Gazownictwo
Gazownictwo
Podstawowe własności gazów rozprowadzanych sieciami
Podstawowe własności gazów rozprowadzanych sieciami
gazowymi
gazowymi
Paliwa gazowe oraz ich mieszaniny, rozprowadzane sieciami
Paliwa gazowe oraz ich mieszaniny, rozprowadzane sieciami
gazowymi na terenie Polski winny spełniać wymagania
gazowymi na terenie Polski winny spełniać wymagania
określone przez normę PN-87/C-96001  Paliwa gazowe
określone przez normę PN-87/C-96001  Paliwa gazowe
rozprowadzane wspólną siecią i przeznaczone dla
rozprowadzane wspólną siecią i przeznaczone dla
gospodarki komunalnej .
gospodarki komunalnej .
Gazy używane dzieli się na 4 grupy:
Gazy używane dzieli się na 4 grupy:
Grupa I  (GS - gazy sztuczne; efekt przetworzenia paliw
Grupa I  (GS - gazy sztuczne; efekt przetworzenia paliw
stałych i ciekłych oraz ich mieszaniny z gazem ziemnym i
stałych i ciekłych oraz ich mieszaniny z gazem ziemnym i
gazem propan  butan),
gazem propan  butan),
Grupa II  (GZ - gazy ziemne; gazy pochodzenia naturalnego,
Grupa II  (GZ - gazy ziemne; gazy pochodzenia naturalnego,
których głównym składnikiem jest metan),
których głównym składnikiem jest metan),
Grupa III  (GPR  mieszaniny propan-butan)
Grupa III  (GPR  mieszaniny propan-butan)
Grupa IV  mieszaniny C3 - C4 z powietrzem.
Grupa IV  mieszaniny C3 - C4 z powietrzem.
1
1
Gazownictwo
Gazownictwo
Podstawowe własności użytkowe gazów
Podstawowe własności użytkowe gazów
palnych określają parametry:
palnych określają parametry:
ciepło spalania lub wartość opałowa
ciepło spalania lub wartość opałowa
gęstość właściwa,
gęstość właściwa,
liczba Wobbego,
liczba Wobbego,
prędkość spalania,
prędkość spalania,
granice zapłonu.
granice zapłonu.
2
2
Gazownictwo
Gazownictwo
Ciepło spalania gazu (MJ/m3) jest ilością ciepła jaką
Ciepło spalania gazu (MJ/m3) jest ilością ciepła jaką
otrzymuje się podczas całkowitego spalenia 1m3
otrzymuje się podczas całkowitego spalenia 1m3
gazu w warunkach normalnych (wartość opałowa
gazu w warunkach normalnych (wartość opałowa
stanowi ciepło spalania pomniejszone o ciepło
stanowi ciepło spalania pomniejszone o ciepło
parowania wody wydzielonej z paliwa podczas
parowania wody wydzielonej z paliwa podczas
spalania).
spalania).
Gęstość właściwa (kG/m3) jest stosunkiem masy gazu
Gęstość właściwa (kG/m3) jest stosunkiem masy gazu
do jego objętości i wyraża masę 1m3 gazu w
do jego objętości i wyraża masę 1m3 gazu w
warunkach normalnych.
warunkach normalnych.
3
3
Gazownictwo
Gazownictwo
Liczba Wobbego (MJ/m3) jest stosunkiem ilości ciepła gazu do
Liczba Wobbego (MJ/m3) jest stosunkiem ilości ciepła gazu do
pierwiastka kwadratowego z gęstości względnej gazu (gęstość
pierwiastka kwadratowego z gęstości względnej gazu (gęstość
względna gazu jest stosunkiem mas jednakowych objętości
względna gazu jest stosunkiem mas jednakowych objętości
gazu i powietrza znajdujÄ…cych siÄ™ w takich samych warunkach
gazu i powietrza znajdujÄ…cych siÄ™ w takich samych warunkach
ciśnienia i temperatury).
ciśnienia i temperatury).
Prędkość spalania gazu określa z jaką prędkością przesuwa się
Prędkość spalania gazu określa z jaką prędkością przesuwa się
płomień względem mieszaniny palnej gazu i powietrza.
płomień względem mieszaniny palnej gazu i powietrza.
Granice zapłonu wyrażają takie graniczne zawartości paliwa
Granice zapłonu wyrażają takie graniczne zawartości paliwa
gazowego w mieszaninie z powietrzem pomiędzy którymi zachodzi
gazowego w mieszaninie z powietrzem pomiędzy którymi zachodzi
spalanie tej mieszaniny.
spalanie tej mieszaniny.
4
4
Gazownictwo
Gazownictwo
Główne przyczyny wzrostu zużycia gazu ziemnego:
Główne przyczyny wzrostu zużycia gazu ziemnego:
A)wyraz
na przewaga stosowania gazu jako nośnika energii z
A)wyraz
na przewaga stosowania gazu jako nośnika energii z
punktu widzenia ochrony środowiska  ekologiczny charakter
punktu widzenia ochrony środowiska  ekologiczny charakter
gazu,
gazu,
B) konkurencyjność cenowa.
B) konkurencyjność cenowa.
Wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza, powstających w wyniku
Wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza, powstających w wyniku
spalania gazu ziemnego i węgla kamiennego dla z
ródła o mocy
spalania gazu ziemnego i węgla kamiennego dla z
ródła o mocy
1Mw, przy założeniu średnich parametrów węgla (wartość opałowa
1Mw, przy założeniu średnich parametrów węgla (wartość opałowa
22 MJ/kg, zawartość popiołu 20%, zawartość siarki 1%).
22 MJ/kg, zawartość popiołu 20%, zawartość siarki 1%).
Emisja w przypadku spalania:
Emisja w przypadku spalania:
gazu węgla
gazu węgla
SO2 9 (g/h) 4440 (g/h)
SO2 9 (g/h) 4440 (g/h)
SO2 240 (g/h) 900 (g/h)
SO2 240 (g/h) 900 (g/h)
CO 30 (g/h) 9900 (g/h)
CO 30 (g/h) 9900 (g/h)
pył - 8800 (g/h)
pył - 8800 (g/h)
5
5
Gazownictwo
Gazownictwo
Światowe tendencje zwiększenia wykorzystania gazu
Światowe tendencje zwiększenia wykorzystania gazu
Europa  prognoza zapotrzebowania na gaz (bez państw
Europa  prognoza zapotrzebowania na gaz (bez państw
byłego ZSRR):
byłego ZSRR):
1998r  430 mld m3,
1998r  430 mld m3,
2010r  560 mld m3,
2010r  560 mld m3,
2030r  650 mld m3.
2030r  650 mld m3.
Struktura pierwotnych nośników energii (tab.1)
Struktura pierwotnych nośników energii (tab.1)
Prognoza zużycia gazu w różnych sektorach gospodarki
Prognoza zużycia gazu w różnych sektorach gospodarki
(tab.2),
(tab.2),
Przebudowa obecnej struktury nośników energetycznych w
Przebudowa obecnej struktury nośników energetycznych w
Polsce,
Polsce,
Druga edycja założeń polityki energetycznej Polski.
Druga edycja założeń polityki energetycznej Polski.
6
6
Gazownictwo
Gazownictwo
Struktura energii pierwotnej w Europie i Polsce (dane za 1998r.)
Struktura energii pierwotnej w Europie i Polsce (dane za 1998r.)
Polska
Polska
Europa Europa
Europa Europa
Zachodnia Åšrodkowa
Zachodnia Åšrodkowa
% %
% %
%
%
Gaz ziemny 20 21 10,2
Gaz ziemny 20 21 10,2
Ropa naftowa 45 25 20,2
Ropa naftowa 45 25 20,2
Paliwa stałe 17 46,5 64,6
Paliwa stałe 17 46,5 64,6
Pierwotna energia
Pierwotna energia
18 7,5 5,0
18 7,5 5,0
elektryczna i inne
elektryczna i inne
Razem 100 100 100
Razem 100 100 100
7
7
Gazownictwo
Gazownictwo
Rozprowadzenie zwiększonych ilości gazu zarówno ze z
ródeł
Rozprowadzenie zwiększonych ilości gazu zarówno ze z
ródeł
krajowych, jak i z importu, wymaga sukcesywnej rozbudowy
krajowych, jak i z importu, wymaga sukcesywnej rozbudowy
gazociągów przesyłowych, tłoczni gazu, podziemnych magazynów
gazociągów przesyłowych, tłoczni gazu, podziemnych magazynów
gazu oraz gazociągów rozprowadzających.
gazu oraz gazociągów rozprowadzających.
W okresie do 2010r. w zależności od przyjętego wariantu
W okresie do 2010r. w zależności od przyjętego wariantu
przewiduje siÄ™ wybudowanie 9÷10 tys. km gazociÄ…gów
przewiduje siÄ™ wybudowanie 9÷10 tys. km gazociÄ…gów
przesyłowych i podłączeniowych, tłoczni gazu o mocy
przesyłowych i podłączeniowych, tłoczni gazu o mocy
100÷110 MW, ponad 1400 stacji redukcyjno-pomiarowych I-go i II-
100÷110 MW, ponad 1400 stacji redukcyjno-pomiarowych I-go i II-
go stopnia oraz ok. 42 tys. km gazociągów sieci dystrybucyjnej.
go stopnia oraz ok. 42 tys. km gazociągów sieci dystrybucyjnej.
W celu pokrycia sezonowej nierównomierności
W celu pokrycia sezonowej nierównomierności
zapotrzebowania na gaz przez odbiorców komunalno - bytowych
zapotrzebowania na gaz przez odbiorców komunalno - bytowych
konieczna będzie rozbudowa magazynów podziemnych do
konieczna będzie rozbudowa magazynów podziemnych do
minimum 4,5 mld m3 pojemności magazynowej i zdolności
minimum 4,5 mld m3 pojemności magazynowej i zdolności
oddania gazu 80 mln m3/dobÄ™ w 2010 roku.
oddania gazu 80 mln m3/dobÄ™ w 2010 roku.
8
8
Gazownictwo
Gazownictwo
Dostarczanie gazu do odbiorców odbywa się za pomocą sieci
Dostarczanie gazu do odbiorców odbywa się za pomocą sieci
przesyłowych, rozdzielczych oraz instalacji gazowych w
przesyłowych, rozdzielczych oraz instalacji gazowych w
budynkach i obiektach przemysłowych
budynkach i obiektach przemysłowych
sieci przesyłowe (układ gazociągów wysokiego ciśnienia
sieci przesyłowe (układ gazociągów wysokiego ciśnienia
p > 0.4 MPa, wraz z tłoczniami i stacjami redukcyjnymi I-go
p > 0.4 MPa, wraz z tłoczniami i stacjami redukcyjnymi I-go
stopnia,
stopnia,
sieci rozdzielcze (sieci niskiego ciÅ›nienia  0.6÷2.5 kPa
sieci rozdzielcze (sieci niskiego ciÅ›nienia  0.6÷2.5 kPa
oraz sieci Å›redniego ciÅ›nienia 5÷20 kPa oraz 20÷400 kPa)
oraz sieci Å›redniego ciÅ›nienia 5÷20 kPa oraz 20÷400 kPa)
wraz ze stacjami redukcyjnymi II-go stopnia.
wraz ze stacjami redukcyjnymi II-go stopnia.
9
9
Gazownictwo
Gazownictwo
Sieć przesyłowa gazu w Polsce
Sieć przesyłowa gazu w Polsce
10
10
Gazownictwo
Gazownictwo
Elementy sieci wysokiego ciśnienia
Elementy sieci wysokiego ciśnienia
tłocznie,
tłocznie,
rurociÄ…gi,
rurociÄ…gi,
stacje redukcyjne I-go stopnia,
stacje redukcyjne I-go stopnia,
PMG.
PMG.
11
11
Gazownictwo
Gazownictwo
RurociÄ…gi
RurociÄ…gi
rury stalowe o średnicach wewnętrznych 500  1400 mm,
rury stalowe o średnicach wewnętrznych 500  1400 mm,
wewnętrzna powierzchnia powlekana najczęściej
wewnętrzna powierzchnia powlekana najczęściej
polietylenem,
polietylenem,
Å‚Ä…czone poprzez spawanie,
Å‚Ä…czone poprzez spawanie,
zewnÄ…trz zabezpieczone przed korozjÄ…,
zewnÄ…trz zabezpieczone przed korozjÄ…,
Max dopuszczalne ciśnienie (8,4 MPa  Jamal),
Max dopuszczalne ciśnienie (8,4 MPa  Jamal),
6,5 MPa w Polsce
6,5 MPa w Polsce
12
12
Gazownictwo
Gazownictwo
( -pk2 Å"LÅ"Å"Á2Å"c2
pp2 )
Q=
S2Å"D
2 2
L Å"  Å"Á Å"c
Ä… =
przyjmujemy, że
przyjmujemy, że
S2 Å" D
dpk 1
2
czyli
czyli =
Q = p2 - pk Å"Ä…
( )
p
dpp Q2
1-
p2 Å"Ä…
p
dpk
dla Q = const, wzrost p Ò! spadek
dla Q = const, wzrost p Ò! spadek
dpp
13
13
Gazownictwo
Gazownictwo
Temperatura gazu na tłoczeniu
Temperatura gazu na tłoczeniu
m
ëÅ‚ öÅ‚
p2 T2 m-1
ìÅ‚ ÷Å‚
=
p1 ìÅ‚ T1 ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
m
ëÅ‚ öÅ‚m-1
p2
ìÅ‚ ÷Å‚
T1 = T2
ìÅ‚
p1 ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
14
14
Gazownictwo
Gazownictwo
PMG
PMG
struktury wyeksploatowanych złóż
struktury wyeksploatowanych złóż
węglowodorów,
węglowodorów,
struktury warstw wodonośnych,
struktury warstw wodonośnych,
kawerny wypłukane w wysadach
kawerny wypłukane w wysadach
solnych,
solnych,
wyrobiska górnicze starych kopalń.
wyrobiska górnicze starych kopalń.
15
15
Gazownictwo
Gazownictwo
Struktury wyeksploatowanych złóż
Struktury wyeksploatowanych złóż
węglowodorowych
węglowodorowych
najczęściej stosowany (75 % PMG na świecie),
najczęściej stosowany (75 % PMG na świecie),
kilka lat budowy, (konieczność uzupełnienia instalacji
kilka lat budowy, (konieczność uzupełnienia instalacji
naziemnej do zatłaczania i odbioru gazu),
naziemnej do zatłaczania i odbioru gazu),
gÅ‚Ä™bokość poÅ‚ożenia warstw zbiornika 300 ÷ 1000 m,
gÅ‚Ä™bokość poÅ‚ożenia warstw zbiornika 300 ÷ 1000 m,
złoża dobrze rozpoznane poprzez proces eksploatacji,
złoża dobrze rozpoznane poprzez proces eksploatacji,
koszt budowy PMG w wyeksploatowanych złożach 30 %
koszt budowy PMG w wyeksploatowanych złożach 30 %
niższy od warstw wodonośnych,
niższy od warstw wodonośnych,
(W Polsce 5 PMG 1 mld 250 mln m3, docelowo 5 mld m3).
(W Polsce 5 PMG 1 mld 250 mln m3, docelowo 5 mld m3).
16
16
Gazownictwo
Gazownictwo
Struktury warstw wodonośnych
Struktury warstw wodonośnych
trudniejsza i bardziej ryzykowna budowa zbiornika
trudniejsza i bardziej ryzykowna budowa zbiornika
(trudne rozpoznanie struktury),
(trudne rozpoznanie struktury),
bardzo kosztowna aparatura i urzÄ…dzenia naziemne
bardzo kosztowna aparatura i urzÄ…dzenia naziemne
(separatory, filtry, podgrzewacze gazu),
(separatory, filtry, podgrzewacze gazu),
około 15 % PMG tego typu.
około 15 % PMG tego typu.
2 zbiorniki w Polsce:
2 zbiorniki w Polsce:
0.5 ÷ 1.5 mld m3
0.5 ÷ 1.5 mld m3
0.5 ÷ 1.0 mld m3
0.5 ÷ 1.0 mld m3
17
17
Gazownictwo
Gazownictwo
Kawerny solne
Kawerny solne
stosunkowo drogie,
stosunkowo drogie,
mogą pełnić rolę magazynów szczytowych,
mogą pełnić rolę magazynów szczytowych,
duże pojemności przy zajęciu niewielkich
duże pojemności przy zajęciu niewielkich
terenów,
terenów,
około 3 % PMG  tego typu,
około 3 % PMG  tego typu,
1 zbiornik w Polsce
1 zbiornik w Polsce
(Mogilno  około 1.1 mld m3)
(Mogilno  około 1.1 mld m3)
18
18
Gazownictwo
Gazownictwo
Zalety PMG
Zalety PMG
zabezpieczenie pełnych i nieprzerwanych
zabezpieczenie pełnych i nieprzerwanych
dostaw gazu dla systemu gazowniczego,
dostaw gazu dla systemu gazowniczego,
zmniejszenie jednostkowych kosztów
zmniejszenie jednostkowych kosztów
transportu,
transportu,
tworzenie rezerw strategicznych,
tworzenie rezerw strategicznych,
rozwiązanie problemów stałych dostaw
rozwiązanie problemów stałych dostaw
gazu importowanego.
gazu importowanego.
19
19
Gazownictwo
Gazownictwo
TÅ‚ocznia
TÅ‚ocznia
sprężarki połączone szeregowo
sprężarki połączone szeregowo
QT = Qmin
sprężarki połączone równolegle
sprężarki połączone równolegle
QT =
"Q
i
schemat połączeń mieszany.
.
schemat połączeń mieszany
20
20
Gazownictwo
Gazownictwo
Rodzaje sprężarek
Rodzaje sprężarek
tłokowe,
tłokowe,
odśrodkowe.
odśrodkowe.
Rodzaje napędu
Rodzaje napędu
silniki spalinowe  gazowe,
silniki spalinowe  gazowe,
silniki elektryczne,
silniki elektryczne,
turbiny gazowe.
turbiny gazowe.
21
21
Gazownictwo
Gazownictwo
Zalety turbin gazowych w stosunku do silników
Zalety turbin gazowych w stosunku do silników
spalinowych
spalinowych
osiągnięcia dużych mocy w małych
osiągnięcia dużych mocy w małych
zwartych konstrukcjach,
zwartych konstrukcjach,
większa równomierność pracy wobec
większa równomierność pracy wobec
zbędności mechanizmu korbowego,
zbędności mechanizmu korbowego,
mniejsze koszty eksploatacji (wyższa
mniejsze koszty eksploatacji (wyższa
sprawność mechaniczna, mniejsze koszty
sprawność mechaniczna, mniejsze koszty
eksploatacji oraz niższe koszty remontów).
eksploatacji oraz niższe koszty remontów).
22
22
Gazownictwo
Gazownictwo
TÅ‚ocznie w Polsce
TÅ‚ocznie w Polsce
32  motosprężarki,
32  motosprężarki,
17  sprężarek tłokowych z napędem
17  sprężarek tłokowych z napędem
elektrycznym,
elektrycznym,
4  turbosprężarki GPA,
4  turbosprężarki GPA,
1  turbosprężarka SOLAR.
1  turbosprężarka SOLAR.
23
23
Gazownictwo
Gazownictwo
Podstawowe zależności sprężarek
Podstawowe zależności sprężarek
1
Å„Å‚ üÅ‚
îÅ‚ Å‚Å‚
3
öÅ‚m ëÅ‚ öÅ‚
p2
ìÅ‚ ÷Å‚ ìÅ‚m ÷Å‚
Q=d Å"T Å"n ôÅ‚1-CïÅ‚ëÅ‚
òÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚
ïÅ‚ìÅ‚ p1 ÷Å‚ -1śłôÅ‚VSÅ"nÅ"s
śłżł
h
íÅ‚ Å‚Å‚
ôÅ‚
ïÅ‚íÅ‚ Å‚Å‚ śłôÅ‚
ðÅ‚ ûÅ‚
ół þÅ‚
*
p1 Å"Q Å"T
*
Q =
v
Z Å"T1
m-1
îÅ‚ Å‚Å‚
m
öÅ‚
mÅ"p1Å"Q
ïÅ‚ëÅ‚p2
ìÅ‚ ÷Å‚
N= (KM)
ïÅ‚ìÅ‚p1 ÷Å‚ -1śł
śł
(m-1)Å"Ä…
ïÅ‚íÅ‚ Å‚Å‚ śł
ðÅ‚ ûÅ‚
Charakterystyki sprężarek Cooper  Bessemer
Charakterystyki sprężarek Cooper  Bessemer
Charakterystyka gazociÄ…gu (odcinka polskiego)
Charakterystyka gazociÄ…gu (odcinka polskiego)
Jamal  Europa Zachodnia. 24
Jamal  Europa Zachodnia. 24
Gazownictwo
Gazownictwo
Charakterystyka Ne = Ne(Qv *) motosprężarki
25
25
Gazownictwo
Gazownictwo
Charakterystyka Ne = Ne(Qv *) motosprężarki
Charakterystyka Ne = Ne(Qv *) motosprężarki
26
26
Gazownictwo
Gazownictwo
Wady i zalety sprężarek
Wady i zalety sprężarek
Sprężarka tłokowa z napędem spalinowym  gazowym tzw.
Sprężarka tłokowa z napędem spalinowym  gazowym tzw.
motosprężarka. (Np. Cooper - Bessemer GMVH-6 i GMVH-8)
motosprężarka. (Np. Cooper - Bessemer GMVH-6 i GMVH-8)
Zalety:
Zalety:
możliwość częstego i szybkiego włączania do ruchu,
możliwość częstego i szybkiego włączania do ruchu,
duża i płynna możliwość regulacji obrotów (np. o 30%
duża i płynna możliwość regulacji obrotów (np. o 30%
silnikiem, dalej  otwieranie i zamykanie martwych
silnikiem, dalej  otwieranie i zamykanie martwych
przestrzeni po obu stronach cylindra),
przestrzeni po obu stronach cylindra),
możliwość zastosowania przestrzeni martwych,
możliwość zastosowania przestrzeni martwych,
własne z
ródło napędu  gaz ziemny,
własne z
ródło napędu  gaz ziemny,
wysoka sprawność cieplna,
wysoka sprawność cieplna,
duży spręż,
duży spręż,
mała (zblokowana) budowa,
mała (zblokowana) budowa,
możliwość produkcji części w Polsce (głowice, tłoki,
możliwość produkcji części w Polsce (głowice, tłoki,
cylindry dostarcza stocznia).
cylindry dostarcza stocznia).
27
27
Gazownictwo
Gazownictwo
Wady i zalety sprężarek
Wady i zalety sprężarek
Sprężarka tłokowa z napędem spalinowym  gazowym tzw. motosprężarka.
Sprężarka tłokowa z napędem spalinowym  gazowym tzw. motosprężarka.
(Np. Cooper-Bessemer GMVH-6 i GMVH-8)
(Np. Cooper-Bessemer GMVH-6 i GMVH-8)
Wady:
Wady:
zanieczyszczenie spalinami środowiska (na każdy
zanieczyszczenie spalinami środowiska (na każdy
cylinder jest zużywane ok. 40 m gazu),
cylinder jest zużywane ok. 40 m gazu),
silnik jest poważnym emitorem hałasu ( w odległości 1 m
silnik jest poważnym emitorem hałasu ( w odległości 1 m
od maszyny natężenie dz
więku przekracza 103dB),
od maszyny natężenie dz
więku przekracza 103dB),
motosprężarka jest z
ródłem drgań  potrzebny jest
motosprężarka jest z
ródłem drgań  potrzebny jest
specjalny budynek,
specjalny budynek,
duży ciężar: maszyna 6 cylindrowa waży 48 ton,
duży ciężar: maszyna 6 cylindrowa waży 48 ton,
12 cylindrowe nawet 100 ton,
12 cylindrowe nawet 100 ton,
kosztowny fundament,
kosztowny fundament,
mały zakres mocy do 4 MW (2500 KM),
mały zakres mocy do 4 MW (2500 KM),
wysoka awaryjność,
wysoka awaryjność,
pracochłonność remontu,
pracochłonność remontu,
duży koszt części zamiennych,
duży koszt części zamiennych,
duże wymagania co do paliwa gazowego.
duże wymagania co do paliwa gazowego.
W Polsce tego typu motosprężarek jest 32 sztuki.
W Polsce tego typu motosprężarek jest 32 sztuki.
28
28
Gazownictwo
Gazownictwo
Sprężarka tłokowa z napędem elektrycznym
Sprężarka tłokowa z napędem elektrycznym
(Np. Halberstadt 1HB5K250).
(Np. Halberstadt 1HB5K250).
Zalety:
Zalety:
możliwość częstego i szybkiego uruchamiania (krótki
możliwość częstego i szybkiego uruchamiania (krótki
rozruch 30 minut),
rozruch 30 minut),
brak zanieczyszczeń atmosfery wokół tłoczni  napęd
brak zanieczyszczeń atmosfery wokół tłoczni  napęd
ekologiczny,
ekologiczny,
brak zewnętrznych emitorów hałasu (silnik jest cichy,
brak zewnętrznych emitorów hałasu (silnik jest cichy,
hałasuje tylko kompresor i przepływający gaz),
hałasuje tylko kompresor i przepływający gaz),
możliwość produkcji części we własnym zakresie,
możliwość produkcji części we własnym zakresie,
bezawaryjne krajowe silniki,
bezawaryjne krajowe silniki,
prosta eksploatacja.
prosta eksploatacja.
29
29
Gazownictwo
Gazownictwo
Sprężarka tłokowa z napędem elektrycznym
Sprężarka tłokowa z napędem elektrycznym
(Np. Halberstadt 1HB5K250).
(Np. Halberstadt 1HB5K250).
Wady:
Wady:
wymagają doprowadzenia linii wysokonapięciowych (45 %
wymagają doprowadzenia linii wysokonapięciowych (45 %
kosztów budowy to doprowadzenie linii przesyłowej 110 KV),
kosztów budowy to doprowadzenie linii przesyłowej 110 KV),
potrzebny budynek centrali elektrycznej  duże napięcia,
potrzebny budynek centrali elektrycznej  duże napięcia,
uzależnienie gazownictwa od energetyki,
uzależnienie gazownictwa od energetyki,
wszystkie urządzenia muszą być w wersji EX
wszystkie urządzenia muszą być w wersji EX
(antywybuchowej) i posiadać atest  Kopalni Barbara ,
(antywybuchowej) i posiadać atest  Kopalni Barbara ,
duże wymiary (przewymiarowany),
duże wymiary (przewymiarowany),
duży ciężar (jedna maszyna waży ok. 100 ton)  potrzebne
duży ciężar (jedna maszyna waży ok. 100 ton)  potrzebne
fundamenty; palowanie gruntu,
fundamenty; palowanie gruntu,
mały zakres mocy do 4 MW, (w Polsce 2,5 MW zasilane
mały zakres mocy do 4 MW, (w Polsce 2,5 MW zasilane
napięciem 6 kV w celu zmniejszenia średnicy kabli),
napięciem 6 kV w celu zmniejszenia średnicy kabli),
30
30
Gazownictwo
Gazownictwo
Sprężarka tłokowa z napędem elektrycznym
Sprężarka tłokowa z napędem elektrycznym
(Np. Halberstadt 1HB5K250).
(Np. Halberstadt 1HB5K250).
Wady(cd):
Wady(cd):
kosztowna budowa hali (skuteczne ogrzewanie  minimalna
kosztowna budowa hali (skuteczne ogrzewanie  minimalna
temperatura uzwojeń + 5oC, hala cała ze szkła, duża kotłownia 5 MW
temperatura uzwojeń + 5oC, hala cała ze szkła, duża kotłownia 5 MW
mocy),
mocy),
ograniczona możliwość regulacji wydajności (silniki synchroniczne
ograniczona możliwość regulacji wydajności (silniki synchroniczne
o stałej prędkości obrotowej  350 obr/min; można zmieniać
o stałej prędkości obrotowej  350 obr/min; można zmieniać
częstotliwość napięcia ale jest to dość drogie rozwiązanie; można
częstotliwość napięcia ale jest to dość drogie rozwiązanie; można
też odłączać cylindry ale odbija się to niekorzystnie na wyważeniu
też odłączać cylindry ale odbija się to niekorzystnie na wyważeniu
zespołu i jego żywotności),
zespołu i jego żywotności),
krótkie przebiegi między naprawcze  z powodu znacznej ilości
krótkie przebiegi między naprawcze  z powodu znacznej ilości
elementów ruchomych, przeciętnie przeprowadza się przegląd co
elementów ruchomych, przeciętnie przeprowadza się przegląd co
1000 godzin,
1000 godzin,
duża pracochłonność remontów.
duża pracochłonność remontów.
W Polsce tego typu sprężarek jest 17 sztuk.
W Polsce tego typu sprężarek jest 17 sztuk.
31
31
Gazownictwo
Gazownictwo
Sprężarka odśrodkowa z turbiną gazową
Sprężarka odśrodkowa z turbiną gazową
(Np. GPA 6,3 MW)
(Np. GPA 6,3 MW)
Zalety:
Zalety:
możliwość częstego i szybkie włączania do ruchu,
możliwość częstego i szybkie włączania do ruchu,
duży zakres mocy do 9 MW a nawet do 25 MW, ze
duży zakres mocy do 9 MW a nawet do 25 MW, ze
stosunkowo małej przestrzeni, (sprężarki radzieckie
stosunkowo małej przestrzeni, (sprężarki radzieckie
pracujące w Hołowczycach do 6,3 MW),
pracujące w Hołowczycach do 6,3 MW),
obudowa kontenerowa (montaż maszyny ok. 3 tygodni dla
obudowa kontenerowa (montaż maszyny ok. 3 tygodni dla
porównania czas zbudowania tłoczni silnikami tłokowymi
porównania czas zbudowania tłoczni silnikami tłokowymi
wynosi ok. 4 miesięcy),
wynosi ok. 4 miesięcy),
uniezależnienie od energii elektrycznej,
uniezależnienie od energii elektrycznej,
możliwość odzyskiwania ciepła ze spalin,
możliwość odzyskiwania ciepła ze spalin,
długie przebiegi między naprawcze (trwałość wirników
długie przebiegi między naprawcze (trwałość wirników
kompresora wynosi 96 tysięcy godzin),
kompresora wynosi 96 tysięcy godzin),
duża pewność ruchu i niezawodność (technika lotnicza 12
duża pewność ruchu i niezawodność (technika lotnicza 12
lat gwarancji ).
lat gwarancji ).
32
32
Gazownictwo
Gazownictwo
Sprężarka odśrodkowa z turbiną gazową
Sprężarka odśrodkowa z turbiną gazową
(Np. GPA 6,3 MW)
(Np. GPA 6,3 MW)
Wady:
Wady:
wysoka cena około 1 milion $ za 1 MW mocy,
wysoka cena około 1 milion $ za 1 MW mocy,
niska sprawność turbiny,
niska sprawność turbiny,
niski spręż,
niski spręż,
moc zależy od temperatury otoczenia (wahania nawet do
moc zależy od temperatury otoczenia (wahania nawet do
35%), a więc i różne wydajności. Np. przy 10oC moc
35%), a więc i różne wydajności. Np. przy 10oC moc
6,3 MW a przy -20oC moc 8 MW; konieczność budowy hali,
6,3 MW a przy -20oC moc 8 MW; konieczność budowy hali,
moc turbiny zależy od wysokości ponad poziom morza
moc turbiny zależy od wysokości ponad poziom morza
(sprawa ciśnienia),
(sprawa ciśnienia),
mały zakres wydajności, buduje się zbiorniki w celu
mały zakres wydajności, buduje się zbiorniki w celu
umożliwienia regulacji, niewielka możliwość regulacji
umożliwienia regulacji, niewielka możliwość regulacji
obrotów (zmiany w zakresie 70÷100%),
obrotów (zmiany w zakresie 70÷100%),
33
33
Gazownictwo
Gazownictwo
Sprężarka odśrodkowa z turbiną gazową
Sprężarka odśrodkowa z turbiną gazową
(Np. GPA 6,3 MW)
(Np. GPA 6,3 MW)
Wady (c.d.):
Wady (c.d.):
maszyna musi cały czas chodzić. Maszyna nie
maszyna musi cały czas chodzić. Maszyna nie
eksploatowana bardzo szybko koroduje, zwłaszcza turbiny
eksploatowana bardzo szybko koroduje, zwłaszcza turbiny
wzięte z lotnictwa. W lotnictwie materiały dobiera się na inne
wzięte z lotnictwa. W lotnictwie materiały dobiera się na inne
warunki klimatyczne (-50oC i 0% wilgotności). Turbiny wzięte
warunki klimatyczne (-50oC i 0% wilgotności). Turbiny wzięte
z lotnictwa sÄ… ponadto bardzo wysilone i bardzo lekkie
z lotnictwa sÄ… ponadto bardzo wysilone i bardzo lekkie
(naziemne mogą być ciężkie),
(naziemne mogą być ciężkie),
części zamienne wyłącznie z importu,
części zamienne wyłącznie z importu,
zanieczyszczenie środowiska spalinami  duża emisja NOX
zanieczyszczenie środowiska spalinami  duża emisja NOX
(skondensowana ilość maszyn),
(skondensowana ilość maszyn),
turbina gazowa jest dużym z
ródłem hałasu (w lotnictwie to
turbina gazowa jest dużym z
ródłem hałasu (w lotnictwie to
nie przeszkadza).
nie przeszkadza).
W Polsce mamy 4 turbosprężarki.
W Polsce mamy 4 turbosprężarki.
34
34
Gazownictwo
Gazownictwo
Eksploatacja turbosprężarki SOLAR
Eksploatacja turbosprężarki SOLAR
Tabela 1. Specyfikacja turbiny gazowej typ Centaur T-4702 wraz z oprzyrzÄ…dowaniem
Tabela 1. Specyfikacja turbiny gazowej typ Centaur T-4702 wraz z oprzyrzÄ…dowaniem
Opis Dane
Opis Dane
Turbina T-4702 (przy temp. > 15oC)
Turbina T-4702 (przy temp. > 15oC)
Moc 3367 kW (4390 KM)
Moc 3367 kW (4390 KM)
Prędkość 15500 obr/min
Prędkość 15500 obr/min
Przepływ spalin 18,81 kg/sek
Przepływ spalin 18,81 kg/sek
Temperatura spalin 451oC
Temperatura spalin 451oC
Sprężarka powietrza
Sprężarka powietrza
Typ osiowa
Typ osiowa
Ilość stopni 11
Ilość stopni 11
Stopień sprężania 9,1; 1
Stopień sprężania 9,1; 1
Przepływ 17,2 kg/sek
Przepływ 17,2 kg/sek
35
35
Gazownictwo
Gazownictwo
Eksploatacja turbosprężarki SOLAR
Eksploatacja turbosprężarki SOLAR
Tabela 1. Specyfikacja turbiny gazowej typ Centaur T-4702 wraz z oprzyrzÄ…dowaniem
Tabela 1. Specyfikacja turbiny gazowej typ Centaur T-4702 wraz z oprzyrzÄ…dowaniem
cd.
cd.
Opis Dane
Opis Dane
Komora spalania
Komora spalania
Typ pierścieniowa
Typ pierścieniowa
Ilość dysz paliwowych 10
Ilość dysz paliwowych 10
Turbina do napędu sprężarki powietrza
Turbina do napędu sprężarki powietrza
Typ osiowa
Typ osiowa
Ilość stopni 2
Ilość stopni 2
Turbina do napędu sprężarki gazu
Turbina do napędu sprężarki gazu
Typ osiowa
Typ osiowa
Ilość stopni 1
Ilość stopni 1
36
36
Gazownictwo
Gazownictwo
Tabela 2. Charakterystyka konstrukcyjna sprężarki gazu typ C 304
Tabela 2. Charakterystyka konstrukcyjna sprężarki gazu typ C 304
Parametr
Parametr
Model C3043 RTA  18 CX
Model C3043 RTA  18 CX
Zestaw
Zestaw
Ilość stopni 3
Ilość stopni 3
Ciężar 4354 kg
Ciężar 4354 kg
Ciśnienie na ssaniu 3500 kPa abs.
Ciśnienie na ssaniu 3500 kPa abs.
Ciśnienie na tłoczeniu 6370 kPa abs.
Ciśnienie na tłoczeniu 6370 kPa abs.
Przepływ gazu przy
Przepływ gazu przy
125.000 m3/h
125.000 m3/h
ciśnieniu ssania 4200 kPa i
ciśnieniu ssania 4200 kPa i
(w warunkach normalnych)
(w warunkach normalnych)
ciśnieniu tłoczenia 6370 kPa
ciśnieniu tłoczenia 6370 kPa
Zapotrzebowanie mocy 2939 kW
Zapotrzebowanie mocy 2939 kW
Obroty 14.844 obr/min
Obroty 14.844 obr/min
Temperatura na ssaniu 15oC
Temperatura na ssaniu 15oC
Temperatura na tłoczeniu 70,3oC
Temperatura na tłoczeniu 70,3oC
Sprawność sprężarki 77,9%
Sprawność sprężarki 77,9%
37
37
Gazownictwo
Gazownictwo
Podstawowa charakterystyka SGT
Podstawowa charakterystyka SGT
System gazociągów tranzytowych składać się będzie docelowo z
System gazociągów tranzytowych składać się będzie docelowo z
dwóch nitek gazociągów DN 1400 połączonych ze sobą w 14 punktach
dwóch nitek gazociągów DN 1400 połączonych ze sobą w 14 punktach
na trasie o długości 681 km (rys. 1).
na trasie o długości 681 km (rys. 1).
38
38
Gazownictwo
Gazownictwo
Liczba
Lokalizacja tłoczni Kilometr Moc zainstalowana
agregatów
[MW]
TÅ‚ocznia
2 141 6
Kondratki
Tłocznia Zambrów 127 116 5
TÅ‚ocznia
244 116 5
Ciechanów
TÅ‚ocznia
365 91 4
Włocławek
TÅ‚ocznia
542 91 4
Szamotuły
Maksymalne ciśnienie robocze w gazociągu nie może przekroczyć 8,4 MPa
Maksymalne ciśnienie robocze w gazociągu nie może przekroczyć 8,4 MPa
39
39
Gazownictwo
Gazownictwo
Ilość i jakość transportowanego gazu
Ilość i jakość transportowanego gazu
Zgodnie z kontraktem, transportujący powinien otrzymać na
Zgodnie z kontraktem, transportujący powinien otrzymać na
granicy polsko-białoruskiej gaz pod ciśnieniem 6,1 MPa i o
granicy polsko-białoruskiej gaz pod ciśnieniem 6,1 MPa i o
następujących parametrach jakościowych:
następujących parametrach jakościowych:
zaw. metanu 96,37 % objęt.
zaw. metanu 96,37 % objęt.
zaw. etanu 2,82 %
zaw. etanu 2,82 %
zaw. propanu 0,05 %
zaw. propanu 0,05 %
zaw. butanu 0,03 %
zaw. butanu 0,03 %
zaw. pentanu 0,01 %
zaw. pentanu 0,01 %
zaw. azotu 0,22 %
zaw. azotu 0,22 %
40
40
Gazownictwo
Gazownictwo
Przewidywana charakterystyka turboagregatu sprężarkowego
Przewidywana charakterystyka turboagregatu sprężarkowego
GT 35 / 46MB
GT 35 / 46MB
(stacja Kondratki)
(stacja Kondratki)
n-1
îÅ‚ëÅ‚p öÅ‚ Å‚Å‚
n
n
2
ïÅ‚ìÅ‚ ÷Å‚ śł
L=-1
pV
1 s
n-1
ïÅ‚
1
ðÅ‚íÅ‚p Å‚Å‚ śł
ûÅ‚
41
41
Gazownictwo
Gazownictwo
Przewidywana charakterystyka turboagregatu sprężarkowego
Przewidywana charakterystyka turboagregatu sprężarkowego
GT 35 / 46MB
GT 35 / 46MB
(stacja Kondratki)
(stacja Kondratki)
42
42
Gazownictwo
Gazownictwo
Turbina gazowa GT10B
Turbina gazowa GT10B
Dane dla napędu mechanicznego
Dane dla napędu mechanicznego
Moc wyjściowa, kW 25 522
Moc wyjściowa, kW 25 522
Sprawność, % 35,5
Sprawność, % 35,5
Spręż 14,0
Spręż 14,0
Natężenie masowe przepływu kg/s 79,0
Natężenie masowe przepływu kg/s 79,0
Temperatura gazu na wlocie turbiny, oC 1 112
Temperatura gazu na wlocie turbiny, oC 1 112
Temperatura gazu na wylocie z turbiny, oC 534
Temperatura gazu na wylocie z turbiny, oC 534
Prędkość obrotowa wału obr/min 8 000
Prędkość obrotowa wału obr/min 8 000
Emisja NOX (gaz ziemny) ppmv 25
Emisja NOX (gaz ziemny) ppmv 25
43
43
Gazownictwo
Gazownictwo
DRESSER  RAND
DRESSER  RAND
DANE O WYROBACH firmy DRESSER-RAND
DANE O WYROBACH firmy DRESSER-RAND
DANE PODSTAWOWE ROZMIESZCZENIE
DANE PODSTAWOWE ROZMIESZCZENIE
Ciśnienie projektowe bar 90 POJEDYNCZY Tak
Ciśnienie projektowe bar 90 POJEDYNCZY Tak
Max prędkość m/s 115 TANDEM Tak
Max prędkość m/s 115 TANDEM Tak
(wsp.
(wsp.
1.15× TANDEM z wew.
1.15× TANDEM z wew.
Zwyżka obrotów mnoż Tak
Zwyżka obrotów mnoż Tak
1.05 labiryntem
1.05 labiryntem
Ä…cy)
Ä…cy)
Max temperatura
Max temperatura
o
o
C 180 ZDWOJONY opcja
C 180 ZDWOJONY opcja
projektowa
projektowa
Pierścienie
Pierścienie
DODATKI DO
DODATKI DO
lub
lub
Minim. średnica wału
Minim. średnica wału mm 62,5
mm 62,5
wieloboki
wieloboki
WAA
U
WAA
U
tolerancji
tolerancji
Max średnica wału
Max średnica wału mm 165,1 materiały
mm 165,1 materiały
44
44
Gazownictwo
Gazownictwo
DRESSER  RAND
DRESSER  RAND
DANE O WYROBACH firmy DRESSER-RAND (c.d.)
DANE O WYROBACH firmy DRESSER-RAND (c.d.)
Max średnica
Max średnica
mm 165,1 materiały
mm 165,1 materiały
wału
wału
Wymiar Gniazdo
Wymiar Gniazdo
opcja węglik wolframu
opcja węglik wolframu
specjalny
specjalny
wirujÄ…ce
wirujÄ…ce
jednokie Gniazdo
jednokie Gniazdo
Obroty węgiel
Obroty węgiel
runkowy stacjonarne
runkowy stacjonarne
Części Stal nierdzewna
Części Stal nierdzewna
Luz osiowy mm Ä… 2.5
Luz osiowy mm Ä… 2.5
mechaniczne (410)
mechaniczne (410)
Luz Pierścień stal nierdzewna
Luz Pierścień stal nierdzewna
mm Ä… 0,6
mm Ä… 0,6
promieniowy toleracji (301)
promieniowy toleracji (301)
AFLAS (inne
AFLAS (inne
Podatność Na materiały
Podatność Na materiały
- O-ring
- O-ring
NACE żądanie opcjonalne na
NACE żądanie opcjonalne na
żądanie
żądanie
45
45
Gazownictwo
Gazownictwo
Stacja gazowa 1 stopnia
Stacja gazowa 1 stopnia
46
46
Gazownictwo
Gazownictwo
Stacja gazowa 2 stopnia
Stacja gazowa 2 stopnia
47
47
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Stacja gazowa  zespół urządzeń do:
Stacja gazowa  zespół urządzeń do:
redukcji,
redukcji,
regulacji,
regulacji,
pomiarów,
pomiarów,
rozdziału
rozdziału
paliwa gazowego.
paliwa gazowego.
Stacja redukcyjna  stacja gazowa, w skład której
Stacja redukcyjna  stacja gazowa, w skład której
wchodzi zespół urządzeń do obniżania ciśnienia
wchodzi zespół urządzeń do obniżania ciśnienia
wyjściowego dla:
wyjściowego dla:
Q> 60 m3/h gdy Pwej < 0.4 MPa,
Q> 60 m3/h gdy Pwej < 0.4 MPa,
Q dowolne gdy Pwej > 0.4 MPa
Q dowolne gdy Pwej > 0.4 MPa
48
48
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Stacje gazowe dzielimy na :
Stacje gazowe dzielimy na :
Stacje gazowe wysokiego ciśnienia
Stacje gazowe wysokiego ciśnienia
(st. I stopnia),
(st. I stopnia),
Stacje gazowe średniego ciśnienia
Stacje gazowe średniego ciśnienia
(st. II stopnia)
(st. II stopnia)
49
49
Stacje Gazowe I stopnia
Stacje Gazowe I stopnia
Podstawowe elementy technologiczne:
Podstawowe elementy technologiczne:
przewód wejściowy z zespołem zaporowo -
przewód wejściowy z zespołem zaporowo -
upustowym,
upustowym,
zespół filtrów na każdym ciągu,
zespół filtrów na każdym ciągu,
podgrzewacze gazu,
podgrzewacze gazu,
ciÄ…gi redukcyjne,
ciÄ…gi redukcyjne,
aparatura kontrolno - pomiarowa,
aparatura kontrolno - pomiarowa,
przewód wyjściowy z zespołem zaporowo 
przewód wyjściowy z zespołem zaporowo 
upustowym
upustowym
dodatkowo : urzÄ…dzenia do nawaniania
dodatkowo : urzÄ…dzenia do nawaniania
50
50
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Podstawowe procesy zachodzÄ…ce w stacjach
Podstawowe procesy zachodzÄ…ce w stacjach
gazowych:
gazowych:
hałas,
hałas,
nawanianie,
nawanianie,
podgrzewanie gazu,
podgrzewanie gazu,
pomiary,
pomiary,
51
51
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Hałas:
Hałas:
rezultat procesu redukcji,
rezultat procesu redukcji,
rezultat przepływu gazu w przewodach (redukcja ma
rezultat przepływu gazu w przewodach (redukcja ma
większy wpływ, bo znacznie większa prędkość
większy wpływ, bo znacznie większa prędkość
przepływu)
przepływu)
zostaje przeniesiony na przewody części wylotowej
zostaje przeniesiony na przewody części wylotowej
reduktora.
reduktora.
Natężenie hałasu zależy od:
Natężenie hałasu zależy od:
intensywności z
ródła hałasu,
intensywności z
ródła hałasu,
geometrii orurowania (L, D, zmiana kierunku)
geometrii orurowania (L, D, zmiana kierunku)
52
52
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Sposoby redukcji hałasu:
Sposoby redukcji hałasu:
Aktywne (zmniejszenie hałasu w z
ródle),
Aktywne (zmniejszenie hałasu w z
ródle),
Pasywne ( zabezpieczenie przed rozprzestrzenieniem
Pasywne ( zabezpieczenie przed rozprzestrzenieniem
się hałasu)
się hałasu)
Pasywne to:
Pasywne to:
tłumiki hałasu umieszczone w orurowaniu po stronie
tłumiki hałasu umieszczone w orurowaniu po stronie
wylotowej reduktora,
wylotowej reduktora,
wytłumienie orurowania po stronie wylotowej
wytłumienie orurowania po stronie wylotowej
reduktora.
reduktora.
53
53
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Nawanianie gazu:
Nawanianie gazu:
gaz ziemny wysokometanowy (96% CH4) jest
4
gaz ziemny wysokometanowy (96% CH ) jest
bezwonny,
bezwonny,
może powodować objawy niedotlenienia,
może powodować objawy niedotlenienia,
ze względu na jego właściwości palne i
ze względu na jego właściwości palne i
wybuchowe rozprowadzanie w formie czystej jest
wybuchowe rozprowadzanie w formie czystej jest
niebezpieczne,
niebezpieczne,
gaz ziemny z powietrzem tworzy mieszaninÄ™
gaz ziemny z powietrzem tworzy mieszaninÄ™
wybuchowÄ… :
wybuchowÄ… :
DGW = 4.9% obj.
DGW = 4.9% obj.
GGW = 15.4 % obj.
GGW = 15.4 % obj.
54
54
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Åšrodki do nawaniania gazu:
Åšrodki do nawaniania gazu:
tetrahydrotiofen (THT  C4H8S) jest cieczÄ…,
4 8
tetrahydrotiofen (THT  C H S) jest cieczÄ…,
posiada silny charakterystyczny zapach,
posiada silny charakterystyczny zapach,
szkodliwy dla skóry, oczu, układu
szkodliwy dla skóry, oczu, układu
oddechowego.
oddechowego.
Dwa rodzaje urządzeń do nawaniania gazu:
Dwa rodzaje urządzeń do nawaniania gazu:
nawanianie kontaktowe,
nawanianie kontaktowe,
nawanianie wtryskowe.
nawanianie wtryskowe.
55
55
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Podgrzewanie gazu:
Podgrzewanie gazu:
podczas rozprężania gazu następuje spadek
podczas rozprężania gazu następuje spadek
temperatury (zjawisko Joule a Thomsona),
temperatury (zjawisko Joule a Thomsona),
o
îÅ‚Å‚Å‚
"TC
ïÅ‚bar śł
"p
ðÅ‚ûÅ‚
dla gazu ziemnego spadek ciśnienia o 1 bar
dla gazu ziemnego spadek ciśnienia o 1 bar
o
C
powoduje obniżenia temperatury o 0.4 ,
powoduje obniżenia temperatury o 0.4 ,
podgrzewanie gazu przed redukcjÄ… do
podgrzewanie gazu przed redukcjÄ… do
takiej temperatury, aby po redukcji
takiej temperatury, aby po redukcji
temperatura gazu była w przedziale
temperatura gazu była w przedziale
o
C
< 5, 10>
< 5, 10>
56
56
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Ilość ciepła potrzebna do podgrzania gazu o objętości V :
m3 / h
Ilość ciepła potrzebna do podgrzania gazu o objętości V :
( )
VÁ"T kJ
îÅ‚ Å‚Å‚
Q=
ïÅ‚ śł
· h
ðÅ‚ ûÅ‚
·- sprawność cieplna urzÄ…dzenia grzewczego.
- sprawność cieplna urządzenia grzewczego.
Najczęściej stosowane są podgrzewacze przepływowe :
Najczęściej stosowane są podgrzewacze przepływowe :
ciecz  borygo.
ciecz  borygo.
Temperatura czynnika grzewczego jest funkcjÄ…
Temperatura czynnika grzewczego jest funkcjÄ…
temperatury gazu za urzÄ…dzeniem redukcyjnym.
temperatury gazu za urzÄ…dzeniem redukcyjnym.
57
57
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Pomiary w stacji redukcyjnej :
Pomiary w stacji redukcyjnej :
ciśnienia,
ciśnienia,
temperatury,
temperatury,
przepływu.
przepływu.
Urządzenia do pomiaru przepływu (gazomierze):
Urządzenia do pomiaru przepływu (gazomierze):
rotorowe,
rotorowe,
turbinowe,
turbinowe,
zwężkowe,
zwężkowe,
miechowe.
miechowe.
Powszechne stosowanie korektorów.
Powszechne stosowanie korektorów.
58
58
Stacje Gazowe
Stacje Gazowe
Elementy stacji gazowej II stopnia :
Elementy stacji gazowej II stopnia :
filtr,
filtr,
gazomierz,
gazomierz,
korektor,
korektor,
zawór szybkozamykający,
zawór szybkozamykający,
reduktor
reduktor
wydmuchowy zawór upustowy,
wydmuchowy zawór upustowy,
rejestrator ciśnienia wyjściowego.
rejestrator ciśnienia wyjściowego.
59
59
Gazownictwo
Gazownictwo
Rury z PE
Rury z PE
Maksymalne ciśnienie robocze
Maksymalne ciśnienie robocze
a) szereg SDR11 do 0,4 MPa,
a) szereg SDR11 do 0,4 MPa,
b) szereg SDR17,6 do 0,1 MPa.
b) szereg SDR17,6 do 0,1 MPa.
(SDR Standard Dimension Ratio oznacza stosunek średnicy nominalnej
(SDR Standard Dimension Ratio oznacza stosunek średnicy nominalnej
rury  d do grubości jej ścianki  e
rury  d do grubości jej ścianki  e
d
SDR =
e
Metody Å‚Ä…czenia rur z PE
Metody Å‚Ä…czenia rur z PE
zgrzewanie doczołowe,
zgrzewanie doczołowe,
zgrzewanie polifuzyjne,
zgrzewanie polifuzyjne,
zgrzewanie elektroopoprowe,
zgrzewanie elektroopoprowe,
za pomocą połączeń mechanicznych.
za pomocą połączeń mechanicznych.
(Przy zgrzewaniu rur i kształtek PE obowiązują procedury podane przez
(Przy zgrzewaniu rur i kształtek PE obowiązują procedury podane przez
ich producentów.)
ich producentów.)
60
60
Gazownictwo
Gazownictwo
Zgrzewanie doczołowe
Zgrzewanie doczołowe
Ogrzewanie czołowych powierzchni łączonych elementów w
Ogrzewanie czołowych powierzchni łączonych elementów w
styku z płytą grzewczą aż do uplastycznienia, a nastepnie
styku z płytą grzewczą aż do uplastycznienia, a nastepnie
połączenia ze sobą z odpowiednią siłą docisku.
połączenia ze sobą z odpowiednią siłą docisku.
Zgrzewanie polifuzyjne
Zgrzewanie polifuzyjne
Równoczesne ogrzanie zewnętrznej powierzchni końcówki
Równoczesne ogrzanie zewnętrznej powierzchni końcówki
rury i wewnętrznej powierzchni kształtki a nastepnie
rury i wewnętrznej powierzchni kształtki a nastepnie
dociśnięcie łączonych elementów i pozostawienie ich aż do
dociśnięcie łączonych elementów i pozostawienie ich aż do
ostygnięcia.
ostygnięcia.
Zgrzewanie elektrooporowe
Zgrzewanie elektrooporowe
Odbywa się przy pomocy kształtek z wtopionym drutem
Odbywa się przy pomocy kształtek z wtopionym drutem
elektrooporowym. W te elektrokształtki wsuwa się końcówki
elektrooporowym. W te elektrokształtki wsuwa się końcówki
rur z PE a następnie przepuszcza prąd (24V lub 39V) w
rur z PE a następnie przepuszcza prąd (24V lub 39V) w
określonym czasie. Zgrzewanie przebiega automatycznie.
określonym czasie. Zgrzewanie przebiega automatycznie.
Połączenia mechaniczne
Połączenia mechaniczne
Połączenia PE/stal
Połączenia PE/stal
61
61
Gazownictwo
Gazownictwo
Gazowe instalacje wewnętrzne
Gazowe instalacje wewnętrzne
Instalacja gazowa to układ przewodów za kurkiem
Instalacja gazowa to układ przewodów za kurkiem
głównym, spełniający określone wymagania
głównym, spełniający określone wymagania
szczelności, prowadzony wewnątrz lub na zewnątrz
szczelności, prowadzony wewnątrz lub na zewnątrz
budynku wraz z urządzeniami do pomiaru zużycia gazu
budynku wraz z urządzeniami do pomiaru zużycia gazu
armaturą i innym wyposażeniem oraz urządzeniami
armaturą i innym wyposażeniem oraz urządzeniami
gazowymi zainstalowanymi zgodnie z potrzebami
gazowymi zainstalowanymi zgodnie z potrzebami
użytkowymi i przeznaczeniem budynku.
użytkowymi i przeznaczeniem budynku.
62
62
Gazownictwo
Gazownictwo
Zalety miedzi
Zalety miedzi
łatwa obróbka mechaniczna,
łatwa obróbka mechaniczna,
wysoka odporność na korozję,
wysoka odporność na korozję,
łatwość i szybkość montażu,
łatwość i szybkość montażu,
mniejszy ciężar rur i łączników w stosunku do takich samych
mniejszy ciężar rur i łączników w stosunku do takich samych
elementów stalowych,
elementów stalowych,
niskie straty ciśnienia ( wysoka gładkość powierzchni
niskie straty ciśnienia ( wysoka gładkość powierzchni
wewnętrznej),
wewnętrznej),
duża szczelność instalacji,
duża szczelność instalacji,
duża trwałość instalacji (50 lat),
duża trwałość instalacji (50 lat),
możliwość ponownego przetworzenia miedzi.
możliwość ponownego przetworzenia miedzi.
63
63
Gazownictwo
Gazownictwo
A
Ä…czniki rur
A
Ä…czniki rur
do Å‚Ä…czenia rur miedzianych, zmiany kierunku lub
do Å‚Ä…czenia rur miedzianych, zmiany kierunku lub
odgałęzienia produkowane są łączniki z miedzi, brązu lub
odgałęzienia produkowane są łączniki z miedzi, brązu lub
mosiÄ…dzu.
mosiÄ…dzu.
Wyróżnia się dwa rodzaje łączników
Wyróżnia się dwa rodzaje łączników
do dwustronnego lutowania,
do dwustronnego lutowania,
do jednostronnego lub dwustronnego gwintowania (drugi
do jednostronnego lub dwustronnego gwintowania (drugi
koniec przeznaczony do lutowania)
koniec przeznaczony do lutowania)
Szczelność łączników sprawdza się hydraulicznie.
Szczelność łączników sprawdza się hydraulicznie.
Dla łączników do Ś54 mm  ciśnienie próbne = 8 MPa,
Dla łączników do Ś54 mm  ciśnienie próbne = 8 MPa,
Dla Ś : 54 mm  ciśnienie próbne = 4 MPa.
Dla Ś : 54 mm  ciśnienie próbne = 4 MPa.
64
64
Gazownictwo
Gazownictwo
Metody Å‚Ä…czenia instalacji gazowych z miedzi
Metody Å‚Ä…czenia instalacji gazowych z miedzi
nierozłączne
nierozłączne
a) lutowanie z Å‚Ä…cznikami,
a) lutowanie z Å‚Ä…cznikami,
b) lutowanie bez łączników,
b) lutowanie bez łączników,
c) połączenia lutospawane,
c) połączenia lutospawane,
d) połączenia spawane,
d) połączenia spawane,
rozłączne
rozłączne
a) z wykorzystaniem łączników gwintowanych.
a) z wykorzystaniem łączników gwintowanych.
65
65
Gazownictwo
Gazownictwo
Technologia wykonywania instalacji gazowych
Technologia wykonywania instalacji gazowych
z miedzi
z miedzi
Obejmuje następujące operacje technologiczne:
Obejmuje następujące operacje technologiczne:
cięcie,
cięcie,
kalibrację (zewnętrzną i wewnętrzną),
kalibrację (zewnętrzną i wewnętrzną),
gięcie (na zimno, po wyżarzeniu zmiękczającym na
gięcie (na zimno, po wyżarzeniu zmiękczającym na
gorÄ…co),
gorÄ…co),
kielichowanie (łączenie rur bez łączników),
kielichowanie (łączenie rur bez łączników),
czyszczenie i lutowanie,
czyszczenie i lutowanie,
kontrolę jakości połączenia.
kontrolę jakości połączenia.
66
66
Gazownictwo
Gazownictwo
Projektowanie instalacji gazowej z miedzi
Projektowanie instalacji gazowej z miedzi
Projektowanie instalacji wymaga informacji:
Projektowanie instalacji wymaga informacji:
charakterystyk technicznych urządzeń gazowych,
charakterystyk technicznych urządzeń gazowych,
wymagań technicznych dot. Pomieszczeń, w których
wymagań technicznych dot. Pomieszczeń, w których
instalowane sÄ… urzÄ…dzenia gazowe,
instalowane sÄ… urzÄ…dzenia gazowe,
zasad wentylacji pomieszczeń i sposobu odprowadzania
zasad wentylacji pomieszczeń i sposobu odprowadzania
spalin,
spalin,
wymagań dot. Instalacji elektrycznych w pomieszczeniach, w
wymagań dot. Instalacji elektrycznych w pomieszczeniach, w
których będzie instalacja gazowa,
których będzie instalacja gazowa,
lokalizacji urządzeń gazowych,
lokalizacji urządzeń gazowych,
zasad prowadzenia instalacji gazowych,
zasad prowadzenia instalacji gazowych,
wymagań związanych z odbiorem instalacji gazowej.
wymagań związanych z odbiorem instalacji gazowej.
67
67
Gazownictwo
Gazownictwo
UrzÄ…dzenia gazowe
UrzÄ…dzenia gazowe
Klasyfikacja urządzeń gazowych (PN-86/M-40303)
Klasyfikacja urządzeń gazowych (PN-86/M-40303)
a) rodzaj urzÄ…dzenia (konstrukcja, funkcje),
a) rodzaj urzÄ…dzenia (konstrukcja, funkcje),
b) wielkość urządzenia (liczba palników, moc, pojemność),
b) wielkość urządzenia (liczba palników, moc, pojemność),
c) typ urządzenia (sposób doprowadzenia powietrza i
c) typ urządzenia (sposób doprowadzenia powietrza i
odprowadzenia spalin),
odprowadzenia spalin),
d) kategoria urzÄ…dzenia (rodzaj spalanego paliwa gazowego),
d) kategoria urzÄ…dzenia (rodzaj spalanego paliwa gazowego),
e) postać i odmiana.
e) postać i odmiana.
(Sposób dostosowania urz adzenia do dalszego użytkowania przy
(Sposób dostosowania urz adzenia do dalszego użytkowania przy
zamianie paliwa gazowego.
zamianie paliwa gazowego.
Odmiana dotyczy wyposażenia urządzenia gazowego.)
Odmiana dotyczy wyposażenia urządzenia gazowego.)
68
68
Gazownictwo
Gazownictwo
Lokalizacja i montaż kurków gazowych
Lokalizacja i montaż kurków gazowych
Budynek zasilany z sieci gazowej powinien mieć
Budynek zasilany z sieci gazowej powinien mieć
zainstalowany na przyłączu kurek gazowy, który
zainstalowany na przyłączu kurek gazowy, który
umożliwia odcięcie dopływu gazu do instalacji
umożliwia odcięcie dopływu gazu do instalacji
gazowej.
gazowej.
łatwy dostęp do kurka (na zewnątrz budynku
łatwy dostęp do kurka (na zewnątrz budynku
najczęściej w wentylowanej szafce),
najczęściej w wentylowanej szafce),
kurek powinien być wmontowany w stałą część
kurek powinien być wmontowany w stałą część
instalacji gazowej,
instalacji gazowej,
na sztywno zamocowany do ściany,
na sztywno zamocowany do ściany,
odległość 5  10 m od budynku.
odległość 5  10 m od budynku.
69
69
Gazownictwo
Gazownictwo
Gazomierze
Gazomierze
instalowane oddzielnie dla każdego odbiorcy,
instalowane oddzielnie dla każdego odbiorcy,
łatwy dostęp w celu kontroli lub wymiany,
łatwy dostęp w celu kontroli lub wymiany,
instalować na wys. 0,3  1,8 m od podłogi.
instalować na wys. 0,3  1,8 m od podłogi.
Gazomierzy nie można instalować :
Gazomierzy nie można instalować :
w pomieszczeniach mieszkalnych, Å‚azienkach,
w pomieszczeniach mieszkalnych, Å‚azienkach,
gdzie występuje zagrożenie korozyjne,
gdzie występuje zagrożenie korozyjne,
we wspólnych wnękach z licznikami elektrycznymi,
we wspólnych wnękach z licznikami elektrycznymi,
w odległości 9 1 m od palnika gazowego lub innego
w odległości 9 1 m od palnika gazowego lub innego
paleniska.
paleniska.
70
70
Gazownictwo
Gazownictwo
Przykład zaworu szybkozamykającego (prod. RMG, RFN) z
Przykład zaworu szybkozamykającego (prod. RMG, RFN) z
71
71
mechanizmem wyzwalajÄ…cym w postaci zatrzasku kulkowego.
mechanizmem wyzwalajÄ…cym w postaci zatrzasku kulkowego.
Gazownictwo
Gazownictwo
72
72
Gazownictwo
Gazownictwo
Wydmuchowe zawory upustowe koment.
Wydmuchowe zawory upustowe koment.
Aktualnie wydmuchowy zawór upustowy projektuje się na
Aktualnie wydmuchowy zawór upustowy projektuje się na
5  10% przepustowości ciągu (względy ekologiczne i
5  10% przepustowości ciągu (względy ekologiczne i
ekonomiczne  zmniejszenie strat gazu przez zmniejszenie
ekonomiczne  zmniejszenie strat gazu przez zmniejszenie
upustów technologicznych).
upustów technologicznych).
Przed 1995 rokiem przepisy dopuszczały stosowanie
Przed 1995 rokiem przepisy dopuszczały stosowanie
podstawowego zabezpieczenia ciagu w postaci
podstawowego zabezpieczenia ciagu w postaci
wydmuchowego zaworu upustowego, projektowanego na
wydmuchowego zaworu upustowego, projektowanego na
100% ciÄ…gu.
100% ciÄ…gu.
73
73
Gazownictwo
Gazownictwo
74
74
Gazownictwo
Gazownictwo
Przykłady reduktorów ciśnienia gazu o przepływie
Przykłady reduktorów ciśnienia gazu o przepływie
osiowym (włoski i brytyjski)  większa przepustowość,
osiowym (włoski i brytyjski)  większa przepustowość,
mniejszy hałas, z uwagi na mniejsze zakłócenia
mniejszy hałas, z uwagi na mniejsze zakłócenia
przebiegu linii prądu (mniejsza turbulencja przepływu).
przebiegu linii prądu (mniejsza turbulencja przepływu).
W obu reduktorach, jako element dławiący, zamiast
W obu reduktorach, jako element dławiący, zamiast
klasycznego zawieradła w postaci gniazda i grzyba
klasycznego zawieradła w postaci gniazda i grzyba
zaworu, zastosowano elastyczna membranÄ™
zaworu, zastosowano elastyczna membranÄ™
elastomerowÄ….
elastomerowÄ….
75
75
Gazownictwo
Gazownictwo
76
76
Gazownictwo
Gazownictwo
koniec
koniec
77
77