocowania b) obciążnik pierścieniowy mocowany
za pomocą śrub c) obciążnik przegubowy żeliwny d) obciążnik przegubowy
żelbetonowy [10, s. 503]
Brzegi przeszkody wodnej powinny być umocnione na odcinku co najmniej po 5,0 m
z obu stron osi gazociągu, lecz nie mniejsza niż szerokość wykopu. W przypadku
skrzyżowania z rzekami w obrębie mostu, odległość między gazociągiem, a mostem powinna
być taka, aby gazociąg nie był zagrożony podczas niszczenia zatorów lodowych. Jeżeli
przeszkoda wodna ma szerokość powyżej 50 m, z obu stron przeszkody należy montować na
gazociągu zespoły zaporowo – upustowe, ewentualnie śluzy, lokalizując je poza zasięgiem
wielkiej wody.
53
Od strony dopływu gazu powinna być zamontowana zasuwa samoczynnie odcinająca
jego dopływ. Za przejściem natomiast powinna być zainstalowana klapa zwrotna lub wentyl
zwrotny.
Odległość pionowa górnej ścianki gazociągu dla rzek, kanałów i potoków powinna
wynosić co najmniej 1,0 m od dolnej warstwy ruchomej dna i 0,5 m od dna skalistego.
Miejsce skrzyżowania gazociągów z ciekami żeglownymi należy oznakować po obu
stronach rzeki. Przykładowe przejście gazociągu przez rzekę przedstawiono na rysunku 26.
Rys. 26. Przekroczenie gazociągu przez rzekę 1 – gazociąg 2 – studzienki zasuw 3 – zasuwy [9, s. 226]
1.
2.
3.
4.
Jakie są podstawowe zasady sytuowania gazociągów?
Jaka dokumentacja jest niezbędna, aby zaplanować lokalizację gazociągu?
Od czego zależy odległość bezpieczna sytuowania gazociągów od obiektów i przeszkód
terenowych?
Jakie rozwiązania technologiczne stosowane są przy przekraczaniu przeszkód
terenowych gazociągami?
4.8.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaproponuj sposób przekroczenia przeszkody terenowej typu: niewielki ciek wodny
gazociągiem stalowym o średnicy DN 100. Propozycję przedstaw w formie szkicu.
Zaproponuj elementy uzbrojenia przejścia, sposób zabezpieczenia rury przewodowej
i miejsce usytuowania elementów zaporowych.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
zgromadzić dokumentację techniczną związaną z przekraczaniem przeszkód terenowych,
zapoznać się z literaturą z rozdziału 6,
wykonać szkic przekroczenia przeszkody wodnej uwzględniając umowne oznaczenia
graficzne elementów sieci gazowej,
zwymiarować szkic,
wykonać zestawienie elementów uzbrojenia gazociągu i wskazać ich lokalizację,
zaproponować sposób zabezpieczenia rury przewodowej gazociągu w formie opisu
technicznego,
54
–
–
–
linijka, ołówek, gumka, długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca pokonywania gazociągiem przeszkód terenowych.
Ćwiczenie 2
Wzdłuż ulicy o szerokości 15 m ma przebiegać gazociąg rozdzielczy. Zaproponuj jego
lokalizację zgodnie z wytycznymi sytuowania gazociągów.
1) przeanalizować wytyczne lokalizowania gazociągów,
2) zaplanować usytuowanie gazociągu opisując jego lokalizację względem ulicy na arkuszu
papieru formatu A-4,
–
–
–
długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca pokonywania gazociągami przeszkód terenowych.
Czy potrafisz:
1) określić podstawowe zasady sytuowania gazociągów?
2) zastosować warunki lokalizacji gazociągach w określonych warunkach
terenowych?
3) dobrać sposób przekroczenia gazociągiem przeszkody terenowej?
55
Tak




Nie




4.9.
Przyłącze gazowe
Przyłącze, jako ostatni odcinek sieci, jest zlokalizowane najbliżej bezpośredniego
odbiorcy gazu. Zakończone jest kurkiem głównym służącym do zamykania i otwierania
przepływu gazu do instalacji gazowej. Jeżeli zachodzi konieczność obniżenia ciśnienia gazu
przed wprowadzeniem go przewodem do budynku – z kurkiem głównym lokalizuje się punkt
redukcyjny.
Punktem redukcyjnym nazywa się urządzenie służące do zmniejszenia i stabilizacji
ciśnienia gazu, czyli reduktor z wyposażeniem umożliwiającym jego bezpieczną i prawidłową
pracę.
Warunki techniczne lokalizacji i wykonania przyłączy gazowych są następujące:
– gazociąg doprowadzony do zewnętrznej ściany budynku mieszkalnego, zamieszkania
zbiorowego, użyteczności publicznej i rekreacji indywidualnej może mieć ciśnienie
nie większe niż 0,5 MPa, a do ścian zewnętrznych pozostałych budynków nie większe niż
1,6 MPa,
– na przyłączu musi być zainstalowany kurek główny,
– kurek główny powinien być zainstalowany na zewnątrz budynku w wentylowanej szafce
przy ścianie, we wnęce ściennej lub w odległości nie przekraczającej 5 m od budynku
(odległość tę można zwiększyć w budownictwie jednorodzinnym i zagrodowym do 10
m),
– kurek główny lokalizowany powinien być w miejscu łatwo dostępnym,
– odległość kurka głównego od poziomu terenu, najbliższej krawędzi okien, drzwi lub
innego otworu wynosić musi minimum 0,5 m; w przypadku, gdy instalowany jest punkt
redukcyjny wraz z kurkiem głównym – odległość pozioma wzrasta do 1,0 m,
– odległość podstawowa od wolnostojącej szafki gazowej na kurek główny do zasilanego
budynku nie powinna być większa niż 5 m (odległość może być zwiększona do 10 m
w zabudowie jednorodzinnej i zagrodowej pod warunkiem, iż w przypadku większej
odległości zastosowany zostanie dodatkowy kurek główny zlokalizowany na ścianie
budynku),
– za kurkiem głównym, między linią ogrodzenia lub wolnostojącą szafką gazową na kurek
główny, a zasilanym budynkiem dopuszcza się stosowanie rur polietylenowych. Jest to
podziemny odcinek, który podlega warunkom budowy, takim jak sieć gazowa,
– na przyłączach średniego ciśnienia zaleca się stosowanie automatycznych ograniczników
przepływu gazu w celu ograniczenia wypływu gazu podczas awaryjnego uszkodzenia
przyłącza (np. zerwanie przez koparkę, itp.).
– nie dopuszcza się montażu szafki na przyłączu gazowym bez trwałego umocowania
na ścianie, w ogrodzeniu lub bez zamontowania w betonowym postumencie.
– miejsce instalowania kurka głównego musi być oznakowane,
– w przypadku zasilania instalacji gazowej z sieci o ciśnieniu powyżej 500 kPa
– za urządzeniami redukcyjnymi należy zainstalować kurek odcinający pełniący funkcję
kurka głównego,
– urządzenia redukcyjne mogą być instalowane wyłącznie na zewnątrz budynku,
– minimalne średnice przyłączy gazowych to:
– 32 mm do niskiego ciśnienia, w praktyce najczęściej 40 mm,
– 15 mm do średniego ciśnienia budynków jednorodzinnych i zagrodowych,
w praktyce najczęściej 20 mm,
– 25 mm do 2 budynków jednorodzinnych w zabudowie bliźniaczej,
– 25 mm do przyłączy o długości powyżej 50 m.
56
–
w miejscu, w którym rura przewodowa przyłącza wychodzi ponad ziemię należy
zamontować stalowa rurę ochronną,
– jeżeli przyłącze wykonane jest z PE – można w odległości poziomej nie mniejszej niż 1,0
m zainstalować kształtkę przejściowa, umożliwiającą przejście PE na stal,
– jeżeli przyłącze wykonane jest z PE i dochodzi do kurka głównego – należy w odległości
poziomej nie mniejszej niż 1,5 m zainstalować rurę osłonową ze stali i doprowadzić ją
do kurka głównego,
– przykrycie przyłącza gazowego to minimum 60 cm.
Przyłącze gazowe powinno być wykonane z:
– rur PE z przejściem na stal w odległości 1,5 m od ściany budynku,
– rur PE do KG z zastosowaniem łuku osłonowego wykonanego z metalu lub stali, osłona
winna być wykonana 1,5 m od ściany budynku oraz wprowadzona do wnętrza szafki,
– rur stalowych fabrycznie izolowanych, ze względów ekonomicznych projektowane są
krótkie przyłącza stalowe tzn. do 10 mb i głównie od sieci rozdzielczej wykonanej ze
stali.
Ponadto przyłącze powinno być układane w linii prostej, prostopadle do granicy działki
możliwie najkrótszą drogą, z zachowaniem odległości bezpiecznych w stosunku do innych
elementów uzbrojenia.
Rozwiązania technologiczne lokalizacji przyłączy i kurków głównych pokazują rysunki
27, 28 i 29.
Rys. 27. Przyłącze gazowe do gazociągu z rur polietylenowych 1 – przewód gazowy
z rur PE, 2 - trójnik siodłowy przyłączowy, zgrzewany elektrooporowo,
3 – złączki elektrooporowe, 4 – taśma ostrzegawcza w kolorze żółtym ze
ścieżką metalizowaną, 5 – kształtka przejściowa PE/stal, 6 – rura ochronna
stalowa, 7 – rura przewodowa stalowa [3, s. 300]
57
Rys. 28. Przyłącze gazowe średniego ciśnienia wykonane z rur stalowych 1 – gazociąg, 2 – trójnik
przyłączowy siodłowy (stalowy, spawany), 3 – rura stalowa izolowana taśmą PE, 4 – taśma
ostrzegawcza żółta ze ścieżką metalizowaną, 5 – bruzda wykuta w zewnętrznej ścianie
budynku, 6 – szafka wnękowa, 7 – gazomierz, 8 – kurek główny i reduktor średniego
ciśnienia, 9 – szafka wnękowa, 10 – wprowadzenie przewodu do budynku w stalowej rurze
ochronnej, 11 – kołnierz izolujący (w strefie działania prądów błądzących) [3, s. 303]
Rys. 29.
Sposób instalowania kurka głównego z wprowadzeniem gazu do
pomieszczenia nad poziomem terenu 1 – kurek, 2 – dwuzłączka, 3 – szafka
naścienna, 4 – kształtka trójnikowa, 5 – kolano, 6 – rura ochronna
[4, s. 333]
58
O miejscach zainstalowania kurka głównego informują tabliczki umieszczone na
trwałych elementach najbliższych budowli. Również inne elementy uzbrojenia gazociągów
znakowane są w podobny sposób. Przykłady oznakowań przedstawia rysunek 30.
Rys. 30. Tabliczki informujące o miejscu lokalizacji elementów uzbrojenia [9, s. 229]
Włączenie przyłącza do sieci rozdzielczej wykonanej z PE wykonuje się poprzez
zgrzanie do gazociągu kształtki siodłowej z zaworem odcinającym, a następnie zgrzewa się
mufę elektrooporową łączącą odgałęzienie od kształtki siodłowej z rurą PE przyłącza
gazowego.
Po przeprowadzeniu próby szczelności przyłącza wykonuje się przewiercenie gazociągu
rozdzielczego za pomocą specjalnego klucza pełniącego funkcję zaworu w kształtce
siodłowej (rysunek 17). Po wycofaniu kluczem trzpienia w górne położenie i zakręceniu
korka, wykonane odgałęzienie można uznać za zakończone.
Rys. 31.
Siodełko do zgrzewania elektrooporowego z nawiertką 1 – gazociąg rozdzielczy
PE, 2 – trójnik siodłowy z nawiertką, 3. – mufa PE zgrzewana elektrooporowo
[2, s. 71]
59
1.
2.
3.
4.
5.
Co nazywamy przyłączem gazowym?
Jakie warunki techniczno – prawne obowiązują podczas wykonywania przyłączy?
Jakie technologie są stosowane przy budowie przyłączy gazowych?
Jakie są sposoby podłączenia przyłącza gazowego do czynnej sieci rozdzielczej?
Jakie są warunki odbioru przyłącza gazowego?
4.9.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj profil podłużny przyłącza gazowego wykonanego z PE o długości 5 m. Jako
dane wyjściowe przyjmij: przykrycie gazociągu rozdzielczego z PE w ulicy: 80 cm, średnica
przyłącza DN 20, kurek główny umiejscowiony 50 cm nad poziomem terenu w skrzynce
zabezpieczającej.
1) przeanalizować wytyczne techniczno – prawne obowiązujące dla wykonania przyłącza
gazowego z PE,
2) narysować profil podłużny rozwiązania technologicznego przyłacza uwzględniając dane
wyjściowe,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) ocenić jakość swojej pracy.
–
–
–
–
–
linijka, trójkąt,
ołówek,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca przyłączy gazowych.
Ćwiczenie 2
Na podstawie projektu przyłącza gazowego do budynku jednorodzinnego, zaproponuj
technologię jego wykonania, wykonaj zestawienie: sprzętu, narzędzi i materiałów.
Przedstaw harmonogram robót związanych z wykonaniem przyłącza, przedstaw skład
ekipy i jej kwalifikacje.
1) zgromadzić dokumentację techniczną związaną z przyłączem gazowym do budynku
jednorodzinnego i zapoznać się z nią,
2) zaproponować materiał do budowy przyłącza i technologię wykonania,
3) przedstawić harmonogram robót związanych z budową przyłącza,
4) wykonać niezbędne zestawienia,
60
–
–
–
–
–
–
dokumentacja projektową przyłącza gazowego do budynku jednorodzinnego,
linijka,
ołówek,
gumka,
Ćwiczenie 3
Określ warunki wykonania i odbioru przyłącza gazowego z PE doprowadzającego gaz
do budynku wielorodzinnego. Przyłącze wykonane jest z PE, ma średnicę DN 40 i długość
5 m. Przyłącze doprowadza gaz do budynku pod ciśnieniem średnim.
1) zapoznać się z dokumentacją projektowanego przyłącza,
2) na podstawie wytycznych techniczno – prawnych dla przyłącza gazowego określić
podstawowe odległości i wymiary lokalizacji przyłącza w gruncie na szkicu wykonanym
odręcznie,
3) określić miejsce lokalizacji kurka głównego,
4) określ wyposażenie skrzynki na KG,
5) określić warunki odbioru przyłącza,
6) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7) ocenić jakość swojej pracy.
–
–
–
–
–
–
linijka,
ołówek,
długopis,
gumka,
Czy potrafisz:
1) wyjaśnić, co nazywamy przyłączem gazowym?
2) zastosować zasady prawidłowego sytuowania przyłączy gazowych i ich
elementów?
3) dobrać technologię wykonania przyłącza gazowego?
4) określić miejsca sytuowania kurka głównego?
61
Tak

Nie







4.10. Organizacja budowy gazociągu
Do podstawowych czynności związanych z budową sieci gazowych należy:
– przygotowania trasy w pasie montażowym,
– dowóz i segregacja rur,
– gięcie rur odpowiednio do profilu przebiegu rurociągu,
– przejścia przez szlaki komunikacyjne, przekroczenia rzek i cieków wodnych,
– montaż i spawanie lub zgrzewanie, kontrola spoin, zarządzanie jakością, poprawki, próby
szczelności,
– wykonanie wykopu,
– izolacja styków lub rur, w zależności od warunków technicznych dostawcy rur,
– układanie rurociągu i wykonanie wstawek,
– zasypanie ułożonego i zaizolowanego rurociągu,
– zabudowa wstawek i armatury w stacjach zasuw,
– próby ciśnieniowe,
– ochrona katodowa, wykonanie kablowej linii łączności,
– przywracanie własności użytkowych terenom objętym budową trasy,
– rozruch.
Poszczególne odcinki, na jakie dzieli się zwykle trasę, mogą być wykonane:
– w sposób kolejny,
– równolegle i równocześnie,
– metodą pracy równomiernej,
– sposobami mieszanymi.
Na organizację robót na trasie wpływają:
– przewidywany czas realizacji,
– stan przygotowania techniczno-organizacyjnego budowy,
– liczba, rodzaj i jakość posiadanego sprzętu oraz kompletność załogi,
– długość i średnica gazociągu,
– charakterystyka trasy i konfiguracja terenu,
– warunki realizacji,
– stosowane technologie,
– jakość i długość dostarczanych rur,
– ilość i stan dróg równoległych do trasy,
– położenie geograficzne i warunki atmosferyczne.
Harmonogramy tworzone dla prawidłowej realizacji inwestycji można podzielić na:
– harmonogramy zadań rzeczowych,
– harmonogramy zapotrzebowania środków produkcji związanych z realizacją zadań
rzeczowych.
Wykonawca opracowuje ogólny harmonogram budowy gazociągu uwzględniający czasy
rozpoczęcia i zakończenia obiektów przez poszczególnych podwykonawców i siłami
własnymi, robocze postępy robót oraz związane z tym nakłady.
Prawidłowo sporządzony harmonogram ogólny zawierać powinien wykresy
sprawdzające stan:
– zatrudnienia,
– dostaw materiałów,
– pracy sprzętu,
– finansowania,
– kosztów budowy.
62
W miarę potrzeb budowy wykonuje się harmonogramy szczegółowe kwartalne,
miesięczne tygodniowe, dobowe.
Dla zapewnienia sprawnego wykonawstwa niezbędne jest opracowanie planu organizacji
robót, zawierającego następujące elementy:
– plan trasy z zaznaczonym usytuowaniem dróg, budowli nadziemnych i podziemnych;
trasa przekazywana wykonawcy powinna zawierać następujące elementy:
– oś trasy i wierzchołki kątów załamań — utrwalone i nawiązane do punktów stałych,
– tymczasowe punkty niwelacyjne robocze (repery) dowiązane do reperów stałych,
– oznaczone specjalnymi znakami miejsca przecięcia rurociągu z istniejącymi
urządzeniami podziemnymi: kablami, drenażami, kanałami podziemnymi, innymi
rurociągami itp.
– etapy prowadzenia robót,
– miejsca składowania materiałów pomocniczych,
– sposób rozłożenia rur na trasie,
– lokalizację przejść dla pieszych i przejazdów dla ruchu kołowego,
– miejsca składowania ziemi z wykopów,
– miejsce składowania sprzętu i sposób jego przemieszczania,
– miejsce podłączenia do sieci energetycznej dla oświetlenia trasy i zasilania sprzętu,
– miejsce ustawienia barakowozów dla brygad roboczych i nadzoru technicznego.
Na każdym odcinku, wykonywany jest zamknięty cykl robót, w skład których wchodzą:
– roboty przygotowawcze: usunięcie przeszkód terenowych, wycinka lasów, karczowanie
pni, plantowanie trasy, wykonanie pasa komunikacyjnego, wykonanie dróg dojazdowych,
– wykonanie wykopu i zwałowanie ziemi (w ulicach nieuzbrojonych wykopy wykonuje się
za pomocą koparki, w ulicach uzbrojonych – ręcznie),
– roboty montażowe w określonej technologii,
– próby wytrzymałościowe i szczelności, izolowanie złączy, wstępny odbiór ułożonego
gazociągu,
– zasypanie wykopów, ewentualna rozbiórka szalunku, zasypywanie warstwami ziemi
połączone z ubijaniem i porządkowanie trasy.
Przy budowie gazociągów stosuje się różne rozwiązania technologiczne:
– ułożenie gazociągu w otwartym wykopie,
–
ułożenie bezwykopowe: metodą przecisku, przewiertu, wiercenia kierunkowego, drążenia
tunelu (systemem tunelowym wykonuje się przejścia rurociągu przez twarde formacje
skalne).
Zgodnie z ustawą Prawo Budowlane oraz wymaganiami przedsiębiorstw gazowniczych,
dokumentacja budowy sieci gazowych powinna zawierać:
– projekt budowlany wraz z załącznikami i naniesionymi w trakcie budowy zmianami,
– decyzję o pozwoleniu na budowę gazociągu lub przyłącza gazowego,
– kartę technologiczną zgrzewania lub spawania,
– karty wytyczenia trasy gazociągu,
– wymagane certyfikaty na znak bezpieczeństwa, aprobaty techniczne, deklaracje
zgodności dla wyrobów zastosowanych w wykonanej sieci gazowej,
– plan bezpieczeństwa i ochrony zdrowia,
– dziennik budowy z załącznikami, zawierający:
– wpisy osób upoważnionych,
– datę wejścia w teren i rozpoczęcia budowy,
– protokoły związane z robotami zanikającymi w trakcie budowy sieci gazowej,
np. odbioru niwelacji dna wykopu, zagęszczenia gruntu, ułożenia taśmy
ostrzegawczej, czyszczenia gazociągu itp.
– listę zgrzewów i spawów,
63
–
–
–
–
protokoły zgrzewania doczołowego, elektrooporowego i spawania,
karty kontrolne zgrzewania doczołowego,
karty kontrolne zgrzewania elektrooporowego lub wydruki parametrów zgrzewania
ze zgrzewarek zgrzewarek automatyczną rejestracją procesów zgrzewania,
zgłoszenie o zakończeniu budowy i gotowości do odbioru końcowego.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Na czym polega organizacja budowy gazociągu?
Jaki zamknięty cykl robót jest realizowany podczas budowy gazociągu?
Jaki jest cel tworzenia i rodzaje harmonogramów budowy?
Co powinien zawierać plan organizacji robót związanych z budową gazociągów?
Na czym polega organizacja budowy gazociągu?
Jakie elementy powinna zawierać dokumentacja budowy gazociągu?
4.10.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opracuj harmonogram wykonania odcinka sieci rozdzielczej z PE zlokalizowanej
w terenie niezabudowanym, miejskim. Odcinek sieci jest nowo wybudowanym odgałęzieniem
czynnej sieci gazowej z PE.
3)
4)
przeanalizować dokumentację projektowanego odcinka sieci gazowej,
opracować harmonogram robót związanych z wybudowaniem odcinka sieci PE
uwzględniający pełny, zamknięty cykl prac,
ocenić jakość swojej pracy.
–
–
–
–
dokumentacja projektowa odcinka sieci gazowej,
linijka, ołówek, gumka, długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca organizacji prac sieciowych w gazownictwie.
1)
2)
Ćwiczenie 2
Opracuj plan bezpieczeństwa i ochrony zdrowia dla projektowanego gazociągu
rozdzielczego wzdłuż ulicy o znacznym nasileniu ruchu. Propozycję przedstaw w formie
zalecanej wzorem planu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia dla typowej budowy.
1) przeanalizować wzór planu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia,
2) przewidzieć zagrożenia mogące wystąpić podczas budowy gazociągu,
3) opracować plan bezpieczeństwa i ochrony zdrowia dla budowy gazociągu zgodnie
z wszystkimi punktami typowego planu,
64
–
–
–
–
plan bezpieczeństwa i ochrony zdrowia budowy – wzór,
długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca opracowywania planu bezpieczeństwa i ochrony
zdrowia dla budowy gazociągów.
Czy potrafisz:
1)
2)
3)
4)
wyjaśnić, jakie czynności są integralną częścią organizacji budowy
gazociągu?
skompletować dokumenty budowy gazociągu?
opracować harmonogram robót związanych z budową sieci gazowej?
wykonać zestawienie materiałowe wykonywanego odcinka sieci
gazowej?
65
Tak
Nie








4.11. Odbiór i eksploatacja gazociągu
Odbiór końcowy gazociągu składa się z:
– odbioru robót budowlanych,
– rozruchu,
– przekazania sieci gazowej do eksploatacji (użytkownika).
Czynności związane z odbiorem końcowym powinny być udokumentowane zgodnie
z projektem odbioru końcowego.
Ze względu na zróżnicowanie zakresów budowy dopuszcza się uproszczone
dokumentacje odbiorowe w przypadku obiektów prostych, jakimi są przyłącza gazowe, po
uzgodnieniu tego z właściwym terenowo organem administracji.
Odbiór robót budowlanych
Czynności związane z odbiorem polegają przede wszystkim na sprawdzeniu zgodności
wykonania gazociągu z projektem, jakości użytych materiałów i staranności wykonania.
Należy zwrócić szczególną uwagę na sprawdzenie stanu izolacji antykorozyjnej, na
jakość wykonanych spoin oraz na szczelność rurociągu.
Gazociąg musi być oczyszczony z zanieczyszczeń pozostałych w nim z okresu budowy.
Zamontowana armatura, urządzenia i instalacje pomocnicze muszą być sprawdzone pod
względem poprawności ich działania.
Do odbioru robót budowlanych jest wymagana dokumentacja budowy sieci gazowej
wymieniona powyżej oraz:
– powykonawcza inwentaryzacja geodezyjna, która powinna zawierać rzędne ułożenia
gazociągu oraz stwierdzenie uprawnionego geodety o zgodności z projektem ułożonego
gazociągu,
– szkice lokalizacyjne zawierające domiary zamontowanej armatury, przejść pod torami,
cieków wodnych oraz innych znaczących punktów stałych w terenie,
– wykaz zabudowanych wyrobów i odnoszących się do nich atestów i certyfikatów,
– oświadczenie kierownika budowy o zgodności wykonania obiektu budowlanego
z projektem i warunkami pozwolenia na budowę, przepisami i obowiązującymi PN,
– oświadczenia kierownika budowy o doprowadzeniu do należytego stanu i porządku
terenu budowy,
– taśmę z manometru rejestrującego lub wydruk z ciśnieniomierza z końcowej próby
ciśnieniowej,
– w przypadku przyłączy gazowych dopuszcza się zapis w protokole odbioru robót
budowlanych z próby ciśnieniowej wykonanej manometrem tarczowym odpowiedniej
grupy dokładności.
Wykonawca (kierownik budowy), po zakończeniu budowy i skompletowaniu
dokumentacji powykonawczej, zgłasza inwestorowi gotowość do odbioru robót budowlanych.
Zgłoszenie może mieć formę zapisu w dzienniku budowy.
O zakończeniu budowy sieci gazowej (gazociągu) inwestor jest zobowiązany zawiadomić
organ specjalistycznego nadzoru budowlanego. Inwestor, na którego nałożono obowiązek
uzyskania pozwolenia na użytkowanie obiektu budowlanego, powinien zawiadomić – zgodnie
ze szczegółowymi przepisami takie organy, jak: Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska,
Państwowa Inspekcja Sanitarna, Państwowa Inspekcja Pracy, Państwowa Straż Pożarna.
Do zaświadczenia o zakończeniu budowy obiektu budowlanego lub wniosku o udzielenie
pozwolenia na użytkowanie inwestor jest zobowiązany dołączyć: oryginał dziennika budowy,
oświadczenie kierownika budowy, oświadczenie o właściwym zagospodarowaniu terenów
66
przyległych, protokoły badań i stwierdzeń, inwentaryzację geodezyjną powykonawczą oraz
oświadczenie o braku sprzeciwu lub uwag ze strony organów wymienionych powyżej.
Próby gazociągów
Po przeprowadzeniu kontroli jakości złącz spawanych i zgrzewanych należy
przeprowadzić wstępne badanie ich szczelności. Badanie to przeprowadza się przed
opuszczeniem rurociągu do wykopu odcinkami nie dłuższymi niż 2 km, bez zamontowanej
armatury i bez izolacji złącz. Końce badanych odcinków muszą być zaślepione i wyposażone
w króćce, na których zamontowana zostanie aparatura kontrolna do pomiaru ciśnienia
i doprowadzająca powietrze do wykonania próby. Ciśnienie wstępnego badania szczelności
gazociągu wynosi:
– 0,1 MPa dla gazociągów z rur PE,
– 0,4 MPa dla gazociągów z rur stalowych,
a czas badania co najmniej 1 godz. od chwili osiągnięcia ciśnienia próby.
Nieszczelności wykryte tym badaniem lokalizuje się za pomocą wodnego roztworu
mydła i usuwa, a odcinek podlega ponownie badaniom.
Próby ciśnieniowe szczelności wykonuje się z zastosowaniem:
– nawonionego gazu ziemnego (tłoczenie gazu powinno być połączone z jednoczesnym
odpowietrzaniem),
– mieszaniny gazu ziemnego z gazem obojętnym,
– powietrza,
– gazu obojętnego.
Przed rozpoczęciem prób szczelności wykonać należy przedmuchiwanie gazociągu, aby
usunąć z niego pozostałości z okresu budowy. Przy gazociągach o średnicy powyżej 200 mm,
usuwanie zanieczyszczeń powinno odbywać się przy pomocy tłoków czyszczących; poniżej
tej średnicy – tylko przepuszczając strumień sprężonego powietrza. Przygotowanie do tych
operacji polega na opuszczeniu rur do wykopu, zamknięciu zaślepkami wszelkich otworów
i odgałęzień oraz przysypaniu go warstwą ziemi o grubości 30 cm. Przy przedmuchiwaniu
gazociągu ciśnienie powietrza powinno wynosić:
– 0,1 MPa dla rurociągów z PE,
– 0,6 MPa dla rurociągów stalowych o średnicy nie większej niż 400 mm.
Aby próba odbywała się zgodnie z wytycznymi technicznymi i zasadami bhp, należy
badane rurociągi oznakować po obu ich stronach w odległości nie mniejszej niż 4 m, ustawić
tablice ostrzegawcze o treści: „Uwaga. Próba ciśnieniowa. Zagrożenie wybuchem. Wstęp
wzbroniony”.
Komisja odbioru dopuszcza gazociąg do prób po otrzymaniu pisemnego oświadczenia
wykonawcy i inspektora nadzoru inwestorskiego stwierdzającego zgodność wykonawstwa
z dokumentacją techniczną oraz przygotowanie go do prób.
Gazociąg średniego podwyższonego i wysokiego ciśnienia przed oddaniem do
eksploatacji powinien być poddany próbom wytrzymałości i szczelności:
– gazociąg stalowy w drugiej klasie lokalizacji - próbie hydraulicznej lub pneumatycznej
wytrzymałości do ciśnienia nie niższego od iloczynu współczynnika 1,3 i maksymalnego
ciśnienia roboczego,
– gazociąg stalowy w pierwszej klasie lokalizacji - próbie hydraulicznej wytrzymałości
do ciśnienia nie niższego od iloczynu współczynnika 1,5 i maksymalnego ciśnienia
roboczego,
– próbie hydraulicznej lub pneumatycznej szczelności do ciśnienia równego iloczynowi
współczynnika 1,1 i maksymalnego ciśnienia roboczego.
67
Gazociąg o maksymalnym ciśnieniu roboczym równym lub mniejszym od 0,5 MPa
powinien być poddany tylko próbie pneumatycznej szczelności powietrzem lub gazem
obojętnym pod ciśnieniem większym o 0,2 MPa od maksymalnego ciśnienia roboczego.
Gazociąg nie przekazany do eksploatacji w okresie 6 miesięcy od zakończenia prób
ciśnieniowych powinien być ponownie poddany próbom szczelności przed oddaniem go
do użytkowania.
Po 4–8 godzinach przeznaczonych na ustabilizowanie się temperatury w gazociągu
i podłożu, zaczyna się mierzyć czas próby szczelności, który powinien wynosić:
– dla przyłączy gazowych–1 godz.
– 24 godz. dla pozostałych rurociągów.
Po upływie 1–2 godzin od chwili osiągnięcia ciśnienia próby, gazociąg należy poddać
oględzinom.
Gazociąg uznaje się za szczelny, gdy:
– nie stwierdzono żadnych nieprawidłowości, pęknięć i odkształceń,
– ewentualny spadek ciśnienia na manometrze jest mniejszy od obliczonego
dopuszczalnego spadku.
Przy dostatecznie dużych średnicach gazociągu i dodatniej temperaturze powietrza,
czynnikiem próby wytrzymałości może być woda. Czynnik ten jest bezpieczniejszy dla
rurociągu, gdyż jeżeli istnieje nieszczelność, nie zwiększa jej rozmiarów.
Po wykonaniu próby tym czynnikiem, rurociąg musi zostać osuszony albo przy pomocy
sprężonego powietrza, a zalecanym sposobem jest użycie tłoków osuszających.
Do przeprowadzenia próby hydraulicznej gazociągu, niezbędne jest przygotowanie
instalacji poboru wody oraz:
– wysokowydajnej pompy niskiego ciśnienia,
– pompy wysokociśnieniowej do podwyższania ciśnienia do wartości testowej,
– filtru poboru wody,
– urządzeń kontrolno – pomiarowych: przepływomierzy, manometrów, termometrów.
Po osiągnięciu zakładanego ciśnienia próby hydraulicznej, należy doprowadzić
do ustabilizowania się ciśnienia, co trwa około 2 godzin. Wynik próby uznaje się za
pozytywny, gdy różnica ciśnienia rzeczywistego i teoretycznej wartości ciśnienia
spowodowanej różnicą temperatury, nie przekracza 30 kPa.
Każda z przeprowadzonych prób: szczelności i wytrzymałości, zakończona zostaje
protokołem stwierdzającym uzyskany wynik próby.
Po uzyskaniu pozytywnych wyników prób, gazociąg ulega zasypaniu po uprzednim
zaizolowaniu wszelkich połączeń: spawanych, zgrzewanych i kołnierzowych.
Rozruch sieci gazowej
Pod pojęciem rozruch, czyli uruchomienie, należy rozumieć nagazowanie i włączenie
do eksploatacji gazociągu wraz z obiektami stacyjnymi, przeprowadzenie badań
potwierdzających sprawności i założonych parametrów eksploatacyjnych.
W rozruch uczestniczyć powinni:
– przedstawiciel inwestora,
– inspektor nadzoru, kierownik budowy/kierownik robót,
– inni wskazani przez dyrektora jednostki uczestnicy.
Do przeprowadzenia rozruchu sieci gazowej jest wymagana następująca dokumentacja
budowy:
– protokół z odbioru robót budowlanych,
– zawiadomienie właściwego organu administracyjnego o zakończeniu budowy lub
wystąpienie z wnioskiem o udzielenie pozwolenia na użytkowanie, jeżeli było ono
wymagane w decyzji o pozwoleniu na budowę.
68
Rozpoczęcie rozruchu gazociągu powinno się odbyć nie później, niż 30 dni od daty
protokołu odbioru końcowego.
Po odbiorze robót budowlanych, potwierdzonym akceptującym protokołem, załączeniu
dokumentacji powykonawczej oraz sprawdzeniu strefy kontrolowanej, gazociąg zostaje
przekazany do odpowietrzenia i napełniania gazem.
Odpowietrzanie i napełnianie paliwem gazowym gazociągu powinno być dokonywane po
uprzednim trwałym odłączeniu odgałęzień i zabezpieczeniu gazociągów przed przepływem
gazu do innych urządzeń, instalacji gazowych, sieci gazowych, pomieszczeń lub obiektów.
Odpowietrzanie i napełnianie sieci gazowych niskiego, średniego i podwyższonego
średniego ciśnienia powinno być dokonywane:
– w uzgodnieniu z jednostką organizacyjną właściciela lub zarządcy odpowiedzialną za
obsługę i konserwację sieci gazowej,
– z zachowaniem wymagań wobec prac gazoniebezpiecznych obowiązujących w danym
przedsiębiorstwie gazowniczym,
– pod nadzorem osoby odpowiedzialnej za obsługę i konserwację sieci i instalacji
gazowych,
– po wykonaniu próby wytrzymałości i szczelności w przypadku, gdy takie próby były
przeprowadzane w okresie dłuższym niż 6 miesięcy.
Przy odpowietrzaniu należy przestrzegać następujących zasad:
– ciśnienie gazu przy odpowietrzaniu mierzone na kolumnie wentylacyjnej
(odpowietrzającej) nie powinno przekraczać 10 kPa,
– wylot kolumny wentylacyjnej powinien być wyprowadzony na wysokość nie mniejszą od
3 m ponad poziom terenu, uziemiony oraz zlokalizowany w bezpiecznej odległości od
możliwych źródeł zapłonu, a usuwana przez ten wylot mieszanina powietrza i gazu nie
powinna dostawać się do budynku,
– odpowietrzanie należy wstrzymać, jeżeli zawartość tlenu w mieszaninie wydobywającej
się z kolumny wentylacyjnej będzie mniejsza od 2 % tej mieszaniny,
– nie należy odpowietrzać urządzeń sieci i instalacji gazowych podczas wyładowań
atmosferycznych.
Przy napełnianiu sieci gazowych paliwem gazowym należy przestrzegać następujących
zasad:
– napełnianie paliwem gazowym sieci gazowych zasilających odbiorców komunalnobytowych powinno być poprzedzone nawonieniem tego paliwa,
– sieci gazowe należy napełniać stopniowo; dopuszczalny wzrost ciśnienia, mierzonego
na początku napełnianego odcinka, nie może przekraczać:
– ciśnienia roboczego – w sieci gazowej niskiego ciśnienia,
– 50 kPa/min – w sieci gazowej średniego ciśnienia,
– 100 kPa/min – w sieci gazowej podwyższonego średniego ciśnienia.
– napełnianie sieci gazowych paliwem gazowym należy przerwać w razie stwierdzenia
jakichkolwiek nieprawidłowości techniczno – technologicznych.
Prawidłowo przeprowadzony rozruch powinien być potwierdzony odpowiednim
protokołem.
Podstawą przekazania gazociągu do użytkowania jest nie zgłoszenie w ciągu 21 dni
od zawiadomienia, sprzeciwu przez powiadomiony organ, lub uzyskanie pozwolenia
na użytkowanie, gdy istniał taki obowiązek w wydanym pozwoleniu na budowę.
Przekazanie sieci gazowej do użytkowania
Do przekazania do eksploatacji sieci gazowej jest wymagana następująca dokumentacja:
– protokół z odbioru robót budowlanych z załączoną dokumentacją odbiorową,
– protokół z rozruchu (z odpowietrzenia i nagazowania sieci),
69
–
pozwolenie na użytkowanie, jeżeli jest wymagane w decyzji o pozwoleniu na budowę,
lub kopia zawiadomienia właściwego organu administracyjnego zakończeniu budowy.
Wszystkie trzy protokoły mogą mieć formę jednego „protokołu odbioru końcowego”,
który będzie łączył trzy powyższe etapy.
Przyjęcie sieci gazowej do eksploatacji powinno być potwierdzone protokołem. Powinien
on być podpisany przez upoważnioną osobę z jednostki organizacyjnej przyjmującej gazociąg
do użytkowania (eksploatacji).
Eksploatacja sieci gazowej
Eksploatacja sieci gazowej wymaga okresowej kontroli stanu elementów uzbrojenia,
szczelności sieci oraz usuwania uszkodzeń i nieszczelności.
Kontrolę stanu technicznego gazociągów przeprowadzać powinno się w zależności
od zagrożenia gazowego:
– nie rzadziej niż raz na dobę: gazociągi zaliczane do I kategorii,
– nie rzadziej niż raz na miesiąc: gazociągi zaliczane do II kategorii,
– nie rzadziej niż raz na kwartał: gazociągi zaliczane do III kategorii.
Podział gazociągów na kategorie wynika z zagrożenia wypływem gazu i tak zaliczono
do kategorii:
– pierwszej –gazociągi, na których stwierdzono wypływ gazu w stopniu umożliwiającym
przenikanie do budynków i obiektów, stwarzając warunki mogącego doprowadzić
do wybuchu oraz gazociągi przebiegające przez zabudowane obszary górnicze,
– drugiej – gazociągi przebiegające przez niezabudowane obszary górnicze, mosty,
wiadukty oraz gazociągi przebiegające wzdłuż ulic o zwartej zabudowie lub usytuowane
wzdłuż torowisk,
– trzeciej – wszystkie pozostałe gazociągi niezliczone do kategorii I i II.
Bada się ewentualną obecność gazu w miejscach instalowania uzbrojenia, w studzienkach
wodociągowych, kanalizacyjnych, ciepłowniczych i telekomunikacyjnych. Sprawdzeniu
podlegają sączki węchowe i miejsca instalowania rur ochronnych.
Obecność gazu wykrywa się albo powonieniem, albo przy pomocy detektorów gazów.
W przypadku stwierdzenia nieszczelności w gazociągu, podlega on pracom remontowym.
Wykonywane są one po wyłączeniu danego odcinka sieci z ruchu poprzez albo armaturę
zaporową, albo doraźne zamknięcia: sierpowe lub balonowe, bądź wykorzystanie specjalnej
konstrukcji odwadniaczy.
Prace wykonywane na czynnych gazociągach zaliczane są do prac gazoniebezpiecznych
i muszą wykonywane być przez wykwalifikowane ekipy co najmniej 2 – osobowe,
z odpowiednimi kwalifikacjami, na polecenie pisemne wydane przez poleceniodawcę.
Prace te powinny być również nadzorowane przez osobę posiadającą kwalifikacje
w zakresie dozoru urządzeń energetycznych.
Dokumentacja kontroli stanu sieci gazowej powinna zawierać:
– mapę zasadniczą przebiegu sieci w skali 1:5 000 z podanym obwodem obchodu sieci,
– szkic sytuacyjny obwodu obchodu sieci w skali 1:500 z naniesionymi
charakterystycznymi miejscami gazociągu i miejscem zainstalowanego uzbrojenia,
– protokół ewentualnego zakwalifikowania gazociągu do I kategorii zagrożenia gazowego.
Podczas kontroli bada się, oprócz ewentualnych wycieków gazu możliwych
do zlokalizowania przy pomocy powonienia lub detektorów obecności gazu palnego, również
rozkład ciśnień w charakterystycznych punktach gazociągu oraz prowadzi się tzw. kontrolę
dywanową przy pomocy przyrządów o ciągłym pomiarze zawartości metanu w atmosferze.
Najczęściej zdarzającymi się awariami są uszkodzenia gazociągów przez czynniki
zewnętrzne lub pęknięcia, powodujące wypływ gazu przez powstałą nieszczelność, z czym
70
łączy się niebezpieczeństwo wybuchu gazu lub tylko zapalenie się mieszanki gazowo –
powietrznej.
Stanowić to może zagrożenie dla ludzi i otaczających obiektów, stąd też powstałe stany
awaryjne należy możliwie szybko zabezpieczyć i zlikwidować.
Awaryjne gaszenie palącego się gazu można wykonać za pomocą:
– mokrej gliny,
– mokrej płachty brezentowej,
– mokrego koca z materiałów niepalnych,
– strumienia wody,
– gaśnicy.
W przypadku gazociągów o ciśnieniu wyższym od średniego, na początku trzeba obniżyć
ciśnienie w gazociągu do 200–300 Pa i gasić wymienionymi powyżej środkami.
Pogotowia gazowe utrzymywane są przy każdym zakładzie prowadzącym eksploatację
sieci gazowej.
Podstawowym zadaniem pogotowia gazowego jest likwidacja awarii, wykonywanie prac
zapewniających ciągłość dostawy gazu do odbiorcy, zapewnienie bezpieczeństwa
publicznego do czasu zlikwidowania awarii oraz usuwanie skutków awarii w urządzeniach
gazowniczych.
Nieduże pęknięcia gazociągów wysokiego ciśnienia o średnicy do 400 mm zabezpiecza
się tymczasowo przez założenie pod ciśnieniem na uszkodzony odcinek gazociągu opaski
ratunkowej z obejmą lub ratunkowego dławika dwudzielnego. Dławik ten może być
zamontowany na gazociągu w miejscu uchodzenia gazu bez przecinania gazociągu.
Gdy zastosowanie tymczasowych środków zabezpieczania uszkodzeń nie jest możliwe
lub wystarczające, wykonuje się niezwłocznie naprawę uszkodzonego odcinka gazociągu
z zastosowaniem techniki spawalniczej po wyłączeniu przepływu gazu i wypuszczenia
w powietrze gazu z odcinka pomiędzy dwoma odcinkami armatury zaporowej. W ten sposób
wykonuje się też w dogodnym terminie naprawy tych uszkodzeń awaryjnych, które zostały
tymczasowo zabezpieczone za pomocą opasek ratunkowych lub dławików awaryjnych.
Stwierdzone nieszczelności awaryjne na gazociągach niższego ciśnienia zabezpiecza się
doraźnie taśmą gazoszczelną, po czym przystępuje do właściwej naprawy.
Miejsce pracy należy zabezpieczyć zgodnie z przepisami ochrony przeciwpożarowej,
znakami drogowymi, barierami, tablicami ostrzegawczymi „Uwaga gaz”, „Palenie
zabronione”. W porze nocnej należy oświetlić miejsce pracy.
Przed przystąpieniem do prac bezwzględnie należy sprawdzić sprawność sprzętu
i narzędzi.
Do innych prac gazoniebezpiecznych związanych z siecią gazową należą:
– podłączenia gazociągów nowo wybudowanych,
– wyłączanie i włączanie po kapitalnych remontach lub po odstawieniu z ruchu,
– podłączanie przyłączy domowych do czynnej sieci,
– prace w nawanialni gazu,
– likwidacja trudnodostępnych i większych rozmiarów nieszczelności,
– montaż i demontaż elementów wyposażenia gazociągów i stacji gazowych.
Zespół wykonujący prace gazoniebezpieczne powinien zachowywać wszelkie środki
ostrożności oraz posługiwać się specjalnym sprzętem ochronnym i narzędziami
nieiskrzącymi.
Do oświetlenia należy stosować tylko lampy typu górniczego, w wykonaniu
przeciwwybuchowm. Wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, należy przed przystąpieniem do
prac naprawczych odciąć dopływ gazu i dobrze przewentylować miejsce pracy.
71
Metody rekonstrukcji gazociągów
Długotrwała eksploatacja gazociągów powoduje pogorszenie się jej sprawności
technicznej. Aby uniknąć wykopowej metody wymiany gazociągów na nowe, stosuje się tzw.
rehabilitację techniczną gazociągów. Wśród najbardziej rozpowszechnionych metod znajdują
się:
– metody naprawy gazociągów,
– metody odbudowy, czyli renowacja gazociągów.
– metody wymiany bezwykopowej.
–
–
–
–
–
–
–
–
Naprawa gazociągu może być przeprowadzona jako:
doszczelnianie zewnętrzne, czyli wprowadzenie spienionego poliuretanu do wcześniej
założonego na złączu mankietu z elastycznej tkaniny. Masą uszczelniającą jest
dwuskładnikowa żywicą,
wewnętrzne natryskiwanie, które polega na wprowadzeniu substancji uszczelniającej
na nieszczelne miejsca od wewnątrz za pomocą głowicy wtryskowej,
foliowanie, które polega na wprowadzeniu rękawa z folii poliuretanowej z warstwą
klejową wewnątrz, odwróceniu i przyklejeniu jej do wewnętrznej powierzchni rury.
Renowacja polega na:
wykładaniu gazociągów rurami polietylenowymi o mniejszej średnicy,
wykładaniu rurami polietylenowymi o czasowo zmniejszonej średnicy,
wykładaniu wykładzinami z tworzywa sztucznego.
Wymiana bezwykopowa polega na:
wymianie przy rozkruszeniu istniejącego rurociągu,
wymianie metodą drążenia mikrotunelu.
1.
2.
3.
4.
5.
Na czym polega odbiór gazociągu?
Na czym polega rozruch gazociągu?
W jaki sposób przekazuje się gazociąg do użytkowania?
Na czym polega eksploatacja, remont i konserwacja sieci gazowej?
Jakie prace zaliczane są do gazoniebezpiecznych i jakie zasady obowiązują podczas ich
wykonywania?
4.11.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Podczas rutynowej kontroli, w rozdzielczej sieci gazowej średniego ciśnienia wykonanej
ze stali, zauważono niekontrolowany wyciek gazu objawiający się gromadzeniem się gazu
w studzience kanalizacyjnej zlokalizowanej wzdłuż trasy gazociągu. Zaproponuj sposób
lokalizacji nieszczelności, sposób likwidacji awarii oraz skład ekipy usuwającej awarię.
Zaproponuj sposób zabezpieczenia miejsca awarii.
1) przeanalizować dokumentację odcinka sieci gazowej, na której zlokalizowano wyciek
gazu,
2) zaproponować sposób lokalizacji nieszczelności,
3) zaproponować sposób usunięcia awarii,
72
4)
5)
6)
7)
dobrać skład ekipy usuwającej awarię,
zaproponować sposób zabezpieczenia terenu zlokalizowanej awarii,
ocenić jakość swojej pracy.
–
–
–
–
–
–
–
–
dokumentacja projektowa odcinka sieci gazowej,
instrukcje bhp obowiązujące dla pogotowia gazowego,
linijka,
ołówek,
długopis,
gumka,
literatura z rozdziału 6 dotycząca sposobów lokalizowania nieszczelności sieci gazowej
i likwidacji awarii.
Ćwiczenie 2
Nowowybudowany gazociąg stalowy DN 100 o przewidzianym ciśnieniu roboczym
2 MPa ma zostać oddany użytkownikowi. Armatura zaplanowana dla jego uzbrojenia jest
wbudowana w gazociąg. Gazociąg został już oczyszczony poprzez przedmuchanie sprężonym
powietrzem. Zaplanuj, jakie czynności i jakie dokumenty są niezbędne dla uruchomienia
gazociągu i przekazania go użytkownikowi.
1) przeanalizować etapy prac, które zostały już wykonane podczas budowy gazociągu
i przygotowaniem go do odbioru,
2) opracować harmonogram czynności zmierzających do jego uruchomienia i przekazania
go użytkownikami,
3) zaplanować, jaka dokumentacja będzie niezbędna dla zaplanowanych czynności,
–
–
–
długopis,
literatura z rozdziału 6 dotycząca odbioru i uruchomienia sieci gazowej.
Czy potrafisz:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
wyjaśnić, na czym polega: odbiór gazociągu i odbiór robót
budowlanych?
wyjaśnić, na czym polega: badanie szczelności gazociągu?
wyjaśnić, na czym polega rozruch i przekazanie gazociągu do
użytkowania?
wymienić dokumenty, jakie sa niezbędne dla przekazania do
eksploatacji sieci gazowej?
wyjaśnić, na czym polega eksploatacja sieci gazowej?
wyjaśnić, na czym polega remont i konserwacja sieci gazowej?
wymienić prace gazoniebezpieczne i zasady, jakie obowiązują podczas
ich wykonywania?
73
Tak
Nie


















5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Przeczytaj uważnie instrukcję.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.
Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.
Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Są cztery możliwe
odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna; zaznacz ją znakiem X.
7. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz
odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie odpowiedź, którą uważasz za
poprawną.
8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
10. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie sprawiało Ci trudność, wtedy odłóż rozwiązanie
zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.
11. Po rozwiązaniu testu sprawdź, czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE
ODPOWIEDZI.
12. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Powodzenia!
74
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
Na przedstawionym poniżej schemacie przyłącza gazowego, numerem 5 oznaczono
a)
b)
c)
d)
trójnik siodłowy.
złącze gwintowe.
złączkę elektrooporową.
kształtkę przejściową PE/stal.
2.
Kurek główny jest elementem
a) instalacji gazowej.
b) sieci rozdzielczej.
c) przyłącza gazowego.
d) przewodów gazomierzowych.
3.
Maksymalne ciśnienie w sieci wykonanej z PE, nie może przekroczyć
a) 0,01 MPa.
b) 0,5 MPa.
c) 1,0 MPa.
d) 1,6 MPa.
4.
Gaz ziemny jest
a) lżejszy od powietrza.
b) cięższy od powietrza.
c) tak samo ciężki, jak powietrze.
d) w zależności od temperatury rozprowadzania– raz cięższy, raz lżejszy od powietrza.
5.
Odwadniacz garnkowy z przegrodą ma zadanie
a) zbierania kondensatu powstającego podczas przepływu gazu przez gazociąg.
b) zbierania kondensatu i umożliwienie zamknięcia hydraulicznego gazociągu.
c) usuwania zanieczyszczeń stałych z gazociągu.
d) usuwania wilgoci z gazociągu.
75
6.
Gazociąg rozdzielczy prowadzony w ulicy o niewielkim natężeniu ruchu i jednostronnie
usytuowanych budynkach zabudowy jednorodzinnej powinien być prowadzony
a) po stronie zabudowy, w pasie chodnika lub zieleni.
b) po obu stronach ulicy, w pasie chodnika lub zieleni.
c) po stronie przeciwnej, niż zabudowania, w pobliżu krawędzi jezdni.
d) po stronie przeciwnej, niż zabudowania, w pasie chodnika lub zieleni.
7.
Stacje pomiarowo-redukcyjne służą do
a) pomiaru i redukcji ciśnienia gazu.
b) pomiaru ciśnienia gazu.
c) redukcji ciśnienia.
d) rozdziału gazu.
8.
Podczas przekraczania przeszkody terenowej gazociągiem zasilającym, powinien być on
bezwzględnie
a) zabezpieczony antykorozyjną ochroną katodową.
b) wyposażony w sączek węchowy.
c) chroniony rurą przejściową.
d) chroniony rurą ochronną.
9.
Najbardziej celowym sposobem magazynowania gazu ziemnego transportowanego
gazociągiem magistralnym, jest jego magazynowanie w
a) zbiornikach rurowych.
b) rozpuszczonym gazie płynnym.
c) podziemnych magazynach gazu.
d) zbiornikach naziemnych wysokociśnieniowych.
10. W gazociągach magistralnych transport gazu odbywa się pod ciśnieniem
a) wysokim.
b) średnim i wysokim.
c) wysokim i średnim podwyższonym.
d) w zależności od konfiguracji terenu: od niskiego do wysokiego.
11. Armaturę zaporową instaluje się
a) przed i za odgałęzieniem.
b) przed i za: urządzeniami stacyjnymi i odgałęzieniami.
c) przed i za: przeszkodami terenowymi i urządzeniami stacyjnymi.
d) przed i za: przeszkodami terenowymi i urządzeniami stacyjnymi i na odgałęzieniach.
12. Filtr w stacjach gazowych instaluje się w celu ochrony
a) aparatury kontrolno-pomiarowej.
b) aparatury zabezpieczającej.
c) reduktora ciśnienia gazu.
d) armatury odcinającej.
13. Minimalna odległość kurka głównego od poziomu terenu to
a) 0,3 m.
b) 0,5 m.
c) 1,0 m.
d) w zależności od ciśnienia: 1,0 lub 0,5 m.
76
14. Rysunek przedstawia
a)
b)
c)
d)
nawiertkę na przewodzie stalowym.
zespół zaporowo – upustowy.
ogranicznik przepływu gazu.
zespół zaporowy.
15. Podczas montażu elementów uzbrojenia za pomocą połączeń
wmontowywanych w przewody rurowe, celowe jest zastosowanie
a) sączków węchowych.
b) kompensatorów.
c) rury ochronnej.
d) odwadniaczy.
kołnierzowych
16. Rurę przejściową stosuje się
a) przy przekraczaniu przeszkód terenowych metodą tunelową.
b) przy przekraczaniu wszystkich przeszkód terenowych
c) dla ochrony rury ochronnej przed obciążeniem.
d) dla ochrony antykorozyjnej rury ochronnej.
17. Zalecanym sposobem ochrony antykorozyjnej gazociągów stalowych zlokalizowanych
w ulicy w pobliżu sieci trakcyjnej jest zastosowanie
a) ochrony biernej i czynnej.
b) kołnierzy izolacyjnych.
c) ochrony biernej.
d) ochrony czynnej.
18. Tabela przedstawia wartości dolej i górnej granicy wybuchowości gazów oznaczonych:
A,
B,
C,
D.
Najbardziej
niebezpieczny
przy
nagromadzeniu
się
w pomieszczeniu jest
a) A
Granice wybuchowości w [%]
b) B
Nazwa gazu
dolna
górna
c) C
d) D
A
5
15
B
7
35
C
1,5
8
D
2
9
77
19. Podczas niepełnego spalenia gazu ziemnego wydzielić się może toksyczny gaz, którym
jest
a) metan.
b) propan.
c) tlenek węgla.
d) dwutlenek węgla.
20. Czas obserwacji manometru po ustabilizowaniu się temperatur podczas próby szczelności
przyłącza gazowego wynosi minimum
a) 0,5 godz.
b) 1,0 godz.
c) 4,0 godz.
d) 24 godz.
78
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……………………………………………………..
Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych
Zaznacz poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Odpowiedź
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
Punkty
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
Razem:
79
6. LITERATURA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Barczyński A., Kurlita St.: Eksploatacja urządzeń, sieci i instalacji gazowych. SITPNiG,
Poznań 1999
Barczyński A., Podziemski T.: Sieci gazowe polietylenowe. Projektowanie, budowa,
użytkowanie. Centrum Szkolenia Gazownictwa PGNiG S.A. Warszawa 2002
Bąkowski K.: Sieci i instalacje gazowe. WNiT, Warszwa 1996
Bąkowski K.: Sieci i instalacje gazowe. WNiT, Warszwa 2002
Dolnośląska Spółka Gazownictwa Sp. z o.o. we Wrocławiu, Zakład Gazowniczy
Wałbrzych: Specyfikacja techniczna projektowania, budowy i odbioru sieci gazowej
(wydanie III zmienione), Wałbrzych 2005
http://www.anticor.pl/
Infos nr 4, Biuro Analiz Sejmowych. 2006
Karpiński M.: Instalacje gazu. Podręcznik dla technikum. Warszawa 2000
Lebiedowski M.: Uzbrojenie terenu. Politechnika Łódzka, Łódź 2004
Michałowski S., Trzop S.: Rurociągi dalekiego zasięgu. Fundacja ODYSSEUM.
Energopol, Warszawa 1995
Molenda J.: Gaz ziemny. Paliwo i surowiec. WNiT, Katowice 1998
Pusz A.: Gazociągi z tworzyw sztucznych. Gliwice 2002
Rozporządzenie Min. Infrastruktury z dnia 07.04.2004 r. w sprawie warunków
technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. nr 109
z 2004 r.)
„Świat energii” czasopismo, październik 2005
„Wprost” tygodnik, Nr 1179 z 10 lipca 2005
www.pgi.gov.pl
Czasopisma:
– Świat energii
– Rurociągi
– Nafta, Gaz&Biznes
80

Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych311[39].Z1.03 Poradnik dla ucznia Marzena Więcek

Transkrypt

Podobne dokumenty

Gazociąg Północny

Królestwo Belgii – europejskie centrum handlu i węzeł transportu

„Prawa Gazowe”