Sieci i instalacje gazowe

1.Omów parametry charakterystyczne gazu ziemnego.

Podstawowe własności użytkowe gazów palnych określają parametry:

-ciepło spalania lub wartość opałowa - gęstość właściwa, - liczba Wobbego, -prędkość spalania, - granice zapłonu

Ciepło spalania gazu (MJ/m3) jest ilością ciepła jaką otrzymuje się podczas całkowitego spalenia 1m3 gazu w warunkach normalnych (wartość opałowa stanowi ciepło spalania pomniejszone o ciepło parowania wody wydzielonej z paliwa podczas spalania).

Gęstość właściwa (kG/m3) jest stosunkiem masy gazu do jego objętości i wyraża masę 1m3 gazu w warunkach normalnych.

Liczba Wobbego (MJ/m3) jest stosunkiem ilości ciepła gazu do pierwiastka kwadratowego z gęstości względnej gazu (gęstość względna gazu jest stosunkiem mas jednakowych objętości

gazu i powietrza znajdujących się w takich samych warunkach ciśnienia i temperatury).

Prędkość spalania gazu określa z jaką prędkością przesuwa się płomień względem mieszaniny palnej gazu i powietrza.

Granice zapłonu wyrażają takie graniczne zawartości paliwa gazowego w mieszaninie z powietrzem pomiędzy którymi zachodzi spalanie tej mieszaniny

2. Scharakteryzuj drogę gazu od źródła do odbiorcy końcowego.

3. Rola i rodzaje podziemnych magazynów gazu.

PMG

- struktury wyeksploatowanych złóż węglowodorów, - struktury warstw wodonośnych,

- kawerny wypłukane w wysadach solnych, - wyrobiska górnicze starych kopalń.

Zalety PMG

- zabezpieczenie pełnych i nieprzerwanych dostaw gazu dla systemu gazowniczego,

- zmniejszenie jednostkowych kosztów transportu,

- tworzenie rezerw strategicznych,

- rozwiązanie problemów stałych dostaw gazu importowanego.

Struktury wyeksploatowanych złóż węglowodorowych

- najczęściej stosowany (75 % PMG na świecie),

- kilka lat budowy, (konieczność uzupełnienia instalacji naziemnej do zatłaczania i odbioru gazu),

- głębokość położenia warstw zbiornika 300 ÷ 1000 m,

- złoża dobrze rozpoznane poprzez proces eksploatacji,

- koszt budowy PMG w wyeksploatowanych złożach 30 % niższy od warstw wodonośnych,

(W Polsce 5 PMG 1 mld 250 mln m3, docelowo 5 mld m3).

Struktury warstw wodonośnych

- trudniejsza i bardziej ryzykowna budowa zbiornika (trudne rozpoznanie struktury),

- bardzo kosztowna aparatura i urządzenia naziemne (separatory, filtry, podgrzewacze gazu),

- około 15 % PMG tego typu.

2 zbiorniki w Polsce:0.5 ÷ 1.5 mld m3, 0.5 ÷ 1.0 mld m3

Kawerny solne

- stosunkowo drogie, - mogą pełnić rolę magazynów szczytowych,

- duże pojemności przy zajęciu niewielkich terenów, - około 3 % PMG - tego typu,

• zbiornik w Polsce (Mogilno - około 1.1 mld m3)

4. Rodzaje sprężarek gazowych i ich napędów.

Rodzaje sprężarek: - tłokowe,- odśrodkowe.

Rodzaje napędu:- silniki spalinowo - gazowe, - silniki elektryczne, - turbiny gazowe

5. Omów stację gazową I-go stopnia.

Stacje gazowe dzielimy na :

- Stacje gazowe wysokiego ciśnienia (st. I stopnia),

- Stacje gazowe średniego ciśnienia (st. II stopnia)

6. Omów stacje gazowa II-go stopnia.

Elementy stacji gazowej II stopnia :

- filtr,- gazomierz,- korektor,- zawór szybkozamykający,- reduktor- wydmuchowy zawór upustowy,

- rejestrator ciśnienia wyjściowego.

7. Dokonaj podziału sieci gazowych według wartości ciśnienia roboczego.

Dostarczanie gazu do odbiorców odbywa się za pomocą sieci przesyłowych, rozdzielczych oraz instalacji gazowych w budynkach i obiektach przemysłowych

- sieci przesyłowe (układ gazociągów wysokiego ciśnienia p > 0.4 MPa, wraz z tłoczniami i stacjami redukcyjnymi I-go stopnia,

- sieci rozdzielcze (sieci niskiego ciśnienia - 0.6÷2.5 kPa oraz sieci średniego ciśnienia 5÷20 kPa oraz 20÷400 kPa) wraz ze stacjami redukcyjnymi II-go stopnia.

8. Omów metody łączenia rur z PE.

Metody łączenia rur z PE

-zgrzewanie doczołowe, - zgrzewanie polifuzyjne,

- zgrzewanie elektroopoprowe, - za pomocą połączeń mechanicznych.

(Przy zgrzewaniu rur i kształtek PE obowiązują procedury podane przez ich producentów.)

Zgrzewanie doczołowe - Ogrzewanie czołowych powierzchni łączonych elementów w styku z płytą grzewczą aż do uplastycznienia, a następnie połączenia ze sobą z odpowiednią siłą docisku.

Zgrzewanie polifuzyjne -Równoczesne ogrzanie zewnętrznej powierzchni końcówki rury i wewnętrznej powierzchni kształtki a następnie dociśnięcie łączonych elementów i pozostawienie ich aż do ostygnięcia.

Zgrzewanie elektrooporowe - Odbywa się przy pomocy kształtek z wtopionym drutem elektrooporowym. W te elektrokształtki wsuwa się końcówki rur z PE a następnie przepuszcza prąd (24V lub 39V) w określonym czasie. Zgrzewanie przebiega automatycznie.

Połączenia mechaniczne - Połączenia PE/stal

9. Co to jest instalacja gazowa, z jakich materiałów jest najczęściej wykonywana i dlaczego?.

Instalacja gazowa

Instalację gazową stanowi układ przewodów za kurkiem głównym prowadzonych na zewnątrz lub wewnątrz budynku, wraz z armaturą, kształtkami i innym wyposażeniem, a także urządzeniami do pomiaru zużycia gazu, urządzeniami gazowymi oraz przewodami spalinowymi lub powietrzno-spalinowymi, jeżeli stanowią one element składowy urządzeń gazowych. Instalacja gazowa w budynku powinna zapewniać doprowadzenie paliwa gazowego w ilości odpowiadającej potrzebom użytkowym oraz odpowiednią wartość ciśnienia przed urządzeniami gazowymi, zależną od rodzaju paliwa gazowego zastosowanego do zasilania budynku, określoną Polską Normą dotyczących paliw gazowych, przy czym ciśnienie nie powinno być wyższe niż 5 kPa.

10. Co to jest liczba Reynoldsa?, od czego zależy i do czego służy.

Liczba Reynoldsa - jedna z liczb podobieństwa stosowanych w mechanice płynów. Jest to stosunek sił bezwładności do sił lepkości występujących podczas przepływu płynu. To bezwymiarowy parametr. Re=(w*D)/γ w- prędkośc(m/s), D-średnica wewnętrzna rury, γ- lepkość kinetyczna(m3/s) Liczba Reynoldsa stosowana jest jako podstawowe kryterium stateczności ruchu płynów. Liczbę Reynoldsa stosuje się powszechnie jako kryterium pozwalające na oszacowanie stateczności ruchu płynu.

11. Scharakteryzuj strefy przepływu-od czego zależy współczynnik strat liniowych w każdej ze stref?.

12. Co to są straty lokalne w sieci i od czego zależą?.

Straty miejscowe- odgrywają bardzo ważną rolę w obliczeniach spadku ciśnienia.

Są stratami zwanymi również lokalnymi i zależą przede wszystkim od kształtu i rodzaju zastosowanych elementów dodatkowych na drodze przepływu, tj. kolanka, zawory, kryzy, dyfuzory, kontraktory i inne.

Straty lokalne wyznacza się na podstawie współczynnika strat miejscowych

Zależą od: struktury sieci, od zakresu zmienności średnicy, od poziomu ciśnienia panującego w sieci

13. Na przykładzie przepływu przez prosta rurę wyjaśnij różnicę między przepływem ustalonym i nieustalonym.

Przepływ ustalony- nazywamy taki przepływ przy którym wszystkie poprzeczne przekroje strumienia są jednakowe a w odpowiadających sobie pkt dowolnych przekroju panują jednakowe prędkości lokalne.

(Żaden parametr nie zmienia się w czasie, tylko masa może ulegać zmianie)

Ruch nie spełniający powyższych warunków nazywamy przepływem nieustalonym.

14. Wymień wielkości od których zależy wartość przepływu strumienia objętości cieczy w rurociągu poziomym.

15. Co to znaczy objętość gazu w warunkach normalnych?. W warunkach p1=5bar, T1=290K V1=50m3, oblicz objętość gazu w warunkach normalnych.

(p1*v1)/T1=(pn*vn)/Tn, gdzie Tn=273K, pn=0,1MPa

Vn=(p1*v1*Tn)/(T1*pn) Vn=(0,5*50*273)/(290*0,1)=23,5 cm3

16. Co to jest zastępcza średnica przewodu?. W jakich sytuacjach jest ona wyznaczana?. Podaj przykład

17. Co to jest długość zastępcza przewodu?. W jakich sytuacjach jest ona wyznaczana?. Podaj przykład.

18. W rurociągu o długości L, średnicy D ciśnieniu w x=0, P1 oraz ciśnieniu w x=L , P2 płynie gaz. Podaj algorytm obliczania strumienia objętości gazu w tym rurociągu.

19. Omów wzór na obliczanie strumienia objętości gazu w rurociągu poziomym w przypadku wysokiego ciśnienia. Podaj jednostki poszczególnych wielkości występujących we wzorze.

20. Omów rolę nadzoru inwestorskiego podczas budowy gazociągu.

Po co prowadzony jest nadzór inwestorski?

Nadzór inwestorski sprawowany jest nad realizacją robót budowlano-montażowych w zakresie zgodności ich wykonania z pozwoleniem na budowę, wymaganiami zawartymi w decyzji środowiskowej oraz dokumentacją projektową, tj. projektem budowlanym

i wykonawczym oraz specyfikacjami technicznymi. Do tego celu powoływany jest zespół inspektorów nadzoru, który odpowiada za:

- prowadzenie bieżącej analizy sytuacji związanej z realizacją inwestycji, monitorowanie oraz raportowanie postępu robót;

- kwalifikowanie zasobów wykonawcy robót;

- identyfikowanie wszelkich problemów, ryzyk oraz zagrożeń, poddając szczególnej analizie takie, które mogą wpłynąć na termin wykonania zadania inwestycyjnego

oraz podejmowanie odpowiednich działań naprawczych;

- zatwierdzanie materiałów, urządzeń i dostaw będących po stronie wykonawcy robót budowlanych i inwestora;

- opiniowanie opracowywanej przez wykonawcę dokumentacji technicznej, np. projektu organizacji robót, projektu techniczno-

-organizacyjnego prób ciśnieniowych, dokumentacji rozruchowej itp.;

- weryfikowanie czy wnioskowane materiały/urządzenia są dopuszczone do obrotu w budownictwie, spełniają wymagania projektowe i posiadają wymagane prawem dokumenty jakościowe, tzn. aktualne aprobaty techniczne, deklaracje zgodności

i świadectwa odbioru.

21. Omów zasadę działania reduktora bezpośredniego działania.

22. Omów zasadę działania reduktora pośredniego działania.

23. Omów wybraną metodę pomiaru przepływu gazu.

24. Podaj różnicę w budowie gazociągów stalowych i gazociągów z PE.

25. Podaj czynności niezbędne w procesie projektowania sieci gazowej.

---