Tlak v plynovode: technické normy + vlastnosti distribúcie na linke podľa tlaku plynu

Blízkosť plynárenskej siete k obývanému miestu ešte nezaručuje absenciu problémov s pripojením na ňu. Prepravujúce komunikácie najobľúbenejšieho paliva majú rôzne úlohy, preto je tlak v plynovode tiež rôzny.

Povieme vám, ako funguje plynárenská prepravná sieť a pod akým tlakom sa nachádza palivo dodávané spotrebiteľovi v jej lineárnych segmentoch. V nami predloženom článku sú podrobne opísané princípy organizácie systémov zásobovania plynom rôznej úrovne. Sú uvedené mechanizmy odstavenia plynu.

Zásobovanie zemným plynom

Domáce a priemyselné zariadenia pracujúce na prírodnej zmesi plynných uhľovodíkov sú každému dobre známe. V obytných domoch sú inštalované kotly, plynové sporáky a kolónky.

K dispozícii mnohých podnikov sú kotlové zariadenia a oplotené „domčeky“ GRU. A na uliciach sú umiestnené plynárenské distribučné stanice, ktoré pútajú pozornosť žltým sfarbením a jasne červeným nápisom „Plyn. Horľavé“.

Každému je známe – plyn prichádza potrubím. Len ako sa dostáva do týchto samotných rúr? Cesta, ktorú prejde zemný plyn do každej bytu, každého domu, je skutočne obrovská. Veď od náleziska po konečných spotrebiteľov palivo putuje rozvetvenými hermetickými kanálmi, natiahnutými na tisíce kilometrov.

Hneď po ťažbe v ložisku sa zmes plynov podrobuje čisteniu od nečistôt a pripravuje sa na prepravu. Stláčaný kompresorovými stanicami na vysoké hodnoty tlaku, zemný plyn smeruje po hlavnom potrubí k stanici distribúcie plynu.

Jej zariadenia tlak znižujú a odorizujú plynovú zmes metánom, etánom a pentántiolmi, etylmerkaptánom a podobnými látkami, aby mu dodali zápach (v čistom stave zemný plyn zápach nemá). Po dodatočnom čistení sa plynné palivo smeruje do plynovodov obývaných miest.

Zariadenia spotrebúvajúce plyn potrebujú prívod horľavého plynu pod určitým tlakom. Komplex GPR reguluje (zvyčajne znižuje) sieťový tlak plynu pred prívodom do vnútorných domových sietí s maximálnym prietokom plynu do 30 tisíc kubických metrov za hodinu.

Potom zemný plyn prichádza k bodom distribúcie plynu v rámci mestských štvrtí. Pred smerovaním do siete plynovodov štvrte sa tlak prepravovaného plynu znižuje na požadované minimum. Nakoniec plyn pokračuje do vnútornej domovej siete zásobovania plynom – k plynovému sporáku, ohrievaču vody alebo podlahovému kotlu.

Každé zariadenie na spracovanie plynu je vybavené špeciálnym horákom, ktorý pred spaľovaním zmiešava hlavné palivo so vzduchom. V čistej forme (t.j. bez prístupu kyslíka) je horľavosť zemného plynu nulová.

Komplexy GRS sa používajú na odbočkách z hlavných plynových vedení, znižujú tlak a riadia dodávku objemov plynu do lokálnych sietí spotrebiteľov (maximálne 500 tisíc kubických metrov za hodinu).

Zloženie systému zásobovania plynom

Plynový dopravný komplex tvoria potrubia a zariadenia, ako aj technické zariadenia, ktoré zabezpečujú dodávku a distribúciu toku medzi odberateľmi. Intenzita dodávky plynu je určená potrebami konečných užívateľov – priemyselných a komunálnych organizácií, súkromných domácností.

Sieť zásobovania plynom pozostáva z:

• potrubí vysokého, stredného a nízkeho tlaku;
• plynových regulačných zariadení – staníc (GRS), bodov (GRP), zariadení (GRU);
• automatov riadenia a kontrolného systému;
• dispečersko-prevádzkovej služby.

Pod vysokým tlakom hlavný plynovod dodáva zemný plyn do distribučných staníc, ktoré znižujú úroveň tlaku na požadovanú hodnotu pomocou ventilov automatických regulátorov.

Ďalej plynové siete smerujú palivo k odberateľom. GRS automaticky udržiavajú hodnoty tlaku v nastavenom rozsahu.

Ako je organizovaný systém zásobovania plynom?

Jej hierarchia je určená triedami prvkov plynovej dopravnej siete, ktoré súvisia s tlakom prepravovaného zemného plynu.

Zakladanie plynovodných komunikácií v mestskom území vyžaduje dostatočný priestor okolo potrubí ako bezpečnostná zóna. Tým skôr, ak ide o plynovod značného prierezu s pracovným tlakom nad 0,6 MPa.

Princípy usporiadania plynárenskej siete

Do zloženia plynovodov prvého stupňa patria plynové komunikácie, v ktorých je tlak zemného plynu vysoký alebo stredný. Na vylúčenie slepých úsekov sa vykonáva rezervovanie plynových potrubí – zdvojovanie jednotlivých segmentov alebo okružovanie. Vytvorenie slepej siete je povolené len v malých sídlach.

Zemný plyn pod vysokým tlakom prechádza niekoľkými po sebe nasledujúcimi stupňami, kde sa jeho tlak znižuje. Proces znižovania tlaku v regulačných staniciach plynu prebieha skokovo, na výstupe z nich je tlak konštantný. V mestskej zóne tvoria plynové komunikácie so stredným a vysokým tlakom hydraulicky prepojenú spoločnú sieť.

Takýmito značkami sa označuje poloha podzemných plynových komunikácií a hraníc ochranného pásma. Na tejto značke je zobrazené číslo staničenia (nie je uvedené), uvedená kategória plynovodného potrubia (II.), priemer potrubia (800 mm), rozsah ochranného pásma (2 m vľavo a vpravo, 1 m vpred), kontaktné telefónne číslo (T.051)

Použitie regulačných staníc plynu (RSP) umožňuje zásobovať odberateľov plynom rôzneho tlaku, aj keď sú umiestnení na jednej ulici – plynovody s rozdielnym tlakom sú vedené paralelne.

Plynovody druhej úrovne zabezpečujú dodávku plynného paliva pod nízkym tlakom pre väčšinu odberateľov. Takéto siete sú vyhotovené ako zmiešané, s prevahou slepých segmentov. Okruhovaniu podliehajú len hlavné potrubia.

Plynovod pod nízkym tlakom nesmie križovať veľké technogénne prekážky (diaľnice, železničné trate) ani prírodné prekážky (jazerá, rieky, rokliny). Montáž takýchto komunikácií v priemyselných zónach nie je povolená.

K odberateľovi plynu v súkromných domácnostiach plyn prichádza vetvami nízkeho tlaku. Parametre tlaku na vstupe do spotrebiča musia zodpovedať údajom uvedeným v technickom pase.

Plynové siete dodávajúce palivo pod nízkym tlakom nemôžu tvoriť hydraulicky prepojený systém veľkého sídla. Navrhujú sa výhradne ako lokálne komplexy napájané niekoľkými regulačnými stanicami plynu (RSP).

Tie sú pripojené k sieťam stredného tlaku, ktoré sú zase analogicky pripojené k hlavným plynovodom vysokého tlaku. Tretia úroveň sieťových plynovodov sa používa na odberných miestach – na územiach podnikov, v obytných a verejných budovách.

Potreba tlaku pre takéto siete je určená ich účelom a pracovnými charakteristikami plynových spotrebičov (zariadení). Rezervovanie (čiastočné duplikovanie) na plynových komunikáciách tretej úrovne sa zvyčajne nevykonáva.

Typy a kategórie plynovodov

Rozdelenie plynovodov podľa typov je uvedené v norme SNiP 42-01-2002. Hlavné plynovody vysokého tlaku zodpovedajú jednému typu, ktorý sa delí na dve kategórie.

Plynové komunikácie prvej kategórie, ktoré vedú plyn, sú umiestnené výhradne pre odberateľov v priemyselnom sektore, ktorí spotrebúvajú značné objemy plynného paliva pod stabilne vysokým tlakom (0,6 – 1,2 MPa).

Napríklad sú to oceliarske kombináty. Pripojenie každého priemyselného spotrebiteľa k plynovému magistrálnemu vedeniu prvej kategórie vyžaduje prípravu špeciálneho projektu zásobovania plynom.

Moderné normy montáže plynových sietí pripúšťajú ich stavbu z PVC rúr so “žltou” značkou. Avšak cez akékoľvek prekážky je potrebné viesť rúry plynových komunikácií len v oceľovom ochrannom obale.

Vedenie prírodného plynu druhej kategórie sa vytvára pre ostatné výrobné objekty, ktoré potrebujú dodávku plynovej zmesi pod vysokým tlakom, ale nižším (0,3-0,6 MPa) ako spotrebitelia prvej kategórie. Také isté plynovody dodávajú palivo kotolniám, ktoré vykurujú výrobné budovy.

Rúrovody zásobujúce plynom stredného (0,005-0,3 MPa) tlaku sa privádzajú ku kotolniám, ktoré vykurujú domové a administratívne objekty. Tiež sa používajú na zabezpečenie verejných budov, ktoré potrebujú zvýšený objem paliva.

Plynové magistrály nízkeho tlaku (do 0,005 MPa) vedú k domovým spotrebiteľom. Všetky domové zariadenia sú navrhnuté práve na takéto charakteristiky dodávky plynu.

Inak, než maximálnym znížením parametrov tlaku, nie je možné dosiahnuť maximálnu bezpečnosť na plynových komunikáciách pre obytné objekty. Organizácia zásobovania plynom obytných domov magistrálami stredného tlaku a viac je kategoricky zakázaná.

Viacúrovňovosť systému zásobovania plynom

Potreba vytvorenia viacerých stupňov v miestnom systéme zásobovania prírodným plynom je okrem iného spôsobená prítomnosťou spotrebiteľov, ktorí potrebujú dodávky plynného paliva pod rôznym tlakom.

Gradácia plynovodov podľa stupňov

Podľa počtu stupňov tlaku sa rozlišujú nasledujúce systémy zásobovania plynom:

• Dvojstupňové. Sú tvorené sieťami s nízkym a stredným tlakom, alebo s nízkym a vysokým;
• Trojstupňové. Pozostávajú z komunikácií s tlakmi vysokým, stredným a nízkym;
• Stupňovité. Tvoria ich plynovody so všetkými tlakovými úrovňami.

Striedanie magistrál s vysokým a stredným tlakom sa vyžaduje kvôli značnej dĺžke sieťových potrubí, ako aj kvôli viacerým smerom prepravy. V lokalitách so značnou hustotou obyvateľstva sa ukladanie plynovodov, vedúcich plynné palivo pod vysokým tlakom, neodporúča.

Hlavné plynovodné komunikácie mesta sú umiestnené pod zemou. Inak by nebolo možné vyhnúť sa veľkým haváriám na plynových sieťach v dôsledku chýb riadenia motorovej dopravy.

Ďalším častým dôvodom je, že v oblastiach starej zástavby mestské ulice nie sú dostatočne široké na to, aby sa pod ne dali pretiahnuť plynovodné vedenia vysokého tlaku. Veď čím vyšší je tlak plynu pohybujúceho sa potrubím, tým väčšia vzdialenosť je potrebná medzi komunikáciami a susednými budovami.

Potreba stupňovitej schémy zásobovania plynom je takisto vyvolaná technologickými požiadavkami na pripojenie a montáž plynárenských regulačných zariadení inštalovaných na budovách.

Typy mestských sietí podľa určenia

Územia mestských štvrtí sú vybavené najrozvetvenejšou sieťou plynovodných komunikácií.

Do zložky mestského komplexu zásobujúceho zemným plynom patria tieto typy plynovodov:

• rozvodné, vedúce plyn pod rôznym (v skutočnosti potrebným) tlakom. Zabezpečujú dopravu na obsluhovanom území;
• odbočky abonentské, zásobujúce plynom z rozvodných hlavných vedení konkrétnych abonentov;
• vnútrodomové a vnútropodnikové.

Navrhovaná schéma rozvodných plynových komunikácií pre mesto, ktoré vedú plyn pod stredným a vysokým tlakom, tvorí spoločnú sieť. So špecifikou vypracovania projektu na plynofikáciu rodinného domu oboznámi nami navrhovaný článok.

Skriňový regulačný bod plynárenského zásobovania sa používa na konečných spotrebných sieťach s výkonom nie viac ako 1800 kubických metrov za hodinu. Je schopný znížiť tlak až na 2 kPa

T. j. komunálnym odberateľom, kotolňám a priemyselným objektom sa zemný plyn dodáva prostredníctvom spoločnej plynárenskej distribučnej siete. Výstavba samostatných hlavných sietí pre komunálno-bytových alebo priemyselných odberateľov je z ekonomického hľadiska nevýhodná.

Pri výbere plánovacích riešení pre mestské zásobovanie plynom sa zohľadňuje usporiadanie a veľkosť mesta, hustota obyvateľstva a zástavby, potreby elektrární a priemyselných objektov. Do úvahy sa berú perspektívy budúceho rozvoja mesta, prítomnosť veľkých prekážok (umelých, prírodných) na vedenie plynovodných komunikácií.

Osobitosti mestského plánovania zásobovania plynom

V rámci mesta musí byť ideálna schéma dodávok zemného plynu ekonomicky výhodná, prevádzkovo bezpečná a spoľahlivá, pohodlná a jednoduchá na prácu s ňou.

Takýmito guľovými uzávierkami sa vybavujú siete plynových komunikácií pre veľkých odberateľov a pre viacstupňové systémy. Táto uzatváracia armatúra
sa inštaluje na plynovode pri jeho vývode cez plynárenskú regulačnú stanicu, čo umožňuje prepínať plynárenské dodávkové okruhy systému

Plynovodná sieť musí umožňovať bezporuchové odstavenie jednotlivých segmentov na vykonanie opráv. Nevyhnutnou podmienkou je úplná jednotnosť uzlov, zariadení a konštrukcií v rámci jedného systému.

Pri zobrazovaní na schéme sú mestské plynovody zobrazené postupne. Na uliciach je však povolené ukladať paralelné plynové komunikácie za podmienky rozdielneho tlaku v nich.

Takéto plánovanie je ekonomicky efektívne, pretože umožňuje znížiť spotrebu rúr:

• plynové magistrály nízkeho tlaku sú zásobované viacerými regulačnými stanicami (RS);
• do centrálnych RS je metán dodávaný paralelne uloženými plynovodmi stredného alebo vysokého tlaku.

Podobné schémy vedenia komunikácií sa používajú na zásobovanie kotolní a podnikov nachádzajúcich sa v obytných štvrtiach.

Štruktúra mestskej zástavby vyžaduje vybudovanie siete nízkeho tlaku v podobe dvoch nespojených zón. Na rezervovanie nízkotlakovej úrovne sú RS každej z dvoch zón pripojené k potrubiam veľkého priemeru vedúcim plyn pod nízkym tlakom.

V mestách malej a strednej rozlohy sa používa dvojstupňový komplex plynovodov kombinujúci komunikácie nízkeho a vysokého tlaku (najviac 0,6 MPa).

Ak nie je možné umiestniť plynové potrubia v centre mesta na prepravu vysokotlakovej plynnej zmesi, ich projektované kapacity sa rozdeľujú medzi vysokotlakové siete (ukladané na periférii) a strednotlakové siete (vytvárané v centrálnej časti).

V dôsledku toho vzniká trojstupňový systém zásobovania zemným plynom vybavený distribučnými plynovodmi s priemerom 50 – 400 mm.

Pred výstavbou samostatnej plynárenskej vetvy a pred napojením na existujúce plynové potrubie sa vykonáva projektovanie plánovaného úseku systému, vykonáva sa hydraulický výpočet, ktorý umožňuje vybrať plynové potrubia a armatúry na vybavenie siete.

Mechanizmy odstavenia dodávky zemného plynu

Vykonávanie opráv si vyžaduje pravidelné odstavenie určitých úsekov mestských plynových komunikácií pod vysokým a stredným tlakom, ako aj niektorých sietí pod nízkym tlakom.

Preto sú plynovodné systémy sieťových, verejných a bytových potrubí, ako aj priemyselných objektov alebo viacerých budov vybavené odpojovacími zariadeniami – uzávermi (iný názov – kužeľové kohúty).

Montáž komunikačného systému podľa pravidiel sa končí tlakovou skúškou plynovodu, ktorá umožňuje odhaliť problémové miesta. Tie sa najčastejšie prejavujú v miestach umiestnenia uzatváracích zariadení.

Tieto uzávery, inštalované vonku v ochrannej skrini alebo bez nej, sa používajú pri potrebe úplného odstavenia domácnosti od plynárenskej siete.

Montáž uzáverov sa vykonáva:

• na plynových potrubiach v GRP (výstupných a vstupných);
• na odbočkách hlavných plynovodov, ktoré vedú do mikroštvrtí a štvrtí;
• pred veľkou prekážkou, ktorú pretína potrubie (vodné plochy, automobilové a železničné trasy).

Na vonkajších plynovodoch sa uzatváracie ventily inštalujú so zahlbením do šácht. Spolu s nimi sa montujú šošovkové kompenzátory určené na snímanie hodnôt napätia (montážneho, teplotného) na potrubí, ako aj na uľahčenie postupov pri inštalácii a demontáži uzatváracej armatúry.

Šachty je prípustné zakladať vo vzdialenosti viac ako 2 m od najbližšej stavby alebo oplotenia.

Uzatváracia armatúra na plynových prípojkách do budov sa umiestňuje na stenu. Plynové kohúty, s výmenou ktorých oboznámi nasledujúci článok, sa umiestňujú s dodržaním metrovej vzdialenosti od najbližších otvorov.

Bez ohľadu na úroveň tlaku, rozvetvenosti a dĺžky potrubia vedúceho plynnú zmes, počet uzatváracích zariadení musí byť minimálne potrebný, s odôvodnením každého umiestnenia.

Dôležitá otázka pre vlastníkov – cena pripojenia k hlavnému plynovodu, podrobnosti určenia ktorej sú uvedené tu. Odporúčame oboznámiť sa s užitočným materiálom.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Ako prebieha zásobovanie plynom bytového domu:

Video #2. Ako je usporiadaná a ako sa vyrába guľová uzatváracia armatúra pre plynovody:

Systém plynovodu zabezpečuje spoľahlivé zásobovanie zemným plynom len za podmienky jeho vyváženosti. Akékoľvek práce s plynovodným zariadením môžu vykonávať výlučne zamestnanci plynových služieb. Cudzie zásahy do prevádzky plynovej siete sú neprípustné a mimoriadne nebezpečné – pamätajte na to!

Píšte, prosím, komentáre do bloku umiestneného nižšie. Zdieľajte cenné odporúčania a informácie, ktoré budú užitočné pre návštevníkov stránky. Pridávajte príspevky, umiestňujte fotografie k téme, pýtajte sa.