Plynovody sú nepostrádateľnou súčasťou infraštruktúry určenej na bezpečnú a efektívnu prepravu zemného plynu z výrobných zdrojov ku koncovým užívateľom v rôznych odvetviach. Ropa a zemný plyn sú dôležitými energetickými a chemickými surovinami. Medzinárodná agentúra pre energetiku (IEA) odhaduje, že globálny ropný a plynárenský priemysel bude investovať viac ako $200 000 000 000 ročne o 2030 s cieľom uspokojiť dopyt na trhu, pričom 80% z nich bude investovaných mimo Blízkeho východu.
Úloha a význam plynovodov
Plynové potrubia zohrávajú kľúčovú úlohu pri dodávaní zemného plynu do obytných oblastí na účely vykurovania, napájania sporákov, pecí a ohrievačov vody. V komerčnom prostredí dodávajú plynové potrubia zemný plyn na vykurovanie veľkých budov, prevádzku komerčných kuchýň a prevádzku priemyselných zariadení. Plynové potrubia slúžia ako potrubia pre zemný plyn používaný v zariadeniach na výrobu energie vrátane elektrární s kombinovaným cyklom a plynových turbín. Plynovody tvoria rozsiahle prepravné siete, ktoré preklenú obrovské vzdialenosti a spájajú polia ťažby plynu s distribučnými uzlami a koncovými užívateľmi naprieč regiónmi a krajinami. Využívanie zemného plynu prepravovaného plynovodmi ponúka environmentálne výhody znížením emisií skleníkových plynov a látok znečisťujúcich ovzdušie v porovnaní s inými fosílnymi palivami.
Typy potrubí pre zemný plyn
Potrubné potrubie (Line Pipe) pre diaľkovú prepravu
Potrubie je oceľové potrubie používané na prepravu materiálov po celej krajine. Potrubné potrubie je typ potrubia vyrobený z vysoko pevnej uhlíkovej ocele. Zvyčajne sa vyrába v súlade s metalurgickými špecifikáciami stanovenými American Petroleum Institute (API). Potrubné potrubie je možné použiť na prepravu ropy, zemného plynu, ropy a vody. Ide o odolné potrubie, ktoré musí spĺňať určité špecifikácie a predpisy. Toto potrubie má zvyčajne vysokú pevnosť a odolnosť, aby odolalo vysokému tlaku.
Potrubné potrubie možno použiť na stavbu potrubí, ktoré prepravujú rôzne zdroje vrátane zemného plynu, ropy, ropy a vody. Toto potrubie je dostupné v rôznych priemeroch, od 2 palcov do 48 palcov. Potrubie môže zahŕňať bezšvíkové alebo zvárané potrubie z uhlíkovej ocele alebo nehrdzavejúcej ocele. Pre ropné a plynové studne skorodované kyslý plyn (C02, C02 + H2S) a chlorid Ion (cl-), korózia-odolné nerezovej ocele a dokonca aj nikel-založené zliatiny sú povinní byť použité ako olejové puzdro a dopravníkové rúrky.
Pretože potrubné potrubie je vystavené vysokým tlakom, vykonávajú sa dôležité testy na potrubí, aby sa zabezpečilo, že spĺňa všetky požiadavky na chémiu ocele, pevnosť, húževnatosť a rozmerové charakteristiky. Použitie potrubného potrubia, ktoré spĺňa stanovené normy, zabezpečí bezpečný a spoľahlivý servis potrubia. Veľkosť a priemer potrubného potrubia potrebného pre potrubie sa môže meniť v závislosti od množstva plynu alebo kvapaliny, ktoré má potrubie prepravovať, a od tlaku, ktorému musí potrubie odolávať.
Napríklad vo väčšine prípadov si hlavné potrubie - hlavné potrubie - ktoré prepravuje zemný plyn, bude vyžadovať potrubie s priemerom približne 16 až 48 palcov. Menšie potrubia, ktoré dodávajú zemný plyn do hlavného potrubia alebo z neho, môžu používať potrubie s priemerom 6 až 16 palcov. Potrebný priemer potrubia je možné určiť zvážením objemu plynu alebo kvapaliny, ktoré sa majú prepravovať potrubím, a tlaku, ktorý sa má prepravovať. Toto je založené na publikovaných normách a federálnych predpisoch. Dodržiavanie správnych bezpečnostných predpisov pri výbere a inštalácii potrubia zabezpečí správnu prevádzku potrubia a zabráni nebezpečným alebo škodlivým stavom.
V Union Victory predávame rúrky z uhlíkovej ocele a rúrky z nehrdzavejúcej ocele v rôznych veľkostiach, priemeroch a hrúbkach. Väčšina veľkostí našich ERW, DSAW a bezšvíkových rúr je k dispozícii s výrobnými testovacími správami a je možné ich podľa potreby plne sledovať. Môžeme dodať širokú škálu druhov rúr, vrátane API 5L-B, X-42, X-46, X-52, X-60, X-70 a vyššie.
Medené rúrky pre domové inštalácie
Medené rúrky sa na inštalácie plynu používajú v Európe už takmer sto rokov. Tento materiál je obľúbený najmä z dôvodu jednoduchej a rýchlej inštalácie, odolnosti proti korózii a dlhej životnosti. Prvé pravidlo týkajúce sa medených rúrok na rozvody plynu vydal na Slovensku Slovenský plynárenský priemysel, š. p., Bratislava, s platnosťou od februára 1999. Išlo o podnikovú technickú normu PTN 100 09 Používanie medených rúrok na rozvod plynu v domových inštaláciách. Táto norma bola revidovaná a nahradená v auguste 2006 Technickým pravidlom plyn TPP 700 01 Medené materiály pre rozvod plynu, ktoré spracovalo Združenie odborníkov plynových zariadení. Hlavnou novinkou tohto predpisu bolo povolenie použitia lisovaných spojov aj v inštaláciách plynu.
Toto technické pravidlo prešlo revíziou v roku 2012. Nové TPP 700 01 má ten istý názov a platí od decembra 2012. Najväčšie zmeny oproti predchádzajúcemu TPP z roku 2006 sa týkajú montáže rozvodov plynu a používaných dimenzií medených rúrok. Norma STN EN 1057+A1 priniesla viaceré zmeny na úseku rozvodov plynu z medených rúrok. Od decembra minulého roka platí zároveň aj nové Technické pravidlo plyn TPP 700 01 s názvom Medené materiály pre rozvod plynu. Konsolidovaný text technickej normy STN EN 1057 zohľadňuje najnovšie poznatky vedy a výskumu, stav techniky, ako aj stupeň rozvoja technických schopností. Ustanovenia tejto normy sú podrobnejšie špecifikované v Technickom pravidle plyn TPP 700 01 Medené materiály pre rozvod plynu. Toto pravidlo je vydané v súlade so zákonom č. 251/2012 Z. z.
Meď je nehorľavý materiál, rúrky sú odolné proti vysokým teplotám nad 1 000 °C (bod tavenia medi je 1 083 °C). Európske predpisy zaraďujú meď do triedy A1, čo je najvyššie hodnotenie požiarnej odolnosti. Všetky spoje (tvrdé spájkovanie aj lisovanie) sú odolné proti vysokým teplotám, bezpečne vydržia teplotu 650 °C počas 30 minút bez toho, aby z nich unikol plyn. Medené rúrky majú malé tlakové straty, vnútorný povrch je hladký a najmä pri spojoch sa prietokový prierez nezužuje.
Medené rúrky aj tvarovky sú normalizované v univerzálnom systéme európskych noriem, ktorý je nezávislý od výrobcov. V súčasnosti sa medené rúrky vyrábajú modernými technológiami dezoxidované fosforom, zbavené kyslíka. Zvyšky uhlíka na vnútornom povrchu rúrky sú minimálne, ich hodnota je regulovaná normou. Výrobu, presné chemické zloženie a vlastnosti rúrok sa určujú technickou normou STN EN 1057. Táto norma prešla niekoľkými zmenami - najmä pod vplyvom praktických skúseností z používania medených rúrok na rozvody plynu a nových technológií používaných pri výrobe medených rúrok. V rámci technických zariadení budov sa na rozvody vody, plynu, vykurovania, vykurovacích olejov a vzduchu môžu používať iba medené rúrky podľa STN EN 1057. Cu + Ag: min. Rúrky z medi s priemerom od 10 do 54 mm musia byť označené priebežne po celej svojej dĺžke vo vzdialenosti, ktorá nesmie byť väčšia ako 600 mm.
Najväčšou zmenou v TPP 700 01 oproti starému predpisu je zmenšenie požadovanej najmenšej hrúbky steny medených rúrok pri určitých vonkajších priemeroch. V starom pravidle boli najmenšie požadované hrúbky stien pri daných priemeroch 28 × 1,5 mm, 35 × 1,5 mm, 42 × 1,5 mm a 54 × 2 mm. Zmenšenie hrúbky steny medených rúrok umožňuje budovať rozvody plynu s nižšími nákladmi na ich realizáciu pri zachovaní bezpečnosti a spoľahlivosti vybudovaných rozvodov. V súlade s normou možno medené rúrky obaliť plastovým plášťom. Takto upravené medené rúrky sa môžu použiť na vedenie rozvodu plynu v zemi.
Tabuľka 1: Porovnanie hrúbky steny medených rúrok
| Priemer rúrky (mm) | Pôvodná min. hrúbka steny (mm) | Nová min. hrúbka steny (mm) |
|---|---|---|
| 28 | 1,5 | (Údaj nebol v texte explicitne uvedený, ale vyplýva zo zmeny) |
| 35 | 1,5 | (Údaj nebol v texte explicitne uvedený, ale vyplýva zo zmeny) |
| 42 | 1,5 | (Údaj nebol v texte explicitne uvedený, ale vyplýva zo zmeny) |
| 54 | 2,0 | (Údaj nebol v texte explicitne uvedený, ale vyplýva zo zmeny) |
Výber spájok (prídavných kovov) na tvrdé kapilárne spájkovanie musí zodpovedať spájanému materiálu a vychádza z technickej normy STN EN ISO 17672. Výber správneho taviva sa riadi podľa STN EN 1045. Tavivo sa vhodným spôsobom nanáša na očistené plochy spájaných koncov rúrok. Tavivo sa nenanáša do otvoru hrdla rúrky alebo tvarovky. Po skončení spájkovania sa musia z vonkajšieho povrchu odstrániť zvyšky taviva.
Tabuľka 2: Odporúčané druhy spájok
| Typ spájky | Norma / Zloženie | Použitie |
|---|---|---|
| Tvrdé spájky | Podľa STN EN ISO 17672 | Spoje medených rúrok pre plyn |
| Tavivá | Podľa STN EN 1045 | Zabezpečenie kvalitného spájania |
Oceľové potrubia: Čierne vs. Pozinkované
V minulosti bolo pre plynové potrubie lepšie použiť čiernu rúru. Vo všeobecnosti to bolo spôsobené nízkou kvalitou zinkovania. Dnes pozinkované potrubie už nie je zakázané používať ho na zemný plyn. Odlupovanie pozinkovaného povlaku vo vnútri potrubia bolo spôsobené inými plynmi, ako napríklad uhoľnodechtovým plynom, ktorý bol „umelý plyn“, nie prírodný. „Oceľové potrubie musí byť triedy 40 alebo ťažšie, musí spĺňať jednu z uvedených noriem a môže byť z čierneho železa alebo pozinkovaného plechu. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia zemný plyn nereaguje nepriaznivo so zinkovým povlakom na pozinkovanom potrubí.“ Identické znenie sa používa aj vo vydaní z roku 2006 v Kódexe a komentári IFGC (Medzinárodný kódex pre palivový plyn).
Inštalatéri majú tendenciu používať čierne potrubie na plyn z dvoch hlavných dôvodov. Jedným z nich je, že stojí menej ako pozinkované. Druhým je, že ak sa pozinkované potrubie používa na vodu, potom použitie čierneho potrubia na plyn rozlišuje tieto dve použitia. Dobrým návrhom, ak sa čierne liatinové potrubie na plyn používa na vonkajšej strane budovy, je natrieť ho na žlto, aby sa zabránilo hrdzaveniu.
Rozdiel medzi čiernym potrubím a pozinkovaným potrubím: voda a plyn vyžadujú potrubia na zásobovanie obytných domov a firiem. Dva najbežnejšie typy oceľových potrubí používaných na rozvod vody a plynu sú čierne potrubie a pozinkované potrubie.
- Pozinkované oceľové rúry: Pozinkované oceľové potrubie je potiahnuté zinkom, aby bolo odolnejšie voči korózii. Hlavným použitím pozinkovaného potrubia je dodávka vody. Zinok tiež zabraňuje hromadeniu minerálnych usadenín, ktoré môžu upchať vodovodné potrubie.
- Čierne oceľové rúry: Čierne oceľové potrubie sa líši od pozinkovaného potrubia tým, že nemá povrchovú úpravu. Tmavá farba pochádza z oxidu železa, ktorý sa tvorí na jeho povrchu počas výroby. Hlavným účelom čierneho oceľového potrubia je preprava zemného plynu do domácností a firiem. Čierne bezšvíkové potrubie sa vyrába bez švu, vďaka čomu je pevnejšie a bezpečnejšie na prepravu plynu. Čierne zvárané oceľové potrubie sa používa aj pre hasiace systémy.
Výroba oceľových rúr od predvalkov až po bezšvíkové rúry #stroje #proces
Distribúcia zemného plynu na Slovensku: SPP - distribúcia
SPP - distribúcia zabezpečuje distribúciu zemného plynu odberateľom na Slovensku prostredníctvom plynovodov prevádzkovaných na rozličných tlakových úrovniach, s celkovou dĺžkou plynovodov viac ako 33 400 km. Z toho dĺžka vysokotlakových plynovodov (s tlakom nad 0,4 MPa) je takmer 6 300 km a dĺžka strednotlakových a nízkotlakových plynovodov s tlakom do 0,4 MPa vrátane je viac ako 26 200 km.
Preventívne činnosti zahŕňajú napr. odborné prehliadky a odborné skúšky, merania tesnosti plynovodov ale aj vykonávanie tzv. vnútorných, vonkajších inšpekcií plynovodov. Neoddeliteľnou súčasťou distribučnej siete SPP - distribúcia sú aj technologické objekty. V súčasnosti spoločnosť prevádzkuje približne 1 750 RS (regulačných staníc) napojených na vysokotlakové a stredotlakové distribučné plynovody. Redukciu tlaku zemného plynu do vysokotlakovej distribučnej siete zabezpečujú PS (prepravné stanice).
Rozmiestnenie PS v distribučnej sieti SR zodpovedá ako komerčným požiadavkám, tak aj potrebám zokruhovania vysokotlakovej plynovodnej siete. RS a PS sú umiestnené v stavebných objektoch vybavených elektrickým a elektronickým zariadením. Znižovanie tlaku plynu sa realizuje v technologickej časti. Tieto zariadenia sú prepojené potrubiami príslušných dimenzií, na ktorých sú umiestnené snímače prenosov hodnôt tlaku a teploty a vizuálne meradlá na ich kontrolu. Súčasťou technologickej časti sú aj odorizačné zariadenia, resp. odorizačné stanice. S cieľom zefektívniť prevádzku RS a PS sú tieto stanice vybavené riadiacimi systémami SCADA (Supervisor and Control Data Acquisition), ktoré spoľahlivo zabezpečujú monitorovanie a prenos údajov do centrálneho dispečingu.
Spoločnosť zabezpečuje ochranu distribučných plynovodov proti korózii stanicami katódovej ochrany, elektrickými polarizovanými drenážami a galvanickými anódami. Aktívnou ochranou proti korózii je chránený prakticky celý systém vysokotlakových plynovodov. Protikoróznu ochranu plynovodov zabezpečuje približne 550 staníc katódovej ochrany a 50 elektrických polarizovaných drenáží. Od roku 1995 spoločnosť SPP - distribúcia aplikuje aj aktívnu protikoróznu ochranu na oceľových plynovodoch distribučnej siete s tlakom do 0,4 MPa vrátane. V súčasnosti je chránených približne 3 500 km takýchto plynovodov. Aktívna protikorózna ochrana týchto plynovodov sa realizuje najmä ich prepojením s vysokotlakovými plynovodmi v miestach, kde je dostatočná výkonová rezerva staníc katódovej ochrany na vysokotlakových plynovodoch a výstavbou nových staníc katódovej ochrany pre plynovody do 0,4 MPa vrátane.
Bezpečnosť a údržba potrubných systémov
Dekontamináciou potrubia sa skráti doba odstavenia potrubia a znížia sa náklady na protipožiarne zabezpečenie. Na dekontaminovanom potrubí sa tak môže bez obmedzenia zvárať, takže na potrubí môže bez problémov pracovať aj viacero montážnych skupín. Štandardným čistiacim, resp. potrubie sa dekontaminuje pohybom "vlaku" deliacich valcov (piestov), medzi ktorými je potrubie naplnené špeciálnou biodegradačnou čistiacou látkou s rôznymi koncentráciami. V koncovom bode sa kontroluje koncentrácia nepolárnych extrahovateľných látok (NEL - uhľovodíkov C10 až C40). Po vykonaní dekontaminácie je potrubie nie len vyčistené od zvyškov ropných látok a tak bezpečné pre životné prostredie, ale aj vydusíkované (produkt bol bezpečne vytlačený dusíkom), čo znamená, že je možné okamžite zahájiť práce na odstavenom potrubí.
