Tlak v plinovodu: tehnične norme + posebnosti razporeditve na liniji glede na tlak plina

Bližina plinovodnega omrežja naselju še ne zagotavlja odsotnosti težav s priključitvijo nanj. Pri transportu najbolj priljubljenega goriva imajo komunikacije različne naloge, zato je tlak v plinovodu tudi različen.

Povedali vam bomo, kako deluje plinska transportna mreža in pod kakšnim tlakom se nahaja gorivo, dobavljeno potrošniku, v njenih linearnih segmentih. V članku, ki smo ga predstavili, so podrobno opisana načela organizacije sistemov oskrbe s plinom na različnih ravneh. Prikazani so mehanizmi za izklop plina.

Oskrba z zemeljskim plinom

Gospodinjska in industrijska oprema, ki deluje na naravno mešanico plinastih ogljikovodikov, je dobro znana vsakomur. V stanovanjskih hišah so nameščeni kotli, plinski štedilniki in grelniki.

Na voljo številnim podjetjem so kotlovska oprema in ograjene hiške GRU. Na ulicah pa so nameščene plinske distribucijske postaje, ki pritegnejo pozornost z rumeno barvo in živo rdečim napisom »Plin. Nevarno vnetljivo«.

Vsakomur je znano – plin prihaja po ceveh. Toda kako pride v te iste cevi? Pot, ki jo prepotuje zemeljski plin do vsakega stanovanja, vsake hiše, je resnično ogromna. Saj od nahajališča do končnih potrošnikov gorivo sledi po razvejanih hermetičnih kanalih, raztegnjenih na tisoče kilometrov.

Takoj po pridobivanju na nahajališču se mešanica plinov podvrže čiščenju nečistoč in pripravi na črpanje. Potiskan s kompresorskimi postajami do visokih vrednosti tlaka, se zemeljski plin usmeri po magistralnem plinovodu do plinske distribucijske postaje.

Njene naprave tlak znižajo in odorizirajo plinsko mešanico z metanom, etanom in pentanom s tioli, etilmerkaptanom in podobnimi snovmi, da mu dajo vonj (v čisti obliki zemeljski plin nima vonja). Po dodatnem čiščenju se plinasto gorivo usmeri v plinovode naseljenih krajev.

Plinske naprave potrebujejo dovod gorivnega plina pod določenim tlakom. Kompleks GRP regulira (običajno zniža) omrežni tlak plina pred dovajanjem v notranja omrežja stavb z največjim pretokom plina do 30 tisoč kubičnih metrov na uro.

Nato zemeljski plin prispe do plinskih distribucijskih postaj znotraj mestnih četrti. Pred usmeritvijo v omrežje plinovodov četrti se tlak transportiranega plina zniža na zahtevani minimum. Končno plin sledi v notranje plinsko omrežje stavbe – do plinskega štedilnika, plinskega grelnika vode ali talnega kotla.

Vsaka plinska naprava je opremljena s posebnim gorilnikom, ki pred zgorevanjem meša glavno gorivo z zrakom. V čisti obliki (tj. brez dostopa kisika) je vnetljivost zemeljskega plina ničelna.

Kompleksi GRS se uporabljajo na odcepih od glavnih plinskih magistral, znižujejo tlak in upravljajo dovod količin plina v lokalna omrežja porabnikov (največ 500 tisoč kubičnih metrov na uro).

Sestava sistema oskrbe s plinom

Plinski transportni sistem sestavljajo cevovodi in objekti ter tehnične naprave, ki opravljajo dobavo in razdeljevanje toka med porabniki. Intenzivnost dovajanja plina določajo potrebe končnih uporabnikov – industrijskih in komunalnih organizacij ter zasebnih gospodinjstev.

Omrežje oskrbe s plinom je sestavljeno iz:

• cevovodov visokega, srednjega in nizkega tlaka;
• plinskih regulacijskih naprav – postaj (GRS), točk (GRP), naprav (GRU);
• avtomatov za upravljanje in nadzornega sistema;
• dispečersko-obratovalne službe.

Magistralni plinovod pod visokim tlakom dostavlja zemeljski plin do distribucijskih postaj, ki znižujejo raven tlaka na zahtevano s pomočjo ventilov avtomatskih regulatorjev.

Nato plinska omrežja usmerjajo gorivo k porabnikom. GRS avtomatsko vzdržujejo vrednosti tlaka v določenem območju.

Kako je organiziran sistem oskrbe s plinom?

Njegova hierarhija je določena z razredi elementov plinskega transportnega omrežja, povezanih s tlakom prečrpavanega zemeljskega plina.

Polaganje plinskih komunikacij v mestnem območju zahteva zadosten prostor okoli cevi kot varnostno cono. Še posebej, če gre za plinovod večjega preseka z delovnim tlakom nad 0,6 MPa.

Načela ureditve plinovodnega omrežja

V sestavo plinovodov prve stopnje spadajo plinske komunikacije, v katerih je tlak zemeljskega plina visok ali srednji. Da bi se izognili slepim odsekom, se izvaja rezerviranje plinskih cevovodov – podvajanje posameznih segmentov ali obročkanje. Ustvarjanje slepega omrežja je dovoljeno le v majhnih naseljih.

Zemeljski plin pod visokim tlakom prehaja skozi več zaporednih stopenj, kjer se njegov tlak znižuje. Proces zniževanja tlaka v točkah plinske regulacije poteka skokovito, na izhodu iz njih je tlak stalen. V mestnem območju plinske komunikacije s srednjim in visokim tlakom tvorijo hidravlično povezano skupno omrežje.

S takimi znaki se označuje položaj podzemnih plinskih komunikacij in meje varovalnega pasu. Na tem znaku je prikazana številka piketnega mejnika (ni ga), navedena je kategorija plinovodne magistrale (II), premer cevovoda (800 mm), obseg varovalnega pasu (2 m levo in desno, 1 m naprej), kontaktni telefon (T.051)

Uporaba GRP omogoča oskrbo odjemalcev s plinom različnih tlakov, tudi če so nameščeni na isti ulici – plinovodi različnih tlakov so položeni vzporedno.

Plinovodi druge stopnje zagotavljajo dovod plinskega goriva pod nizkim tlakom za večino odjemalcev. Takšna omrežja so mešana, s prevlado slepih segmentov. Obročasti so le glavni cevovodi.

Plinovod pod nizkim tlakom ne sme prečkati večjih tehnogenih (avtoceste, železniške proge) ali naravnih (jezera, reke, grape) ovir. Nameščanje takšnih komunikacij v industrijskih območjih ni dovoljeno.

Do odjemalca plina v zasebnih hišah plin prihaja po vejah nizkega tlaka. Parametri tlaka na vhodu v napravo morajo ustrezati podatkom, navedenim v tehničnem listu.

Plinska omrežja, ki dovajajo gorivo pod nizkim tlakom, ne morejo tvoriti hidravlično povezanega sistema velikega naselja. Načrtujejo se izključno kot lokalni kompleksi, ki jih napaja več GRP.

V svojem redu so priključeni na omrežja srednjega tlaka, ki se po analogiji priključujejo na visokotlačne magistrale. Tretja stopnja omrežnih plinovodov se uporablja na porabniških objektih – na območjih podjetij, v stanovanjskih in javnih stavbah.

Potreba po tlaku za takšna omrežja je določena z njihovim namenom in delovnimi značilnostmi plinskih naprav (napeljav). Rezerviranje (delno podvajanje) na plinskih komunikacijah tretje stopnje se običajno ne izvaja.

Vrste in kategorije plinovodov

Razdelitev plinovodov po vrstah je navedena v SNiP 42-01-2002. Visokotlačni magistralni plinovodi ustrezajo eni vrsti, ki se deli na dve kategoriji.

Plinovodi prve kategorije so nameščeni izključno za odjemalce v industrijskem sektorju, ki porabljajo znatne količine plinastega goriva pod stabilno visokim (0,6–1,2 MPa) tlakom.

Na primer, to so jeklarske kombinacije. Priključitev vsakega industrijskega porabnika na plinovod prve kategorije zahteva pripravo posebnega projekta oskrbe s plinom.

Sodobni standardi montaže plinskih omrežij dopuščajo njihovo izgradnjo s PVC cevmi z “rumeno” oznako. Vendar pa je treba cevi plinskih komunikacij skozi vse ovire voditi le v jeklenem zaščitnem ovoju.

Vodi za zemeljski plin druge kategorije so ustvarjeni za druge proizvodne objekte, ki potrebujejo dobavo plinske mešanice pod visokim tlakom, vendar nižjim (0,3–0,6 MPa) kot porabniki prve kategorije. Enaki plinovodi dobavljajo gorivo kotlovnicam, ki ogrevajo proizvodne stavbe.

Cevovodi, ki oskrbujejo s plinom srednjega (0,005–0,3 MPa) tlaka, so speljani do kotlovnic, ki ogrevajo stanovanjske in upravne objekte. Uporabljajo se tudi za oskrbo javnih zgradb, ki potrebujejo povečano količino goriva.

Magistralni plinovodi nizkega tlaka (do 0,005 MPa) segajo do gospodinjskih porabnikov. Vsa gospodinjska oprema je zasnovana prav za takšne značilnosti dovoda plina.

Drugače kot z maksimalnim znižanjem parametrov tlaka ni mogoče doseči maksimalne varnosti na plinskih komunikacijah za stanovanjske objekte. Organizacija oskrbe s plinom stanovanjskih hiš z magistralami srednjega tlaka in višjim je strogo prepovedana.

Večstopenjskost sistema oskrbe s plinom

Potreba po ustvarjanju več stopenj v lokalnem sistemu oskrbe z zemeljskim plinom je med drugim povzročena s prisotnostjo porabnikov, ki potrebujejo dobave plinastega goriva pod različnim tlakom.

Gradacija plinovodov po stopnjah

Glede na število stopenj tlaka ločimo naslednje sisteme oskrbe s plinom:

• Dvostopenjski. Sestavljeni iz omrežij pod nizkim in srednjim tlakom ali z nizkim in visokim;
• Tristopenjski. Sestavljeni iz komunikacij z visokim, srednjim in nizkim tlakom;
• Stopničasti. Oblikujejo jih plinovodi s tlaki vseh ravni.

Izmenjava magistral z visokim in srednjim tlakom je potrebna zaradi znatne dolžine omrežnih cevovodov ter zaradi več smeri transporta. Na območjih z znatno gostoto prebivalstva polaganje plinovodov, ki vodijo plinasto gorivo pod visokim tlakom, ni priporočljivo.

Glavne plinske komunikacije mesta so nameščene pod zemljo. Sicer se velikim nesrečam na plinskih omrežjih zaradi napak pri upravljanju motornih vozil ne bi bilo mogoče izogniti.

Še en pogost razlog je, da so v območjih stare gradnje mestne ulice premalo široke, da bi pod njimi potegnili plinovodne linije visokega tlaka. Kajti višji kot je tlak plina, ki se premika po cevovodu, večja je razdalja, potrebna med komunalnimi vodi in sosednjimi stavbami.

Potreba po stopenjski shemi oskrbe s plinom je prav tako pogojena s tehnološkimi zahtevami za priključitev in montažo plinskih regulacijskih naprav, nameščenih na stavbah.

Vrste mestnih omrežij glede na namen

Območja mestnih četrti so opremljena z najbolj razvejanim omrežjem plinovodnih komunikacij.

V sestavo mestnega kompleksa za oskrbo z zemeljskim plinom spadajo naslednje vrste plinovodov:

• distribucijski, ki vodijo plin pod različnim (dejansko potrebnim) tlakom. Zagotavljajo transport po oskrbovanem območju;
• odcepi za naročnike, ki oskrbujejo s plinom iz distribucijskih vodov določene naročnike;
• znotrajhišni in znotrajobratni.

Načrtovana shema distribucijskih plinskih komunikacij, ki usmerjajo plin pod srednjim in visokim tlakom, tvori skupno omrežje. S posebnostmi razvoja projekta za plinifikacijo zasebne hiše se boste seznanili v našem predlaganem članku.

Omarica regulatornega postaja za oskrbo s plinom se uporablja na končnih porabniških omrežjih z zmogljivostjo največ 1800 kubičnih metrov na uro. Sposoben je zmanjšati tlak do 2 kPa.

To pomeni, da se komunalnim porabnikom, kotlovnicam in industrijskim objektom zemeljski plin dobavlja po skupnem plinodistribucijskem omrežju. Gradnja ločenih magistralnih omrežij za komunalno-gospodinjske ali industrijske porabnike je z ekonomskega vidika neugodna.

Pri izbiri načrtovalnih rešitev za mestno oskrbo s plinom se upoštevata načrt in velikost mesta, gostota prebivalstva in pozidave, potrebe elektrarn in industrijskih objektov. V izračun se vzamejo perspektive prihodnjega razvoja mesta, prisotnost večjih ovir (umetnih, naravnih) za vodenje plinovodnih komunikacij.

Značilnosti mestnega načrtovanja oskrbe s plinom

V mejah mesta mora biti idealna shema dobave zemeljskega plina ekonomsko ugodna, obratovalno varna in zanesljiva, priročna in enostavna za delo z njo.

S takšnimi krogelnimi zapornimi ventili so opremljena omrežja plinskih komunikacij za velike porabnike in za večstopenjske sisteme. Ta zaporna armatura
se namešča na plinovod pri njegovem izvodu skozi plinsko regulacijsko postajo, kar omogoča preklapljanje plinskih dovodnih krogov sistema.

Plinovodno omrežje mora omogočati varno izklopitev posameznih segmentov za izvedbo popravil. Obvezen pogoj je popolna enovitost vozlišč, opreme in objektov v sklopu enega sistema.

Pri prikazu na shemi so mestni plinovodi prikazani zaporedno. Vendar je ob ulicah dovoljena položitev vzporednih plinskih komunikacij, pod pogojem, da imajo različen tlak.

Takšna razporeditev je ekonomsko učinkovita, saj omogoča zmanjšanje porabe cevi:

• plinovodi nizkega tlaka se napajajo iz več plinskih regulacijskih postaj;
• Do centralnih plinskih regulacijskih postaj se metan dobavlja po vzporedno položenih plinovodih srednjega ali visokega tlaka.

Podobne sheme polaganja komunikacij se uporabljajo za oskrbo kotlovnic in podjetij, ki se nahajajo v stanovanjskih območjih.

Struktura mestne pozidave zahteva izgradnjo omrežja nizkega tlaka v obliki dveh nepovezanih con. Za redundanco na nizki tlačni stopnji so plinske regulacijske postaje vsake od obeh con priključene na cevovode velikega premera, ki vodijo plin pod nizkim tlakom.

V mestih majhne in srednje površine se uporablja dvostopenjski sklop plinovodov, ki združuje komunikacije nizkega in visokega tlaka (največ 0,6 MPa).

Če polaganje plinskih cevi v središču mesta za prečrpavanje visokotlačne plinske mešanice ni mogoče, se njihove projektne zmogljivosti razdelijo med omrežja visokega tlaka (položena na obrobju) in omrežja srednjega tlaka (ustvarjena v osrednjem delu).

Posledično se oblikuje tristopenjski sistem oskrbe z zemeljskim plinom, opremljen z distribucijskimi plinovodi premera 50–400 mm.

Pred gradnjo ločene plinovodne veje in pred vrezom v obstoječo plinsko cev se načrtuje predvideni del sistema, izvede se hidravlični izračun, ki omogoča izbiro cevi za plin in armature za ureditev omrežja.

Mehanizmi za izklop dobave zemeljskega plina

Izvajanje popravil zahteva občasno izklopitev določenih odsekov mestnih plinskih komunikacij, ki so pod visokim in srednjim tlakom, ter določenih omrežij pod nizkim tlakom.

Zato so plinovodni sistemi omrežnih, javnih in stanovanjskih cevovodov ter industrijskih objektov ali več stavb opremljeni z zapornimi napravami – zasuni (drugo ime – čepni ventili).

Sestavljanje komunikacijskega sistema po pravilih se zaključi s preskusom tlaka plinovoda, ki omogoča odkrivanje problematičnih mest. Najpogosteje se pojavijo na mestih zapornih naprav.

Ti zasuni, nameščeni zunaj v zaščitni omari ali brez nje, se uporabljajo ob potrebi po popolni izključitvi gospodinjstva iz plinskega omrežja.

Montaža zasunov se izvede:

• na plinskih ceveh v MRP (izhodnih in vhodnih);
• na odcepih glavnih plinovodov, ki vodijo v soseske in četrti;
• pred veliko oviro, ki jo prečka cevovod (vodna telesa, avtoceste in železniške proge).

Na zunanjih plinovodih so zaporne ventili nameščeni s poglobitvijo v jaške. Skupaj z njimi se montirajo lečni kompenzatorji, namenjeni odčitavanju napetosti (montažne, temperaturne) vzdolž cevovoda ter za olajšanje postopkov namestitve in odstranitve zaporne armature.

Jaške je dovoljeno postaviti na razdalji več kot 2 m od najbližje stavbe ali ograje.

Zaporna armatura na plinskih vstopih v stavbe je nameščena na steni. Plinske pipe, katerih zamenjavo predstavlja naslednji članek, so nameščene z ohranjanjem razdalje enega metra od najbližjih odprtin.

Ne glede na raven tlaka, razvejanosti in dolžine cevovoda za plinsko mešanico mora biti število zapornih naprav minimalno potrebno, z utemeljitvijo vsake lokacije.

Za lastnike pomembno vprašanje – cena priključitve na magistralni plin, podrobnosti določitve katere so navedene tukaj. Priporočamo, da si ogledate koristno gradivo.

Zaključki in koristen video na to temo

Video #1. Kako poteka oskrba s plinom v večstanovanjski hiši:

Video #2. Kako je urejena in kako se izdeluje krogelna zaporna armatura za plinovode:

Sistem plinovoda zagotavlja pravilno oskrbo z zemeljskim plinom le pod pogojem, da je uravnotežen. Vsa dela na plinovodni opremi lahko izvajajo izključno uslužbenci plinskih služb. Tuje vmešavanje v delovanje plinskega omrežja ni dovoljeno in je izjemno nevarno – ne pozabite tega!

Prosim, pišite komentarje v spodaj nameščenem bloku. Delite dragocena priporočila in informacije, ki bodo koristne obiskovalcem spletnega mesta. Puščajte objave, objavljajte fotografije na to temo, postavljajte vprašanja.