E‑book - Zasady obliczania sieci gazowych

Spis treści

1. Definicja sieci gazowej11. Definicja sieci gazowej

2. Podział sieci gazowych ze względu na funkcje22. Podział sieci gazowych ze względu na funkcje

3. Podział sieci gazowych ze względu na strukturę33. Podział sieci gazowych ze względu na strukturę

4. Podział sieci gazowych ze względu na miejsce w układzie44. Podział sieci gazowych ze względu na miejsce w układzie

5. Zasady projektowania i budowania sieci gazowej55. Zasady projektowania i budowania sieci gazowej

6. Materiały dodatkowe66. Materiały dodatkowe

Wykaz źródeł7Wykaz źródeł

1. Definicja sieci gazowej

Sieć gazowa jest to sieć połączonych gazociągów wraz ze stacjami gazowymi, układami pomiarowymi, tłoczniami gazu, magazynami gazu, które są ze sobą połączone, współpracują ze sobą i służą do przesyłania paliwa gazowego.

Gazociągiem nazywamy rurociąg wraz z przyłączami i wyposażeniem, ułożony na zewnątrz obiektów wydobywających, wytwarzających, magazynujących lub użytkujących paliwa gazowe, służące do przesyłania i rozprowadzania paliw gazowych.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

2. Podział sieci gazowych ze względu na funkcje

W zależności od pełnionej funkcji sieci gazowe dzielimy na:

• gazociągi przesyłowe (magistrale) – przesył z miejsca wydobycia do rejonu odbioru,

• gazociągi zasilające – dostarczające gaz do poszczególnych części rejonu lub systemu miejskiego,

• gazociągi rozdzielcze – przewody średniego lub niskiego ciśnienia mające za zadanie dostarczenie gazu, bezpośrednio do odbiorów

• przyłącza gazowe.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

3. Podział sieci gazowych ze względu na strukturę

Ze względu na strukturę sieci gazowe dzielimy na:

• sieć rozgałęźną – gaz do poszczególnych punktów dochodzi z jednej strony,

• sieć pierścieniową – gaz do poszczególnych punktów dopływa z dwóch stron,

• sieć mieszaną – składa się z elementów pierścieniowych i rozgałęźnych.

Gazociągi według maksymalnego ciśnienia roboczego dzieli się na:

• gazociągi niskiego ciśnienia do 10 kPa,

• gazociągi średniego ciśnienia powyżej 10kPa do 0,5MPa włącznie,

• gazociągi podwyższonego średniego ciśnienia powyżej 0,5MPa do 1,6MPa włącznie,

• gazociągi wysokiego ciśnienia powyżej 1,6MPa do 10MPa włącznie.

Gazociągi mogą być wykonane z rur stalowych i tworzyw sztucznych, łączonych za pomocą spawania elektrycznego.

Do budowy gazociągów o ciśnieniu wyższym niż 1,0MPa dopuszcza się stosowania wyłącznie rur stalowych bez szwu walcowanych na gorąco lub ze szwem przewodowym.

Stacja gazowa jest to zespół urządzeń w sieci gazowej spełniający oddzielnie lub równocześnie funkcje redukcji, uzdatniania, regulacji, pomiarów i rozdziału paliwa gazowego.

Poszczególne elementy powyższego schematu:

1. zawór

2. gazomierz miechowy

3. rejestrator impulsów,

4. zmiana średnicy gazociągu.

Ze względu na funkcję stacje gazowe dzielimy na:

• redukcyjne,

• pomiarowe,

• rozdzielcze.

Poszczególne elementy powyższego schematu:

1. zawór kołnierzowy,

2. zawór kołnierzowy,

3. filtr gazu,

4. manometr tarczowy,

5. gazomierz rotorowy,

6. kurek,

7. kurek,

8. reduktor z zaworem szybkozamykającym,

9. zawór bezpieczeństwa sprężynowy z wydmuchem,

10. kurek,

11. manometr tarczowy,

12. manometr tarczowy,

13. zaślepka typu okular,

14. zmiana średnicy gazociągu,

15. zmiana średnicy gazociągu,

16. zmiana średnicy gazociągu.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

4. Podział sieci gazowych ze względu na miejsce w układzie

Ze względu na miejsce w układzie sieci stacje gazowe dzielimy na:

• stacje przyjęcia gazu,

• pośrednie,

• obwodowe.

Ze względu na rodzaj obudowy stacje gazowe dzielimy na:

• szafkowe,

• w budynkach,

• półotwarte,

• otwarte,

• moduły podziemne.

W skład stacji gazowej wchodzą:

• przewody gazowe i armatura zaporowa,

• filtry do czyszczenia gazu,

• podgrzewacze gazu,

• reduktor gazowy,

• urządzenie zabezpieczające,

• aparatura pomiarowa przepływu gazu,

• urządzenia do nawaniania gazu,

• wyposażenie telemetryczne i telemechaniczne.

Stacja redukcyjna jest to stacja gazowa mająca na celu obniżenie i utrzymanie ciśnienia gazu na określonym poziomie, w skład której wchodzą przewód wejściowy i wyjściowy, armatura odcinająca i filtrująca, urządzenia regulacji ciśnienia paliwa gazowego, ciśnieniowy system bezpieczeństwa, urządzenia rejestrujące ciśnienie oraz systemy alarmowe.

Stacja redukcyjna powinna być wyposażona w co najmniej dwa ciągi redukcyjne z regulacją automatyczną, każdy o przepustowości stacji, przy czym jeden z nich powinien być rezerwowy.

Przy zastosowaniu w stacji redukcyjnej więcej nić dwóch ciągów redukcyjnych, każdy z nich może mnie przepustowość mniejszą o przepustowości stacji.

Jeżeli stacją o ciśnieniu wejściowym niskim i średnim współpracuje z innymi stacjami, które mogą przejąć jej funkcje dopuszcza się zastosowanie tylko jednego ciągu redukcyjnego.

W celu zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia wyjściowego każdy ciąg redukcyjny z automatyczną regulacją powinien być wyposażony w urządzenie regulujące ciśnienie i w szybko zamykający się zwór bezpieczeństwa.

Ciąg redukcyjny należy wyposażyć w armaturę zaporową służącą do wyłączenia stacji z eksploatacji.

Systemem kontroli ciśnienia określamy połączony system zawierający: reduktory ciśnienia, ciśnieniowy system bezpieczeństwa, urządzenia rejestrujące ciśnienie oraz systemy alarmowe i telemetryczne.

System kontroli ciśnienia powinien uniemożliwiać przekroczenia maksymalnego ciśnienia przypadkowego stanowiącego iloczyn maksymalnego ciśnienia roboczego i współczynnika:

• 1,15 dla ciśnienia < 4MPa,

• 1,20 dla ciśnienia <4MPa;1,6MPa>,

• 1,30 dla ciśnienia <1,6MPa;0,5MPa>,

• 1,40 dla ciśnienia <0,5MPa;0,2MPa>,

• 1,75 dla ciśnienia <0,2MPa;0,1MPa>,

• 2,50 dla ciśnienia <0,1MPa.

Maksymalne ciśnienie przypadkowe, jakie może wystąpić na wyjściu stacji redukcyjnej, powinno być mniejsze od ciśnienia próby wytrzymałościowej, jakiemu poddana jest sieć gazowa zasilana z tej stacji.

Wartość ciśnień, przy których powinny działać urządzenia zabezpieczające, należy każdorazowo określić w dokumentacji eksploatacyjnej stacji gazowej.

Reduktor gazowy ma za zadanie przetworzyć wysokie i zmienne ciśnienie wlotowe na niskie i stałe ciśnienie wylotowe.

Rozróżniamy:

• reduktor bezpośredniego działania,

• reduktor pośredniego działania z przeponą zaworową lub tuleją zaworową.

Zawór szybko zamykający zabezpiecza ciąg redukcyjny przed nadmiernym spadkiem lub wzrostem ciśnienia wyjściowego. Uruchomienie zaworu powoduje całkowite odcięcie przepływu gazu.

Zawór wydmuchowy ma za zadanie wypuszczenie nadmiernych ilości gazu z przewodu wylotowego ciągu redukcyjnego przy wzroście ciśnienia powyżej dopuszczalnej granicy.

Jeżeli różnica maksymalnego ciśnienia roboczego na wejściu i maksymalnego ciśnienia na wyjściu stacji redukcyjnej przekracza 1,6MPa a jednocześnie maksymalne ciśnienie robocze na wejściu jest większe od wartości ciśnienia próby wytrzymałości sieci i jej elementów po redukcji, powinien być zastosowany drugi zawór szybkozamykający lub drugi reduktor monitorujący.

Monitorowanie jest to stałe nadzorowanie pracy ciągu redukcyjnego za pośrednictwem włączonego szeregowo reduktora zwanego monitorem.

Filtr przeciwpyłowy służy do ochrony elementów wyposażenia stacji gazowych przed zanieczyszczeniem pyłem z gazociągów.

Przed urządzeniami redukcyjnymi o ciśnieniu wejściowym powyżej 0,5MPa stosujemy podgrzewanie gazu.

Kompensatory mają za zadanie zabezpieczyć długie odcinki rurociągów przed nieprężeniami cieplnymi powstającymi w wyniku wahań temperatury otaczającego powietrza.

Podpora ruchoma umożliwia ruch rurociągu w stosunku do słupów nośnych.

Odwadniacze służą do ciągłego odbierania z rurociągu wykroplonej pary wodnej wyższych węglowodorów zawartych w gazie koksowniczym. Spływ wody do odwadniacza następuje w wyniku odpowiedniego ułożenia rurociągu gazowego ze spadkiem do odwadniacza.

Pozostałą armaturę sieci gazowych stanowią: zasuwy, zasuwy okularowe, przepustnice, kominki odpowietrzające, zaślepki.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

5. Zasady projektowania i budowania sieci gazowej

Sieć gazowa powinna być projektowana i budowana zgodnie z przepisami prawa budowlanego, tak by zapewnić jej bezpieczną eksploatację oraz dostawę paliwa gazowego w ilościach wynikających z bieżącego i planowanego zapotrzebowania.

Projekt sieci gazowej powinien zawierać m. in. ( na podstawie rozporządzenia Ministra Rozwoju z dnia 11 września 2020 w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego):

a) wykaz zawartości projektu tj. spis części (opisowa, załączniki, rysunkowa) oraz spis treści (dla każdej części),

b) opis danej inwestycji,

c) klasę lokalizacji (dotyczy gazociągów stalowych), szerokość stref kontrolowanych oraz pasów eksploatacyjnych (jeśli wymagane),

d) informację dotyczącą bezpieczeństwa i ochrony zdrowia przy budowie/ przebudowie gazociągu,

e) wypis i wyrys z miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego lub decyzję o lokalizacji inwestycji (budowy) celu publicznego, wydaną przez właściwy Urząd Miasta lub Gminy, w przypadku braku miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego lub gdy plan miejscowy był uchwalony przed 1.01.1995 r.,

f) podstawę opracowania, tzn. warunki przyłączenia do sieci gazowej, a w przypadku remontów, przebudów, zadań rozwojowych i systemowych warunki techniczne do projektowania remontu/przebudowy/budowy gazociągu - wydane przez operatora sieci,

g) mapy ewidencji gruntów z naniesioną trasą przebiegu gazociągów wraz z wypisem z Rejestru Gruntów z wykazem właścicieli gruntów, przez które jest projektowana ww. trasa,

h) wykaz działek, przez które będzie przebiegała projektowana sieć gazowa wraz z długością sieci projektowanej na poszczególnych działkach,

i) projekt zagospodarowania działki lub terenu sporządzony na aktualnej mapie do celów projektowych w skali 1:500, a w terenie niezabudowanym oraz w terenie, na którym mogą się znajdować tylko pojedyncze budynki jednorodzinne, gospodarcze i inwentarskie oraz niezbędna dla nich infrastruktura dopuszcza się w skali 1:1000 lub innej skali w zależności od zasobów w ośrodku geodezyjnym, obejmujący określenie granic działki lub terenu oraz usytuowanie trasy gazociągu oznaczonej kolorem żółtym lub innym wyróżniającym się względem sieci istniejącej wraz z oznaczeniem wszystkich punktów załamań

j) uzgodnienie naniesionej (wrysowanej) trasy gazociągów i przyłączy na Naradzie Koordynacyjnej Sytuowania Projektowanych Sieci Uzbrojenia Terenu (NKSPSUT) na zaktualizowanych mapach zasadniczych, w skali 1:500 lub 1:1000 oraz w uzasadnionych przypadkach w skali 1:2000 lub 1:5000,

k) uzgodnienie lokalizacji szafki (wraz ze szkicem z domiarami szafki) podpisane przez projektanta i właściciela lub zarządcę nieruchomości, na której będzie zamontowana szafka z punktem/zespołem gazowym (gdy projekt obejmuje przyłącze),

l) oznakowanie trasy gazociągu,

m) ewentualne inne uzgodnienia formalne wynikające z uwarunkowań terenowych i regionalnych. Mogą nimi być, np.:

• zgoda wodnoprawna,

• decyzja dotycząca wylesienia i zmiany użytkowania gruntów leśnych z załączonymi mapami nadleśnictwa: poglądową w skali 1:25000 i drzewostanu skali 1:5000 (w przypadku lasów państwowych), lub ewidencyjną (w przypadku lasów prywatnych),

• uzgodniony projekt przekroczenia torów PKP wraz z niezbędnymi uzgodnieniami i decyzjami,

• uzgodnione przekroczenie drogi wraz z niezbędnymi decyzjami,

• badanie, ocena wpływu na obszary natura 2000,

n) inne dokumenty wymagane przez organy administracji publicznej,

o) wymagane dodatkowe uzgodnienia branżowe.

oraz zawierać elementy techniczno‑technologiczne tj.:

a) szkic orientacyjny, a przy trasie gazociągu zawartej na wielu arkuszach - mapę poglądową z układem poszczególnych rysunków z naniesioną lokalizacją armatury odcinającej, układów zaporowo upustowych i podaniem średnic gazociągów i ich długości,

b) umiejscowienie kurków głównych wraz z usytuowaniem i typem szafek gazowych (gdy projekt obejmuje przyłącza),

c) dobór rur, kształtek i armatury,

d) szczegóły (wraz z profilami podłużnymi i niezbędnymi przekrojami poprzecznymi) ważniejszych przekroczeń przeszkód terenowych oraz skrzyżowań z inną infrastrukturą podziemną, mogących zasadniczo wpłynąć na utrudnienia wykonawcze lub eksploatacyjne, takich jak np. przekroczenia czy skrzyżowania z autostradami, drogami ekspresowymi, jak też niektórymi krajowymi, z większymi ciekami wodnymi, torami PKP, itd.,

e) opis technologii budowy wraz z niezbędnymi schematami (wykopy, roboty montażowe, czyszczenie gazociągów, próby szczelności i wytrzymałości, warunki odbioru, sposób włączenia projektowanego gazociągu do czynnej sieci),

f) zestawienie materiałów,

g) dodatkowe elementy określone przez operatora sieci na etapie uzgadniania zakresu i warunków realizacji dokumentacji projektowej, w tym m.in.:

• współrzędne geodezyjne punktów załamań trasy,

• technologia włączenia do czynnej sieci uzgodniona z właściwą jednostką eksploatacyjną.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Materiały dodatkowe

Zasady projektowania gazociągów stalowych niskiego i średniego ciśnienia oraz gazociągów polietylenowych

Zasady projektowania gazociągów podwyższonego średniego i wysokiego ciśnienia

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Wykaz źródeł

Netografia

Gaz‑system: https://www.gaz-system.pl/pl  (dostęp: 2.03.2022)

Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo: https://pgnig.pl/ (dostęp: 2.03.2022)

Polska Spółka Gazownictwa: https://www.psgaz.pl/ (dostęp: 2.03.2022)

Bibliografia

Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe, Wydawnictwa Naukowo‑Techniczne, Warszawa 2013.

Grabarczyk Cz., Mechanika gazów. Jednowymiarowe przepływy ustalone, Wydawnictwa Naukowo‑Techniczne, Warszawa 2012.

Guzik J., Instalacje i sieci gazowe, KaBe, Krosno 2019.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Powiązane materiały

Powiązane materiały

DNYOan6jpRWrt44grxrN3X

Program ćwiczeniowy do projektowania - Projektowanie sieci gazowej