Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

131
Exploatare Extracție Tratare Transport Distribuție Cu rezervoare GPL Prin Conducte Generare energie Comercial Industrial Rezidențial Sisteme de alimentare cu gaze Capitolul III. Structura sistemului de alimentare cu gaze naturale. Schema generalã. Elemente componente. 0.Generelități. Sistemul de alimentare cu gaze SAGN este alcătuit din totalitatea instalatiilor, echipamentelor si dotarilor aferente acestora, funcţional, tehnologic și logic interconectate, destinate captãrii, tratãrii, distributiei si utilizãrii gazelor naturale. Drumul gazului, de la sursă până la consumatorii finali este lung. Schema funcțională generală a unui SAGN (figura 1) include în mod obligatoriu următoarele componente: Instalația de extracție Instalația de tratare a gazului după extracție, în scopul transportului la distanță; Rețeaua de transport; Sistemul de distribuție a gazului la nivelul localității: instalația de preluare a gazului din rețeaua de transport/stație reglare-măsurare-predare; rețeaua de repartiție; stașiile de reglare-măsurare zonale/de sector, rețeaua de distribuție de medie și joasă presiune, stațiile de reglare/măsurare, bransamentele, posturile de reglare/măsurare. Instalația de utilizare la consumator; U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații | Victoria COTOROBAI

Transcript of Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Page 1: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Exploatare Extracție

Tratare

Transport

Distribuție

Cu rezervoare GPLPrin Conducte

Generare energieComercial Industrial

Rezidențial

Pile de combustibilAutomobile funcționând pe gaz natural

Capitolul III.

Structura sistemului de alimentare cu gaze naturale. Schema generalã. Elemente componente.

0.Generelită i.ț

Sistemul de alimentare cu gaze – SAGN este alcătuit din totalitatea instalatiilor, echipamentelor si dotarilor aferente acestora, funcţional, tehnologic i logicș interconectate, destinate captãrii, tratãrii, distributiei si utilizãrii gazelor naturale.

Drumul gazului, de la sursă până la consumatorii finali este lung.

Schema func ională generală a unui ț SAGN (figura 1) include în mod obligatoriu următoarele componente:

Instala ia de extrac ieț ț Instala ia de tratare a gazului după extrac ie, în scopul transportului la distan ă;ț ț ț Re eaua de transport;ț Sistemul de distribu ie a gazului la nivelul localită ii: instala ia de preluare a gazului dinț ț ț

re eaua de transport/sta ie reglare-măsurare-predare; re eaua de reparti ie; sta iileț ț ț ț ș de reglare-măsurare zonale/de sector, re eaua de distribu ie de medie i joasăț ț ș presiune, sta iile de reglare/măsurare, bransamentele, posturile de reglare/măsurare.ț

Instala ia de utilizare la consumator;ț

Figura 1.

|

Page 2: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Figura 2.

În figura 2 este prezentată schema tehnologică a unui SAGN.

Un astfel de sistem poate să se întindă pe un areal foarte extis, depăşind în foarte multe cazuri graniţele naţionale.

În acest context, se disting, din punct de vedere administrativ următoarele sisteme: Sistemul Trans-National de Transport al Gazelor Naturale Sistemul National de Transport al Gazelor Naturale, S.N.T. este sistemul de

transport al gazelor naturale in regim de inalta presiune, de peste 6 bari, constituit din conducte magistrale, precum si din toate instalatiile, echipamentele si dotarile aferente acestora, prin care se asigura preluarea gazelor naturale extrase din perimetrele de exploatare sau a celor provenite din import si transportul acestora in vederea livrarii catre distribuitori, consumatorii directi, la export si/sau la inmagazinare.

Sistem de Transport si/sau de Distributie, ansamblul retelelor de transport si/sau de distributie a gazelor naturale conectate intre ele, inclusiv instalatiile si echipamentele aferente. O schemă tehnică generală a unui astfel de sistem, până la nivelul sistemului de distributie este prezentată în figura 3.

Fig. 3 - Schema sistemului de alimentare cu gaz: 1. Sonda pentru extractie; 2. Încãlzitor; 3. Ventil de reglare a presiunii gazului; 4. Separator de apã; 5. Compensator; 6. Separator de ulei; 7. Conductã de transport;

|

Page 3: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

1.Resurse de gaze naturale. Zăcăminte naturale de gaze.

1.0. Generalități.

Gazele naturale se găsesc stocate în scoarța terestră, la adâncimi mici, medii și mari, (peste 150 Km) în depozite cunoscute sub denumirea de zăcăminte (figura 4.).

Ele pot fi de proveniență :

Biogenă din depuneri organice (resturi fosile de plante și animale) care, în decursul timpului și în condiții favorabile (de temperatură și presiune și în prezența bacteriilor, enzimelor și acțiunii catalitice a unor minerale) au fost transformate în hidrocarburi și s-au acumulat în cantități mari.

Abiogene, obținute în condiții de presiune și temperaturi mult mai ridicate, în profunzimea scoarței terestre (peste 150 km), în prezența diamantelor (conform studiilor echipei lu i Henry

Scott de la Universitea Indiana din South Bend).

Zăcămintele de gazele naturale biogene (libere și cele de sondă) sunt alcătuite din alternanțe de straturi colectoare permeabile (nisipuri, calcare, dolomite) despărțite prin orizonturi impermeabile din argile și marne compacte.

În straturile colectoare gazele sunt închise la presiuni determinate de condițiile geometrice, de ordinul a 20-30 MPa.

Gazele se colectează la partea superioară a straturilor permeabile, în cupole (numite boltiri) sau anticlinale, la baza cărora se află apă, în cazul gazelor libere, sau țiței, în cazul gazelor de condensare.

Anticlinale au flancuri cu înclinări și întinderi variabile, și sunt despărțite între ele prin sinclinale. Straturile productive pot avea grosimi de ordinul zecilor sau chiar sutelor de metri și întinderi variabile.

Gazele naturale pot fi cantonate în orizonturi singulare sau suprapuse, separate de prezența unor straturi impermeabile.

Totalitatea straturilor care pot fi exploatate în condiții eficiente constituie orizonturile gazeifere.

Cantitatea de gaze acumulate depinde de volumul stratului colector și de presiunea din strat.

Pentru a concepe și a exploata în mod optim instalația de extracție este necesară în prealabil prospectarea zăcămintelor și determinarea proprietăților de interes ale componentelor zăcămintelor. Înteresează proprietățile rocilor, gazelor, apei și țițeiului.

1.1.Proprietăţile rocilor colectoareLa prospectarea resurselor de gaze naturale i pentru proiectareaș

echipamentelor de extrac ie interesează următoarele caracteristici : porozitate, ț

|

Figura. 4.

Page 4: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PorozitateaPorozitatea este proprietatea rocii de a prezenta spaţii libere numite pori sau fisuri. Deci,porozitatea măsoară capacitatea rocii de a înmagazina fluide. În probleme de proiectarea exploatării se operează cu două tipuri de porozitate:- O porozitate efectivă, definită ca raport între volumul de pori (Vp) şi volumul brut alsistemului rocă--pori (Vb):

- O porozitate dinamică, utilizată în problemele de dislocuire a ţiţeiului de către alt fluid, care se poate calcula cu relaţia:

unde: este un coeficient al utilizării spaţiului de pori, care ia în consideraţie faptul că, în condiţii reale de zăcământ, agentul de dislocuire nu spală complet ţiţeiul din spaţiul poros.Porozitatea este o funcţie de loc şi timp:Ia adâncimi mari, rocile colectoare au porozităţi mai reduse decât ale rocilor situate la adâncimi mai mici; rocile mai "bătrâne" (geologic) au porozităţi mai mici decât ale rocilor mai "tinere".Porozitatea este o funcţie de natura rocilor: rocile sedimentare pot fi caracterizate printr-o porozitate granulară/ porozitate

primară (caracteristică relativă la porii dintre particulele de nisip, forma iț concomitent cu roca);

rocile de precipitare fizico-chimică (rocile carbonatice), pot fi caracterizate printr-o porozitate fisurală (de fisuri)/ porozitate secundară (deoarece a luat naştere după geneza rocii, în urma unor mişcări orogenice).

rocile sedimentare în care pot apărea fisuri pot fi caracterizate prin ambele tipuri de porozitate în acelaşi colector.

Porozitatea recilor sedimentare variază între limite extrem de largi: de la câteva procente până la 45-50%. Pentru rocile colectoare de ţiţei, porozitatea predominantă este între 20 şi 30%, iar pentru rocile colectoare de gaze, între 5 şi 15%. Porozitatea fisurală nu depăşeşte, în general, 2%.După dimensiunea lor, fisurile pot fi microfisuri sau macrofisuri.Porozitatea efectivă are o variaţie exponenţială cu presiunea, mai exact cu variaţiapresiunii. Astfel, porozitatea efectivă la un moment t al exploatării poate fi calculată cu ecuaţia:

unde: mo este porozitatea efectivă a colectorului, Ia presiunea iniţială:p - presiunea de referinţă;p0 - presiunea iniţială de zăcământ. p - coeficientul de compresibilitate a porilor.Forma simplificată a acesteia este

Porozitatea este influen ată i de temperatură, dar într-o măsură mult mai redusă.ț șProcesele de exploatare sunt, în marea lor majoritate izoterme, caz în care influenţă poate fi neglijată. În proiectarea exploatării, nu se ia în considera ie influenţa presiunii asupraț porozităţii.

|

Page 5: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Cunoaşterea porozităţii efective este necesară în calculele de evaluare a resurselor dehidrocarburi, la stabilirea capacităţii energetice a zăcământului. la alegerea metodei de intensificare sau îmbunătăţire a recuperării etc.Porozitatea se poate determina prin metode fizice (măsurători pe carote în laborator) şi prin metode geofizice (din curbele de rezistivitate). Saturaţia în fluideÎn porii rocii colectoare pot fi prezente următoarele fluide: apă, ţiţei şi gaze. Prin urmare, se poate vorbi de o saturaţie în apă, o saturaţie în ţiţei şi o saturaţie în gaze. Numeric, saturaţia se exprimă ca raport între volumul de fluid din pori şi volumul respectiv de pori şi poate lua valori între 0 şi 1, respectiv între 0% şi 100% . Într-un anumit volum de pori pot coexista toate cele trei fluide menţionate, dar suma saturaţiilor va fi întotdeauna 1, respectiv 100%. În cazul general al unui zăcământ de ţiţei având o cupolă de gaze şi un acvifer adiacent, distribuţia saturaţiilor este următoarea: o saturaţie în apă ireductibilă şi una în gaze în cupola de gaze; o saturaţie în apă ireductibilă, ţiţei şi gaze în zona productivă şi o saturaţie în apă în acviferul adiacent. În acvifer, porii rocii sunt saturaţi în întregime cu apă (Sa = 1). Saturaţia în apă ireductibilă, pentru un anumit zăcământ, rămâne invariabilă în procesul de exploatare. De asemenea, saturaţia în gazele din cupolă rămâne invariabilă. Modificări ale saturaţiilor apar doar în zona productivă, când presiunea de zăcământ este mai mică decât presiunea de saturaţie.Deci, în zona productivă saturaţia în fluide este o funcţie de timp. Astfel, în momentul iniţial al exploatării, vom avea următoarea distribuţie a saturaţiilor:

În timpul exploatării, datorită fenomenului de ieşire a gazelor din soluţie, această distribuţie a saturaţiilor se va modifica în felul următor:

În cazul pătrunderii apei din acvifer în zona productivă sau în cazul unor procese dedislocuire a ţiţeiului de către apă, saturaţia în apă depăşeşte valoarea saturaţiei în apăireductibilă. În problemele de dislocuire se mai operează şi cu noţiunea de saturaţie în ţiţei remanent (Str), care reprezintă valoarea minimă la care poate fi redusă saturaţia în ţiţei prin procesul de exploatare.Cunoaşterea saturaţiilor în fluide este importantă la evaluarea resurselor şi a rezervelor de hidrocarburi şi la prevederea comportării zăcămintelor în exploatare. Determinarea saturaţiilor se poate realiza cu ajutorul metodelor fizice (determinări în laborator, pe carote mecanice), prin metode geofizice (din curbele de rezistivitate) sau prin calcule (pe baza ecuaţiilor de bilanţ, folosindu-se datele de producţie). PermeabilitateaPermeabilitatea se referă la proprietatea unui mediu de a permite curgerea fluidelor prin el. În proiectarea exploatării se operează cu toate cele trei categorii de permeabilitate cunoscute: absolută, efectivă (sau de fază) şi relativă.Permeabilitatea absolută a unui colector reprezintă permeabilitatea măsurată faţă de o fază când porii rocii sunt saturaţi numai cu fluidul respectiv.Permeabilitatea efectivă este permeabilitatea măsurată faţă de o anumită fază când înporii rocii sunt prezente două sau mai multe faze (fluide). Din acest motiv i se mai spune şi permeabilitate de fază. Aceasta este întotdeauna mai mică decât permeabilitatea absolută. Prezenţa în porii rocii a altui fluid, chiar la saturaţia la care acesta nu se deplasează,

|

Page 6: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

determină reducerea permeabilităţii colectorului faţă de fluidul de referinţă. Se poate vorbi astfel, de o permeabilitate efectivă faţă de apă, o permeabilitate efectivă faţă de ţiţei şi o permeabilitate efectivă faţă de gaze.Permeabilitatea absolută, respectiv cea efectivă, se exprimă, în S.I., în m, iar în unităţi mixte (practice) se exprimă în Darcy (1 D = 10-12 m2).Permeabilitatea relativă se exprimă ca raport între permeabilitatea efectivă şi cea absolută, pentru acelaşi zăcământ. Se poate exprima i o permeaș bilitate relativă faţă de apă, o permeabilitate relativă faţă de ţiţei şi o permeabilitate relativă faţă de gaze.Permeabilitatea relativă este o mărime adimensională şi ia valori între 0 şi 1. Când mai multe fluide curg simultan prin acelaşi colector, suma permeabilităţilor relative faţă de acestea este totdeauna mai mică decât 1. Utilizarea permeabilităţilor relative se face în scopul simplificarea calculelor.Permeabilitatea efectivă şi cea relativă variază în funcţie de saturaţia în fluide. Pentru calculele de prospectare este necesară cunoaşterea acestei dependenţe care se stabile te în general pe modele prexperimentale, în laborator.șÎn procesele de exploatare pot apărea diverse situaţii în ce priveşte curgerea fluidelor în zăcământ:a) curgerea bifazică a ţiţeiului şi a gazelor, când p < ps sau în procesele de dislocuire a ţiţeiului relative – saturaţie cu gaze;a) curgerea bifazică a ţiţeiului şi a apei în procesele de dislocuire a ţiţeiului de către apă;c) curgerea trifazică a ţiţeiului, gazelor şi apei, situaţie mai rar întâlnită;d) curgerea monofazică (omogenă) a ţiţeiului când p > ps1;e) curgerea monofazică (omogenă) a apei în acvifer.Pentru fiecare din aceste situaţii, se găseşte în literatura despecialitate o serie de modele empirice care permit calculul permeabilităţilor relative. Se vor reţine în continuare numai două dintre aceste modele.Se consideră că permeabilitatea relativă faţă de apă nu este dependentă de saturaţia în gaze, iar permeabilitatea relativă faţă de gaze nu depinde de saturaţia în apă.Permeabilitatea este o funcţie de loc şi timp. Astfel colectoarele mai vechi şi situate laadâncimi mai mari au permeabilităţi mai reduse comparativ cu cele aflate Ia adâncimi mai mici şi mai tinere pe scara timpului geologic.Permeabilitatea este influenţată de variaţia de presiune după o lege exponenţială deforma:

unde: ko este permeabilitatea iniţială a colectorului;po - presiunea iniţială de zăcământ;p - presiunea de zăcământ, la momentul considerat:ak coeficient de variaţie a permeabilităţii.Practic acestă varia ie se exprimă prin forma simplificată:ț

Permeabilitatea este influen ată de temperatură, mai ales în cazul aplicării metodelorț termice de recuperare, dar mecanismele care provoacă modificarea permeabilităţii nu sunt pe deplin elucidate. Nu sunt elucidate, de asemenea, aspectele legate de permeabilitatea colectoarelor fisurate.

1 p reprezintă presiunea de zăcământ, iar ps este presiunea de saturaţie aţiţeiului din zăcământul respectiv

|

Page 7: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Alcătuirea structurală a mediului solid poate avea o influenţă considerabilă asuprapermeabilităţii. Astfel, dacă într-un colector având în compoziţia sa un procent ridicat de minerale argiloase (în special montmorillonite) se injectează fluide polare, are loc fenomenul de umflare a mineralelor argiloase având drept consecinţă reducerea drastică a permeabilităţii. Acest fenomen este ireversibil în condiţii de zăcământ.În general, rocile prezintă anizotropie în ce priveşte permeabilitatea, adică permeabilitatea prezintă valori diferite pe diverse direcţii în zăcământ. Astfel, se poate defini o permeabilitate paralelă cu direcţia de sedimentare (stratificare) numită adesea permeabilitate orizontală şi o permeabilitate perpendiculară pe direcţia de stratificare numită şi permeabilitate verticală.În cele mai multe cazuri, valorile celor două permeabilităţi diferă sensibil.

1.2.Proprietăţile ţiţeiurilor

Referitor la petrol, în ac iunile de prospectare i proiectare intereseazăț ș solubilitatea gazelor în ţiţei, factorii de volum ai ţiţeiului, elasticitatea, vâscozitatea dinamică a i eiului.ț ț Solubilitatea gazelor în ţiţei. Raţia de soluţieSolubilitatea gazelor în ţiţei este influenţată de presiune, temperatură, natura ţiţeiuluisolvent şi a gazului solut. Solubilitatea creşte cu creşterea presiunii şi scade cu creştereatemperaturii. În ce priveşte natura celor două faze, solubilitatea este cu atât mai bună cu cât natura ţiţeiului şi a gazelor sunt mai apropiate. Solubilitatea se exprimă cu ajutorul raţiei de soluţie, definită ca fiind cantitatea de gaze, în m3N/m3, dizolvată într-un metru cub de ţiţei, în condiţii de zăcământ.

Factorii de volum ai ţiţeiuluiFactorul de volum monofazic al ţiţeiului - bt se defineşte ca fiind raportul dintre volumulocupat de o anumită cantitate de ţiţei în condiţii de zăcământ (deci, cu gaze în soluţie) şivolumul ocupat de aceeaşi cantitate de ţiţei în condiţii standard (fără gaze în soluţie).

Factorul de volum al ţiţeiului este adimensional, supraunitar, valoarea Iui depinzând de mărimea raţiei de soluţie, în sensul că un ţiţei cu raţie de soluţie mare va avea şi un factor de volum mareFactorul de volum bifazic - u se defineşte ca fiind raportul între volumul ocupat în zăcământ de ţiţeiul cu gaze în soluţie (Vt) şi de volumul gazelor libere ieşite din ţiţei (Vg) şi volumul ocupat de aceeaşi cantitate de ţiţei în condiţii standard (Vts).

Putem vorbi de factorul de volum bifazic numai sub presiunea de saturaţie. Factorul de volum bifazic se estimează cu relaţia:

unde: r0 este raţia de soluţie iniţială (Ia po), r este raţia de soluţie la presiunea de referinţă, iar bg este factorul de volum al gazelor Ia aceeaşi presiune p. Elasticitatea ţiţeiuluiElasticitatea ţiţeiului are sens numai pentru ţiţeiurile nesaturate, deoarece sub presiunea

|

Page 8: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

de saturaţie apar gazele libere în sistem şi, după cum s-a văzut în paragraful anterior, volumul fazei lichide se reduce. Elasticitatea se exprimă numeric prin intermediul coeficientului de compresibilitate al ţiţeiului, t care se poate calcula cu relaţia:

unde: bts şi bt0 sunt factorii de volum ai ţiţeiului Ia presiunea de saturaţie ps, respectiv Iapresiunea iniţială, p0. Coeficientul de compresibilitate al ţiţeiului variază între limite foarte largi: de Ia 7x1010Pa-1 la 140x1010Pa-1 . Viscozitatea dinamică a ţiţeiuluiViscozitatea dinamică a ţiţeiului scade cu creşterea temperaturii (fig. 2.4). Variaţiaviscozităţii ţiţeiului cu presiunea este redată în figura 2.20. Între p0 şi ps, viscozitatea ţiţeiului se reduce cu scăderea presiunii (fig. 2.5), ca pentru orice lichid. Sub presiunea de saturaţie, viscozitatea creşte cu reducerea presiunii, fenomen datorat ieşirii gazelor din soluţie.Viscozitatea ţiţeiului mai este influenţată, în mare măsură, de alcătuirea sa structurală. Acest aspect nu va fi abordat în capitolul de faţă, problematica fiind deosebit de complexă.Viscozitatea dinamică se exprimă în Pa.s (în S.I.), sau în cP.1.3. Proprietăţile gazelorFactorul de volum al gazelor bg, se defineşte ca fiind raportul între volumul ocupatde o anumită cantitate de gaze în condiţii de zăcământ şi volumul ocupat de aceeaşi cantitate de gaze în condiţii standard. Este adimensional şi subunitar. Calculul Iui g b se face plecându-se de la ecuaţia de stare a gazelor reale scrisă pentru condiţii de zăcământ, respectiv pentru condiţii standard:pzVz = ZzRTz psVs = ZsRTs unde: p este presiunea;V - volumul ocupat de gaze;Z - factorul de abatere de Ia legea gazelor perfecte;R - constanta universală a gazelor;T – temperatura.Indicii z şi s se referă la condiţii de zăcământ, respectiv standard.

Z se estimează în funcţie de presiunile pseudoreduse şi de temperatura pseudoredusă,definite ca:

unde: p şi T sunt presiunea de referinţă, respectiv temperatura de zăcământ, iar ppc şi Tpc sunt presiunea şi temperatura pseudocritice. Acestea din urmă se calculează cu relaţiile:

,

|

Page 9: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

unde: pci şi Tci sunt presiunile critice, respectiv temperaturile critice ale componenţilor i (metan, etan, propan etc.), iar yi este fracţia molară a componentului i. Aceasta presupune cunoaşterea compoziţiei amestecului gazos. În cazul în care nu se dispune de analiza gazului respectiv, dar se cunoaşte densitatea relativă a gazelor (simplu de determinat), se poate utiliza o diagramă din care se determină direct presiunile şi temperaturile pseudocritice. Viscozitatea dinamică a gazelor.Aceasta creşte cu creşterea temperaturii, datorită creşterii agitaţiei moleculare (intensificării frecărilor interne). De asemenea, viscozitatea creşte cu creşterea presiunii. Natura gazelor influenţează viscozitatea, în sensul că prezenţa unor componenţi mai grei, precum şi a unor gaze considerate "impurităţi" (H2S, CO2, N2) conduce Ia creşterea viscozităţii gazelor. Dacă se cunoaşte compoziţia gazelor, viscozitatea dinamică a gazelor poate fi estimată practic cu ajutorul unor diagrame (figura 5) func ie de viscozitatea dinamică a gazelor ț la presiunea de 1 bar 1 şi temperatura de zăcământ, în funcţie de masa moleculară medie. Masa moleculara medie se calculează cu relaţia:

unde: Mi este masa moleculară a componentului i, yi fiind fracţia molară a acestuia.Dacă nu se cunoaşte compoziţia gazelor, se utilizează densitatea relativă a gazelor. Dacă gazele conţin „impurităţi", la valoarea viscozităţii 1 citită în diagrama, se adaugă corecţia de viscozitate 1, determinată din diagramele auxiliare. În continuare, se

citeşte din diagrama din figura 6 raportul , de unde rezultă mărimea viscozităţii dinamice a gazelor în condiţii de zăcământ.

Fig. 5.Estimarea viscozităţii dinamice a gazelor, la presiuneaatmosferică şi temperatura de zăcământ.

|

Page 10: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Fig. 6. Estimarea viscozităţii dinamice a gazelor în funcţie de parametrii pseudo-reduşi.

1.3. Proprietăţile apelor de zăcământ Solubilitatea gazelor în apa de zăcământ

Solubilitatea gazelor în apa de zăcământ este mult mai redusă decât în ţiţei, dar nu este de neglijat. Aceasta creşte cu creşterea presiunii. Cu creşterea temperaturii, solubilitatea gazelor în apă scade, dar Ia presiuni mari (peste 100 bar), dincolo de temperatura de circa 700C solubilitatea creşte din nou. Solubilitatea gazelor este mai mică în apa mineralizată decât în cea distilată. Solubilitatea gazelor în apa mineralizată de zăcământ se calculează cu relaţia:

unde: G este solubilitatea gazelor (raţia de soluţie) în apa distilată, în m3N/m3;X - mineralizaţia (salinitatea) apei, în meq/l, determinată prin analize de laborator;Y - corecţia salinităţii cu temperatura.

Viscozitatea dinamică a apei de zăcământViscozitatea dinamică a apei de zăcământ este un parametru sensibil în special, la variaţia structurii. Ea scade cu creşterea temperaturii şi creşte cu creşterea concentraţiei în săruri.Legea de variaţie a viscozităţii în funcţie de concentraţia în electroliţi este de forma:

unde: a0 este viscozitatea dinamică apei pure;C - concentraţia electrolitului;A şi B - constante caracteristice solutului.Pentru majoritatea problemelor legate de practica exploatării zăcămintelor de hidrocarburi fluide se consideră că viscozitatea apei mineralizate nu ar depinde de presiune. În condiţii de zăcământ, în lipsa unor date corespunzătoare, se consideră că ridicarea viscozităţii datorită mineralizării este compensată de dizolvarea gazelor.

|

Page 11: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Elasticitatea apei de zăcământCa urmare a structurii sale, ar trebui ca apa să fie mult mai compresibilă (elastică) decât alte lichide, dar nu este tocmai aşa.Compresibilitatea apei este influenţată de presiune, de temperatură, de concentraţia în electroliţi (mineralizaţie) şi de prezenţa gazelor în soluţie. Compresibilitatea apei prezintă un minim (punct critic) în jurul temperaturii de 50oC. Efectul adăugării de electroliţi asupra compresibilităţii este mic, dar important. Solubilizarea gazelor în apă exercită o influenţă mai mare asupra compresibilităţii. Coeficientul de compresibilitate al apei mineralizate de zăcământ cu gaze în soluţie se poate calcula cu relaţia:

unde a este coeficientul de compresibilitate al apei distilate fără gaze în soluţie, iar G

este solubilitatea gazelor (raţia de soluţie) în apa mineralizată de zăcământ. Apa cu gaze în soluţie este mai compresibilă decât apa fără gaze în soluţie.

1.4. Evaluarea resurselor şi a rezervelor zăcămintelor de hidrocarburi fluide.

Clasificarea resurselor şi a rezervelorPrin resursă geologică de hidrocarburi al unei unităţi hidrodinamice se înţelege cantitatea de hidrocarburi fluide din acumulările naturale descoperite şi nedescoperite, prognozate pe structuri neevidenţiate (presupuse pe baza unor considerente geostatistice), ce ar putea fi descoperite în cadrul unităţilor structurale majore. Resursele geologice depind în exclusivitate de factori naturali, geologici, fizici şi fizico-chimici specifici acumulării; volumul zonei productive, natura şi proprietăţile sistemului rocă colectoare-fluide, presiunea iniţială şi temperatura de zăcământ. Prin rezervă se înţelege partea din resursa geologică despre care se consideră că poate fi extrasă din zăcământ până la sfârşitul vieţii unui zăcământ, printr-o variantă de exploatare sau printr-o succesiune de variante de exploatare, în condiţii tehnico-economice corespunzătoare, folosindu-se tehnologii curente.După gradul de cunoaştere realizat, rezervele se clasifică în trei categorii: "dovedite", "probabile" şi "posibile".Rezervele "dovedite", sunt rezervele zăcămintelor aflate în curs de exploatare, cât şi ale celor al căror stadiu de investigare permite realizarea proiectului de exploatare. Aceste rezerve se împart la rândul lor, în „dovedite dezvoltate" şi "dovedite nedezvoltate". La acestea se admite o probabilitate de 90% (10%).În categoria rezervelor "dovedite dezvoltate" intră cantităţile de hidrocarburi extrase şi cele estimate că se pot obţine ca urmare a tehnologiilor de extracţie aplicate la data de referinţă, inclusiv cele care conduc la obţinerea de rezerve secundare.În categoria rezervelor "dovedite nedezvoltate" intră cantităţile de hidrocarburi estimate că se pot obţine ca urmare a tehnologiilor de extracţie proiectate la data de referinţă, inclusiv cele care conduc la obţinerea de rezerve secundare.În categoria rezervelor "probabile" intră rezervele al căror grad de cunoaştere nuîntruneşte condiţiile clasificării lor ca rezerve "dovedite", dar care se apreciază că se vor putea extrage în viitor în condiţiile tehnice cunoscute şi economice estimate. Acestea pot proveni fie din extinderea rezervelor "dovedite” din cadrul aceluiaşi zăcământ, fie din cele situate în zone nou descoperite, cu zăcăminte insuficient conturate, pentru care s-au obţinut date privind prezenţa hidrocarburilor cu caracter comercial, prin probe de producţie realizate în cel puţin o sondă. Tot în această

|

Page 12: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

categorie mai pot fi incluse cantităţile de hidrocarburi ce ar rezulta ca aport suplimentar al sondelor de completare sau înlocuire de gabarit de exploatare, neproiectate, dar posibil de realizat, precum şi cele ce ar putea rezulta prin aplicarea unor metode de recuperare secundară. Se admite, la evaluarea acestor rezerve, o probabilitate de50% ( 50%).Rezervele "posibile” sunt cele considerate că se vor putea extrage din resurse geologice evaluate pe structuri descoperite prin prospecţiuni seismice, pe care a fost pusă în evidenţă prezenţa colectoarelor în cel puţin o sondă şi există indicaţii asupra prezenţei hidrocarburilor (din diagrafii geofizice), precum şi cele în extinderea rezervelor "probabile" din cadrul unor structuri insuficient conturate. La acestea se admite a probabilitate de 20% (80%).După sursa de energie care determină mecanismul de dislocuire din zăcământ, rezervele de ţiţei se clasifică în:a) rezerve primare obţinute prin energia naturală a zăcământului;b) rezerve secundare obţinute în urma complementării energiei de zăcământ (injecţie de apă sau gaze, metode termice, injecţie de fluide miscibile, injecţie de soluţii alcaline etc.).Rezervele de condensat obţinute suplimentar, ca efect al reinjectării gazelor sărace, seclasifică în grupa rezervelor secundare.Este de menţionat caracterul dinamic al rezervelor. Astfel, pe baza datelor acumulate,rezervele pot promova de la categorii inferioare (unde gradul de cunoaştere este mai redus) la cele superioare (unde gradul de cunoaştere este mai avansat). De asemenea, pe măsura perfecţionării tehnologiilor de extracţie, prin îmbunătăţirea metodelor de recuperare, rezervele pot creşte. Pe de altă parte, dacă sunt aplicate metode şi tehnologii de recuperare neadecvate zăcămintelor respective, care conduc, spre exemplu, la blocarea fizico-chimică a colectorului, rezervele pot, dimpotrivă, să scadă fată de cele estimate.

2.Captarea gazelor

Extragerea gazelor se realizează cu ajutorul sondelor forate până la stratul impermeabil. Acestea ies la suprafață sub influența presiunii geologice, cu viteze și respectiv debite mari (milioane m3/zi).

Presiunea inițială a gazului în strat depinde de adâncimea acestuia și se află în echilibru cu presiunea hidrostatică a apei sau a țițeiului existent în zăcământ. Aceasta crește cu 0.0981 MPa, la fiecare 10 m adâncime.

Exploatarea gazelor se poate face în două regimuri distincte:

Gaz-gaz, când gazele sunt libere, cantonate în orizonturi uscate. Presiunea de strat este determinată de gazele de substituție din zonele învecinate, care expandează și ocupă volum gazelor extrase. Acest regim se numește-regimul de expansiune a gazelor.

Gaz-apă, volumul gazelor extrase este substituit de apa extrasă.

În situațiile ideale, substituția gazelor se realizează concomitent cu extracția, determinând menținerea presiunii de strat, la valori constante. În realitate însă, datorită diferențelor de vâscozitate a fluidelor și de permeabilitate a stratului pentru apă și gaz, evoluția gazului este mai rapidă decât a apei, iar presiunea în zăcământ se reduce în timp.

Majoritatea zăcămintelor de gaze au coeficient de substituție redus.

|

Page 13: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Coeficientul de substituție este raportul dintre volumul aferent Va și volumul de gaz extras Ve, în intervalul de timp considerat și în condițiile presiunii de strat.

Pe măsura exploatării, valoarea acestui coeficient crește (se reduce presiunea gazului în timp).

Cunoașterea regimului real de presiuni în zăcământ are o importanță majoră pentru exploatarea eficientă a caestuia.

Captarea gazelor se face prin intermediul sondelor de extractie, la temperatura si presiunea existentã în zăcământele. Explotarea gazelor se poate realiza prin sonde amplasate pe uscat sau pe platforme marine.

Gazele pãtrund în coloana de exploatare, perforatã în zona orizontului productiv, de unde, prin intermediul coloanei de captare, sunt preluate în instalatia de colectare. Presiunea în coloanã si în capul de eruptie este controlatã si corectatã prin intermediul dispozitivelor de reglaj, (fig.7).

1.Coloanã de foraj;2.Coloanã de exploatare;3.Orificii;4.Coloana de extractie;5.Dispozitiv pentru suspendarea tevilor de extractie;6. Dispozitiv de reglare a debitului;7. Robinet de retinere;8 - 9. Manometru;10. Tevi;11. Robinet cu sertar;12. Racord superior.

Fig. 7 - Sonda pentru captarea gezelor

2. Tratarea gazelor .Gazele naturale extrase din depozitele naturale au în compozi ia lor, pe lângă cazeleț combustibile, i alte gaze i componente indezirabile în procesul de combustie i celș ș ș de transport i distribu ie, motiv pentru care acestea sunt supuse unor procese deș ț tratare la sursă i în diferite puncte caracteristice ale schemei sistemului deș alimentare cu gaze.

În plus, pentru a putea fi transportate în condi ii eficiente acestea trebuiesc supuseț unor procese de tratare referitoare la modificările de presiuni i volume, respectivș unor procese de comprimare i destindere.ș

Pentru manipularea în condi ii de siguran ă, se impune i o tratare a gazelor naturaleț ț ș în scopul odorizării acestora.

|

Page 14: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

În consecin ă, procesele de tratare a gazelor se referă la:ț

Epurarea acestora: Separarea mecanică a a impurită ilorț separarea vaporilor de apã; reducerea sulfului, bioxidului de carbon i azotului,ș reducerea con inutului hidrocarburilor condensabile.ț

Modificarea presiunii: comprimarea i destinderea acestora;ș Odorizarea.

2.1. Epurarea gazelor.

Epurarea gazelor se poate realiza, în raport cu con inutul de impurită iț ț indezirabile, respectiv natura, caracteristicile i concentra ia acestora, prin procedeeș ț de tratare: Mecanică:

─ separare vapori de apă: prin decantare gravita ională i separare centrifugală.ț ș─ extragere impurită i solide/desprăfuireț

Termică: extragere apă prin răcirea gazelor comprimate, destindere i separareș gravita ională;ț

Chimică: extragere apă prin procesul de adsorb ie sau absorb ie.ț ț Mixte.

Metodele de epurarea i instala iile pot servi la reducereaș ț con inutului/eliminarea uneia sau a mai multor componente indezirabile.ț

2.1.1. Separarea mecanică a impurită ilorț .

Este utilizată pentru extragerea vaporilor de apă, picăturilor de i ei, sauț ț particolelor solide. Ca urmare a posibilelor efecte negative ale impurită ilor asupraț componentelor sistemului de transport i distribu ie procesul de separare trebuieș ț realizat imediat după extrac ie în scopul protejării acestuia. Printre efectele negativeț ale interac iunii impurită ilor asupra componentelor sistemului enumerăm: ț ț

Coroziunea componentelor mecanice ale instala iei generată de vaporii deț apă;

Mic orarea debitului de gaz transportabil ca urmare a condensării vaporilorș de apă;

Crearea de clorhidra i prin combinarea, în anumite condi ii de temperatură iț ț ș presiune (figura 8), a hidrocarburilor dezirabile (metan, etan, butan, propan...) cu apa, clorhidra i care sunt u or disociabili.ț ș

În urma combinării cu apa a gazelor naturale rezultă combina ii de clorhidra iț ț relativ mult mai stabile decât în cazul clorhidra ilor ob inu i prin combinareaț ț ț hidrocarburilor simple cu apă.

Prin acumularea acestora în punctele joase ale diferitelor păr i ale sistemului potț conduce în timp la opturarea completă a sec iunii de trecere.ț

|

Page 15: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Figura 8:

În figura 9 sunt prezentate curbele critice de formare a clorhidra ilor metanului iț ș gazelor naturale pentru diferite condi ii de stare (presiune, temperaturi): pentru stăriț cu puncte situate în stânga sus sunt create condi iile de apari ie a clorhidra ilor iarț ț ț cele din dreapta jos sunt create condi iile de disociere. ț

Impurită ile sub formă de praf aflate în gaze pot conduce la eroziunea orificiilorț de trecere ale ventilelor, arzătoarelor, camerelor de măsurare ale contoarelor, scaunelor ventilelor de reducere a presiunilor...

Figura 9.

Separarea apei i a impurită ilor se poate realiza cu ajutorul:ș ț Separatoarelor gravita ionaleț

|

1.metan

2,3,4,5,6,7-gaze naturale

=0.6,0.7,0.8,0.9,1

1.etan

2. Etan

3.propan

Page 16: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Separarea centrifugală Separarea mixtă

Separarea impurită ilor se poate realiza cu ajutorul filtrelor de desprăfuire.țCondensarea vaporilor de apă are loc ca urmare a reducerii presiunii si temperaturii

gazelor prin laminare adiabaticã, la trecerea printr-un ventil de laminare.Separarea vaporilor se realizeazã dupã condensare, în separatoare gravimetrice sau

centrifugale.

Separatoarelor gravita ionaleț

Separatoarele gravimetrice (fig.10) sunt alcãtuie dintr-un tronson de conductã cu sectiunea mai mare decât cea a conductei de transport, numit vas de separare, racordat la partea inferioarã, prin intermediul unor țevi de legătură, la un vas colector, din care condensul este evacuat periodic. Datorită reducerii vitezei de curgere a gazelor la intrarea în separator (ca urmare a creșterii secțiunii de curgere și schimbării direcției de curgere), picăturile de apă și țiței aflate în gaze, cu densitate mai mare, se separă și depun în vasul colector. Pentru evacuarea lichidului, datorită faptului că lichidul se află la presiunea gazului din conductă este suficient ca robinetul 5 să fie deschis, iar apa va fi purjată în atmosferă.

Figura 10.Separator gravimetric: 1.conductă transport; 2. șicane; 3. Vas colector; 4. țevi de legătură; 5.robinet; 6. țeavă de purjare.

Separatoare centrifugale (Figura 11.)

În separatoarele centrifugale, gazele sunt introduse tangential si evacuate central.

Figura 11. 1. Coloana metalica cilindrica; 2. Stut lateral; 3. Partea tronconica; 4. Conducta de evacuare a apei; 5. Conducta de evacuare a gazului.

|

Page 17: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Separarea impurită ilor solide/prafului:ț

prin spălare

Se realizează cu ajutorul desprăfuitoarelor prin spălarea în baie de ulei (Fig. 12.).

Practic, gazele se trec peste suprafa a unui rezervor cu ulei u or. Nivelul uleiuluiț ș este men inut constant.ț

Figura 12. Desprăfuitoare prin spălare cu ulei

prin filtrare.

Filtrele sunt destinate re inerii particolelor de praf din gaze. În raport cuț dimensiunea acestora procesul de filtrare se poate realiza prin filtre care au la bază diferite principii de filtrare.

Cele mai utilizate sunt filtrele cu materiale poroase, cu intersi ii (pori) alese înț raport cu dimensiunea impurită ilor i eficien a de re inere dorită.isticileț ș ț ț materialului filtrant precum i cu debitul i domeniul de varia ie a presiunii gazuluiș ș ț ce trece prin filtru.

Acestea se diferen iază din punct de vedere constructiv i func ional în raport cuț ș ț natura i caracteristicile materialului filtrant.ș

În raport cu natura materialului filtrant se deosebesc filtre cu materiale ceramice i filtre cu materiale textile.ș

Gazul, cu particole de praf incluse este proiectat pe materialul filtrant (3), unde sunt reținute în interstiții. Curățarea filtrului se realizează prin acțiunea prin scuturare sau cu un jet de aer comprimat asupra materialului filtrant care trebuie în prealabil demontat.

|

1.corp

2.racord intrare

3.flanșe

4. 7. capac

5.plăci perforate

6.fund

8.ștuț evacuare

Page 18: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Figura 13. Filtru desprăfuire. A. Vedere de ansamblu; b. Secțiune transversală.

2.1.2.Epurarea prin tratarea termică a gazelor.

Reținerea vaporilor de apă din gaz, respectiv uscarea gazelor se poate realiza și prin procese de tratare termică a gazelor. Un astfel de proces este procesul de răcire prin comprimare și destindere ulterioară. Schema uzuală a unui astfel de proces este prezentată în figura 14.

Gazul umed, comprimat în prealabil la o presiune relativ mare este introdus în instalație prin serpentina 2, situată la partea inferioară a separatorului (1), unde se răcește, după care este trecut prin separatorul (3), unde gazul se destinde și apa se separă și depune la partea inferioară, de unde este evacuată la comanda regulatorului de nivel (5).Din separatorul 3, gazul și hidrogarburile sunt introduse în partea superioară a separatorului 1 unde sunt separate hidrocarburile condensate . Acestea sunt evacuate controlat prin acționarea regulatorului de nivel 6.Figura 14. Schema tehnologică uzuală a procesului de uscare prin răcire prin comprimare și destindere a gazelor

2.1.2.Epurarea prin tratarea chimică gazelor.

Uscarea gazelor se poate realiza i prin:ș răcirea chimică a gazelor prin introducerea de adsorban i;ț adsorb ia cu solu ie higroscopică;ț ț adsorb ia cu un adsorbant solid.ț

răcirea chimică a gazelor prin procesul de adsorb ie cu glicoli (ț Figura 15.).

Drept absorban i se utilizează glicolii concentra i (dietilenglicolul i trietilenglicolul),ț ț ș substan e cu o mare capacitate de re inere a apei, stabile din punct de vedere chimică. Unț ț alt avantaj este legat de faptul că aceste substan e nu sunt corozive. ț

Acest procedeu nu se aplică pentru uscarea gazelor cu con inut de apă sărată deoareceț sarea se depune în refierbător, având ca efectv întreruperea procesului.

Dezavantajul metodei constă în pierderi de glicoli ca urmare a antrenării picăturilor de

|

Page 19: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

glicoli în curentul de gaz i evaporarea acestora în coloana de rectificare.ș

Gazul natural în care se află i vaporii de apă este introdus pe la partea inferioară a coloanei cu talere (1) înș care se află absorbantul . Aici, vaporii de apă sunt absorbi i de glicolii nesatura i. Gazul uscat se ridică laț ț partea superioară de unde părăse te coloana, trecând în conducta de transport. Glicolul, diluat cu vaporiș de apă se colectează în partea inferioară a coloanei, în rezervorul 9, de unde ete trimis sub presiune în instala ia de rectificare/concentrare (6). Aceasta este compusă dintr-un refierbător (5), în care solu iaț ț este reîncălzită, apa încălzită fiind transformată în vapori, se separă de glicoli i se adună în parteaș superioară. Glicolul se depune la partea inferioară, este aspirat prin pompa 8 i introdus la parteaș superioară a coloanei 1, prin care coboară, mi cându-se în contracurent cu gazul ce trebuie tratat.șFigura 15. Schema instalației de uscare prin adsorbție cu glicoli. 1. Coloană adsorbție; 2. Separator de ceață; 3. Regulator de nivel; 4. Schimbător de căldură; 5.preîncălzitor; 6. Coloană de rectificare; rezervor de glicol; 8. Pompă; 9. Colector glicol diluat.

|

Page 20: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

adsorb ia cu solu ie higroscopică (ț ț Figura 16.).

Gazul natural în care se află i vapori de apăș este introdus pe la partea inferioară a coloanei (1) unde se află solu ie absorbantăț de clorură de calciu. Prin trecerea prin această solu ie apa este odsorbită iar aerulț este uscat, părăsind instala ia, prinț dispozitivul de separare (3), unde se re ineț solu ia antrenantă. țÎn coloana 1 se introduce clorură de calciu granulată i apă care contribue la dizolvareaș sării, până la atingerea concentra iei deț satura ie. Vaporii de apă re inu i din gazulț ț ț tratat diluiază solu ia i îi măre te volumulț ș ș dar concentra ia se reface prin dizolvareaț clorurii nedizolvate. Pe măsură ce cre teș volumul solu iei, solu ia este extrasă dinț ț instala ie i trimisă la regenerare, procesț ș realizat fie prin evaporarea apei în exces, fie prin extragerea completă a apei i calcinareaș clorurii de calciu.

Figura 16. Schema de uscare a gazului cu solu ie higroscopică/clorură de calciu. ț1.corp cilindric; 2. Racord intrare gaz; 3.dispozitiv re inere solu ie; 4. Racord evacuareț ț gaz uscat; 5. Material grosier.

adsorb ia cu un adsorbant solid (ț Figura 17.).

Schema instalației de uscare a gazului cu absorbant solid . 1. Aparat de contact cu absorbantul; 2. Aparat de contact pe regenerare; 3. Răcitor de gaz; 4. Separator; 5.suflantă; preîncălzitor de gaz.

|

Page 21: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 22: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 23: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 24: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 25: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 26: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 27: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 28: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 29: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 30: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Ridicarea presiunii se face prin intermediul compresoarelor, dupã purificarea gazelor în separatoare de impuritãti. Gazele cu presiune ridicatã sunt trecute prin saparatoarele de ulei si injectate în conducta de transport.

|

Page 31: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 32: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 33: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 34: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 35: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 36: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 37: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 38: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 39: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 40: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 41: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

4. Transportul si distributia gazelor. In functie de destinația rețelei în cadrul sistemului de transport si distribuție,

precum și funcție de materialul utilizat la realizarea rețelelor de conducte, în sistemele de alimentare cu gaze naturale se folosesc diferite regimuri de presiuni, dupã cum urmeazã:

presiune medie - intre 6 si 2 bar pentru conducte din otel si PE 100 si intre 4 si 2 bar pentru conducte din PE 80;

presiune redusã - intre 2 si 0,05 bar; presiune joasã - sub 0,05 bari.Transportul gazelor de la sursã la consumatori, localitãti sau mari industrii, se

realizeazã prin conducte magistrale, la presiune înaltã sau medie, în functie de presiunea zãcãmântului si de distanta de transport.

De la conductele magistrale, prin intermediul statiilor de predare, care realizeazã reducerea si reglarea presiunii, mãsurarea debitelor si odorizarea gazelor, sunt transmise în sistemele de distributie, sau direct la comsumatori.

Prin sistem de distributie a gazelor naturale într-o localitate, se întelege, după cum s-a precizat anterior, ansamblul de conducte si accesorii prin care se asigurã alimentarea utilizatorilor la debitele si presiunile necesare.

Principalele componente ale sistemului de distributie sunt, (fig.5): sursa de alimentare - reprezentatã prin statiile de reglare-măsurare de predare (S.R.M.P.)

- 2; retelele de repartitie - (R.R.) - 5, care asigurã alimentarea marilor consumatori industriali

si a statiilor de reglare-mãsurare de zonã sau sector; instalatiile de reglare a presiunii - reprezentate prin statiile de reglare-mãsurare de zonã,

de sector - 8, sau la mari consumatori industriali (S.R.M.) - 6; retelele de distributie (R.D.) - 10, care asigurã distributia gazelor de la instalatiile de

reglare - mãsurare de consumatori; bransamente (B) - 11, care alimenteazã consumatorii de la reteaua de distributie pânã la

posturile de reglare individuale (P.R.) - 12, sau direct, la instalatiile de utilizare 4.Pentru asigurarea exploatãrii si întretinerii în conditii de sigurantã si securitate, în

sistemele de distributie se integreazã dispozitivele si aparatura auxiliarã pentru mãsurã si control, de protectie contra coroziunii, pentru preluarea deformatiilor din variatii de temperaturã, pentru localizarea avariilor si scoaterea din functiune a diferitilor consumatori etc.

Cerintele principale pe care trebuie sã le îndeplineascã sistemele de distributie sunt urmãtoarele:

Sã asigure alimentarea neântreruptã a consumatorilor deserviti, la debitele și presiunile solicitate

Sã aibã o alcãtuire cât mai simplã și robustã, pentru a permite exploatarea și întretinerea în conditii de securitate;

Sã permitã sectionarea elementelor componente în vederea efectuãrii operatiunilor de exploatare și întretinere.

Alegerea treptelor de presiune se face in functie de marimea localitatii, de repartizarea numarului consumatorilor si cerintele de presiune ale acestora, in una din urmatoarele variante:

retea de repartitie cu presiune medie si retea de distributie cu presiune redusa;

|

Page 42: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

retea de distributie de presiune redusa. retea de repartitie cu presiune medie si retea de distributie cu presiune redusa; retea de distributie de presiune redusa.

Figura. Schema de principiu a unui sistem de alimentare cu gaze naturale

In instalatiile de utilizare industriale (fig. 6), se admit toate treptele de presiune mentionate anterior

Stabilirea presiunii pentru instalatiile de utilizare industriale, se face in functie de presiunea de regim a aparatelor de utilizare.

In instalatiile de utilizare neindustriale din cladiri civile (fig. 7), se admit urmatoarele trepte de presiune: in instalatiile exterioare: presiune redusa si/sau joasa; in instalatiile interioare: presiune joasa.

Conform normelor tehnice de propiectare-execuţie gaze în instalatiile de utilizare pentru cladiri de locuit se admite numai presiunea joasa, atat in instalatiile exterioare cat si in cele interioare. Fac excepţie de la aceste prevederi centralele termice montate in cladiri separate sau in cladiri civile (inclusiv de locuit) dotate cu instalatii de ardere pentru presiune redusa, pentru care se admite utilizarea presiunii de maxim 0,5 bar, cu conditia intrarii conductei din exterior direct in centrala.

|

Page 43: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

5.Instalații de reducere și reglare a presiunii gazelor. Stații de predare.

Stații și posturi de reglare și măsurare.

Sunt destinate reducerii și reglării presiunii gazelor în corelație cu regimul de presiune admise în sistemul de distribuție, rețelele de distribuție și consumatori.

Cerințele funcționale impun în general debitul de gaze și una dintre presiunile din aval sau amonte. Corespunzător acestor cerințe se poate acționa de maniera în care cealaltă presiune să fie menținută în limite constante. În general se cere menținerea constantă a presiunii din aval.

Aparatul prin care se realizează procesul de reglare se numește regulator de presiune.

Cea mai simplă instalație de reglare se numește panou de reglare și este alcătuită dintr-un regulator, montat între două robinete și racordat la colectoarele de presiune ridicată și respectiv reglată. Pentru monitorizarea presiunilor amonte/aval, cele două colectoare sunt prevăzute cu manometre.

Consumul de gaz variază în timp, dar prezintă o variație relativ mare de la sezonul rece (când gazul este utilizat și pentru încălzire) la sezonul cald.

Întrucât, prevederea unei instalații de reglare/măsurare care să funcționeze corect în tot domeniul de variație al debitului nu este posibil (regulatoarele de debit au capacități limitate de debit) se impune prevederea a două regulatoare, unul pentru vară și unul pentru iarnă. Ansamblul alcătuit din două panouri de reglare, echipate cu regulatoare de vară și de iarnă, și prevăzut cu o conductă care să permită by-pasarea unuia dintre panouri, conductă prevăzută cu un robinet de închidere este cunoscut sub denumirea de treaptă de reglare.

În plus, pe treptele de reglare se mai prevăd: termometre cu supape de siguranță și filtre pentru reținerea impurităților, amplasate înaintea regulatoarelor.

O treaptă reglare asigură un regim constant de presiune pe durata întregului an.

Ansamblul de aparate, accesorii, armaturi, amplasate in construcții proprii, în care se realizează reducerea și reglarea presiunii și măsurarea debitelor se numește stație de regare _măsurare .

Stațiile de reglare pot fi echipate cu 1,2 sau mai multe trepte de reglare, în raport cu caracteristicile rețelelor de alimentare.

Se deosebesc stații de reglare-măsurare: De sector, unde se realizează reducerea presiunii/trecerea gazului de la rețeaua de

repartiție la cea de distribuție; De consumator, care se amplasează în incinta unor consumatori importanți, unde se

reduce presiunea de la sistemul de distribuție la cel cerut de consumatori.

La obiectivele individuale sunt prevăzute posturi de reglare-măsurare care îndeplinesc aceleși funcțiuni dar într-o treaptă de reglare.

Amplasarea instalațiilor pentru reglarea presiunii se face în corelație cu dimensiunile lor în firide, nișe sau construcții proprii.

|

Page 44: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Instalații de reglare măsurare.

Panoul de reglare.1.regulator _regleaza si reduce presiunea 2.conducta, 3.robinet, 4.distribuito,r 5.colector , 6 ,7 . manometre

Panoul de reglare. 1.Conductă de intrare a gazului;2. Distribuitor; 3. Regulator de presiune pentru debit mare (iarna) ; 4. Regulator de presiune pentru debit mic (vara) ; 6.conducta de ieșire a gazului ; 7. Conductă de ocolire ; 8. Robinet de închidere, 9.manometru pre iune reglată ; 10 manometru presiune ridicată ; 11. Ventil ; 2. Termometru

Sta ii de reglare-măsurare.țAu în principiu aceea i alcătuire, indiferent de tip i domeniul de măsură (fig. ).ș ș

În orice sta ie de reglare-măsurare este obligatoriu să se prevadă, pe lângăț regulatoare i instala iile pentru filtrarea gazelor, cele pentru măsurarea debitelor,ș ț conductele de ocolire de treaptă i cele de ocolire a sta iei. ș ț

Robinetul de izolare 1 se montează în exterior, la 5 m de peretele sta iei deț reglare, fiind destinat opririi integrale a distribu iei, în condi ii de siguran ă pentruț ț ț operator, în cazul în care nu este posibil accesul în sta ie. Ventilul de siguran ă 8 areț ț rolul de a opri trecerea gazelor în condi iile în care presiunea la intrare scade subț valoarea minimă de siguran ă, iar supapa de siguran ă 12 este destinată protejăriiț ț instala iilor din aval de sta ie, evacuând gazele în atmosferă atunci când presiunea înț ț aval a crescut peste limita admisibilă.

Oportunitatea celorlalte echipamente prevăzute în schemă se studiază de la caz la caz, în raport cu prevederile normative i următoarele condi ii specifice: ș ț

Dispozitivul pentru încălzirea gazelor se montează în func ie de raportul deț detentă i gradul de satura ie cu vapori de apă, atunci când după destindereș ț gazul ar putea ajunge sub punctul de rouă.

Refulatorul nu se prevede la sta iile de reglare amplasate în centreleț aglomerate.

Dispozitivul de siguran ă 12 nu se prevede atunci c nd întreruperea gazuluiț ț poate provoca pagube tehnologice.

Sta iile de reglare se amplasează în clădiri supraterane, executate din materialeț incombustibile şi fără pod.

|

Page 45: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Instalații de reglare măsurare.

|

Page 46: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

1.conducta de alimentare ; 2. robinet de izolare ; 3.imbinare electroizolanta ; 4. Distribuitor ; 5. filtru grosier ; 6. filtru fin ; 7. Colector ; 8.termometru ; 9.manometru ; 10.robinet de intrare in statie ; 11. Distribuitor ; 12. manometru 13. ventil de siguranta ; 14.schimbator de caldura ; 15.regulator de presiune ; 16.colector ; 17.regulator de presiune ; 18.robinete de inchidere ( la intrare panou si iesire din panou) ; 19.conducta de ocolire (in cazul defectiunilor care apar la panouri ) ; 20. robinet de laminare _reduce presiunea , asigurand alimentare continua ; 21 .manometru ; 22. ventil de siguranta ; 23.distribuitor instalatia de masurare ; 24.termometru ; 25.diafragme , ajutaje _pentru masurare debit gaze ; 26.colector 27. conducta de distributie ; 28.conducta de ocolire ; 29. robinet de laminare ; 30. Manometru ; 31. refulator _ tronson de conducta cu 2 robinete _montat la capatul conductei de ocolire pentru evacuarea excesului de gaz in atmosfera ; 32.supapa de siguranta ; 33. caseta de protectie

Statiei de rglare –masurare cu o treapta. Schema de functionare

Statie de reglare –masurare cu doua trepte montate in serie

|

Page 47: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Statie de reglare –masurare cu doua trepte montate in paralel

Stație cu mai multe trepte de reglare a presiunii și măsurare a debitului.

Amplasarea construcţiilor pentru staţii şi posturi de reglare-măsurare, independente sau alipite altor construcţii, se face:

- suprateran;- cu respectarea distanţelor prevăzute în normele tehnice;- la limita de proprietate a consumatorului sau când nu este posibil, cât mai

aproape de limita de proprietate a consumatorului; - asigurându-se accesul direct şi permanent al personalului operatorului SD;

Amplasarea construcţiilor pentru staţiile şi posturile de reglare-măsurare

aferente reţelei de distribuţie se face pe domeniul public, cu asigurarea obligatorie a

accesului operatorului SD. Pentru cazuri excepţionale, cu avizul operatorului SD se

pot construi staţii de sector subterane, prevăzute cu ventilare corespunzătoare şi

măsuri de evitare a pericolului de incendiu şi explozie.

La realizarea construcţiilor pentru staţiile şi posturile de reglare măsurare se pot lua în considerare cerinţele minime prevăzute în STAS 4326 -87 şi STAS 4327-87.

|

Page 48: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Pardoseala staţiilor de reglare-măsurare se realizează:a) din materiale de construcţii care nu produc scântei la lovirea cu obiecte din oţel

sau fontă. b) cu suporturi pentru rezemarea echipamentului.

Evacuarea eventualelor scăpări de gaze naturale se asigură prin goluri, dispuse în mod egal la partea superioară şi inferioară, însumând:

a) 8% din suprafaţa încăperii, la construcţiile independente ale staţiilor;b) 4% din suprafaţa uşilor la cabine şi firide.

Iluminatul interior al staţiilor de reglare-măsurare se realizează:a) natural, prin ferestre;b) artificial, din exteriorul construcţiei.

Protecţia împotriva descărcărilor electrice, pentru staţiile de reglare-măsurare şi instalaţiile montate în exterior, se realizează conform prevederilor din normele în vigoare.

Protecţia construcţiilor staţiilor de reglare-măsurare şi a instalaţiilor exterioare, împotriva accesului persoanelor străine, se realizează prin împrejmuire.

Pot fi: Statii reglare-masurare-predare SRMP   Statii reglare-masurare SRM  

Statii reglare-masurare-predare SRMP    DescriereStatiile de reglare-masurare-predare (SRMP) se folosesc la racordarea localitatilor sau a marilor consumatori industriali la magistralele de transport a gazelor naturale si asigura reducerea de presiune in conditii optime de la presiunile inalte specifice retelei de transport la valori utilizate in reletele de distriburie.SRMP-urile sunt un ansamblu de aparate, armaturi si accesorii montate intr-o cladire sau cofret metalic si au rolul de separare, filtrare, incalzire, reglare, masurare a gazelor naturale.

Presiuni nominale: 25, 40, 64 bar Debite: pana la 300.000 Nmc/h

Configuratie de baza Instalatia de separare (din separatoare cu evacuare manuala) Instalatie de filtrare (filtre cu finetea de 10, 50, 160, 300, 800 µm) Instalatie de reglare:

- regulatoare cu actionare directa sau indirecta- elemente de siguranta: supape de blocare la sub si suprapresiune incorporate in regulator sau separate; supape de descarcare - sisteme locale de incalzire a elementelor sensibile

Instalatie de masura (contor cu turbina, pistoane rotative, diafragma si corector PTZ) Aparate indicatoare (manometre si termometre) Cladire sau cofret metalic

Echipamente optionale Dispozitiv de evacuare automata a lichidului separat Alte aparate de masura omologate Odorizare (odorizator prin evaporare sau injectie) Elemente de automatizare si teletransmisie

  

|

Page 49: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 50: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Statii reglare-masurare SRM   DescriereStatiile de reglare-masurare (SRM) si panourile de reglare-masurare (PRM) sunt un ansamblu de aparate, armaturi si accesorii care au rolul  de a filtra - regla - masura gazele naturale in aplicatii industriale si civile.Pot fi realizate pentru debite de pana la 300.000 Nmc/h (in functie de cerintele clientului).

Configuratie de baza Instalatia de filtrare (filtre cu finetea de10, 50, 160, 300, 800 µm) Instalatie de reglare (regulatoare cu actionare directa sau indirecta) Elemente de siguranta (supape de blocare la sub si suprapresiune) Instalatie de masura (contor cu turbina, pistoane rotative, diafragma si corector PTZ) Aparate indicatoare (manometre si termometre)

Echipamente optionale Manomentre diferentiale Separatoare Filtre separatoare Baterii de filtrare Cofret metalic, cladire sau firida Elemente de automatizare si teletransmisie  

Toate stațiile moderne se prevăd cu sistem supraveghere, control si achizitie de date, în general de tipul SCADA.

SCADA  Sisteme de supraveghere, control si achizitie de date

|

Page 51: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

 DescriereSistemul este conceput si dezvoltat pentru a facilita comanda de la distanta a retelelor de distributie a gazului natural si a echipamentelor componente, garantand un nivel inalt de siguranta in functionare si in acelasi timp reducerea costurilor de intretinere.

Obiective Oferirea tuturor informatiilor necesare administrarii sistemului. Furnizarea de date in timp real referitoare la orice eveniment regulat sau neregulat ce poate aparea in sistem. Emiterea de alarme si atentionari asupra posibilelor erori de functionare sau a avariilor ce pot avea efecte asupra mediului: scurgeri de gaz din retea. Managementul eficient al resurselor. Solutii pentru simplificarea intretinerii sistemului. Interventii prompte pentru corectia erorilor. Fiabilitatea si securitatea sistemelor.

Prezentare tehnicaSistemul este impartit pe doua nivele ierarhice permitand managementul tuturor elementelor functionale ale retelolor de gaz.

Nivelul de jos este constituit din unitati electronice inteligente, periferice conectate la senzorii amplasati in sistem si sunt capabile sa actioneze functiile de achizitie de date si management al alarmelor precum si cele de executie a comenzilor/setarilor de la distanta si al controlului PID local.

Nivelul inalt este reprezentat de calculatorul de proces amplasat in centrul operational de monitorizare care se ocupa cu managementul intreguilui sistem, colectand, procesand si afasand datele ce provin de la echipamentele electronice periferice amplasate in sistem.

Retele de comunicatie: retea locala, GSM (CSD/GPRS/3G), radio.  

|

Page 52: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Posturile de reglare măsurare.

Posturile de reglare/ reglare-măsurare sunt constituite din ansamblu de aparate, armături și accesorii, amplasate într-un cofret, cabină sau firidă, în scopul reducerii/reglării presiunii gazelor naturale în mod centralizat. Soluțiile moderne prezintă gabarite mult mai mici și sunt caracterizate prin posibilitatea de modulare și tipizare/prefabricare, putând fi pozate în condiții relativ diverse.

|

Page 53: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Instalații de reglare măsurare.

1.regulator de presiune pentru debite mici 2.conducta 3. 4 .robinete de manevra si siguranta 5. robinet _ gaze cu presiunea reglata

Post de reglare cu un regulator. Schema

Posturi de reglare cu regulatoarele montate in parallel și distribuitorul si colectorul in pozitie orizontala

Posturi de reglare cu regulatoarele montate in parallel și distribuitorul si colectorul in pozitie verticala

Post cu doua trepte de reducere si reglare a presiunii gazelor1.regulator de presiune _ treapta I ; 2.regulator de presiune pentru debit mic_treapta I I ; 3,4. conducte pentru distributie catre instalatiile de utilizare; 5. Distribuitor; 6,7 . colectoare; 8. manometru

Configuratie de baza Instalatia de filtrare (filtre cu finetea de10, 50, 160, 300, 800 µm) Instalatie de reglare (regulatoare cu actionare directa sau indirecta) Elemente de siguranta (supape de blocare la sub si suprapresiune, supape de descărcare) Instalatie de masura (contor cu turbina, pistoane rotative, diafragma si corector PTZ) Aparate indicatoare (manometre si termometre)

Echipamente optionale Manomentre diferentiale Separatoare Filtre separatoare Baterii de filtrare Cofret metalic, cladire sau firida Elemente de automatizare si teletransmisie

|

Page 54: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Posturile de reglare, utilizate pentru alimentarea consumatorilor mici sunt echipate cu unul sau mai multe regulatoare pentru debite mici, conform schemelor de principiu indicate. Panourile de reglare pot fi montate în plan orizontal sau vertical (solu ie mai pu in agreată). Posturile de reglare, de reglare-măsurare şi de măsurareț ț se montează în firide, cabine sau direct pe instalaţia de utilizare.

Posturile de reglare-măsurare pentru presiunea maximă de intrare între 2-6 bar, se pot monta şi în cabine aerisite, alipite pereţilor clădirilor, în locuri uşor accesibile, cu condiţia ca pereţii respectivi să nu prezinte goluri (uşi, ferestre etc.):

- pe o înălţime de cel puţin 8 m;- pe o lăţime care să depăşească cabina cu minim 5 m, în ambele sensuri.

Posturile de reglare-măsurare de la presiune redusă la presiune joasă se montează în:

- firidă îngropată în peretele exterior al clădirii, în ziduri sau garduri;- cabină independentă sau alipita de un perete exterior al clădirii .

Posturile de reglare-măsurare nu se amplasează:a) pe căile de evacuare din clădiri cu aglomerări de persoane;b) sub ferestrele clădirilor şi în locuri neventilate.

În cazul excepţional în care nu sunt condiţii tehnice şi pentru postul de reglare există spaţiu de amplasare numai sub fereastră, se vor realiza următoarele măsuri de protec ie:ț

a) ţeava de evacuare a regulatoarelor de presiune se prelungeşte astfel încât să evite pătrunderea gazelor în interiorul clădirii;

b) axul de manevră al robinetelor postului se etanşează.

Firidele practicate în pereţii unei clădiri se tencuiesc şi se sclivisesc la interior, în condiţii care să nu permită infiltrarea gazelor în clădire.

Regulatoare de presiune

Reducerea i reglarea presiunii gazelor se realizează cu ajutorul aparatelorș numite regulatoare.

Orice regulator se caracterizează printr-o diferen ă de presiune amonte-aval,ț asupra căreia se poate ac iona prin modificarea valorilor ini iale simultan sauț ț succesiv.

Reducerea presiunii are loc la trecerea gazului prin sec iunea îngusta a unuiț orificiu , fenomenul care se produce este numit proces sau efect de laminare.

În func ie de principiul func ional care stă la baza procesului de reglareț ț regulatoarele pentru presiune gazelor naturale pot fi: cu acţionare directă: la acestea se comandă varia iile sec iunii orificiului deț ț

laminare a gazului, în mod direct, pe cale mecanică, în func ie de diferen a deț ț presiune amonte-aval, cu ajutorul unui sistem de pârghii, membrane elastice, i unș arc de reglaj. Diferen a de presiune amonte-aval la aceste regulatoare trebuie săț fie suficient de mare pentru a permite func ionarea acestuia.ț

cu acţionare indirectă: la acestea, for a necesară ac ionării dispozitivului deț ț modificare a sec iunii orificiului de laminare este amplificată de un dispozitivț auxiliar, numit pilot.

|

Page 55: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Regulatorul poate men ine diferen a de presiune amonte-aval constantă sau oț ț poate varia între anumite limite i după anumite reguli. ș

Regulatoarele de presiune moderne pot func iona cu una sau două trepte deț presiune.

Alegerea regulatoarelor, funcţie de debitul nominal al regulatoarelor Qn, se face conform specificaţiilor tehnice date de producător.

La alegerea mărimii regulatoarelor se pot utiliza următoarele relaţii de calcul: Qn = (1,1...1,2) × Qt, pentru regulatoarele cu acţionare indirectă;

Qn = 1,45 × Qt, pentru regulatoarele cu acţionare directă, unde Qt reprezintă debitul nominal total al aparatelor consumatoare de combustibili gazoşi deservite.

Abaterea maximă a presiunii reglate a regulatoarelor de presiune este de 5% ;

În cazul în care în instalaţia de utilizare industrială sunt necesare diferite trepte de presiune se prevăd panouri de reglare pentru fiecare treaptă de presiune.

Regulatoarele cu acţionare directă :

Varia ia sec iunii orificiului de laminare a gazului este realizată în mod direct, peț ț cale mecanică, în func ie de diferen a de presiune amonte-aval; ț ț sunt ac ionate cuț resort i contragreutate; sunt utilizate pentru: ș debite mici, cuprinse între 10 i 100ș m3

N/H i presiuni la intrare 0,2-2 bari i la ie ire, 0,015-0,03 bar.ș ș ș

Gazul intra cu presiune redusă P1 prin racordul amonte, prevăzut cu sita ac ionează ventilul 1 cu o for a de presiune F1, tinzând sa închidă orificiul 2. Ventilulț ț este pus in legătura cu o tija si o membrana 4, pe a cărei suprafa a ac ionează arcul 5 ,ț ț cu forta elastica F2, in sens invers fortei F1. Gazul este laminat când trece prin sec iunea îngustă a ventilului i reglat de arcul. ț ș Cele 2 forte tind sa se echilibreze mentinand orificiul deschis intr-o anumita pozitie , astfel incat gazul care trece prin orificiu este laminat , si presiunea scade la valoarea P2 <P1..

Reglarea presiunii se face in functie de presiunea P2 , din aval de regulator , de

aceea spatiul de sub membrana este pus in legatura cu racordul de iesire a gazelor , prin conducta 6.

Regulator de presiune cu acționare directă.

a.Secțiune:1.racord intrare; 2.sită; 3.ventil; 4, 5. Ac; 6. Membrană elastică; 7. Pârghie; 8. Racord de ieșire a gazului cu presiune joasă; 9. Ventil de siguranță; 10. Capac; 11. țeavă de evacuare a gazului.

b.Schema de funcționare. 1.ventil, 2. orificiu de laminare; 3. tija ; 4. membrana elastic; 5. arc (resort) ; 6.conducta

|

Page 56: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

In cazul cand P2 scade la o valoare mai mica P′ 2 ,( datorita cresterii debitului de gaze) , echilibrul dintre F1 si F2 este perturbat , F2>F1, ventilul coboara , marind sectiunea orificiului 2, creste debitul gazelor care trec prin orificiul 2, creste P2 , care se transmite si sub membrana, prin conducta 6 , restabilind echilibrul intre F1 si F2.

Soluții îmbunătățite sunt realizate la regulatoarele RTG. Ventilul de reglare este menținut în poziția normal deschis, fiind în echilibru dinamic cu acțiunea rezultantei forței exercitate pe suprafețele inferioară și respectiv superioară ale membranei de comandă.

Dacă debitul de gaz crește, presiunea reglată tinde să scadă, și se modifică echilibrul dinamic în favoarea forțelor ce acționează de sus în jos, ventilul coboară și crește secțiunea orificiului de laminare. În consecință, presiunea reglată tinde să crească, ceea ce conduce la creșterea forței de presiune pe suprafața inferioară a membranei de comandă, restabilindu-se treptat echilibrul dinamic inițial și respectiv presiunea reglată. Regulatoarele de tip RTD au debite ridicate. În tabelele de mai jos sunt prezentate caracteristicile regulatoarelor RTD, produse de total gaz.

|

Page 57: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

În tabelul de mai jos sunt prezentate și modele cu supapă de blocare încorporată.

|

Page 58: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 59: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Regulatoare cu acționare indirectă:

La acestea, forța necesară acționării dispozitivului de modificare a secțiunii orificiului de laminare este amplificată de un dispozitiv auxiliar, numit pilot.

Gazul pătrunde în regulator la presiunea din amonte, este laminat la trecerea prin

|

Page 60: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

secțiunile orificiilor ventilului, care este acționat prin tijă și membrană elastică, după care iese din regulator la presiunea P2.

Reglarea presiunii de ieșire a gazelor se face de către servoregulatorul compus din arcul și membrana care comunică cu conducta de gaze din aval de regulator. O parte din gazul pătruns prin racordul de intrare, la presiunea P1 trece prin filtru și prin reductorul de presiune, unde i se scade presiunea la valoarea p2 și intră în conductă pentru comanda servoregulatorului. Excesul de gaz se evacuează printr-o conductă.

Mărimile specifice ale regulatorului sunt: Presiuneanominală Pn este presiunea maximă pentru care a fost proiectat să funcţioneze

regulatorul. Presiunea de intrare P1 este valoarea presiunii măsurată pe partea de intrare înregulator. Presiunea de ieşire P2 este valoarea presiunii măsurată pe partea de ieşire din regulator. Presiunea de ieşire reglată P2r este valoarea efectivă a presiunii de ieşire obţinută la reglarea

regulatorului pe ştand. Presiuneadeînchidere Pi este valoarea presiunii măsurată pe partea de ieşire din regulator când

debitul este nul Grupa de reglare GR este valoarea carei ndică,înprocente,abaterea maximă a presiunii deieşire P2

faţă de presiunea reglată P2r. Grupa de presiuni i deînchidere GI este dată de valoarea maximă,exprimată în procente,a

abaterii presiuniide ieşire P2 faţă de presiunea reglată P2r Debitul de gaz Q este volumul de gaz ce trece prin regulator în unitatea de timp. KG–coeficient de debit (depinde de forma şi secţiunea ventilului)

Funcție de valoarea presiunii la ieșire aceste regulatoare pot fi destinate pentru joasă, redusă, medie, înaltă presiune. Sortotipodimensiunile existente pe piață în prezent au gabarite reduse, sunt fiabile și au un domeniu de lucru extins.

1.corp2.scaun3.suppe4.tijă;5.membrană;:6.filtru;7.reductor;8.servoregulator

Regulator indirect tip RPA3.

|

Page 61: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 62: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

In concluzie regulatorul de presiune realizeaza si reducere si reglare de presiune.

Amplasarea regulatoarelor pe instalaţia de utilizare se face cu îndeplinirea cel puţin a următoarelor condiţii:

a) încăperile în care se montează să fie ventilate;b) regulatoarele să fie în construcţie etanşă; c) elementele de etanşeitate faţă de mediul exterior, precum şi componentele

regulatoarelor care comunică cu exteriorul să prezinte stabilitate la temperaturi înalte (minim 650°C).

Dimensionarea şi echiparea staţiilor şi a posturilor de reglare - măsurare se face ţinând seama de parametrii hidraulici (debit, presiune, temperatură), domeniul de variaţie a acestora şi de calitatea gazelor naturale

(2) Sistemele de măsurare se aleg şi se poziţionează în conformitate cu cerinţele normelor în vigoare.

(3) Staţiile şi posturile de reglare-măsurare se echipează cu dispozitive de securitate corespunzătoare cerinţelor legislaţiei în vigoare.

Proiectarea staţiilor şi posturilor de reglare – măsurare se face astfel încât să rezulte o grupare cât mai compactă, avându-se in vedere şi accesul la echipamentele şi dispozitivele componente.

Pe conductele de intrare şi de ieşire din staţiile de reglare-măsurare se montează flanşe electroizolante în locuri uşor accesibile.

Staţiile de reglare-măsurare pot fi prevăzute cu ocolitor, când alimentarea aparatelor de utilizare nu poate fi întreruptă.

În funcţie de natura şi conţinutul de impurităţi a gazelor naturale, la intrarea în staţiile de reglare-măsurare, se pot monta echipamente de filtrare şi / sau separare.

Pentru echipamentele care prevăd în mod expres filtre de protecţie, acestea se montează obligatoriu conform instrucţiunilor producătorului.

Staţiile de reglare – măsurare se prevăd cu priză şi centură de împământare (impedanţa sub 4 Ώ), la care se racordează părţile metalice ale fiecărui element din staţie cuprins între două flanşe. Racordurile prin flanşe nu se consideră electroconductoare decât dacă sunt conectate între ele cu platbandă zincată cu secţiunea de minim 40 mm2.

Instalaţii şi dispozitive auxiliare.

Staţiile şi posturile de reglare a presiunii se dotează cu echipament de securitate care să prevină:

a) creşterea presiunii la ieşirea din regulator, peste nivelul maxim al treptei de presiune;

b) creşterea presiunii peste nivelul admis la consumator;

c) scăderea presiunii sub nivelul minim de funcţionare al aparatelor consumatoare de combustibili gazoşi ale consumatorului.

(2) Pe dispozitivele de securitate se înscrie, vizibil, presiunea de declanşare.

|

Page 63: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Echipamentul de securitate se prevede:

a) fără armături de închidere pe derivaţia pe care este montată supapa, atât înainte cât şi după aceasta;

b) cu conducte de evacuare la exterior, în atmosferă, care pot fi legate la un colector comun.

Evacuarea gazelor de la echipamentul de securitate şi de la regulatoarele montate în posturi de reglare sau pe utilaje, se face în aer liber la 0,5 m peste cel mai înalt punct al acoperişului:

a) staţiilor sau posturilor independente;

b) clădirilor la care sunt alipite posturile sau în care se află utilajele.

Capătul liber al conductei de evacuare se prevede cu o curbă îndreptată în jos, sau cu o căciulă de protecţie.

Pe colectoarele şi distribuitoarele staţiilor şi posturilor de reglare măsurare se montează:

a) manometre prevăzute cu robinet de închidere;

b) - armături pentru termometre.

Pe colectoarele filtrelor se prevăd manometre.

Innstalații/Aparate de masurarea gazelor naturale

În procesul de extrac ie, tratare, transport, distribu ie, tranzac ionare i utilizareț ț ț ș este necesară cunoa terea debitelor i presiunilor gazelor precum i caracteristicileș ș ș gazelor.

Tipurile de aparate de măsură, metodele de măsură, precizia măsurătorilor sunt corelate cu pozi ia în schemă a punctele de măsură i fac obiectul contractelor deț ș tranzac ionare.ț

Măsurarea debitelor de gaze. Contorizarea debitelor.

În ac iunile de tranzac ionare este necesară contorizarea gazelor.ț ț

Contoarele de gaze sunt debitmetre de gaze prevăzute cu elemente de integrare în timp a volumelor de gaze care tranzitează aparatul, cu sau fără eviden ierea debituluiț instantaneu.

În raport cu principiul de măsurare a debitului, contoarele sunt de două tipuri: directe, caz în care măsoară direct volumul tranzitat sau indirecte, caz în care măsoară o altă mărime care poate servi la determinarea

volumului tranzitat.

Contoarele directe.

Sunt contoare care măsoară în mod direct volumul tranzitat, motiv pentru care se numesc contoare volumetrice.

Elementul de referin ă al contoarelor directe este camera de măsură.ț

|

Page 64: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Principiul de măsurare constă în numărarea ciclurilor de umplere/descărcare a unor camere de măsură etalonate.

Din punct de vedere constructiv această cameră poate avea:

fie un perete deformabil/elastic:contoare de gaz cu cameră de măsurare, cu pere i deformabili (cu membrane); ț

fie un perete mobil, realizat de un piston rotativ:contoare de gaz cu cameră de măsurare, cu pere i mobili (cu pistoane rotative).ț

Contoare de gaz cu cameră de măsurare, cu pere i deformabili (cuț membrane).

Sunt destinate măsurării debitelor mici i medii de gaze combustibile. Suntș utilizate la măsurarea debitelor casnice.

Ciclul de măsurare se poate observa în figura..

Contorul lucrează cu două camere de măsură (cunoscute i sub denirea deș burdufuri) CM1 i CM2, fiecare dintre acestea fiind subdivizată la rândul ei în douăș semicamere (CM1a, CM1b, respectiv CM2a i CM2b) prin intermediul unei memraneș elastice. Camerele sunt incluse într-o carcasă etan ă. Gazele întră prin racordul deș inrare i umblu carcasa contorului. ș

1 - camere inchise ;2 - membrană ;3 - sertărașe ; 4 - conductă de intrare ;5 - conductă de ieșire ; 6 - cutia etanșă a contorului;7 - sistem de pirghii ; 8 - tijele sertarului ; 9 - manivela dispozitivului de măsurare; 10 - distribuitor

schema funetională

a b c dfazele de lucru ale contorului cu burduf

Fig. Contoare de gaz cu cameră de măsurare, cu pere i deformabili (cu membrane).ț

Ficare dintre camere este prevăzută cu un sertăra mobil cu ventile de admisie iș ș evacuare a gazului. Din interiorul carcasei contorului, gazele pătrund în unul din compartimentele camerei, prin orificiul de admisie al sertăra ului i, exercitândș ș presiune pe membrana elastică determină deplasarea membranei i în consecin ă iș ț ș deplasarea sertăra ului prin intermediul unui sistem de pârghii asociat membranei,ș care transmit mi care printr-un sistem bielă-manivelă, la tija sertăra ului. Deplsareaș ș

|

Page 65: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

sertăra ului are ca efect golirea camerei prin ventilul de evacuare spre conducta deș ie ire. Opera ia este sincronizată: când o cameră se gole te, cealaltă se umple.ș ț ș Deplasările membranelor antrenează prin intermediul pârghiilor dispozitivul de măsurare/integrare care însumează fiecare golire a fiecărei camere, indexul contoarului indicând de fapt cantitatea de gaz trecută prin contor în intervalul de timp de referin ă. ț

Întervalele de măsură sunt standardizate conform tabelului de mai jos:

Normativ Qmax (Qmin)max

O.I.M.31 EN 1359m3/h m3/h1 0,0161,6 0,0162,5 0,0164 0,0256 0,04010 0,06016 0,10025 0,16040 0,25065 0,400100 0,650160 1,000250 1,600400 2,500650 4,0001000 6,500

Notă: La Qmin, mai mic decât cel din tabel, se alege (Qmin)max care reprezintă cea mai mare valoare pentru Qmin,

Întervalele de măsură standardizate pentru contoarele volumetrice cu camere cu pere i deformabile. ț

Erorile minime admisibile pentru verificarea ini ială i de model cât i pentruț ș ș verificarea de serviciu sunt expuse în tabelul de mai jos.

varianta debitul Erori maxime admise la verificare

Ini ială i de modelț ș Ăn serviciu

A qmin q0,1qmax

0,1qmax qqmax

3%

1,5%

-6%+3%

3%

B qmin q2qmax

2qmin qqmax

3%

2%

Conform reglementărilor na ionaleț

Întrucît debitul de gaz este variabil în raport cu varia iile parametrilor de stare esteț absolut necesară corec ia volumului măsurat de parametrii de stare.ț

Rela ia de corec ie a volumului de gaze este:ț ț

|

Page 66: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Contoarele cu burduf se execută pentru debite nominale cuprinse între 2,5 şi 300 M3

n/h; ele pot măsura debite cuprinse între 10 şi 200% din debitul nominal, ceea ce înseamnă că acoperă un domeniu de măsurare de 0,25-500 m 3/h. Presiunile nominale de lucru ale contoarelor cu burduf sînt cuprinse între 2500 şi 3000 N/m2 (250-300 mm col. H20), respectiv pentru presiunea maximă de circa 5000 N/m2.

Pentru instalaţii industriale se construiesc contoare volumetrice cu camere deformă circulară, pentru presiuni mari : 0,02-12,5MN/m2.

Contorul volumetric cu pistoane rotative

Este un contor volumetric, cu două camere de măsură, în care rolul membranelor este jucat de două pistoane cu suprafeţe curbe, acţionate de forta de presiune a gazului, care produce rotirea lor in sensuri inverse. Două roţi dinţate, de precizie, evită atingerea sau blocarea pistoanelor. Prin rotirea lor, în opozi ie,ț pistoanele realizează umplerea şi golirea succesivă a camerelor de măsură cu volume bine determinate.

1.racord intrare; 2. Pistoane rotative; 3. Roți dințate sincronizate; 4. racord iesire.

Schema funcțională contor volumetric cu pistoane rotative.

Sunt destinate măsurării unor debite mai mari decât cele cu burduf.

Aceste sisteme pot fi alcatuite în doua configuratii:1. a. contor cu pistoane rotative sau contor cu turbina;b. convertor electronic de volum de gaz, care poate fi de două tipuri:- complet (cu traductoare integrate);- cu traductoare externe;2. a. contor cu pistoane rotative sau contor cu turbina;b. traductoare:- de presiune statica si de temperatura;- de densitate;c. calculator de debit;

|

Page 67: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Incertitudine de masurare a cantitatilor de gaze naturale (în volume) trebuie să fie de ±1%, în cazul măsurării gazelor naturale tranzac ionate engros.țConvertoarele electronice de volum trebuie sa fie în conformitate cu normativele europene si / sau internationale în vigoare.Erorile maxime admise la verificarea metrologica initiala pentru contoarele cu pistoane rotative sau cu turbina sunt: pentru QminQ <Qt, eroarea maxima este de ± 2% ; pentru Qt Q Qmax, eroarea maxima este de ±1% ;unde:

─ Qmax – debitul maxim la care echipamentul furnizeaza indicatii care satisfac cerintele cu privire la erorile maxime admise;

─ Qmin – debitul minim la care echipamentul furnizeaza indicatii care satisfac cerintele cu privire la erorile maxime admise;

─ Qt – debitul de tranzit; este debitul care desparte domeniul de debit în doua zone distincte, care au erori maxime admise diferite.

Valoarea debitului de tranzit este functie de raportul Qmax/Qmin.

Verificarea metrologica initiala se face la presiuni mai mari de 4 bar iar erorile maxime admise sunt urmatoarele:- pentru Qmin Q<Qt, eroarea maxima este de ±1%- pentru Qt Q Qmax, eroarea maxima este de ±0,5%Erorile maxime admise la verificarea metrologica initiala pentru convertoareleelectronice sunt:- ±0,5%, pentru conditii de referinta(t= 20±50C si presiune atmosferica )- ±1% , pentru conditii de lucru

Sisteme de masurare cu contoare cu ultrasunete.Acest sistem este alcatuit din:1. contor cu ultrasunete;2. traductoare, care pot fi- de presiune statica si de temperatura;- de densitate;3. calculator de debit.Erorile maxime admise la verificarea metrologica a contoarelor cu ultrasunete sunt prezentate în tabelul de mai jos (unde Dn reprezinta diametrul contorului):

|

Page 68: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Debit Eroare maximă admisăQminQQt Dn12 Dn=12QminQQt 1,4% 1,4%

QtQQmax 1% 0,7%

Pe piata angro a gazelor naturale se pot folosi si alte tipuri de mijloace demasurare. Acestea trebuie sa detina marcaj CE sau dupa caz, aprobare de model eliberata de BRML, dar numai cu acordul partilor participante la tranzactie.

Sisteme de masurare cu element deprimogen.Sistemul este alcatuit din urmatoarele componente:

Tronsoane de conducte amonte si aval; Element primar

element deprimogen de tipul :1. diafragma cu prize de presiune în unghi;2. diafragma cu prize de presiune la flanse;3. diafragma cu prize de presiune la D si D/2;Diafragmele se pot monta în dispozitive port-diafragma.

prize de presiune Elemente secundare (traductoare), care pot fi:

traductoare de presiune statica; traductoare de presiune diferentiala; traductoare de temperatura; traductor multivariabil ; termorezistenta; traductor de densitate; cromatograf de linie;

Element tertiar (calculator de debit); Elemente auxiliare, care sunt tevi de impuls pentru preluarea parametrilor

gazelor naturale;Incertitudinea de masurare cu aceste sisteme a volumelor de gaze naturale, este

de maxim ±1,5%.Elementele secundare din sistemul de masurare, respectiv traductoarele depresiune statica, diferentiala, temperatura, multivariabile sau densitate, nu trebuie

sa depaseasca o eroare maxima de ±0,1%.Elementul tertiar al sistemului de masurare, respectiv calculatorul de debit

(incluzând convertoare le de intrare) va avea eroarea maxima admisa de calcul a volumului corectat de ±0,2% .

|

Page 69: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Cerințe impuse pentru contorizarea debitelor de gage tranzacționate pe piața en gros.

Pentru măsurarea gazelor tranzac ionate engros se impun o serie de condi iiț ț generale i tehnice:ș

Cerinte generale

Masurarea gazelor naturale se realizeaza prin intermediul mijloacelor de masurare care sunt montate în statii de masurare (SM) sau statii de reglare masurare (SRM), sau posturile de reglare-măsurare.

Masurarea comerciala a gazelor naturale pe piata angro se realizeaza prin intermediul mijloacelor de masurare care sunt montate în statii de masurare (SM) sau statii de reglare masurare (SRM).

SM-urile sau SRM-urile trebuie sa fie proiectate, construite, exploatate si întretinute în conformitate cu legislatia în vigoare, normele si reglementarile tehnice europene si internationale aplicabile, cu instructiunile producatorilor de contoare / sisteme si echipamente de masurare si vor îndeplini conditiile minime de performanta stipulate în contractul dintre parti.

Conditiile concrete si precizarea particularitatilor de exploatare a SM-urilor si SRM-urilor sunt precizate în Acordul Tehnic de exploatare a punctelor de predare / preluare comerciala a gazelor naturale.

Pentru gazele naturale masurate pe piata angro este obligatorie conversia volumelor masurate în conditii de lucru la conditii de baza.

Conditiile de baza sunt p=1,01325 bar si T=288,15 K, p=1,01325 bar si T=273,15 K, dupa data aderarii României la Uniunea

Europeana, acestea vor fi

Temperatura de combustie pentru determinarea compozitiei chimice a gazelor naturale este de 150C, iar dupa data aderarii României la Uniunea Europeana, aceasta va fi 250C .

Clasa de exactitate a mijloacelor de masurare trebuie sa fie mai buna sau cel putin egala cu cea precizata în reglementarile emise de ANRGN.

Caracteristicile fiecarei componente a sistemului de masurare trebuie sa corespunda caracteristicilor masurandului caruia i se adreseaza, astfel încît sa fie asigurata incertitudinea necesara.

Mijloacele de masurare utilizate la masurarea cantitatilor de gaze naturale pe piata angro trebuie sa corespunda legislatiei metrologice în vigoare.

Cerinte tehniceToate mijloacele de masurare trebuie sa fie realizate de catre producatori care

detin un sistem al calitatii certificat.Mijloacele de masurare utilizate trebuie sa corespunda parametrilor de curgere

(debit, presiune, temperatura), de calitate a gazelor naturale masurate si de mediu în care acestea sunt montate.

Contoarele cu pistoane rotative, cu turbina sau cu ultrasunete trebuie sa functioneze corespunzator si în cazul masurarii unui debit de 1,2 Qmax timp de minim de o ora.

|

Page 70: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Convertoare electronice de volum .Se recomanda ca factorul de compresibilitate Z, sa se calculeze în conformitate cu SR ISO 12213-1, SR ISO 12213-2, SR ISO 12213-3.Convertorul trebuie sa afiseze toate datele relevante ale masurarii fara utilizarea unor echipamente aditionale. Afisarea volumului corectat trebuie sa se faca de regula la nivel de unitate de volum. Prin acordul partilor implicate în masurarea gazelor naturale, pentru indicarea volumului corectat se pot utiliza afisaje de tipul 10n unitati de volum.Convertorul nu trebuie sa influenteze functionarea corecta a contorului.Convertorul trebuie sa sesizeze functionarea în afara domeniului de masurare a diversi parametrii (temperatura, presiune, debit). In acest caz, echipamentul va opri contorizarea volumului corectat si va contoriza în alt registru de memorie volumul necorectat înregistrat de contor sau corectat cu valori de presiune si temperatura de substitutie presetate. Valorile de presiune si temperatura de substitutie vor fi precizate de catre operatorul care preda gazele naturale si vor fi aprobate de catre beneficiar.Bateria de alimentare a convertorului trebuie sa aiba o durata de viata de minim 5 ani. La consumarea a 90 % din durata de viata a acesteia, convertorul trebuie sa afiseze un semnal de avertizare vizibil pe ecran.Convertoarele electronice de volum si mecanismele indicatoare ale contoarelor cu pistoane rotative sau cu turbina trebuie sa aiba un grad de protectie de cel putin IP 64.In cazul montarii într-o incinta, este permisa si utilizarea contoarelor / sistemelor si echipamentelor de masurare care au un grad de protectie IP 54.Convertoarele electronice de volum si accesoriile lor vor fi în constructie antiex daca locul de montaj o impune.

Traductoare si calculatoare de debit.Traductoarele de presiune statica, de presiune diferentiala, de temperatura, multivariabile si de densitate vor fi construite din materiale rezistente la solicitarile la care sunt supuse în timpul functionarii.Elementele componente care alcatuiesc traductorul, aflate în zona de contact cu mediul ambiant si cu fluidul d e lucru, trebuie sa aiba acoperiri de protectie sau sa fie executate din materiale care sa reziste la actiunea coroziva a acestora.Pentru a evita erorile introduse de variatia presiunii atmosferice, pentru masurarea presiunii statice se vor utiliza traductoare de presiune absoluta.Pentru presiuni absolute ale gazelor naturale de peste 21 de bar se pot utiliza si traductoare de presiune relativa.Elementul sensibil al termorezistentei trebuie sa fie alcatuit din metale pure.Termorezistenta va fi, cel putin, de tip cu trei fire.Toate traductoarele utilizate vor fi în constructie antiex corespunzatoare cerintelor impuse de locul de montaj.Calculatoarele de debit vor fi echipate cu imprimanta în vederea tiparirii declaratiei de configurare, a consumurilor sau a parametrilor de livrare ai gazelor naturale, sau sa dispuna de o interfata la care, prin conectarea unui calculator, sa poata fi cititi indicatorii mentionati.

|

Page 71: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Calculatoarele de debit vor afisa separat consumul înregistrat în timpul alarmelor.Pentru a asigura continuitatea alimentarii cu energie electrica a sistemelor de masurare electronice, acestea vor fi prevazute cu surse neîntreruptibile de tensiune cu autonomie de cel putin 8 ore. În cazul în care sistemul de masurare este echipat cu grup electrogen automat, autonomia sursei neîntreruptibila de tensiune trebuie sa fie de cel putin 2 ore.

Proiectarea SM si SRM

SM-urile sau SRM-urile vor fi proiectate în conformitate cu reglementarile în vigoare astfel încât: sa fie asigurata functionarea lor corecta pentru întregul domeniu de debite,

presiuni si temperaturi specificate în tema de proiectare, si în limitele de variatie a compozitiei chimice a gazelor. Pentru cazul în care sunt prezente impuritati solide si lichide în gazele naturale, se vor prevedea din proiectare separatoare si filtre adecvate.

sa asigure continuitatea în furnizare în conditii de siguranta si în timpul efectuarii operatiunilor de întretinere. In cazuri extreme, trebuie sa fie posibila separarea statiei de conducta amonte si aval prin robineti de sectionare cu închidere rapida, în conditii de siguranta.

Mijloacele de masurare se monteaza de regula într-o încapere. Este permisa si montarea în aer liber, cu conditia ca o astfel de instalare sa nu inflenteze

exactitatea acestor aparate.

Pentru cazurile în care este posibila o curgere bidirectionala a gazelor naturale prin sistemul de masurare si acest lucru este de natura sa afecteze masurarea corecta, este obligatorie montarea unei clapete de curgere unisens.

La proiectarea SM-urilor si SRM-urilor, diametrul interior al conductelor situate amonte de organul de reglare a presiunii se va calcula astfel încât viteza de curgere a gazelor sa fie de maxim 30 m/s; pentru determinarea diametrului interior al conductelor situate în aval de organul de reglare, se va lua în calcul o viteza de maxim 20 m/s.

Exceptie de la aceasta regula vor face conductele situate amonte/aval de elementul deprimogen sau de contor, prin care indiferent daca se afla înainte sau dupa elementul de reglare a presiunii, se limiteaza viteza maxima la 20 m/s.

Se accepta viteze de curgere mai mari în cazul liniilor de masurare cu debitmetre cu ultrasunete, în conformitate cu recomandarile producatorului.

Robinetele amonte si aval de sistemul de masurare vor fi cu deschidere completa la dimensiunea diametrului interior al conductelor (aceasta conditie nu este obligatorie în cazul utilizarii contoarelor cu pistoane rotative).

Proiectele de SM sau SRM vor fi realizate pe baza temei de proiectare data de titularul de licenta care urmeaza sa predea gazele naturale în punctul respectiv si care va cuprinde cel putin urmatoarele precizari :- destinatia;- locatia de amplasare;- date climaterice;- studii de teren, pentru amplasamente noi;

|

Page 72: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

- compozitia gazelor, tipul si nivelul impuritatilor;- fisa tehnica care sa cuprinda parametrii de intrare si iesire ai gazului livrat si anume:

a. debitul de gaze naturale maxim si minim;b. presiunea maxima/minima, temperatura la intrare în statie, presiunile reglate si temperatura

la iesirea din statie;c. caderea maxima de presiune admisa pe statie si pe fiecare echipament;d. cerinte functionale ale statiei (grad de automatizare, cu/fara personal operativ, monitorizare

parametrii, teletransmisie de date);

Tabelul de mai jos prezinta unele cerinte recomandate la proiectarea SMurilorsau SRM-urilor, în functie de marimea debitului vehiculat.

In cazul proiectarii mai multor linii de masurare a gazelor naturale, numarul acestora trebuie sa fie ales astfel încât debitul maxim pe statie sa poata fi masurat cu o linie închisa si cu celelalte linii functionând în conditiile specificate .

Odorizarea gazelor nu trebuie sa influenteze performantele mijloacelor de masurare. Amplasarea instalatiei de odorizare se va face în aval de sistemul de masurare.

Orice echipament periferic care se conecteaza la mijloacele de masurare nu trebuie sa influenteze exactitatea masurarii.

Echiparea statiilor de reglare masurare / masurare.In functie de necesitati, SM-urile sau SRM-urile pot fi echipate cu urmatoarele

componente principale:─ mijloace de masurare pentru determinarea cantitatilor de gaze naturale;─ echipament pentru determinarea compozitiei gazului;─ robinete de izolare;─ sisteme de monitorizare;─ filtre si separatoare;─ încalzitoare de gaze naturale;─ echipamente pentru reducerea zgomotului;─ echipament de reglare a debitului ;─ echipamente de reducere a pulsatiilor si vibratiilor;─ flanse electroizolante ;

|

Page 73: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

─ aparate indicatoare.

Montarea mijloacelor de masurare s realizează în raport cu respectarea unui ansamblu de conditii de montaj a mijloacelor de masurare normate, care să garanteze func ionarea în clasa de precizie adoptată/normată. Acestea se diferen iază în raportț ț cu principiul de măsură avut la bază, astfel:

a) La sistemele de masurare cu element deprimogen, se recomanda respectarea conditiilor de montaj prevazute în SR EN ISO 5167-1:2004, SR EN ISO 5167- 2:2004, SR EN ISO 5167-3:2004 si SR EN ISO 5167-4:2004. Elementele secundare se vor monta astfel încît sa poata fi izolate de proces, pentru a putea fi verificate pe teren.

b) La sistemele de masurare cu contoare cu pistoane rotative, cu turbina si ultrasonice, pentru a asigura un profil uniform al curgerii, se prevad portiuni de conducta rectilinii, fara obstacole, deviatii, prize de presiune în amonte si aval de contor. Daca producatorul de contoare nu recomanda altfel, lungimile tronsoanelor amonte si aval de contor recomandate de SR EN 1776:2002 sunt date în tabe lul urmator. Pentru mijloacele de masurare aflate în functiune la data intrarii în vigoare a prezentului regulament, distantele amonte/aval pot ramâne neschimbate.

Lungimile rectilinii pot fi reduse prin montarea de dispozitive de uniformizare a curgerii, conform standardelor aplicabile fiecarei metode de masurare în parte.

Contoarele cu ultrasunete utilizate pe piata angro vor fi montate în conformitate cu indicatiile producatorului.

Montarea traductoarelor de temperatura, de presiune statica, de presiune diferentiala, multivariabile si de densitate

Traductoarele electronice de presiune statica, de presiune diferentiala, de temperatura, multivariabile si de densitate se pot monta în cofrete termostatate, pentru a asigura o temperatura de lucru corespunzatoare exactitatii indicatiilor, daca prin aprobarea de model nu se specifica altfel.

Pentru sisteme de masu rare, altele decât cele cu contoare cu pistoane rotative sau cu element deprimogen, sondele de temperatura se monteaza în aval de contor pentru a evita deformarea profilului curgerii.

|

Page 74: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Pentru asigurarea masurarii corecte a temperaturii, teaca pentru sonda termometrica trebuie sa patrunda în interiorul conductei aproximativ o treime din diametrul conductei. La conducte cu diametrul mai mare de 300 mm este permisa reducerea lungimii de insertie la minimum 75 mm.

Teaca de temperatura se va monta numai în amonte de elementul deprimogen.

La panourile existente, unde lungimea tronsoanelor nu permite montarea tecii în amonte, se admite montarea acesteia în aval, cu conditia ca sistemul de masurare sa detina aprobare de model cu precizarea expresa a posibilitatii de masurare a temperaturii gazelor naturale în aval de elementul deprimogen.

Cu ocazia modernizarii acestor panouri, teaca pentru masurarea temperaturii se va monta în amonte de elementul deprimogen.

Pentru a asigura masurarea corecta a temperaturii gazelor naturale poate fi necesara izolarea partii exterioare a traductorului de temperatura si a unor portiuni de conducta amonte si aval de contor / element deprimogen, în functie de precizia dorita a masurarii.

Traductoarele de presiune statica, de presiune diferentiala, de temperatura, si multivariabile se monteaza astfel încât sa poata fi izolate de proces, pentru a putea fi verificate si calibrate. Robinetii de izolare trebuie sa aiba posibilitatea de sigilare pentru a preîntâmpina închideri accidentale care afecteaza calitatea masurarii.

În cazul utilizarii traductoarelor de densitate, trebuie îndeplinite prevederile normativelor europene si/sau internationale în vigoare.

In cazul în care se utilizeaza un alt sistem de masurare decît cel cu element deprimogen, proba de gaz pentru traductorul de densitate trebuie prelevata de la priza de presiune a contorului marcata pm.

Conducta de legatura între punctul de prelevare pm si traductorul de densitate trebuie sa fie izolata te rmic pentru a minimiza efectul temperaturii exterioare.

In cazul în care se utilizeaza traductoare de densitate care se monteaza în conducta, acestea se vor monta numai în aval de contor/sistem sau echipament de masurare, pentru a evita deformarea profilului curgerii.

Aceasta regula nu este obligatorie în cazul contoarelor cu pistoane rotative.

|

Page 75: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Recomandări referitoare la conceperea sistemelor de alimentare cu gaze.

4.1.Alegerea formei şi structurii sistemului.

Forma si structura sistemului de alimentare cu gaz pentru o localitate depind de mai multi factori printre care cei mai importanti sunt:

configuratia si mãrimea localitãtii; structura, mãrimea si perspectivele consumului; repartizarea diverselor tipuri de consumatori (concentrarea consumatorilor

industriali sau a altor consumatori importanti).Pentru o localitate de întindere redusã este suficientã o singurã retea de

distributie (fig.8). Dimpotrivã, pentru localitãti mari sau foarte mari, în raport cu factorii mentionati, este necesar sã se utilizeze una sau douã retele de distributie si una sau douã retele de repartitie (fig.9 - 12).

Fig.8 Schema de principiu a unui sistem de alimentare cu gaze combustibile constituit exclusiv dintr-o retea de distributie (buclata și ramificata)

Independent de regimul de presiune utilizat, retelele pentru distributia gazelor pot fi realizate în urmãtoarele configuratii:

ramificat sau arborescent; inelar sau buclat; mixt.Schema se adoptã de la caz la caz, în fucnție de situația localã, având în vedere

necesitãțile funcționale și considerente de ordin tehnico-economic.

4.1.1. Reţele ramificate (fig.9, 12).

Alimenteazã consumatorii succesiv, fiind alcãtuie din tronsoane de conducte dispuse ramificat, în serie.

Extremitãţile ramificaţiilor nu sunt legate între ele. Datoritã acestei particularitãţi curgerea gazelor se face în sens unic, presiunea reducându-se continuu de la punctul de injecţie spre extremitãţile reţelei.

Ca avantaj, necesitã un consum mai mic de țevi în comparație cu schema inelarã.Are dezavantajul unei siguranțe reduse în exploatare, ca urmare a scoaterii din

funcțiune a tuturor consumatorilor situați dupã secțiunea întreruptã în caz de avarii.Aceastã schemã se aplicã pentru: distribuția gazelor în incinte și în interiorul cvartalelor de locuințe; alimetarea localitãţilor mici.

|

Page 76: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Fig.9 Schema de principiu a unui sistem de alimentare cu gaze combustibile constituit dintr-o rețea de repartiție ramificată (în coloană vertebrală) și rețea de distribuție buclată și ramificată

Fig.10 Schema de principiu a unui sistem de alimentare cu gaze combustibile constituit dintr-o rețea de repartiție în coloană vertebrală, alimentată în două puncte deservind mai multe localități, fiecare cu rețea de distribuție buclată și ramificată: 1. Conductă de transport; 2. Stație de predare; 3. Rețea de repartiție; 4. Stație de reglare de sector; 5. Stație de reglare la consumatori importanțI; 6. Rețea de distribuție; 7. Traseu de interconectare; 8. Zonă industrială; 9. Limita zonei alimentate.

|

Page 77: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

4.1.2. Reţele inelare (fig.11, 12)Sunt alcãtuie din tronsoane de conducte legate între ele în sisteme închise, în

formã de inele.Comparativ cu schema ramificatã, schema inelarã prezintã urmãtoarele avantaje: mãrește gradul de siguranțã în exploatare, ca urmare a posibilitãților de

alimentare a consumatorilor din mai multe direcții; uniformizeazã regimul de presiuni la consumatori; ușureazã operațiunile de intervenție pentru exploatare și întreținere.Ca dezavantaje se menționeazã: cantitatea mai mare de ţevi necesare şi volumul sporit de lucrãri de construcţii -

montaj;Schema se utilizeazã cu precãdere pentru alimentarea consumatorilor mari, cu

cerințe de funcționare neântreruptã.În sistemele de distribuție schema se recomandã pentru:

- rețelele de repartiție și distribuție în regim de medie presiune;- rețelele principale în regim de joasã presiune;-reţelele de incintã şi instalaţiile interioare industriale, pentru alimentarea consumatorilor vitali.

unde:1. Conductă de transport;2. Stație de predare;3. Rețea de repartiție;4. Stație de reglare de sector;5. Stație de reglare la consumatori importanțI;6. Rețea de distribuție;7. Traseu de interconectare;8. Zonă industrială;9. Limita zonei alimentate.10. Localitate satelit;11. Inel exterior;12. Stație de reglare intre inelul exterior și a doua rețea de repartiție;Fig.11. Schema de principiu a unui sistem de alimentare cu gaze combustibile constituit dintr-o rețea de repartiție inelară, alimentată în două puncte, o rețea de distribuție deservită de un inel central, alimentat în trei puncte și o rețea de

Fig.12. Schema de principiu a unui sistem de alimentare cu gaze combustibile constituit din două rețele de repartiție inelare (de presiuni și diametre diferite) si

|

Page 78: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

4.1.3. Reţele mixte.

Reprezintã combinãri de rețele inelare cu rețele ramificate.Schema este caracteristicã pentru rețelele de repartiție și de distribuție de înaltã,

medie și joasã presiune, din localitãți mari.

4.1.4. Criterii ce trebuiesc respectate la alegerea schemelor de alimentare cu gaze.

Adoptarea schemei pentru alimentarea cu gaze naturale a unei localitãți se face pe baza comparației tehnico-economice a variantelor posibile de rezolvare.

La stabilirea soluțiilor se iau în considerare urmãtorii factori: configuarația și mãrimea localitãții; programul de dezvoltare social economic și planul de sistematizare al localitãții,

în perspectivã; densitatea populației pe zone, tipul, mãrimea și amplasamentul diferiților

consumatori industriali; particularitãţile de mediu natural-configuaraţia terenului, cursuri naturale de apã,

condiţii climatice, caracteristici geotehnice; elemente de sistematizare de suprafațã sau subteranã - trama stradalã, schema

cãilor de comunicație rutiere și feroviare, tipul și densitatea echipamentelor tehnice subterane etc.

4.2. Modul de structurare a schemelor de distribuţie.

4.2.1. Modul de alimentare a consumatorilor.

În mod obișnuit, alimentarea cu gaze a localitãților se face prin intermediul unor sisteme unitare care deservesc în comun atât consumatorii urbani, cât și pe cei industriali.

În cazul existenței unor zone sau platforme industriale cu mari consumatori de gaze naturale, amplasate în vecinãtatea localitãților, acestea pot fi alimentate și independent, având în vedere regimul specific de consum (debite și presiuni) și gradul de siguranțã în exploatare cerut.

De asemenea, centralele electrice de termoficare (CET) se racordeazã independent, cu alimentare dublã sau din douã magistrale de transport, distincte.

Adoptarea soluției de alimentare unitarã se justificã prin efortul de investiție mai mic, comparativ cu sistemele paralele, datoritã ponderii reduse a consumului urban fațã de cel industrial.

Pentru preluarea variațiilor zilnice și sezoniere ale consumului de gaze este necesarã prevederea unor mãsuri de compensare corespunzãtoare:

-asigurarea capacitãții de acumulare în depozite subterane sau rezervoare supraterane;

- amenajarea unor stații de alimentare de vârf, pentru injecție de amestec gaz-aer;- stabilirea unor consumatori-regulatori a cãror alimentare se poate face şi cu alte

tipuri de combustibili.

4.3. Stabilirea numãrului staţiilor de predare. Siguranța alimentãrii cu gaze a consumatorilor este determinatã, printre altele și

de numãrul stațiilor de predare, care reprezintã sursa pentru sistemele de distribuție.

|

Page 79: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

În cazul prevederii unei singure staţii de predare, se recomandã ca alimentarea sistemului de distribuţie sã fie realizatã prin conducte duble, pentru mãrirea gradului de siguranţã.

În cazul prevederii a douã sau mai multe staţii de predare, amplasarea acestora se recomandã a fi fãcutã, pe cât posibil, diametral opus, din considerente economice şi de siguranţã.

4.2.3. Stabilirea mãrimii sectoarelor de distribuţie şi amplasamentul staţiilor de reglare-mãsurare.Dupã stabilirea regimului de presiuni în rețelele de repartiție și de distribuție, este

necesar sã se determine mãrimea sectoarelor de alimentare, numãrul și amplasamentul optim al stațiilor de reglare-mãsurare.

Soluția se stabilește pe baza calculului tehnico-economic, având în vedere tipul și mãrimea consumatorilor, precum și capacitãțile de deservire ale stațiilor de reglare-mãsurare tipizate.

Mãrimea sectoarelor deservite, rezultã în fucție de mãrimea și repartiția consumatorilor alimentați, corespunzãtor capacitãții stațiilor de reglare-mãsurare adoptate.

Amplasamentul optim din punct de vedere tehnologic se considerã în centrul de greutate al zonei, în cazul consumurilor uniform distribuite, respectriv în apropierea marilor consumatori concentrați, în cazul unei repartiții neuniforme.

În cazul localitãților cu diferențe mari de nivel, amplasarea stațiilor de reglare-mãsurare și a rețelelor principale de distribuție trebuie fãcutã la cotele minime, având în vedere efectul presiunii ascensionale a gazelor.

Stațiile de reglare și de reglare-măsurare a gazelor naturale se montează în construcții proprii.

Posturile de reglare, de reglare-măsurare și de măsurare se montează în firide, cabine sau direct pe instalația de utilizare.

Amplasarea regulatoarelor pe instalația de utilizare se face cu îndeplinirea cel puțin a următoarelor condiții:d) încăperile în care se montează să fie ventilate;e) regulatoarele să fie în construcție etanșă; f) elementele de etanșeitate față de mediul exterior, precum și componentele

regulatoarelor care comunică cu exteriorul să prezinte stabilitate la temperaturi înalte (minim 650°C).

Staţiile şi posturile de reglare-măsurare sunt delimitate prin robinete de închidere, amplasate la intrarea, respectiv ieşirea din staţii şi posturi. Robinetele fac parte din componenţa staţiilor şi posturilor de reglare-măsurare.

Dimensionarea şi echiparea staţiilor şi a posturilor de reglare - măsurare se face ţinând seama de parametrii hidraulici (debit, presiune, temperatură), domeniul de variaţie a acestora şi de calitatea gazelor naturale

Stațiile și posturile de reglare-măsurare se echipează cu dispozitive de securitate corespunzătoare cerințelor legislației în vigoare.

Proiectarea stațiilor și posturilor de reglare – măsurare se face astfel încât să rezulte o grupare cât mai compactă, avându-se in vedere și accesul la echipamentele și dispozitivele componente.

Pe conductele de intrare și de ieșire din stațiile de reglare-măsurare se montează flanșe electroizolante în locuri ușor accesibile.

|

Page 80: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Stațiile de reglare-măsurare pot fi prevăzute cu ocolitor, când alimentarea aparatelor de utilizare nu poate fi întreruptă.

În funcție de natura și conținutul de impurități a gazelor naturale, la intrarea în stațiile de reglare-măsurare, se pot monta echipamente de filtrare și / sau separare.

Pentru echipamentele care prevăd în mod expres filtre de protecție, acestea se montează obligatoriu conform instrucțiunilor producătorului.

Stațiile de reglare – măsurare se prevăd cu priză și centură de împământare (impedanța sub 4 Ώ), la care se racordează părțile metalice ale fiecărui element din stație cuprins între două flanșe. Racordurile prin flanșe nu se consideră electroconductoare decât dacă sunt conectate între ele cu platbandă zincată cu secțiunea de minim 40 mm2.3.2.4. Alcãtuirea şi amplasarea reţelelor de repartiţie şi de distribuţie.

La stabilirea schemei de distribuție se au în vedere urmãtoarele principii de ordin general:

Din considerente de siguranțã în exploatare se preferã sistemele inelare, în special în regimurile de presiune înaltã și medie.

În regim de joasã presiune se recomandã schema de distribuție ramificatã; sistemul inelar se adoptã pentru conductele principale.

Rețelele de același nivel de presiune alimentate din mai multe stații de reglare-mãsurare se interconecteazã prin intermediul unor conducte de legãturã prevãzute cu vane de secționare.

Pentru sectorizarea rețelelor și izolarea consumatorilor în caz de avarii, se prevãd dispozitive de închidere în numãr corespunzãtor pentru realizarea intervenției, operativ și eficient.

Pentru asigurarea condițiilor de exploatare și întreținere în condiții de siguranțã și securitate, rețelele de distribuție se echipeazã cu dispozitivele auxiliare necesare:

organe de compensare; armãturi de închidere, reținere și reglare; separatoare de lichide și impuritãți; descãrcãtoare de presiune și facle de aerisire; guri pentru verificare, tuburi de control și rãsuflãtori; instalații de protecție pasivã și activã contra coroziunii.În cazul ansamblurilor urbane izolate, distribuția se realizeazã prin sisteme

independente.Lungimea branșamentelor la rețelele de distribuție va fi limitatã la 50 - 100 m.În funcție de planul general de sistematizare a localitãții, conductele de gaze vor fi

amplasate de-a lungul strãzilor sau în interiorul cvartalelor de locuit, în urmãtoarea ordine de preferințã:

în spații verzi; pe trotuare sau alei pietonale; pe strãzi sau alei carosabile, evitând zonele cu gospodãrie subteranã aglomeratã.Poziționarea conductelor se face în raport cu condițiile geotehnice și de

sistematizare urbanisticã, subteran, suprateran sau aerian, pe suporți independenți sau pe fațadele construcțiilor.

Rețelele de înaltã presiune vor fi amplasate pe cât posibil în zone periferice, cu micã densitate de construcții.

Pentru traversarea vãilor, cursurilor de apã, cãilor de comunicații etc., se recomandã utilizarea, pe cât posibil, a regimului de înaltã presiune.

|

Page 81: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Concomitent cu soluționarea schemei de distribuție a gazelor naturale se prevãd și sistemele complexe pentru dispecerizarea, telemecanizarea și automatizarea proceselor tehnologice de alimentare cu gaze.

Traseele rețelelor se adoptã pe cât posibil rectilinii - în cadrul localitãților - numai pe teritoriu public.

Conductele de gaze naturale se pozeazã subteran, la adâncimi variind între 0,5 și 1,0 m., traseele fiind marcate prin plãcuțe indicatoare aplicate pe construcțiile învecinate.

Deasupra sudurilor de poziție și a ramificațiilor de branșament, se prevãd rãsuflãtori sau tuburi de control, pentru identificarea eventualelor scãpãri accidentale de gaze.

Distanțele fațã de celelalte categorii de conducte și construcții sunt precizate prin Normele tehnice de proiectare si executie a gazelor, variind între 0,6 și 5,5 m - distanța minimã referindu-se la conductele de apã și cablurile telefonice, iar distanța maximã fațã de axul liniilor ferate este de 5,5m.

Este interzisã montarea conductelor de gaze:- sub liniile de tramvai sau cale feratã, în lungul acestora;- sub orice fel de construcție;- în canale de orice tip, care au legãturã directã cu construcțiile;- pe terenuri rezervate prin planuri de sistematizare dezvoltãrilor urbane viitoare.Pentru trasee situate la distanțe mai mici de 2,0 m fațã de clãdiri, se interzice

pozarea conductelor la cote inferioare tãlpii fundațiilor.Conductele de gaze se monteazã în pãmânt numai dupã protejarea împotriva

coroziunii, prin aplicarea unor straturi izolante exterioare pe întreaga suprafațã. Structura izolației anticorozive se stabilește de la caz la caz, în funcție de agresivitatea solului.

Traversãrile subterane ale șoselelor, cãilor ferate sau liniilor de tramvai se executã prin montarea conductei de transport într- țeavã de protecție, cu robineți de separare la cele douã extremitãți.

Traversarea conductelor de apã, canalizare, sau a rețelelor termice, se face, de regulã, pe deasupra acestora, fãrã a lua alte mãsuri de siguranțã.

Dacã acest lucru nu este posibil, aceste rețele se subtraverseazã, montând conducta de gaze într-un singur tub protector.

Traversarea cablelor electrice se face cu respectarea mãsurilor specifice de protecție.3.2.4.1. Alegerea traseelor, conditii pentru amplasarea si echiparea conductelor.

Instalațiile de distribuție se execută la presiune medie sau redusă. Ele se execută din conducte de oțel sau polietilenă de înaltă densitate (PEHD). Conductele din oțel se montează aparent sau îngropat, iar cele din PEHD doar îngropat.

Atunci când se stabilește traseul conductelor de gaz, regulile de siguranță sunt cele care trebuie respectate mai presus de orice.

Traseele retelelor si instalatiilor de gaze se aleg astfel încât sã fie cât mai rectilinii, la alegerea lor prioritate are siguranta înaintea esteticii. Traseele vor fi marcate prin inscriptii sau prin aplicare de plãcute indicatoare, pe constructii si stâlpi din vecinãtate.

Conductele retelelor de distributie si instalatiilor exterioare din obiectivele neindustriale se monteazã de regulã, subterane. În instalatiile exterioare ale consumatorilor industriali se preferã montajul arerian, pe peretii exteriori ai clãdirilor, pe estacade etc.

|

Page 82: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Montarea conductelor subterane se realizeazã numai în teritoriul public, tinându-se seama de urmãtoarea ordine de preferintã: zone verzi, trotuare, alei pietonale, în portiunea carosabilã, folosind trasee mai putin aglomerate cu alte instaltii subterane.

În cazul în care se prevãd galerii pentru retelele edilitare, conductele de distributie a gazelor fãrã bransamente, se monteazã în cadrul acestora cu respectarea urmãtoarelor conditii:- prevederea unui sistem de ventilare care sã asigure evacuarea în esterior a scãpãrilor de gaze, în cazul unei avarii pe conducta de gaze;- prevederea unui sistem automat de avertizare, la depãsirea concentratiei de 0,5% gaz în aer;- pozarea conductelor de gaze la partea superiaorã a galeriei (deasupra celorlalte conducte);- controlul nedistructiv al tuturor sudurilor;- evitarea legãturii directe a galeriilor cu subsolurile clãdirilor;- amplasarea vanelor în cãmine adiacente galeriei.

În zonele construite, aglomerate cu diverse instalatii subterane (orase, intreprinderi etc.), când nu este asigurat controlul scãpãrilor de gaze cu detectoare pe retelele de distributie, respectiv instalatiile exterioare, se monteazã rãsuflãtori deasupra fiecãrui teu de bransament si deasupra sudurilor de pozitie. Pentru retelele de distributie la care se prevede controlul pierderilor de gaze cu detectoarele, se recomandã ca în locul rãsuflãtorilor sã se monteze tuburi de control. De mentinut cã diametrul interior al unei rãsuflãtori este de 4 - 5 cm, iar al unui tub de control de 2,5 cm.

În cazul retelelor montate sub carosabil modernizat (artere de circulatie pe fundatie de beton) se monteazã rãsuflãtori, respectiv tuburi de control deasupra sudurilor, dar nu la distante mai mici de 8 m. Se mai prevãd rãsuflãtori sau tuburi de control:

- deasupra fiecãrei ramificatii subterane;- în locul în care conductele ies din pãmânt, lângã un perete;- la capetele tuburilor de protectie.Pe traseele fãrã constructii, pe câmp, precum si în zone cu agresivitate redusã, se

monteazã la fiecare schimbare de directie, si suduri de pozitie, rãsuflãtori cu înaltimea de 0,6 m deasupra solului, la distante ce nu vor depãsi 50m.

Mai jos sunt prezentate tipurile de rãsuflãtori sau tuburi de control folosite în diverse împrejurãri (fig.14) si distantele minime între conductele subterane de gaze si alte instalatii, constructii sau obstacole (Tabelul 3).

Fig. 14 Tipuri de rasuflatori: a) pentru carosabil b) de perete și pentru spații verzi c) pentru spații verzi. 1 – conductă; 2 – calotă; 3 – tijă; 4 - cutie din fontă; 5 - capac din Fontă; 6 – opritori; 7 – capac; 8 – orificii; 9 – pietriș; 10 - nisip

|

Page 83: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Tabel 3

Nr.crt

Instalatia, constructia sau obstacolulDistanta minima in m,

de la conducta de gaze de:

p.j.+p.i. p.r. p.m. 1 Cladiri cu subsoluri sau aliniamente de terenuri, susceptibile de a fi

construite2 2 3

2 Cladiri fara subsoluri 1,5 1,5 2 3 Canale pentru retele termice, canale pentru instalatii telefonice 1,5 1,5 2 4 Conducte de canalizare 1 1 1,5 5 Conducte de apa, cabluri de forta, cabluri telefonice montate direct in

sol, sau caminele acestor instalatii 0,6 6 Camine pentru retele termice, telefonice si de canalizare, statii sau

camine subterane in constructii independente 1 7 Linii de tramvaie (pâna la sina cea mai apropiata) 1,2 8 Copaci 1,5 9 Stâlpi 0,510 Linii de cale ferata exclusiv cele din

statii, triaje si incinte industriale- in rambleu- in debleu, la nivelul terenului

2*5,5*

Distantele între conducte de gaze si linii de cale feratã, triaje si incinte industriale sunt stabilite pe baza acordului organelor CFR.

Când respectarea distantelor indicate în tabelul 3 nu este posibilã, acestea pot fi reduse pentru pozitiile 1-6, cu 20% cu conditia ca pe portiunea subdistantatã sã se prevadã tevi trase, suduri întãrite, verificarea cu peria electricã a continuitãtii izolatiei anticorozive, controlul nedistructiv al tuturor sudurilor, rãsuflãtori sau cãmine pentru drenarea în atmosferã a eventualelor scãpãri de gaze, sau montarea în tub de protectie.

Se evitã instalarea a douã conducte de gaze pe traseu paralel. Când o astfel de solutie nu poate fi evitatã, distanta între cele douã conducte de gaze va fi de cel putin 0,4 m. De preferintã, conducta de presiune mai micã va fi pozatã spre imobil.

Se evită montarea conductelor din PEHD în vecinătatea unor conducte care au pe suprafață temperaturi mai mari de 30oC sau care transportă uleiuri minerale, benzine sau alte materiale inflamabile. Dacă nu se pot elimina aceste vecinătăți, distanța minimă admisă pe orizontală între pereții exteriori ai celor două conducte este de 0,8 m.

Adâncimea de pozare a conductei de distributie mãsuratã de de la fata terenului, pânã la generatoarea superioarã a conductei este de 1,0 m în carosabil cu fundatia de beton, de cel putin 0,7 m în spatii pavate si de cel putin 0,5 m în spatii verzi. În instalatiile exterioare de utilizare adâncimea de îngropare este de cel putin 0,4 m.

Se interzice montarea conductelor de gaze la un nivel inferior celui bazei fundatiilor clãdirilor, pe trasee paralele cu clãdirile, pânã la distanta de 2 m de la clãdire.

|

Page 84: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

De asemenea, se interzice montarea conductelor de gaze:- sub linii de tramvai sau de cale feratã, în lungul acestora;- sub orice fel de constructie;- în canale de orice fel care au comunicare directã cu clãdirea;- pe terenuri destinate constructiilor.La ramificatiile importante ale retelelor de repartitie si distributie precum si în

instalatiile exterioare industriale se prevãd robinete de sectionare. În functie de continutul de impuritãti al gazelor, si de considerentele de exploatare, în puncte convenabil alese, ale retelelor de distributie si instalaþtilor exterioare se monteazã regulatoare prevãzute cu câte douã robinete. Când se distribuie gaze care pot contine fractiuni condensabile sau apã, se monteazã separatoare de lichide.

Armãturile, îmbinãrile cu flanse, separatoarele de lichide, îmbinãrile electroizolante si dispozitivele de dilatare se introduc în cãmine de vizitare (fig.15) sau, dupã caz, în cutii înglobate în masã de bitum sau de material plastic (fig.16).

unde:1. Perete din beton;2. Capac din fonta;3. Orificii pentru ventilare;4. Radierul (fundul) caminului;5. Orificiu pentru scurgerea apei6. Drenaj din pietris;7. Conducta de gaz;8. Tub de protectie;9. Vana;

10. Flanse; 11. Prize de presiune;12. Robinete de control.

Fig. 15 Vana montata in camin

Lângã armãturile din fintã montate în subteran si pe conductele aeriene rectilinii s prevãd dispozitive de dilatare conform prevederilor proiectului.

unde:1. Vana;2. Cutie de vizitare;3. Conducta;4. Prizele de presiune;5. Tija de manevra;

|

Fig.16 Vana montata ingropat

Page 85: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

6. Tub de protectie a tijei din material plastic.

3.2.4.2.Traversãri

Intersectarea conductelor de gaze cu alte instalatii subterane sau lucrãri la suprafata solului, se face, în general, perpendicular pe axul instalatiei sau lucrãrii tranversate: în cazuri exceptionale, se admit traversãri sub un unghi mai mic, însã cel puþin 60o. La intersectãri cu alte instalatii subterane, conductele de gaze se monteazã deasupra conductei, canalului sau cablului traversat, la o distantã de cel putin 100 mm. În cazul în care aceste conditii nu pot fi îndeplinite, conducta de gaze va fi introdusã în tub de protectie.

De asemenea, la subtraversarea liniilor de tramvai si de cale feratã, conductele de gaz se introduc în tuburi de protectie. În cazul intersectiei cu conductele de gaz existente, executia se face sub controlul delegatului intreprinderii de distributie a gazelor.

Liniile de cale feratã vor fi traversate la adâncime de cel putin 0,8 m, de la talpa sinei la generatoarea superioarã a tubului de protectie. Tuburile de protectie vor depãsi ce cel putin 0,8 m, în ambele pãrti, limitele instalatiei sau constructiei traversate, si se prevãd rãsuflãtori.

Traversarea cursurilor de apã, a podurilor, pasajelor de nivel, intersectiilor de autostrãzi etc., se va executa subteran sau aerian, în functie de conditiile locale. La traversarea cãilor ferate, pasajelor de nivel, autostrãzilor etc., se prevãd vane de sectionare care sã permitã scoaterea din functiune a conductei de gaze fie în ambele

|

Page 86: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

pãrti ale traversãrii, fie numai înainte de traversare, în cazul conductelor alimentate dintr-o singurã directie.

Traversãrile aeriene ale cãilor de circulatie de pe teritoriul unitãtilor industriale se fac la înãltimi convenabile, nu mai mici de 5 m.

3.2.4.3. Bransamente, racorduri

Fiecare imobil, grup de imobile, corp de clãdire de pe aceeasi proprietate (incintã) va fi alimentat printr-un singur bransament chiar dacã imobilul, respectiv terenul, se mãrgineste cu mai multe strãzi (fig.17), exceptie fac marii consumatori industriali, imobilele foarte mari si obiectivele situate pe suprafete întinse, pentru care se admite alimentarea diferitelor clãdiri, tronsoane sau sectii prin bransamente separate, cu conditia ca instalatiile respective sã nu fie interconectabile (fig.18)

|

Page 87: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 88: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

|

Page 89: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Scheme de principiu

Alimentarea consumatorilor de gaze naturale din rețeaua exterioară de distribuție se realizează prin intermediul conductei de branșament (fig. 19).

Figura 19: Schemă de legare a unui consumator la conducta publică

1 - conducta publică2 - branșament3 - limita de proprietate4 - instalația interioară5 - aparat de utilizare6 - contor

|

Page 90: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

Figura 20: Branșamentul și instalația interioară de utilizare

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

Traseul conductei de branșament trebuie ales perpendicular pe conducta de distribuție, iar dacă sunt motive speciale pentru racordare la un alt unghi, acesta nu poate fi mai mic de 60 de grade. Branșamentul se execută cu pantă spre conducta publică. Racordarea conductei de branșament la rețeaua de distribuție exterioară se realizează prin sudură. În dreptul sudurii de racord, conducta de distribuție se perforează pentru a permite accesul gazelor în branșament.

Atât la sudura efectuată pe conducta de distribuție, cât și la capătul branșamentului (lângă clădire), se montează obligatoriu o răsuflătoare (fig.20) pentru eliminarea în atmosferă a eventualelor scăpări de gaze prin neetanșeitățile conductelor. La capătul conductei de branșament se montează un robinet de branșament, care permite scoaterea din funcțiune a întregii instalații.

În general, orice proprietar este legat la conducta publică printr-un singur branșament.

Instalațiile de utilizare țin de la regulatorul de presiune amplasat la intrarea în incinta proprietății până la evacuarea gazelor arse (inclusiv coșul și canalul de fum).

Prin proiectul instalațiilor de gaze naturale pozate subteran, se prevăd măsuri de etanșare împotriva infiltrațiilor de gaze naturale, la trecerile subterane ale instalațiilor de orice utilitate (încălzire, apă, canalizare, cabluri electrice, telefonie, CATV, etc.) prin pereții subterani ai clădirilor racordate la sistemul de distribuție de gaze naturale. De asemenea, se etanșează toate trecerile conductelor prin planșeele subsolurilor, pentru evitarea pătrunderii gazelor naturale la nivelurile superioare, în caz de infiltrare a acestora în subsol. Este interzisă racordarea la sistemul de distribuție a gazelor naturale a clădirilor care nu au asigurate măsurile de etanșare prevăzute mai sus.

Adâncimea minimă a șanțului pentru conductele montate subteran va fi de 0.9 m de la nivelul terenului până la generatoarea superioară a conductei, respectiv 0.5 m la capătul branșamentului.

Săparea șanțurilor se face cu puțin timp inainte de montarea conductelor.

Conductele din polietilenă se așază șerpuit în șanț și se acoperă cu un strat de nisip de minim 10 cm. Pozarea conductei se realizează numai după răcirea corespunzătoare a îmbinărilor sudate. După stratul de nisip, acoperirea conductei din polietilenă se efectuează în straturi subțiri, cu pământ mărunțit, prin compactare după fiecare strat. Acoperirea conductei (pentru primii 50 cm deasupra conductei) se efectuează într-o perioadă mai răcoroasă a zilei (cu maxim 20...30°C), avansând întro singură direcție, pe cât posibil în urcare.

Conductele din oțel se așază în șanț astfel încât să nu se deterioreze izolația.

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 91: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

Umplerea șanțurilor se face în straturi subțiri, cu pământ mărunțit sau nisip, prin compactare după fiecare strat, cu grosime maximă de 20 cm în cazul compactării manuale și conform prevederilor din cartea utilajului de compactare, în cazul compactării mecanice. Folosirea dispozitivelor mecanice de compactare este admisă numai după realizarea stratului minim de protecție a conductei, care se va restabili în funcție de adâncimea utilajului la gradul de compactare maximă.

În dreptul răsuflătorilor, peste conducta din polietilenă care a fost acoperită pe toată lungimea cu un strat de nisip gros de 10...15 cm, se adaugă un strat de piatră măruntă, gros de 15 cm, peste care se așază calota răsuflătorii.

În dreptul răsuflătorilor, pentru conducta din oțel, conducta se înconjoară pe o lungime de 50 cm cu un strat de nisip gros de 5...10 cm peste care se adaugă piatră de râu cu granulația 5...8 mm, gros de 15 cm, peste care se așază calota răsuflătorii.

Îmbinarea conductelor îngropate se face prin sudură, cu excepția îmbinării capului protector al teului de branșament, care se îmbină prin înșurubare.

Îmbinările prin sudură se execută numai de către sudori autorizați, conform reglementărilor în vigoare. Se va evita sudarea în condiții meteorologice improprii.

Pentru situații speciale se vor lua măsurile de realizare impuse de tehnologia de sudare (paravane, corturi, preîncălzirea capetelor conductelor, etc.). Este interzisă răcirea forțată a sudurilor.

Sudurile se marchează conform reglementărilor în vigoare și a standardelor specifice.

Îmbinărilor conductelor din polietilenă se realizează prin sudură (fuziune) sau cu fitinguri mecanice nedemontabile (etanșare prin presare pe pereții țevilor).

Îmbinarea țevilor și fitingurilor din polietilenă se realizează cu aparate de sudură care sunt agrementate tehnic de către organismele abilitate. Aceste aparate vor fi supuse reviziilor tehnice în conformitate cu cărțile tehnice ale fiecăruia. Reviziile tehnice se vor face de către unitățile de service ale furnizorului de aparate și la

intervale de timp precizate de producător.

Controlul calității sudurilor pentru conducte din polietilenă se face vizual și, după caz, prin metode nedistructive conform prevederilor proiectului de execuție avizat de operatorul licențiat de distribuție. Conductele și branșamentele din polietilenă sunt însoțite pe întreg traseul de un conductor de cupru cu izolație corespunzătoare unei tensiuni de străpungere de minim 5 kV, cu secțiunea de minim 0.8 mm2, monofilar, montat de-a lungul conductei și prin care se pot transmite semnale electrice cu ajutorul cărora se poate determina cu precizie amplasarea conductei și integritatea acestuia.

1 - șanț

2 - conducta de polietilenă

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 92: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

3 - conductor de Cu

Figura 21: Montajul conductorului de Cu deasupra conductei de gaz

Figura 22: Legătura dintre branșament și instalația interioară

La capătul branșamentului se montează (fig.22) un robinet de secționare, o piesă electroizolantă și un regulator de presiune.

Orice porțiune supraterană a unei conducte de gaz, situată amonte de robinetul de secționare trebuie să fie continuă din punct de vedere electric și legată la pământ.

Fiecare unitate locativă se racordează la coloana sau instalația exterioară printr-o singură derivație.

Conductele instalațiilor interioare de utilizare se amplasează aparent în spațiile uscate, ventilate, luminate și circulate, cu acces permanent, inclusiv în subsolurile care îndeplinesc aceste condiții.

Când trecerea conductelor prin încăperi cu umiditate pronunțată sau atmosferă corosivă este inevitabilă, se vor folosi țevi zincate sau protejate cu lacuri anticorozive și tuburi de protecție.

De asemenea, pentru alimentarea punctelor de consum care nu sunt amplasate lângă pereți, se admite montarea conductelor în canale amenajate în pardoseală, cu respectarea următoarelor condiții:

- se interzice montarea conductelor pentru alte instalații în canalele pentru conductele de gaze naturale;

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 93: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

- se interzice intersectarea canalelor pentru conductele de gaze naturale cu canale pentru alte instalații sau comunicarea cu acestea.

Conductele instalațiilor de utilizare din halele industriale se amplasează astfel încât să fie protejate împotriva degradării.

Este interzisă utilizarea conductelor de gaze naturale pentru orice alte scopuri, cum ar fi:

- legarea la pământ a altor instalații;

- susținerea conductorilor electrici, indiferent de tensiune și curent;

- agățarea sau rezemarea unor obiecte.

Nu este permisă utilizarea în instalațiile interioare a unor conducte din oțel cu diametrul mai mic de 1/2 țoli.

Figura 23: Fitinguri din oțel

Conductele de gaz se vor dimensiona în raport cu prescripțiile de proiectare astfel încât să asigure alimentarea cu gaz în condițiile estimate de cerere maximă.

Susținerea conductelor de gaz se va face cu cleme, bride sau cârlige de dimensiuni potrivite, de bună calitate și montate la distanțe adecvate, astfel încât instalația să nu poată fi mișcată accidental din poziția de montaj. Desigur, trebuie avut grijă ca integritatea structurală a clădirii să nu aibă de suferit în urma montării instalației de gaz. Conductele de gaz nu trebuie să se sprijine pe nici un alt tip de instalație interioară.

În interiorul clădirilor, conductele de gaz nu trebuie să intersecteze sau să treacă prin canale de aerisire, canale de ventilare, uscătorii, servante sau prin puțul liftului. Schimbările de direcție ale conductelor de gaz trebuie făcute cu ajutorul fitingurilor (fig. 23) și curbelor prefabricate sau realizate la locul de montaj.

Pentru a citi și înțelege o planșă a unei instalații de gaz, este necesară cunoașterea semnelor și simbolurilor convenționale din domeniu. Unele dintre acestea sunt universale, altele sunt

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 94: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

specifice fiecărei țări. Figura 24 prezintă câteva simboluri des utilizate în domeniul gazului, preluate din literatura de specialitate britanică.

Figura 24: Exemple de simboluri convenționale utilizate în domeniul gazului (UK)

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 95: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

INSTALAŢII INTERIOARE DE UTILIZARE

Utilizarea gazelor naturale în clădiri

Utilizarea gazelor naturale este admisă numai în încăperi în care nu există pericol de:

- incendiu, prin aprinderea materialelor şi elementelor combustibile, datorită radiaţiei termice directe ori a transferului de căldură prin convecţie sau conducţie; - explozie a materialelor şi substanţelor combustibile aflate în interior; - intoxicare sau asfixiere a utilizatorilor, cu gaze de ardere

Pentru funcţionarea în siguranţă a instalaţiilor interioare de utilizare a gazelor naturale combustibile se impun o serie de condiţii tehnice referitoare la spațiul în care se montează arzătoarele și componentele instalației de utilizare.

Pentru încăperile în care se montează arzătoarele se impune:

a) Asigurarea debitului de aer necesar arderii, adică asigurarea corelației debit instalat-volum încăpere de 15 m3 volum interior de încăpere pentru fiecare metru cub debit instalat de gaze naturale.

Această corelație se traduce în condiții tehnice referitoare la valori minimale impuse pentru volumul interior al încăperilor:

18,0 m3 pentru încăperi curente; 7,5 m3 pentru bucătării, băi şi oficii; 5,0 m3 pentru bucătării din construcţii existente, cu respectarea condiţiei ca debitul total al

aparatelor cu flacără liberă care se pot instala într-o încăpere trebuie să satisfacă condiţia: 15 m3 volum interior de încăpere pentru fiecare metru cub debit instalat de gaze naturale;

În încăperi cu volum mai mic decât cel prevăzut anterior sunt admise numai aparate de utilizare legate la coş, care în plus: trebuie să aibe asigurat accesul aerului necesar arderii şi aprinderea aparatelor de utilizare din

exteriorul încăperii (coridor, vestibul etc.) sau direct din exteriorul clădirii; să fie aparate de utilizare cu aprindere din exteriorul clădirii, asigurate împotriva stingerii prin

blocarea admisiei gazului în cazul stingerii flăcării, fie prin construcţia aparatului, fie prin dispozitive de protecţie. Fac excepţie de la exigențele anteriooare aparatele de utilizare care au atestare/agrement tehnic, sau aviz ISCIR pentru funcţionare în alte condiţii, (la care prin tubulatură etanşă, se asigură accesul din exterior al aerului necesar arderii şi evacuarea în exterior sub presiune a gazelor de ardere - cazane cu focar etanş şi tiraj forţat).

Aerul necesar arderii se asigură în funcţie de raportul între volumul interior al încăperii Vi [m3] şi debitul nominal al aparatului de utilizare Qn [m3/h:]

- pentru cazul Vi/Qn ≥ 30, se consideră că prin neetanşeităţile tâmplăriei se asigură aerul necesar pentru ardere; - pentru cazul Vi/Qn < 30, se prevede accesul aerului direct din exterior, prin goluri practicate la partea inferioară a încăperii;

Sunt exceptate bucătăriile din locuinţe cu încălzire centrală, în care nu există alte aparate de utilizare, la care se admite accesul aerului dintr-o încăpere vecină prin realizarea unui gol spre această încăpere, cu condiţia satisfacerii raportului Vi/Qn ≥ 30, în care Vi este volumul bucătăriei plus volumul încăperii respective.

Dacă şi în încăperea vecină, spre care este prevăzut golul, sunt instalate aparate de utilizare, raportul dintre suma volumelor celor două încăperi şi suma debitelor aparatelor de utilizare din aceste încăperi , trebuie să fie≥ 30,

În cazul în care această condiţie nu poate fi îndeplinită sau în cazul tâmplăriei etanşată cu garnituri de cauciuc, se realizează prize de aer direct din exteriorul construcţiei.

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 96: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

Suprafaţa golului pentru accesul aerului de ardere într-o încăpere în care se utilizează gazele naturale se determină cu produsul între debitul instalat în încăperea respectivă Qi [m3/h] şi coeficientul de 0,0025 [m2/m3/h]:

S = 0,0025 ´ Qi [m2] Golul pentru accesul aerului de ardere se prevede la partea inferioară a încăperii şi fără

dispozitive de închidere sau reglaj. Este interzisă obturarea golului de acces al aerului de ardere.

La centralele termice accesul aerului se face conform prevederilor Normativului pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de încălzire centrală I 13.

La centralele termice cu tiraj forţat şi cameră de ardere etanşă nu este necesară asigurarea golurilor pentru accesul aerului în încăpere.

În cazul în care accesul aerului de ardere se asigură prin canale, secţiunile canalelor de aer se calculează luând în considerare rezistenţele aeraulice ale acestora.

b) Asigurarea condițiilor de preluare nedistructivă a suflului unei eventuale explozii datorită unor acumulări accidentale de gaze, respectiv se impune ca: Toate încăperile în care se montează aparate de utilizare a gazelor naturale, să fie prevăzute

cu suprafeţele vitrate, sub formă de ferestre, luminatoarei și uşi cu geam (cu grosimea de maxim 4 mm fără armare) sau goluri, toate la exterior sau spre balcoane vitrate cu suprafaţă minimă totală de:

- 0,03 m2 pe m3 de volum net de încăpere2, în cazul construcţiilor din beton armat; - 0,05 m2 pe m3 de volum net de încăpere, în cazul construcţiilor din zidărie.

În cazul în care geamurile au o grosime mai mare de 4 mm sau sunt de construcţie specială (securizat, termopan etc.) să se monteze obligatoriu detectoare automate de gaze cu limita inferioară de sensibilitate 2% CH4 în aer, care acţionează asupra robinetului de închidere al conductei de alimentare cu gaze naturale al arzătoarelor. Se precizează că în cazul utilizării detectoarelor suprafaţa vitrată poate fi redusă la 0,02 m2 pe m3 de volum net de încăpere.

c) Asigurarea evacuării gazelor rezultate în urma arderii, prin impunerea condițiilor de evacuare a gazelor de ardere. Pentru toate aparatele de utilizare racordate la coş sau cu flacără liberă se asigură, pe lângă

aerul necesar arderii şi evacuarea în exterior a gazelor de ardere, complet şi fără riscuri, astfel încât în atmosfera încăperii să nu se depăşească concentraţia de noxe admisă de normele de protecţia muncii şi normele de protecţie a mediului.

La încăperile în care se instalează aparate cu flacără liberă, independent de volumul lor, se prevăd canale de ventilare pentru evacuarea gazelor de ardere conform standardelor 6724 sau 6729.

Canalele de ventilare pentru evacuarea gazelor de ardere: - se racordează la partea superioară a încăperilor, cât mai aproape de plafon; - nu se prevăd cu dispozitive de închidere sau reglaj.

Pentru bucătăriile construcţiilor existente, construite fără canale de ventilare, şi în care sunt instalate aparate cu flacără liberă, se admite practicarea în peretele exterior sau în tocul ferestrei, la partea superioară a încăperii, a unui gol pentru evacuarea gazelor de ardere conform detaliilor tip.

Evacuarea gazelor de ardere din bucătării şi oficii se face prin tiraj natural organizat sau mecanic, utilizându-se: - canale individuale; - canale colectoare.

La evacuarea gazelor de ardere prin canale colectoare se va acorda o deosebită atenţie executării corecte şi etanşe a nodurilor de legare a canalelor individuale la canalul colector.

2 Volumul net reprezintă volumul total al încăperii din care se scade volumul elementelor de instalaţii sau de construcţii existente în încăpere în care nu se pot acumula gaze.

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 97: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

Dimensionarea se face conform prevederilor standardelor 6724 şi 6793. Datele pentru dimensionarea coşurilor (extras din standardul 6793) se prezintă în anexa 13.

Coşurile de fum din cadrul construcţiilor noi executate din zidărie de cărămidă se căptuşesc la interior cu tuburi rigide din aluminiu sau oţel inoxidabil, agrementate tehnic pentru evitarea pătrunderii gazelor de ardere în încăperi.

Evacuarea gazelor de ardere din hale industriale se face în funcţie de debitul rezultat şi de condiţiile locale, prin:

- ventilare naturală organizată; - ventilare mecanică.

Alegerea soluției de ventilare şi dimensionarea instalaţiei se face în funcţie de cantitatea de gaze de ardere, astfel încât să nu se depăşească concentraţiile admise prin normele de protecţie a muncii şi normele de protecţie a mediului.

Racordarea aparatelor consumatoare de gaze naturale la acelaşi canal de fum se face în următoarele condiţii: - la înălţimi diferite; - secţiunea canalului de fum să poată prelua debitele de gaze arse însumate ale tuturor aparatelor racordate la acesta.

Evacuarea gazelor de ardere de la cazanele din centralele termice, care nu se încadrează în prevederile din tabelul din anexa 13, se face pe baza prevederilor din Normativul pentru proiectarea şi execuţia instalaţiilor de încălzire centrală I 13.

Legarea la coş prin burlan din tablă metalică, rigid sau flexibil, se admite în următoarele condiţii :

- secţiunea burlanului este cel puţin egală cu secţiunea racordului de ieşire din aparatul de utilizare: - porţiunea verticală este de cel puţin 0,4 m la ieşirea din aparatul de utilizare; - distanţa de la coş până la aparatul de utilizare este mai mică de 3 m: - panta către coş este minim 8%, dacă distanţa depăşeşte 1 m; - îmbinarea şi racordarea la cos, se execută cu asigurarea etanşeităţii.

Se interzice: - trecerea burlanelor dintr-o încăpere în alta, cu excepţia burlanelor etanşe îmbinate cu sudură;

- montarea dispozitivelor de închidere sau obturare a secţiunii de ieşire a gazelor de ardere la aparatele de consum individual (sobe, maşini de gătit, radiatoare etc.); - evacuarea gazelor de ardere în podurile caselor - evacuarea gazelor de ardere direct prin pereţii exteriori ai clădirilor, cu excepţia aparatelor de utilizare, omologate sau cu atestat/agrement tehnic, prevăzute din fabricaţie cu astfel de evacuare conform prevederilor din Ghidul de proiectare, executarea şi exploatare a centralelor mici GP 051; - racordarea aparatelor de utilizare a gazelor naturale la canalele de fum aferente focarelor, alimentate cu alt tip de combustibil (lemn, păcură, cărbune etc.), cu excepţia aparatelor de utilizare care au fost construite pentru alimentare mixtă (gaze naturale - combustibil lichid/solid).

În plus, față de condițiile impuse mai sus este necesară și asigurarea condițiilor de circulație în încinta în care este amplasat arzătorul. O condiție specială se impune pentru încălzirea de apartament, centrala termică se montează în bucătărie, balcon, vestibul, la subsol sau la alt nivel unde nu blochează calea de evacuare a persoanelor, cu respectarea tuturor condiţiilor sus menţionate.

Pentru aparatele de utilizare şi arzătoare se impun condiții tehnice referitoare montaj, modul de racordare la instalație, elemente obligatorii cu care se asociază.

În instalaţiile de utilizare se vor monta numai aparate şi arzătoare avizate conform prevederilor ISCIR în vigoare.

Arzătoarele cu panou radiant cu flacără deschisă sunt admise numai în spaţii ventilate corespunzător cu excepţia clădirilor civile şi de locuit asigurându-se următoarele măsuri:

- evitarea producerii incendiilor, prin aprinderea materialelor ca urmare a efectului radiaţiilor termice;

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 98: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

- încadrarea concentraţiei de noxe în limitele admise de reglementările în vigoare. Aparatele de utilizare se pot monta, în funcţie de concepţia constructivă:

- pe pereţi de zidărie sau beton, fără strat izolator combustibil la faţa peretelui;

- pe pardoseală incombustibilă.

Aparatele de utilizare industriale cu debit instalat peste 25 m3/h, se prevăd cu armături pentru montarea unor aparate de măsură şi control şi prize în vederea efectuării de determinări pentru bilanţ termic:

a) manometru pe conducta de intrare a gazelor în aparat:

b) termometru pe:

- conducta de alimentare cu gaze naturale.

- canalul de ieşire a gazelor de ardere.

c) contor de gaze naturale;

d) priza de prelevare a probelor din:

- gazele naturale;

- gazele de ardere.

e) priza de măsurare a tirajului.

Alegerea şi montarea arzătoarelor şi aparatelor de utilizare se face cu respectarea condiţiilor tehnice şi criteriilor de performanţă din normele tehnice, instrucţiunile producătorului precum şi din reglementările în vigoare la data proiectării/execuției.

Debitul arzătoarelor de gaze naturale care echipează aparatele de utilizare, se precizează de către producătorul aparatelor de utilizare prin inscripţionarea valorii acestuia pe eticheta aparatului de utilizare.

Racordarea aparatelor de utilizare şi arzătoarelor se poate realiza: rigid la instalaţiile interioare, cu excepţia cazurilor prevăzute mai sus. flexibil, în cazul aparatelor de utilizare, cu debit nominal sub 3 m3/h, precum şi arzătoarele

industriale independente utilizate la aparate mobile, cu respectarea următoarelor prevederi: să fie atestate/agrementate tehnic pentru utilizarea în instalaţii de gaze naturale și să

îndeplinească următoarele condiţii: presiunea nominală pentru care a fost construit racordul, să fie egală sau mai mare decât

presiunea instalaţiei de gaze naturale la care se racordează; lungime maximă 1 m şi diametru minim 10 mm, la instalaţii de utilizare cu presiune joasă; lungime maximă 20 m şi diametru maxim de 50 mm, la instalaţii industriale cu presiune

până la 2 bar; trasee la vedere, fără să treacă dintr-o încăpere în alta; măsuri de evitare a contactului cu corpuri calde; măsuri de evitare a agăţării, strivirii sau deteriorării; măsuri de protecţie la intemperii, dacă este cazul.

Racordurile flexibile nu au organe de închidere sau reglare şi nu se admite cuplarea a două sau mai multe racorduri flexibile.

Racordurile flexibile se montează între robinetul de siguranţă şi aparatul de utilizare.

La instalaţiile care impun controlul riguros al arderii şi nu sunt supravegheate continuu, se prevăd dispozitive automate de control, reglare şi semnalizare, care să antreneze automat închiderea alimentării cu gaze naturale la:

- stingerea accidentală a flăcării; - lipsa gazelor naturale, a aerului de combustie sau a energiei electrice.

Conectarea aparatelor de utilizare direct la conducta de distribuţie sau reţeaua de repartiţie fără regulator de presiune este interzisă.

Trasee şi condiţii tehnice de amplasare a conductelor

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 99: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

La alegerea traseelor pentru conductele de gaze naturale, condiţiile de siguranţă au prioritate faţă de orice alte condiţii. Fiecare unitate locativă se racordează la coloana sau instalaţia exterioară printr-o singură derivaţie. Conductele instalaţiilor interioare de utilizare se amplasează aparent, în spaţii uscate, ventilate, luminate şi circulate, cu acces permanent, inclusiv în subsolurile care îndeplinesc aceste condiţii şi se montează: - pe cât posibil, pe elemente rezistente ale construcţiei, pereţi, stâlpi, grinzi, plafoane; - pe stâlpi metalici sau de beton, montaţi special în acest scop sau în scopul susţinerii conductelor de gaze naturale împreună cu conducte pentru alte instalaţii. Se admite montarea conductelor mascate în canale vizitabile şi ventilate, numai în cazul construcţiilor cu grad deosebit de finisare.

Este interzisă trecerea conductelor prin:

- un apartament din alt apartament cu excepţia coloanelor existente; - spaţii neventilate sau închise cu rabiţ sau alte materiale; - trecerea conductelor de gaze naturale având îmbinări fixe sau demontabile prin debara, cămară şi altele asemenea, dacă acestea nu sunt ventilate; - coşuri şi canale de ventilare; - puţuri şi camere pentru ascensoare; - încăperi cu mediu corosiv sau cu degajare de noxe: - încăperi cu umiditate pronunţată; - încăperi în care se păstrează materiale inflamabile: - closete; - subsoluri tehnice şi canale tehnice; - ghene sau nişe comune mai multor nivele, în care sunt montate conducte pentru alte instalaţii, inclusiv sub deschiderile inferioare ale acestora; - podurile neventilate ale clădirilor; - locuri greu accesibile în care întreţinerea normală a conductelor nu poate fi asigurată; - depozite sau încăperi de depozitare, cu respectarea prevederilor Normativelor de siguranţă la foc a construcţiilor. Totodată este interzisă montarea conductelor înglobate în elementele de construcţie ale pardoselii; În cazul în care nu pot fi evitate trecerile conductelor prin closete sau cămări se admite traversarea acestora utilizând conducte fără îmbinări şi protejate în tuburi de protecţie. Se evită trecerea conductelor prin camere de dormit neprevăzute cu aparate de utilizare a gazelor naturale. Când trecerea conductelor prin încăperi cu umiditate pronunţată sau atmosferă corosivă este inevitabilă, se folosesc ţevi zincate sau protejate cu lacuri anticorosive şi tub de protecţie. Pentru alimentarea punctelor de consum care nu sunt amplasate lângă pereţi, se admite montarea conductelor în canale amenajate în pardoseală: - acoperite cu capace perforate şi uşor demontabile; - uscate şi aerisite; - pe trasee cât mai scurte; - cu pantă, după caz, pentru asigurarea scurgerii spre puncte de colectare a eventualelor infiltraţii de apă; - cu dimensiuni care să permită controlul şi repararea conductei. Este interzisă:

- montarea conductelor pentru alte instalaţii în canalele pentru conductele de gaze naturale; - intersectarea canalelor pentru conductele de gaze naturale cu canale pentru alte instalaţii sau comunicarea cu acestea. Trecerea conductelor prin pereţi sau planşee se face:

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 100: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

- protejată în tub de protecţie; - fără îmbinări în tubul de protecţie. Conductele instalaţiilor de utilizare din hale industriale se amplasează astfel încât să fie protejate împotriva degradării prin:

- lovire directă sau trepidaţii; - contactul cu lichide corosive; - contactul îndelungat cu apa; - radiaţie sau conducţie termică. Distanţele minime între conductele de gaze naturale şi elementele celorlalte instalaţii se încadrează în prevederile din: - Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice la consumatori cu tensiuni până la 1000 V c.a. şi 1500 V c.c, indicativ 17; - Normativ pentru proiectarea şi executarea reţelelor de cabluri electrice, indicativ PE107; - Prescripţiile tehnice ISCIR; - Standard 8591. Este interzisă utilizarea conductelor de gaze naturale pentru orice alte scopuri, cum ar fi:

- legarea la pământ a altor instalaţii; - realizarea prizelor de protecţie electrică; - susţinerea cablurilor şi/sau conductorilor electrici, indiferent de tensiune şi curent; - agăţarea sau rezemarea unor obiecte. Armături de închidere Robinete de închidere se prevăd: a) înaintea fiecărui contor; În instalaţiile cu un singur contor, dacă distanţa între robinetul de incendiu şi contor nu depăşeşte 5 m robinetul de contor ţine loc de robinet de incendiu, cu condiţia ca robinetul să nu fie în firide închise; b) pe fiecare ramificaţie importantă; c) pe fiecare conductă care alimentează grupuri de arzătoare montate la aparate, mese de lucru, laboratoare etc.; d) la baza fiecărei coloane, în clădiri cu peste 5 nivele; Dacă plasarea robinetelor de la baza coloanelor nu se poate face în condiţii de siguranţă şi estetică corespunzătoare, se admite montarea unui singur robinet pentru un grup de coloane, care alimentează maxim 24 puncte de consum; e) înaintea fiecărui arzător: - două robinete montate pe conductă, pentru cazul arzătoarelor şi aparatelor de utilizare, care nu au robinet de manevră propriu sau în cazul celor care au racord flexibil; - un robinet pentru cazul arzătoarelor şi aparatelor care au racord rigid şi au robinet de manevră propriu.

Scheme instalații de utilizare

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI

Page 101: Sistemul de Alimentare Cu Gaze_capitolul III _2011_2

PROPRIETĂȚILE GAZELOR

Schema de alimentare individuală a consumatorilor din clădirile multiconsumatori

Schema de alimentare comună a consumatorilor din clădirile multiconsumatori (pentru bucătăriile din blocurile de locuințe existente).

Scheme instalații de utilizare

U. T. ”Gheorghe Asachi”, Iași-Facultatea de Construcții și Instalații| Victoria COTOROBAI