1

Kurs: Sieci gazowe

Źródło: http://pl.fotolia.com/id/40092045

KURS Sieci gazowe

MODUŁ Elementy uzbrojenia gazociągów i przyłączy gazowych

2

Kurs: Sieci gazowe

7 Elementy uzbrojenia gazociągów i przyłączy gazowych

7.1 Podział uzbrojenia gazociągów1

Do uzbrojenia przewodów gazociągowych zalicza się wszystkie urządzenia zainstalowane na rurach gazowych zapewniające prawidłową eksploatację sieci gazowej. Uzbrojenie zwane jest także armaturą zaporowo-upustową.

Armatura zaporowa służy zarówno do odcięcia przepływu gazu, jak i zabezpieczenia przed wstecznym przepływem. Urządzenia zaporowe dzielą się na armaturę odcinającą i dławiącą. Są one przystosowane do odłączania poszczególnych odcinków sieci gazowej w celu kontroli lub naprawy. Parametry techniczne tych urządzeń muszą odpowiadać warunkom, w jakich są eksploatowane. Głównymi parametrami wpływającymi na konstrukcję armatury zaporowej jest wymagane ciśnienie robocze, temperatura pracy oraz miejsce montażu.

Armatura upustowa służy do odpowietrzania lub opróżniania gazu znajdującego się w danym odcinku gazociągu.

W przypadku połączenia tych dwóch rodzajów armatur mówimy o zespole lub układzie zaporowo-upustowym. Układy takie instalowane są na gazociągach niskiego, średniego i wysokiego ciśnienia, a także na przewodach wejściowych i wyjściowych stacji gazowych wysokiego i średniego ciśnienia. Wyróżnia się dwa układy: nadziemny i podziemny. Zaleca się, aby układ zaporowo-upustowy na gazociągu wysokiego ciśnienia był nadziemny (rysunek 7.1).

1 Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007

3

Kurs: Sieci gazowe

Rysunek 7.1 Układ zaporowo-upustowy wysokiego ciśnienia

1 – kurek kulowy zaporowy, 2 – kurek kulowy odpowietrzający, 3 – manometr tarczowy, 4 – złącze izolujące, 5 – okular zaślepka

Źródło: http://alsi.com.pl/pliki/zaporpol.pdf

Gazociągi niskiego i średniego ciśnienia mogą być wyposażone w układ zaporowo-upustowy nadziemny lub podziemny; poniżej pokazano układ podziemny.

4

Kurs: Sieci gazowe

Rysunek 7.2 Podziemny układ zaporowo-upustowy

1 – zasuwa zaporowa lub kurek kulowy, 2 – kurek kulowy odpowietrzający, 3 – korek odpowietrzający

Źródło: http://alsi.com.pl/pliki/zaporpol.pdf

Armatury zaporowe i upustowe montowane w gazociągach powinny spełniać wymagania określone w Polskich Normach dotyczących armatury przemysłowej. Materiały użyte do ich budowy musi charakteryzować wytrzymałość na transport maksymalnych ciśnień i naprężeń mogących wystąpić w sieci gazowej. Korpusy tych armatur powinny być wykonane ze stali lub staliwa. W gazociągu z polietylenu dopuszcza się stosowanie armatury wykonanej z polietylenu. Zakończenie rury upustowej powinno być wykonane ze stali.

Sposób montażu armatury zależny jest od materiału przewodu gazowego. Rury stalowe łączone są z urządzeniami za pomocą spawania korpusu lub połączeń kołnierzowych. Złącza spawane należy wykonać metodą spawania elektrycznego. Dla maksymalnego ciśnienia roboczego (MOP) do 0,5 MPa włącznie dopuszcza się połączenia gwintowe o średnicy:

do DN 25 włącznie – ze szczelnością uzyskiwaną na gwincie;

od DN 25 do DN 50 włącznie – bez szczelności uzyskiwanej na gwincie; wzmocnione środkami uszczelniającymi.

Rury i kształtki polietylenowe łączy się za pomocą połączeń zgrzewanych czołowo lub elektrooporowo – dla średnic większych od DN 63 –, a rury stalowe – za pomocą kształtek polietylenowo-stalowych. Połączenia zgrzewane powinny spełniać

5

Kurs: Sieci gazowe

wymagania określone w Polskich Normach dotyczących systemów przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do przesyłania paliw gazowych oraz systemów dostaw gazu2.

Otwieranie lub zamykanie kurków wspomagane może być przez użycie przekładni mechanicznych napędzanych układami silników pneumatycznych, hydraulicznych oraz mieszanych. Przy średnicy większej niż 200 mm i ciśnieniu powyżej 1,6 Pa armatura powinna zawierać przekładnie mechaniczne umożliwiające sprawniejszą eksploatację.

Rury ochronne

Rury te mają za zadanie ochronę przewodu gazowego przed obciążeniami przenoszonymi przez grunt oraz usuwanie gazu wydostającego się z rury w wyniku nieszczelności na niezagrażającą niebezpieczeństwu powierzchnię terenu.

Rysunek 7.3 Rura ochronna i przeciskowa z gazociągiem

1 – rura ochronna, 2 – wspornik płozy gazociągu, 3 – płoza gazociągu, 4 – asfalt izolacyjny 5 – rura gazowa, 6 – płoza rury ochronnej, 7 – rura przeciskowa.

Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007, s. 41

Rura ochronna zabezpieczająca gazociąg powinna:

posiadać trwałą izolację z kilkuwarstwowej otuliny wykonanej z materiałów antykorozyjnych;

nie mieć w żadnym miejscu połączenia metalicznego z przewodem gazowym;

posiadać dokładne uszczelnienia na końcach rury.

Możliwe jest zamontowanie na rurze ochronnej urządzeń do pomiarów elektrycznych określających kontakt metaliczny lub elektrolityczny z przewodem gazociągu.

Miejsce między rurą ochronną a przewodem gazu należy ochronić przed dostaniem się do środka opadu atmosferycznego lub zanieczyszczeń. W przypadku wyprowadzenia rury ochronnej na powierzchnię terenu należy zastosować rurę wentylacyjną, która odprowadzi gromadzący się gaz.

2 Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013 r. w sprawie warunków technicznych,

jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowania (Dz.U. z 2013 r., Nr 0, poz. 640)

6

Kurs: Sieci gazowe

Średnica rury ochronnej jest o dymensję większa od średnicy gazociągu. Długość jej wynika z rodzaju przeszkody, która jest przy jej pomocy przekraczana.

Przewody węchowe

Przewody węchowe, zwane też sączkami węchowymi, mają za zadanie kontrolowanie gazociągu podczas jego eksploatacji. Kontrola gazociągu ma na celu sprawdzenie nieszczelności, których skutkiem jest ulatniający się z sieci gaz, stanowiący duże niebezpieczeństwo. Sączek węchowy zbudowany jest z osłony i rury odprowadzającej zabezpieczonej korkiem. Sączki węchowe dzielimy na dwa rodzaje: punktowe i liniowe.

Większą skutecznością charakteryzują się sączki liniowe ze względu na dłuższe pole działania. Sączek węchowy liniowy wyposażony jest w rury drenarskie ułożone nad gazociągiem na podłożu żwirowym, osłonę i rurę odprowadzającą gaz, zamkniętą korkiem.

Rysunek 7.4 Liniowy sączek węchowy

1 – skrzynka uliczna, 2 – utwardzona nawierzchnia, 3 – korek, 4 – rura ACW 80, 5 – żwir, 6 – uszczelnienie, 7 – trójnik ceramiczny, 8 – rura drenarska, 9 – papa asfaltowa na osnowie z włókien

szklanych

Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007, s. 45

Odwadniacze

Zbiorniki skroplin, zwane odwadniaczami, służą do gromadzenia skroplin spływających z gazociągu, który transportuje gaz wilgotny. Odwadniacze instaluje się w najniżej położonych punktach. Montuje się je głównie na gazociągach wysokiego ciśnienia w celu gromadzenia skroplin wydzielających się z gazu, szczególnie w porze zimowej. W zależności od ciśnienia roboczego gazociągu odwadniacze różnią się między sobą kształtem i wielkością. Wyróżnia się odwadniacze: garnkowe (przeznaczone do ciśnień niskich i średnich) i workowe (do wyższych ciśnień).

7

Kurs: Sieci gazowe

Do odwadniaczy garnkowych zalicza się również odwadniacz z przegrodą i odwadniacz syfonowy do zatapiania. Odwadniacze te służą do zamykania hydraulicznego sieci gazowej, ponieważ zalanie ich powoduje szczelne odcięcie przepływu gazu.

Rysunek 7.5 Odwadniacz wysokiego ciśnienia

1 – korpus zbiornika, 2 – dno, 3 – rura wyrównawcza, 4 – rura do odprowadzenia kondensatu 5 – połączenia zbiornika z rurą przewodową

Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007, s. 42

Kompensatory

Kompensatory mają na celu zmniejszenie naprężeń wywołanych przemieszczaniem się gruntów, szczególnie na terenach niestabilnych, oraz dużymi różnicami temperatury. Kompensatory instalowane na gazociągach dodatkowo ułatwiają demontaż armatury łączonej kołnierzowo. Kompensatory dzielą się na sprężyste i dławicowe.

Rysunek 7.6 Kompensator dławicowy

Źródło: http://www.energo-mar.pl/wersja_pl/kompensatory_stalowe.htm

Punkty do pomiaru ciśnienia

Punkt do pomiaru ciśnienia montuje się na gazociągach w celu sprawdzenia rozkładu ciśnienia w sieci. W gazociągach przesyłowych jako punktu pomiaru ciśnienia używa się słupków pomiarowych.

8

Kurs: Sieci gazowe

Rysunek 7.7 Punkt pomiaru ciśnienia

1 – rurka impulsowa, 2 – element zaporowy, 3 – skrzynka uliczna żeliwna, 4 – złącze do manometru.

Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007, s. 44

7.1.1 Uzbrojenie przyłączy gazowych3

Do uzbrojenia przyłączy gazowych należy zespół gazowy, w skład którego wchodzą:

ciąg redukcyjny, pomiarowy lub redukcyjno-pomiarowy;

armatura zaporowa na wejściu i wyjściu;

filtr;

aparatura kontrolno-pomiarowa;

złącze izolujące - jeśli instalacja redukcji współpracuje z rurociągiem stalowym;

obudowa.

Dodatkowym elementem jest taśma ostrzegawcza ułożona pół metra nad przyłączem, która wskazuje trasę przyłącza, co umożliwia lokalizację przewodów w gruncie. Innym dodatkowym elementem jest ogranicznik przepływu, który montuje się na przyłączu gazowym. Służy on jako zawór bezpieczeństwa. Element zabezpieczający zamyka przepływ gazu na przyłączu w momencie wystąpienia określonego przepływu (przepływ zamknięcia) powstałego w wyniku na przykład mechanicznego uszkodzenia przyłącza. Dzięki zastosowaniu ogranicznika na przyłączu następuje samoczynne otwarcie przepływu gazu, na przykład po usunięciu awarii przyłącza.

Ciąg redukcyjny jest to armatura służąca do obniżania i utrzymywania ciśnienia gazu na stałym poziomie. W jego skład wchodzi reduktor ciśnienia drugiego stopnia i zawory odcinające. Ciąg pomiarowy natomiast składa się z zaworów odcinających i urządzenia przystosowanego do samoczynnego pomiaru objętości przepływającego przez niego gazu pod ciśnieniem i w temperaturze panującej u jego wylotu (gazomierz). Konstrukcja gazomierza nie pozwala na ingerencję w dokładność wskazań liczydła. 3 Lebiedowski M., Uzbrojenie terenu – podręcznik, Politechnika Łódzka, Łódź 2004

9

Kurs: Sieci gazowe

Gazomierze wykonane są z materiałów odpornych na starzenie się oraz korozję pod wpływem działania gazów. Do pomiaru zużycia gazu przez mieszkańców domów jednorodzinnych lub budynków wielorodzinnych używa się gazomierzy miechowych. Próg rozruchu dla gazomierzy miechowych (G4 i G6) wynosi 5 dm3/h, co umożliwia naliczanie gazu zużywanego przez palniki kuchenek, grzejnika wody oraz kotła CO. Ważność legalizacji takiego gazomierza wynosi 15 lat. Na przyłączu średniego ciśnienia występuje ciąg redukcyjno-pomiarowy, który wyposażony powinien być w:

kurki kulowe;

filtr przeciwpyłowy;

dwustopniowy reduktor ciśnienia;

gazomierz (na przykład miechowy);

przewody podłączeniowe wraz z kształtkami;

króćce do pomiaru gazu.

Gdy ciśnienie gazu w warunkach pomiaru jest większe niż 5 kPa, należy zamontować zestaw korekcyjny do przeliczania objętości gazu na warunki normalne. Przewody stalowe należy łączyć przez spawanie, a armaturę i urządzenia – za pomocą kołnierzy lub złączy gwintowanych (dla średnicy nie większej niż 50 mm).

Rysunek 7.8 Armatura szafek gazowych

a) przyłącze niskiego ciśnienia: 1 – przewód wlotowy, 2 – kurek główny, 3 – stelaż do montażu gazomierza, 4 – gazomierz,

5 – przewód wylotowy b) przyłącze średniego ciśnienia:

1 – przewód wlotowy, 2 – kurek główny, 3 – reduktor ciśnienia, 4 – stelaż montażowy, 5 – gazomierz, 6 – przewód wylotowy

Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007, s. 335

Przyłącze z zespołem gazowym może posiadać tylko jeden ciąg redukcyjny. Gazomierze mogą znajdować się wraz z urządzeniami zespołu gazowego.

10

Kurs: Sieci gazowe

Do armatury zaporowej na wejściu i wyjściu zalicza się kurki kulowe służące do odcięcia dopływu gazu przez dany odcinek przewodu oraz kurek główny odcinający dopływ gazu do instalacji wewnętrznej.

Do armatury kontrolno-pomiarowej zaliczamy między innymi manometry do pomiaru ciśnienia. Zaleca się, aby manometr był montowany na oddzielnym króćcu i był dodatkowo wyposażony w zawór kulowy w celu zamknięcia dopływu gazu w przypadku wymiany manometru.

Obudowę zespołu gazowego na przyłączu stanowi szafka gazomierzowa, która ma na celu zabezpieczenie armatury znajdującej się w niej (głównie kurka głównego) przed wpływami warunków atmosferycznych, uszkodzeniami mechanicznymi lub dostępem osób niepowołanych. Obudowa szafki gazowej ma umożliwiać jej łatwą lokalizację i dostęp do niej. Szafka powinna być wykonana z materiału przynajmniej trudno zapalnego. Wyróżnia się następujące rodzaje szafek: naścienna, wnękowa i wolnostojąca. Wymiary szafek zależą od ilości armatury, która ma się w nich znaleźć, standardowo jest to 600x600x250 mm. Szafki takie pozwalają na zamontowanie w nich kurka głównego z punktem gazowym i ciągiem redukcyjno-pomiarowym. Mają one fabrycznie kolor żółty i napis „gaz”. Jest to charakterystyczny kolor przeznaczony do oznaczania sieci i urządzeń gazowych.

Rysunek 7.9 Szafka gazowa naścienna

Źródło: Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007, s. 333

7.2 Miejsca instalowania elementów uzbrojenia gazociągów i przyłączy gazowych

7.2.1 Miejsca montażu uzbrojenia gazociągów4

W sieciach miejskich armaturę zaporowo-upustową montuje się najczęściej pod ziemią. W gazociągach wysokociśnieniowych zespoły takie lokalizuje się najczęściej nad ziemią. Odległości między poszczególnymi zespołami zaporowymi zależą od średnicy gazociągu, maksymalnego ciśnienia (MOP) oraz czasu opróżnienia z gazu ziemnego. Nie powinny one być większe niż:

4 Lebiedowski M., Uzbrojenie terenu – podręcznik, Politechnika Łódzka, Łódź 2004

11

Kurs: Sieci gazowe

18,0 km – dla gazociągów usytuowanych w pierwszej klasie lokalizacji;

36,0 km – dla gazociągów usytuowanych w drugiej i trzeciej klasie lokalizacji.

Rury ochronne wykorzystywane są w podziemnych gazociągach w miejscach przejść przez komunikację drogową, kolejową, tramwajową oraz na skrzyżowaniach z istniejącymi sieciami podziemnymi. Stosuje się je także wtedy, gdy nie jest zachowane wymagające zagłębienie przewodu gazowego.

Przewody węchowe montuje się na przewodach gazowych w miejscach, gdzie istnieje możliwość wydostania się gazu z gazociągu w wyniku na przykład nieszczelności. Największe prawdopodobieństwo pojawienia się nieszczelności gazociągu występuje w miejscach:

spawania styków rur;

połączeń kołnierzowych;

rozgałęzień przed i za przeszkodami terenowymi;

gdzie wydostający się gaz jest bardzo niebezpieczny.

Rury węchowe powinny być w szczególności zamontowane na gazociągach, które prowadzone są pod jezdnią asfaltową.

Odwadniacze montuje się na gazociągach wysokiego ciśnienia w najniżej położonych punktach.

Punkty do pomiaru ciśnienia instaluje się na ważniejszych punktach zasilania.

7.2.2 Miejsca montażu uzbrojenia przyłączy

Ogranicznik przepływu montuje się na przyłączu gazowym przed przejściem materiału przewodu PE w stal, jeśli sieć wykonana jest z PE.

Kurek główny montuje się na zewnątrz budynku w wentylowanej szafce przy ścianie, we wnęce ściennej lub w odległości nieprzekraczającej 10 metrów od zasilanego budynku. W zabudowie jednorodzinnej, zagrodowej i rekreacji indywidualnej możliwe jest montowanie kurka głównego w odległości większej niż 10 metrów od zasilanego budynku, w wentylowanej szafce, z dostępem od strony zewnętrznej działki. Odległości kurka głównego, instalowanego przy ścianie lub we wnęce ściennej, od poziomu terenu oraz od najbliższej krawędzi okna, drzwi lub innego otworu w budynku, powinny wynosić minimum pół metra. Dla zwartej zabudowy śródmiejskiej możliwe jest montowanie kurka głównego przed budynkiem poniżej poziomu terenu, z zachowaniem wymagań dla armatury zaporowej na sieci gazowej. Należy pamiętać, że miejsce lokalizacji kurka głównego musi być jednoznacznie oznakowane. Na budynku posiadającym więcej niż jeden kurek musi widnieć informacja o liczbie i miejscach ich montażu.

12

Kurs: Sieci gazowe

Rysunek 7.10 Lokalizacja kurka głównego

Źródło: http://www.instsani.pl/gazprzy.htm

Urządzenia redukcyjne należy instalować wyłącznie na zewnątrz budynku z zabezpieczeniem przed dostępem osób niepowołanych i uszkodzeniami mechanicznymi.

7.3 Literatura

7.3.1 Literatura obowiązkowa

Bąkowski K., Sieci i instalacje gazowe – poradnik, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2007;

Lebiedowski M., Uzbrojenie terenu – podręcznik, Politechnika Łódzka, Łódź 2004.

7.3.2 Literatura uzupełniająca

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowania (Dz.U. z 2013 r. Nr 0, poz. 640).

7.3.3 Netografia

Czym jest gaz ziemny?;

Tłocznie i stacje gazowe;

UKŁADY ZAPOROWO-UPUSTOWE;

Wentylacja mechaniczna;

13

Kurs: Sieci gazowe

Zasady montażu przyłączy gazowych.

7.4 Spis rysunków

Rysunek 7.1 Układ zaporowo-upustowy wysokiego ciśnienia ..................................................... 3

Rysunek 7.2 Układ zaporowo-upustowy wysokiego ciśnienia ..................................................... 4

Rysunek 7.3 Rura ochronna i przeciskowa z gazociągiem .............................................................. 5

Rysunek 7.4 Liniowy sączek węchowy ................................................................................................... 6

Rysunek 7.5 Odwadniacz wysokiego ciśnienia .................................................................................... 7

Rysunek 7.6 Kompensator dławikowy ................................................................................................... 7

Rysunek 7.7 Punkt pomiaru ciśnienia ..................................................................................................... 8

Rysunek 7.8 Armatura szafek gazowych ................................................................................................ 9

Rysunek 7.9 Szafka gazowa naścienna................................................................................................. 10

Rysunek 7.10 Lokalizacja kurka głównego ........................................................................................ 12

7.5 Spis treści

7 Elementy uzbrojenia gazociągów i przyłączy gazowych ........................................................ 2

7.1 Podział uzbrojenia gazociągów .................................................................................................................. 2 7.1.1 Uzbrojenie przyłączy gazowych ................................................................................................................................. 8

7.2 Miejsca instalowania elementów uzbrojenia gazociągów i przyłączy gazowych ............... 10 7.2.1 Miejsca montażu uzbrojenia gazociągów ............................................................................................................ 10 7.2.2 Miejsca montażu uzbrojenia przyłączy ................................................................................................................ 11

7.3 Literatura .......................................................................................................................................................... 12 7.3.1 Literatura obowiązkowa ............................................................................................................................................. 12 7.3.2 Literatura uzupełniająca ............................................................................................................................................. 12 7.3.3 Netografia .......................................................................................................................................................................... 12

7.4 Spis rysunków ................................................................................................................................................. 13