Gazownictwo to gałąź przemysłu zajmująca się:
wydobyciem, rozprowadzaniem i wykorzystaniem gazu ziemnego;
wytwarzaniem i wykorzystaniem gazu węglowego, koksowniczego i miejskiego;
wytwarzaniem, dystrybucją i wykorzystaniem gazów technicznych itp.
Gazownictwo to branża przemysłu obejmująca:
poszukiwanie i eksploatacja złóż gazu ziemnego,
transport i magazynowanie gazu ziemnego,
dystrybucję gazu ziemnego do odbiorców.
Węglowodorowy gaz ziemny to naturalne paliwo wydobywane ze złóż znajdujących się w skorupie ziemskiej. Jest to gazowe paliwo kopalne pochodzenia organicznego zbierające się w pokładach, które mogą występować samodzielnie lub towarzyszyć złożom ropy naftowej lub węgla kamiennego;
Gaz koksowniczy to produkt koksowania węgla w temperaturze 950-1100°C zawierający wodór, tlenek węgla, metan, azot oraz domieszki: benzol surowy (benzen, toluen, ksylen,tiofen, pirydynę, fenol) amoniak, siarkowodór, związki cyjankowe, pył. Po oczyszczeniu, głównymi składnikami gazu koksowniczego są: wodór (45-60%), metan (20-30%) i azot (4-8%). Wartość opałowa 16750-18850 kJ/m3. Gaz koksowniczy służył głównie do opalania baterii koksowniczych i pieców martenowskich oraz do syntez chemicznych.
Gaz generatorowy to produkt zgazowania paliw stałych, głównie węgla, drewna i biomasy w urządzeniach zwanych gazogeneratorami. Głównymi składnikami gazu generatorowego są: wodór, tlenek węgla, metan, para woda, dwutlenek węgla i azot. Wartość opałowa gazu generatorowego waha się od 4 do 5 MJ/nm3. Gaz miejski (zwany gazem świetlnym) i gaz koksowniczy są przykładami gazu generatorowego. Ze względu na dużą toksyczność gaz miejski został zastąpiony w latach 80 XX wieku przez gaz ziemny.
GAZY TECHNICZNE:
tlen, azot, argon (otrzymywane z powietrza metodami separacji),
hel (rektyfikowany z gazu ziemnego),
gazy szlachetne: ksenon, krypton, radon (rektyfikowane z powietrza),
acetylen C2H2(otrzymywany z karbidu CaC2),
wodór (otrzymywany z reformingu gazu ziemnego),
dwutlenek węgla (otrzymywany w zakładach chemicznych jako produkt uboczny procesów spalania, fermentacji i utleniania węgla).
mieszanki gazowe.
W Polsce, w ramach kompleksowej gazyfikacji kraju, do użytkowników rozprowadzane są następujące rodzaje gazu ziemnego:
gaz ziemny wysokometanowy: grupa E (dawniej GZ50)
gaz ziemny zaazotowany: podgrupy Lw, Ls, Ln i Lm (dawniej GZ41.5, GZ35, GZ30, GZ25)
Podstawą do podziału paliw gazowych na podgrupy jest wartość liczby Wobbego.
Liczba Wobbego (W, wyrażana w MJ/m3 lub w MJ/mol lub w MJ/kg) – jest to stosunek wartości kalorycznej odniesionej do jednostki objętości bądź masy gazu i pierwiastka kwadratowego jego gęstości względnej.
dolna liczba Wobbego Wl – za wartość kaloryczną przyjmuje się wartość opałową gazu Hd;
górna liczba Wobbego Wu– za wartość kaloryczną przyjmuje się ciepło spalania gazu Hg.
Dolnośląski Operator Systemu Dystrybucyjnego Sp. z o.o. zajmuje się eksploatacją systemu gazowniczego oraz dostawą gazu ziemnego do klientów na terenie Dolnego Śląska i Ziemi Lubuskiej.
Siedziba DOSD: Wrocław
Zakłady DOSD:
- Zakład Dystrybucji Gazu Wałbrzych,
- Zakład Dystrybucji Gazu Wrocław,
- Zakład Dystrybucji Gazu Zgorzelec
Główne lokalizacje złóż gazu ziemnego w Polsce:
1. Niż Polski - region wielkopolski (utwory permu) - region przedsudecki (utwory permu) - Pomorze Zachodnie (utwory karbonu i permu)
2. Pogórze Karpackie (utwory jurajskie, kredowe i mioceńske)
3. Karpaty (utwory kredowe i trzeciorzędowych)
4. Polska strefa ekonomiczna Bałtyku
Na Niżu Polskim tylko 4 złoża zawierają gaz wysokomentanowy; dominuje gaz ziemny zaazotowany zawierający od 30 do ponad 80 % metanu.
Pomorze Zachodnie: Daszewo, Białogard, Gorzysław M., Gorzysław S.
Region wielkopolski:Kościan, Brońsko, Radlin, Paproć
Region przedsudecki: Wilków, Grochowice, Bogdaj-Uciechów, Załęcze
Na Pogórzu Karpackim i w Karpatach najczęściej występuje gaz wysokometanowy, niskoazotowy. Jedynie w 4 złożach występuje gaz zaazotowany.
Pogórze Karpackie: Dzików, Lubaczów, Przemyśl, Żołynia-Leżajsk, Jodłówka
Karpaty: Sanok-Zabłodce, Jaszczew
Polska strefa ekonomiczna Bałtyku : B3
Roczne zapotrzebowanie gazu ziemnego w Polsce: 16 380 mln m3
•roczne wydobycie w Polsce: 5 500-6 000 mln m3 (31.6%)
•import: 11 200 mln m3 (68.4 %)
Geosfery:
- skorupa ziemska 0 km – 60 km
- płaszcz Ziemi 60 km – 3000 km
- jądro zewnętrzne Ziemi 3000 km – 5100 km
- jądro wewnętrzne Ziemi 5100 km – 6400 km
Litosfera (tzn. sfera kamienna) to zewnętrzna powłoka Ziemi obejmująca skorupę ziemską i górną część płaszcza ziemskiego. Złoża gazu ziemnego jak i ropy naftowej znajdują się wyłącznie w litosferze.
Skały litosfery (ze względu na pochodzenie):
magmowe – powstają wskutek krystalizacji lub zakrzepnięcia magmy w głębi skorupy ziemskiej lub na powierzchni Ziemi, np.: bazalt, ryolit, granit, itp.
metamorficzne – przez nagromadzenie się materiału przynoszonego przez czynniki zewnętrzne (np. wodę, powietrze), na skutek jego osadzania się lub wytrącania z roztworu wodnego, np.: iły, piaskowce, żwiry, zlepieńce, wapienie, dolomity, gipsy, sole kamienne, krzemienie, fosforyty, węgle kopalne, kopaliny ciekłe, kreda itp.
osadowe – ze skał magmowych i osadowych na skutek przeobrażania się pod wpływem wysokich temperatur, wysokiego ciśnienia i towarzyszących procesów chemicznych, np.: marmur (z wapieni i dolomitów), kwarcyt (z pias- kowców i mułowców), antracyt (z węgli kopalnych), itp.
Typy substancji organicznej skał osadowych:
Sapropelowego | Humusowego |
---|---|
|
|
Stadia przemiany substancji organicznej skał osadowych w ropę naftową i gaz ziemny:
Diageneza – biochemiczne, chemiczne i fizyczne przemiany substancji organicznej skał osadowych przebiegające na głębokościach, gdzie temperatura nie przekracza 60 °C;
Katageneza – termiczne przemiany substancji organicznej skał osadowych zachodzące w temperaturze poniżej 200 °C;
Metamorfizm – termiczne przemiany substancji organicznej skał osadowych zachodzące w temperaturze powyżej 200oC
Skałami macierzystymi dla ropy naftowej jest większość skał osadowych (tzw. osadów macierzystych), a w szczególności: gliny bitumiczne, łupki, margle, skały węglanowe (wapienie i dolomity), utwory piaskowo-aleurytowe, iły
Migracja pierwotna
migracja ze skały macierzystej do sąsiedniej skały porowatej (tzw. skały kolektorowej).
Migracja wtórna dalsze przemieszczanie się ropy naftowej i gazu ziemnego ze skały macierzystej przez skały kolektorowe do skały zbiornikowej.
Typy pułapek złożowych
1. Pułapka w antyklinie
2. przy uskoku
3. przy słupie solnym
4. w soczewkach piaszczystych
Odwiert gazowy:
głowica eksploatacyjna
rura prowadnikowa
rura okładzinowa zwana rurą eksploatacyjną
rura wydobywcza
perforacja
sito rury wydobywczej
korek
paker
Składniki gazu – gaz ze złoża:
Węglowodorowe: CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12, węglowodory C6+
Niewęglowodorowe: N2, H2S, CO2, H2O, He, Hg
Mechaniczne – pył, ziarna piasku
Gazolina niestabilizowana – (surowa) składa się z gazoliny stabilizowanej, gazu płynnego oraz rozpuszczonego metanu i etanu
Gazolina stabilizowana – benzyna lekka składająca się w warunkach normalnych tylko z węglowodorów lekkich C5+
Gaz płynny – mieszanina propanu C3H8 i butanu C4H10 (rzadko propylenu C3H6 i butylenu C4H8)
System wydobycia, przeróbki, przesyłu i dystrybucji
1 – odwiert gazowy
2 – zakład przeróbki gazu
3 – podziemny zbiornik gazu
4 – stacja sprężarek
5 – magistrala wysokiego ciśnienia
6 – stacja redukcyjno-pomiarowa
7 – sieć rozdzielcza średniego i niskiego ciśnienia
8 – indywidualne przyłacze gazowe
9 – zawór bezpieczeństwa
Oczyszczanie gazu ziemnego 1 – usuwanie zanieczyszczeń mechanicznych, 2 – osuszanie (usuwanie H20), 3 – usuwanie tzw. składników kwaśnych (CO2 i H2S), 4 – usuwanie par rtęci. |
Rozdzielanie gazu ziemnego 1– odgazolinowanie, 2 – stabilizacja gazoliny, 3 – rozdzielanie gazu płynnego, 4 – wydzielanie etanu, 5 – odazotowanie, 6 – odzyskiwanie helu, 7 – rozdzielanie gazu kondensatowego z ropy naftowej |
---|
Separacja gazu ziemnego to proces wstępnego oczyszczania i rozdzielania gazu ziemnego często lokalizowany w pobliżu pojedynczego lub grupy odwiertów gazowych (tzw. przeróbka przyzłożowa).
Separatory gazu:
Grawitacyjne (cylindryczne (poziome i pionowe), kuliste)
Kombinowane
Inercyjne
Odśrodkowe
Filtry - separatory
Grawitacyjne poziome:
Zalety | Wady |
---|---|
- odporny na duże strumienie gazu, - stosunkowo mała średnica cylindra, - minimalny efekt wtórnego porywania kropel cieczy, - duża powierzchnia zwiercidła cieczy, - łatwość montażu, obsługi i remontów, |
- zajmuje dużą powierzchnię, - wymaga większej kontroli poziomu cieczy, - trudności w czyszczeniu z osadzającego się piasku i pyłu, a także wosków i parafin. |
Grawitacyjne pionowe:
Zalety | Wady |
---|---|
- łatwość kontroli poziomu cieczy, - łatwość czyszczenia, - odporny na większe zaleganie piasku, pyłu, wosków i parafin bez efektu zatykania, - zajmuje małą powierzchnię, |
- stosunkowo duża średnica cylindra, - minimalny efekt wtórnego porywania kropel cieczy, - mała powierzchnia zwierciadła cieczy, - trudność montażu, obsługi i remontów, |
Inercyjne:
Zalety | Wady |
---|---|
- stosunkowo niewielkie gabaryty, - duża przepustowość, - stosunkowo wysoka sprawność dla kropel o d > 5 μm (siatki), |
- możliwość wtórnego porywania kropel, - stosunkowo niska efektywność separacji (żaluzje), - trudność czyszczenia, |
Odśrodkowe:
Zalety | Wady |
---|---|
- niewielkie gabaryty, - wysoka efektywność separacji, - duża przepustowość, |
- złożona budowa, - trudność montażu, obsługi i remontów, - trudność czyszczenia, |
Separ - filtry:
Zalety | Wady |
---|---|
- wysoka efektywność separacji dla b. małych kropel, | - problem zatykania filtrów przez pył i ziarna piasku, - konieczność częstej regeneracji bądź wymiany wkładek filtracyjnych, |
Kombinowane:
Zalety | Wady |
---|---|
- wysoka efektywność separacji w szerokim zakresie średnicy kropel, | - złożona i stosunkowo skomplikowana budowa, |
Osuszanie gazu ziemnego to proces usuwania pary wodnej (oraz kropel wody) ze strumienia gazu ziemnego wydobywanego ze złoża, tak aby temperatura punktu rosy była niższa o 5°C od najniższej spodziewanej temperatury w gazociągu lub instalacji przeróbki gazu ziemnego.
Celem osuszania gazu ziemnego jest:
Wyeliminowaniu zagrożenia zmniejszania się przepustowości gazociągów poprzez: - wyeliminowanie zjawiska wydzielania się skroplin wody, - wyeliminowanie zjawiska tworzenia się hydratów węglowodorów (CnH2n+2 + H2O + wysokie ciśnienie + niska temperatura),
Ograniczanie korozji gazociągów,
Ograniczanie zakłóceń pracy urządzeń do pomiaru strumienia przepływu gazu,
Ograniczanie zakłóceń pracy stacji redukcyjnych (stacji redukcji ciśnienia).
Absorpcyjne w roztworach etylenoglikoli jest najbardziej rozpowszechnioną metodą osuszania gazu ziemnego. Umożliwia ona osuszenie gazu ziemnego do temperatury punktu rosy -30°C. Najczęściej stos do osuszania gazu przed transportem gazociągami gdzie wymagana temp pkt rosy wynosi -15 – -25°C,
Najczęściej stosowane etylenoglikole to:
DEG – glikol dietylenowy (HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH) (wzór sumaryczny: C4H10O3)
TEG – glikol trietylenowy (HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH) (wzór sumaryczny: C6H14O4)
Zalety absorpcyjnego osuszania gazu ziemnego w roztworach etylenoglikoli: - duża skuteczność osuszania, - łatwa dostępność glikoli, - niskie ciśnienie par nasyconych glikoli, - słaba rozpuszczalność w węglowodorach C4+
Wady metody: - wysoka toksyczność glikoli, - wysokie stężenia glikoli (98% dla temperatura punktu rosy -25%) (99,5% dla temperatura punktu rosy -40%)
Adsorpcyjne osuszanie gazu ziemnego umożliwia osuszanie do temp. punktu rosy poniżej -40 °C. Metoda ta często konieczna jest przed skraplaniem gazu ziemnego. Adsorbenty to: - żel krzemionkowy (silikażel) SiO2, sita molekularne (krystaliczne glikokrzemiany, tzw. zeolity), tlenek glinu Al2O3
Zalety metody: - bardzo wysoka skuteczność osuszania, - odporność adsorbentów na tzw. starzenie się, - brak oddziaływania toksycznego i korozyjnego,
Wady metody: - wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.
Trzy podstawowe stadia procesu osuszania adsorpcyjnego: - adsorpcja (12-24 h) - 2a, - regeneracja adsorbentu w temp. 250-350°C (4-6 h) - 2c, - ochładzanie adsorbentu (1-2 h) - 2b.
Usuwanie siarkowodoru i CO2
Mokre: - Adsorpcja z reakcja chemiczną - adsorpcja bez reakcji chem |
Suche: Adsorpcja |
---|
Dopuszczalna zawartość związków siarki w gazie ziemnym dostarczanym odbiorcom z sieci rozdzielczej (wg. PN-C-04753:2002):
- siarkowodór 7 mg/Nm3
- siarka merkaptanowa 16 mg/Nm3
- siarka całkowita 40 mg/Nm3
Metody absorpcyjne z reakcją chemiczną polegają na pochłanianiu H2S i/lub CO2 w ciekłych absorbentach selektywnych. Stosowane są one gdy stężenie H2S w gazie ziemnym jest duże (nawet rzędu 20-40 g/m3). Metody te są powszechnie stosowane. Przykładowe absorbenty:
- wodne roztwory amin (związki organiczne zawierające grupę aminową –NH2):
MEA – monoetanoloamina,
DEA – dietanoloamina,
TEA – trietanoloamina,
- wodne, gorące, aktywowane roztwory węglanu potasu.
Metody absorpcyjne bez reakcji chem - pochłanianiu H2S i/lub CO2 w ciekłych rozpuszczalnikach organicznych. Są one stosowane gdy stężenie składników kwaśnych jest duże, a gaz znajduje się pod dużym ciśnieniem. Metody te są mniej rozpowszechnione niż metody absorpcyjne z reakcją chemiczną. Przykładowe rozpuszczalniki:
- N-metylopirolidon,
- węglan propylenu,
- fosforan tri-n-butylowy.
Metody adsorpcyje (tzw. suche) – pochłanianiu H2S i/lub CO2 w złożach adsorbentu. Mogą być one stosowane gdy stężenie H2S w gazie ziemnym nie jest duże, tzn. mniejsze od 7,5 g/m3 (czasami granicą jest 12 g/m3). Przykładowe adsorbenty:
- węgiel aktywny (utlenianie H2S),
- tlenek żelaza III Fe2O3 (utlenianie H2S),
- sita molekularne,
- aktywny tlenek cynku.
Gdy temperatura reakcji jest równa bądź niższa od 50°C
2HO–C2H4–NH2 + H2S => (HO–C2H4–NH3)2 S
2HO–C2H4–NH2 + CO2 => (HO–C2H4–NH3)2 CO3
Gdy temperatura reakcji jest w zakresie 110 – 130°C
2HO–C2H4–NH2 + H2S <= (HO–C2H4–NH3)2 S
2HO–C2H4–NH2 + CO2 <= (HO–C2H4–NH3)2 CO3
Rtęć oraz jej związki w gazie ziemnym mogą występować w postaci:
- par
- cieczy (czysta rtęć, amalgamaty ciekłe)
- ciała stałego (amalgamaty stałe).
Proces usuwania rtęci jest konieczny ze względu na:
- toksyczne oddziaływanie rtęci na zdrowie ludzkie,
- ograniczanie korozji rtęciowej (powstawanie amalgamatów).
Dopuszczalna zawartość rtęci w gazie ziemnym dostarczanym odbiorcom z sieci rozdzielczej (wg. PN-C-04753:2002): nie większa niż 30 μg/Nm3
Podstawowe metody oczyszczania gazu ziemnego z rtęci:
Usuwanie rtęci i jej związków podczas wstępnej separacji kondensatu,
Wydzielanie kropel na specjalistycznych filtrach (wykon z hydrofobowych włókien szklanych),
Sorpcja par rtęci na sorbencie węglowym (obciążonym siarką).
Gazociąg – rurociąg wraz z wyposażeniem, służący do przesyłania i dystrybucji paliw gazowych.
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 gazowego.
Gazociągi dzieli się według:
1) maksymalnego ciśnienia roboczego na:
a) gazociągi niskiego ciśnienia do 10 kPa włącznie,
b) gazociągi średniego ciśnienia powyżej 10 kPa do 0,5 MPa włącznie,
c) gazociągi podwyższonego średniego ciśnienia powyżej 0,5 MPa do 1,6 MPa włącznie,
d) gazociągi wysokiego ciśnienia powyżej 1,6 MPa do 10 MPa włącznie.
2) stosowanych materiałów na:
a) gazociągi stalowe,
b) gazociągi z tworzyw sztucznych.
Podstawowe typy gazociągów magistralnych:
1) gazociągi proste
2) gazociągi o zmieniających się średnicach rur
3) gazociągi z nitkami równoległymi
- z nitkami równoległymi na całej długości
- z nitkami równoległymi na wybranych odcinkach
4) gazociągi pierścieniowe
5) odgałęzienia gazociągów magistralnych
Przepustowość gazociągu magistralnego to objętościowy strumień przepływu paliwa gazowego (liczony w mln m3/d). Jest to maksymalny dobowy strumień przepływu, jaki można uzyskać utrzymując przez cały rok wszystkie przewidziane projektem wartości parametrów. Przepustowość (inaczej: przelotowość, zdolność przepustową) można wyliczyć według wzoru:
gdzie:
D – średnica wewnętrzna rurociągu,
p1 – ciśnienie absolutne w początkowym przekroju odcinka,
p2 – ciśnienie absolutne w końcowym przekroju odcinka,
λ – współczynnik oporu przepływu,
L – długość odcinka,
Tsr – średnia temperatura gazu,
ρwz – względna gęstość gazu (względem powietrza; ρwz = ρg/ρpow),
Zsr – średni współczynnik ściśliwości gazu.
Wydajność gazociągu magistralnego to objętościowy strumień przepływu gazu liczony na rok, uwzględniający nierównomierność zapotrzebowania. Wydajność gazociągu określa wzór:
n – liczba dni w roku (365),
k – współczynnik nierównomierności zapotrzebowania,
k = 0,90 – dla gazociągów powiązanych z podziemnymi zbiornikami
k = 0,85 – dla gazociągów nie powiązanych z podziemnymi zbiornikami
k = 0,75 – dla rozgałęzień gazociągów magistralnych
Efektywność pracy gazociągu określa współczynnik efektywności E, który wyraża stosunek rzeczywistego strumienia przepływu gazu Qvrz do obliczonej teoretycznie zdolności przepustowej gazociągu Qvt.
Im bardziej czysty jest rurociąg, tym współczynnik efektywności pracy gazociąg bliższa wartości 1.
Czynniki zmniejszające efektywność pracy gazociągu:
- osadzanie produktów korozji,
– powstawanie i zaleganie hydratów,
– wydzielanie i zaleganie kondensatu (E mniejsze nawet o 20-30%).
Problemy z eksploatacją:
1 – wykrywanie nieszczelności:
- poprzez kontrolę objętościowego strumienia przepływu,
- poprzez kontrolę spadków ciśnienia,
- poprzez stosowanie czujników metanu,
2 – usuwanie kondensatów:
- instalowanie odbieralników kondensatu,
- instalowanie rurek drenażowych,
3 – usuwanie hydratów:
- wtryskiwanie metanolu,
4 – zmniejszanie strat ciśnienia:
- epoksydowanie wewnętrznej powierzchni rur,
5 – ochrona gazociągów przed korozją:
- ochrona katodowa (ochrona czynna),
- ochrona powłokowa (ochrona bierna),
- stosowanie rur z tworzyw sztucznych (ochrona bierna, polietylen, poliester, polichlorek winylu).
Gazociąg Północny (w budowie)
Gazociąg Jamał-Europa
Gazociąg Syberia –Europa Zachodnia
Gazociąg Południowy Potok
Gazociąg Błękitny Potok
Parametry techniczne gazociągu Jamał-Europa:
Średnica: 1420 mm
Długość całkowita: 4 tyś. km
Długość polskiego odcinka: 680 km
Liczba polskich tłoczni wybudowanych: 5
Tłocznie: Kondratki, Zambrów, Ciechanów, Włocławek, Szamotuły
Liczba zespołów zaporowo-upustowych: 33
Przepustowość pierwszej nitki: 32,3 mld m3/rok
Przepustowość dwóch nitek: 65,7 mld m3/rok
Docelowe dostawy dla Polski: 14 mld m3/rok
Maksymalne ciśnienie robocze: 8,4 MPa
Minimalne ciśnienie wlotowe do tłoczni: 5.65 – 6,35 MPa
Tłocznia gazu jest to 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.
Przetłocznie gazu na trasach gazociągów magistralnych są to tłocznie gazu służące do podwyższania ciśnienia w gazociągach magistralnych. Najczęściej stosowane są agregaty turbina gazowa – sprężarka
- sprawność termiczna turbin: 30-36%
- sprawność sprężarek: 80-85%
ε - stopień sprężania (ε = p2/p1)
l – odległość pomiędzy kolejnymi tłoczniami (od kilkudziesięciu do 200 km)
Gazociągi podwodne:
1) przejścia gazociągów pod rzekami i kanałami
2) przejścia gazociągów pod akwenami morskimi
3) przejścia gazociągów przez błota,
4) gazociągi zbiorcze w rejonach eksploatacji podmorskich złóż gazu ziemnego.
Rodzaje magazynów gazu ziemnego
- magazyny podziemne:
-- w wyeksploatowanych złożach,
-- w kawernach solnych,
-- w warstwach skalnych o dużej porowatości (wodonośnych),
- magazyny naziemne:
-- zbiorniki sprężonego gazu ziemnego CNG,
-- zbiorniki skroplonego gazu ziemnego LNG.
Funkcje magazynów gazu zrównoważenie sezonowych różnic między popytem i podażą na gaz,
zapewnienie niezawodności i bezpieczeństwa dostaw gazu do odbiorców, racjonalna i ekonomiczna eksploatacja złóż gazu, tworzenie gospodarczych i strategicznych rezerw gazu.
Sieci przesyłowe – sieci gazowe służące do przesyłu (transportowania) paliw gazowych od producenta lub dostawcy gazu do sieci rozdzielczych.
Rynek przesyłu dystrybucji:
całkowita długość sieci przesyłowej: ok. 20 tyś. km
całkowita długość sieci rozdzielczych: ok. 100 tyś. km
całkowita liczba odbiorców gazu: 7.2 mln
w tym odbiorców domowych: 6.8 mln
Dawniejsze ROPy (Regionalne Oddziały Przesyłu) zastąpił Operator Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM S.A. Zmiany organizacyjne wynikają z wymogów Dyrektyw Unii Europejskiej (98/30/EC i 2003/55/EC) oraz znowelizowanego Prawa Energetycznego.
Nowa struktura organizacyjna:
Operator Gazociągów Przemysłowych Oddział we Wrocławiu łącznie zarządza:
1750 km sieci gazu wysokometanowego,
500 km sieci gazu zaazotowanego,
dwiema tłoczniami,
264 stacjami redukcyjno-pomiarowymi.
Sieci rozdzielcze są to sieci gazowe służące do rozprowadzania (dystrybucji) paliw gazowych do przyłączy gazowych poszczególnych użytkowników.
pr ≤ 10 kPa - gazociągi niskiego ciśnienia,
10 kPa < pr ≤ 0,5 MPa - gazociągi średniego ciśnienia,
0,5 MPa < pr ≤ 1,6 MPa - gazociągi podwyższonego średniego ciśnienia
W celu dostosowania ciśnienia gazu do poziomu wymaganego przez urządzenia gazowe oraz w celu umożliwienia rozliczania zużycia gazu sieć gazowa musi być wyposażona w szereg stacji gazowych (zespół urządzeń w sieci gazowej, spełniający oddzielnie lub równocześnie funkcje redukcji, regulacji, pomiarów i rozdziału paliwa gazowego).
Stacja redukcyjna – jest to stacja gazowa, w skład której wchodzą:
- przewody wejściowy i wyjściowy,
- armatura odcinająca (kurki),
- armatura filtrująca,
- urządzenia regulacji ciśnienia,
- ciśnieniowy system bezpieczeństwa,
- urządzenia rejestrujące ciśnienie,
- systemy alarmowe.
Stacja pomiarowa: jest to stacja gazowa, w skład której wchodzą:
- przewody wejściowy i wyjściowy,
- armatura odcinająca,
- armatura filtrująca,
- urządzenia do pomiarów strumienia objętości lub strumienia energii paliwa gazowego.
Przyłącze gazowe jest to odcinek przewodu gazowego zaczynający się w miejscu połączenia z gazociągiem zasilającym a kończący kurkiem głównym.
dobór średnicy przyłącza musi uwzględniać:
-- maksymalny obliczeniowy strumień przepływu gazu,
-- długość przyłącza,
-- wysokość ciśnienia w sieci rozdzielczej,
-- charakterystykę poboru gazu przez daną grupę odbiorców,
prędkość przepływu gazu nie powinna przekraczać 10 m/s,
przyłącze powinno być ułożone ze spadkiem w kierunku gazociągu,
przyłącze może być wykonane z rur stalowych lub z rur ze sztucznego tworzywa,
przyłącze z rur stalowych powinno być zabezpieczone antykorozyjnie,
zakończenie przyłącza nie może być instalowane wewnątrz budynku (do wnętrza budynku nie może być wprowadzony przewód jeśli ciśnienie gazu palnego jest większe niż 5 kPa).
Instalacja gazowa jest to element składowy wyposażenia budynku służący do rozprowadzania gazu od kurka głównego do poszczególnych urządzeń i aparatów gazowych.
Zasady lokalizacji kurka głównego określają przepisy dotyczące budynków, a podstawowe kryterium to zapewnienie bezpieczeństwa oraz funkcjonalność.
Podstawowe elementy składowe instalacji gazowej w budynku mieszkalnym
1 – przewód za kurkiem głównym
2 – przewód rozprowadzający (na poziomie piwnic)
3 – piony instalacyjne
4 – przewody stanowiące odgałęzienia do poszczególnych mieszkań
5 – węzły pomiaru zużycia gazu
6 – przewody za gazomierzem
7 – odgałęzienia do aparatów gazowych
LNG to gaz ziemny, który został oczyszczony i osuszony, a następnie schłodzony i skroplony do postaci ciekłej w celu zmniejszenia jego objętości. (liquified natural gas – skroplony) LNG jest cieczą kriogeniczną - jego temperatura normalna to -162 °C (111 K). LNG jest cieczą bezbarwną, bezwonną, nie oddziałującą agresywnie na metale i nietoksyczną. Jednakże odparowujące LNG może wypierać tlen i w ten sposób działać dusząco.
Zakres palności mieści sie od 5 do 15 % objętościowo.
Temperatura samozapłonu: 540 °C.
Skład LNG zależy głównie od składu gazu naturalnego i zastosowanych metod jego oczyszczania i osuszania.
Z reguły 85-95% stanowi metan.
LNG jest głównie produkowany dla celów transportowych. W sytuacji gdy rynek zbytu gazu ziemnego jest położony bardzo daleko od złoża LNG jest najlepszym rozwiązaniem na ograniczenie kosztów przesyłu gazu.
Metody produkcji LNG:
z zastosowaniem wymiennika/ów ciepła z ciekłym azotem
zastosowaniem chłodziarki Joule'a-Thomsona
proces Prico
z zastosowaniem chłodziarki Stirlinga
z zastosowaniem azotowej turbiny rozprężnej
oparta na izentropowym rozprężaniu gazu ziemnego
oparta na wykorzystaniu mieszaniny czynników DMR
kaskadowy proces Conco-Phillipsa
proces AP-X (Metoda oparta na projekcie AP-X stos jedynie w b dużych instalacjach skraplania gazu ziemnego. Proces stworzony poprzez rozwinięcie i usprawnienie metody C3-MR)
proces MFC (Mixed Fluid Cascade - Trzy oddzielne obiegi chłodnicze: PCC – chłodzenie wstępne, LCC – skraplanie, SCC – przechładzanie. W każdym obiegu zastosowano zoptymalizowaną mieszankę czynników chłodniczych.)
Urządzenie gazowe (zwane także aparatem gazowym) służy do przekształcania energii chemicznej zawartej w palnych składnikach gazu w ciepło wykorzystywane do gotowania potraw, ogrzewania wody lub ogrzewania pomieszczeń. Kryteria podziału urządzeń gazowych określa norma: PN-86/M-40303 Urządzenia gazowe użytku komunalnego, domowego i turystycznego. Podział.
Aparaty gazowe dzieli się według: - rodzaju, - wielkości, - typu, - kategorii.
Rodzaj urządzenia gazowego zależy od przeznaczenia i konstrukcji
- kuchenki gazowe – KG - kuchnie z piekarnikami gazowymi – KGP - piekarniki gazowe – PG - kotły warzelne gazowe – KGW - szybkowary gazowe – SG - frytkownice gazowe – FG - rożna gazowe – RG - lady podgrzewacze gazowe – LPG - piece piekarnicze gazowe – PPG - wanny podgrzewacze gazowe – WG - taborety gazowe – TG |
- patelnie gazowe – PTG - grzejniki wody przepływowej gazowe – GGWP - grzejniki wody zbiornikowe gazowe – ZGW - ogrzewacze pomieszczeń promiennikowe gazowe – OGP -kotły grzewcze wodne niskotemperaturowe gazowe – KGGW-N - lampy gazowe – LG - chłodziarki gazowe – ChG - palniki uniwersalne (wieloczynnościowe) gazowe – UPG - zapalniczki gazowe – ZG |
---|
Wielkość określa się według norm przedmiotowych dla danego urządzenia lub według kryteriów producenta. Najczęściej wielkość opisuje parametr charakterystyczny, np.: moc nominalna, pojemność, liczba palników, itp.
Typ urządzenia określa sposób doprowadzenia powietrza koniecznego do spalania gazu oraz odprowadzenia spalin z urządzenia.
Typ A – urządzenia gazowe pobierające powietrze z pomieszczenia i odprowadzające spaliny do pomieszczenia, w którym są zamontowane.
Typ B – urządzenia gazowe pobierające powietrze z pomieszczenia i odprowadzające spaliny do przewodu spalinowego:
Typ B1 – na zasadzie ciągu naturalnego,
Typ B2 – ciągu wymuszonego przez wentylator nie będącego częścią urządzenia,
Typ B3 – ciągu wymusz przez wentylator palnika nadmuchowego lub wentylator będący częścią urządzenia.
Typ C – urządzenia z komorą spalania odciętą od atmosfery pomieszczenia, pobierające powietrze z zewnątrz i odprowadzające spaliny do kanału spalinowego:
Typ C1 – urządzenia z komorą spalania odciętą od atmosfery pomieszczenia, pobierające powietrze z zewnątrz i odprowadzające spaliny do przewodu spalinowego dwoma niezależnymi przewodami:
- Typ C1.1 – na zasadzie ciągu naturalnego,
- Typ C1.2 – na zasadzie ciągu wymuszonego przez wentylator palnika nadmuchowego lub wentylator będący częścią urządzenia.
Typ C2 - urządzenia z komorą spalania odciętą od atmosfery pomieszczenia, pobierające powietrze z zewnątrz i odprowadzające spaliny przewodem współśrodkowym przez ścianę bezpośrednio do atmosfery, przy czym odprowadzenie spalin może być dokonane:
- Typ C2.1 – na zasadzie ciągu naturalnego,
- Typ C2.2 – na zasadzie ciągu wymuszonego przez wentylator będący częścią urządzenia.
Kategoria określa jakimi rodzajami gazów mogą być zasilane urządzenia gazowe.
Kategoria I – urządzenie przystosowane do spalania tylko jednej grupy paliw gazowych.
Kategoria II - urz przystos do spalania dwóch lub więcej grup paliw gazowych w niepełnym zakresie.
Kategoria III - urządzenie przystosowane do spalania wszystkich grup i podgrup paliw gazowych.
Urządzenia do podgrzewania wody:
grzejniki wody przepływowej (GGWP) podgrzewające wodę w czasie jej poborów GGWP małej mocy do 9 kW (tzw. termy)
GGWP średniej mocy do 21 kW (tzw. piece łazienkowe)
GGWP dużej mocy do 28 kW
zbiornikowe grzejniki wody (ZGW) ZGW małej mocy ok. 6 kW - do 60 dm3
ZGW średniej mocy ok. 8 kW - do 200 dm3
ZGW dużej mocy ok. 16 kW - do 500 dm3
Urządzenia do ogrzewania pomieszczeń:
Kotły grzewcze KGGW-N kotły grzewcze wodne niskotemperaturowe typu B1 lub B3 (stojące lub naścienne do ogrzewania wody dla instalacji centralnego ogrzewania, temp. 35 – 90 °C)
kotły grzewcze wodne niskotemperaturowe kondensujące typu C
kotły dwufunkcyjne typu B1 (do podgrzewania wody w układzie c.o. jak również c.w.u.)
Ogrzewacze pomieszczeń i promienniki do 5 kW ogrzewacze konwekcyjne (OGK) typu B1
ogrzewacze konwekcyjne (OGK) typu B3
ogrzewacze promiennikowo-konwekcyjne (OGKP) typu B1
ogrzewacze konwekcyjne (OGK) typu C
promienniki (OGP) typu A
Nagrzewnice powietrza nagrzewnice powietrza typu B1 lub B3
nagrzewnice powietrza typu D
Wyposażenie urządzeń gazowych:
palniki,
wymienniki ciepła,
armatura sterująco-zabezpieczająca: kurki,
reduktory,
zabezpieczenia przeciwwypływowe,
zawory gazowe,
czujniki przepływu wody,
termometry,
termostaty,
naczynia ekspansyjne,
odpowietrzniki,
zawory bezpieczeństwa,
filtry,
przerywacze ciągu,
programatory.
Największe zasoby gazu:
|
|
---|
Mag w warstwie wodonośnej:
OK – odwiert kontrolny
OO – odwiert odciążający
OZW – odwiert zasilająco-wydobywczy
Wartości ciśnienia przesyłowego dla Gazów Lw, Ls itd.
typy substancji organicznych skal osadowych
odległości od których opyla sie stosować LNG 1500, 4000