Sieci i instalacje gazowe : poradnik projektowania, budowy i eksploatacji / Konrad Bąkowski. wyd. 4, (1 w PWN). Warszawa, 2013.

Transkrypt

1 Sieci i instalacje gazowe : poradnik projektowania, budowy i eksploatacji / Konrad Bąkowski. wyd. 4, (1 w PWN). Warszawa, 2013 Spis treści Od Autora Układy zasilania gazem ziemnym Gaz ziemny Podziemne magazyny gazu PMG Krajowy system sieci przesyłowych i dystrybucyjnych gazu ziemnego Kierunki rozbudowy systemu przesyłowego Terminal LNG - nowe źródło zasilania systemu gazociągów Perspektywy wykorzystania krajowych złóŝ gazów niekonwencjonalnych Gazociągi z rur stalowych Rury stalowe Kształtki do gazociągów z rur stalowych Złącza kołnierzowe rur Uzbrojenie gazociągów Urządzenia zaporowe Rury ochronne gazociągów Odwadniacze Punkty pomiarów elektrycznych gazociągów stalowych ułoŝonych w ziemi Złącza izolacyjne gazociągów stalowych Punkty pomiaru ciśnienia Sączki węchowe Budowa gazociągów Organizacja budowy gazociągów Wykonywanie wykopów MontaŜ gazociągów z rur stalowych Ochrona antykorozyjna gazociągów Wprowadzenie Powłoki antykorozyjne z polietylenu Elektrochemiczne metody ochrony przed korozją Instalowanie armatury zaporowej Podziemne przekroczenia przeszkód terenowych przez gazociągi Uruchamianie gazociągów Wprowadzenie Próby gazociągów Uruchamianie gazociągów 75

2 Bezpieczeństwo i higiena pracy przy budowie i eksploatacji sieci gazowych Gazociągi z rur polietylenowych Rury polietylenowe jednowartswowe Kształtki do gazociągów z rur polietylenowych Wykonywanie gazociągów z rur polietylenowych jednowarstwowych Transport i magazynowanie Wykopy dla gazociągów polietylenowych jednowarstwowych Technologia łączenia rur i kształtek Układanie rur w wykopach Układanie gazociągów polietylenowych metodą bezwykopową Wykonywanie odgałęzień od gazociągów z rur z PE Wykonywanie skrzyŝowań gazociągów z rur polietylenowych jednowarstwowych z przeszkodami terenowymi i elementami uzbrojenia podziemnego Renowacja gazociągów z zastosowaniem rur polietylenowych typu Compact Pipe Rury polietylenowe warstwowe Gazomierze i stacje pomiarowe Wprowadzenie Gazomierze miechowe Gazomierze rotorowe Gazomierze turbinowe Przepływomierze wirowe typu Vortex Przepływomierze zwęŝkowe Elektroniczne przesyłanie danych i przeliczanie objętości gazu na warunki normalne Nadajniki elektroniczne Korektory i przeliczniki objętości gazu na warunki normalne Systemy zdalnego odczytu gazomierzy mieszkaniowych Stacje pomiarowe paliw gazowych Wprowadzenie Układy pomiarowe z gazomierzem rotorowym Układy pomiarowe z gazomierzem turbinowym Reduktory ciśnienia Wprowadzenie Elementy reduktorów Obliczanie wybranych parametrów technicznych reduktorów Zasady doboru reduktorów ciśnienia Dobór reduktorów na podstawie wykresów Dobór reduktorów na podstawie współczynników przepływu Charakterystyka wybranych reduktorów 168

3 Jednostopniowe reduktory bezpośredniego działania Zasady obsługi reduktorów bezpośredniego działania Dwustopniowe reduktory bezpośredniego działania Reduktory pośredniego działania z siłownikiem zaworowym Reduktory pośredniego działania z przeponą zaworową Reduktory pośredniego działania z tuleją zaworową Stacje gazowe Wprowadzenie Wymagania funkcjonalne i lokalizacyjne stacji gazowych Elementy wyposaŝenia stacji gazowych Wprowadzenie Filtry odpylające Podgrzewacze gazu Urządzenia zabezpieczające stacji gazowych Aparatura kontrolno-pomiarowa Urządzenia do nawaniania gazu Instalacje pomocnicze stacji gazowych i ciągów redukcyjnych Układy monitorowane w stacjach gazowych Wymagania techniczno-budowlane dla stacji gazowych Przykłady rozwiązań technologicznych stacji gazowych Stacje redukcyjne I stopnia Stacje redukcyjne II stopnia Podziemne moduły redukcyjne Strefy zagroŝenia wybuchem Wprowadzenie Pojęcia podstawowe związane z wyznaczaniem stref zagroŝenia wybuchem Wzory obliczeniowe Urządzenie ciśnieniowe stacji gazowych Obliczanie sieci gazowych Wprowadzenie Obliczanie zapotrzebowania na gaz Zmienność poboru gazu w czasie Obliczanie godzinowego poboru gazu metodą współczynników jednoczesności działania urządzeń gazowych Współczynniki nierównomierności czasowej i roczne liczby godzin uŝytkowania gazu Obliczanie zapotrzebowania na gaz do ogrzewania pomieszczeń przy uŝyciu nowoczesnych kotłów gazowych Obliczanie zapotrzebowania na gaz metodą uproszczoną z zastosowaniem wskaźników urbanistycznych ObciąŜenia obliczeniowe sieci gazowych Gazociągi w układzie rozgałęzionym 278

4 Gazociągi w układzie pierścieniowym Obliczanie obciąŝeń godzinowych istniejących gazociągów z wykorzystaniem wskazań gazomierzy Obliczanie strat ciśnienia w gazociągach Wprowadzenie Charakterystyka przepływu w rurociągach Wzory praktyczne i wykresy do obliczania strat ciśnienia w gazociągach Praktyczne metody obliczeń hydraulicznych sieci gazowych Obliczanie pierścienia zasilającego sieć średniego lub wysokiego ciśnienia Obliczanie odcinka przewodu osiedlowego niskiego ciśnienia Obliczanie głównego przewodu średniego ciśnienia Obliczanie mikrorejonu sieci pierścieniowej niskiego ciśnienia Obliczanie układów sieci gazowych pierścieniowych metodą kolejnych przybliŝeń Obliczenia wytrzymałościowe przewodów gazowych Sporządzanie opracowań projektowych Podstawowe akty prawne Prawo budowlane Prawo energetyczne Rozporządzenia wykonawcze Warunki przyłączenia obiektu do sieci gazowej Wprowadzenie Przyłączanie obiektu do sieci gazowej Uproszczona metoda określania zapotrzebowania na gaz Efekty ekologiczne i energetyczne stosowania gazu jako paliwa Analiza porównawcza rocznych kosztów zakupu paliwa Materiały wyjściowe do projektowania Wprowadzenie Gazociągi zasilające i rozdzielcze Instalacje gazowe w budynkach mieszkalnych Zasady sytuowania gazociągów i stacji gazowych Wymagania podstawowe Układanie nowego gazociągu równolegle do istniejącego uzbrojenia SkrzyŜowanie gazociągów podziemnych z przeszkodami terenowymi Problematyka opracowań projektowych gazociągów Projekt podstawowy gazyfikacji miasta Projekt budowlany gazociągu rozdzielczego Projekt wykonawczy gazociągu Projekt stacji gazowej Opracowanie części rysunkowej projektu sieci gazowej Problematyka opracowań projektowych instalacji gazowych Projekt instalacji gazowej w budynku mieszkalnym 356

5 Projekt wykonawczy gazyfikacji zakładu przemysłowego Koncepcja programowo-technologiczna gazyfikacji gminy Przyłącza gazowe do budynków Warunki techniczne doprowadzenia gazu do budynku Rozwiązania technologiczne Przewody doprowadzające Szafki gazowe Punkty redukcyjne Przyłączanie budynków średniowysokich Zabezpieczenie przyłączy przed niekontrolowanym wypływem gazu Spalanie gazów, wentylacja pomieszczeń i odprowadzanie spalin Spalanie gazów Obliczanie róŝnych parametrów procesu spalania Wentylacja pomieszczeń wyposaŝonych w urządzenia gazowe Wprowadzenie Wentylacja pomieszczeń wyposaŝonych w okna o podwyŝszonej szczelności Pomieszczenia do instalowania urządzeń gazowych Odprowadzanie spalin z domowych urządzeń gazowych Wentylacja nawiewna pomieszczeń mieszkalnych z zainstalowanymi kotłami przepływowymi Odprowadzanie spalin z kotłów gazowych Kominy do nowoczesnych kotłów gazowych Wprowadzenie Kominy stalowe jedno- i dwuścienne Kominy ceramiczne Wymiarowanie kominów Odprowadzanie spalin z kotłów kondensacyjnych Wentylacja naturalna kotłowni w pomieszczeniu wydzielonym Prowadzenie przewodów powietrzno-spalinowych kotłów przepływowych Wykonywanie i uŝytkowanie instalacji gazowych Wprowadzenie Instalacje gazowe z rur stalowych Instalacje gazowe z rur miedzianych Usytuowanie i prowadzenie przewodów gazowych Instalowanie gazomierzy Instalowanie urządzeń gazowych Wprowadzenie Instalowanie kuchni gazowych Instalowanie grzejników wody przepływowej 448

6 Instalowanie zbiornikowych grzejników wody Instalowanie kotłów gazowych przepływowych Obliczanie instalacji gazowych Dopuszczalne spadki ciśnienia Zapotrzebowanie gazu w godzinach szczytowego poboru z instalacji Straty ciśnienia w instalacjach gazowych Przykład obliczania instalacji gazowej w budynku wielorodzinnym Warunki techniczne uŝytkowania instalacji gazowych Przepisy prawne Próby szczelności instalacji gazowych Doszczelnianie instalacji gazowych Zabezpieczenia przeciwwybuchowe i przeciwpoŝarowe instalacji gazowych Wprowadzenie System zabezpieczenia budynków przed skutkami ulatniania się gazu Zabezpieczenie instalacji przed poŝarem ZagroŜenia związane z eksploatacją instalacji gazowych Kotły gazowe wodne i instalacje kotłowe Wymagania ogólne Podstawowe wiadomości o kotłach wodnych niskotemperaturowych Charakterystyka porównawcza róŝnych rodzajów kotłów Automatyka kotłów gazowych Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych kotłów Instalacje kotłowe malej mocy Podstawowe wymagania techniczne Przygotowanie ciepłej wody uŝytkowej Instalacje kotłowe o mocy cieplnej powyŝej kw Warunki techniczne instalowania Kotłownie gazowe a zagroŝenie wybuchem Usytuowanie kotła i prowadzenie przewodów technologicznych Przeponowe naczynia wzbiorcze Obliczanie wybranych parametrów pracy kotłowni gazowych Centrale cieplne Wprowadzenie Przykłady central cieplnych Wybrane układy hydrauliczne Centrale cieplne na dachach budynków Uruchamianie i uŝytkowanie instalacji kotłowych Wprowadzenie Przygotowanie do uruchomienia Uruchamianie kotłów z palnikami inŝektorowymi Uruchamianie kotłów z palnikami nadmuchowymi 543

7 Kontrola prawidłowości działania kotłowni UŜytkowanie instalacji kotłowych Instalacje zbiornikowe gazu płynnego Wybrane właściwości fizyczne gazów płynnych Wprowadzenie PręŜność par nasyconych i ciepło parowania Ciepło właściwe Gęstości właściwe w fazie parowej i płynnej Przeliczanie gęstości par gazu płynnego z warunków normalnych na ruchowe Objętości właściwe i współczynniki rozszerzalności objętościowej Temperatura krytyczna i ciśnienie krytyczne Warunki pracy zbiorników Wymagania techniczne dla zbiorników Zbiorniki naziemne Zbiorniki podziemne Armatura zbiorników gazu płynnego Odparowywanie gazu propanowego w zbiornikach w wyniku naturalnej wymiany ciepła z otoczeniem Wprowadzenie Odparowywanie propanu w zbiornikach naziemnych Odparowywanie propanu w zbiornikach podziemnych Odparowywanie gazu płynnego w parownikach Projektowanie instalacji zbiornikowych Podstawowe wymagania projektowe i lokalizacyjne Strefy zagroŝenia wybuchem Lokalne instalacje zbiornikowe Instalacje zbiornikowe grupowe Eksploatacja instalacji zbiornikowych Obliczanie instalacji gazu propanowego Przemysłowe instalacje gazowe Wprowadzenie Układy zasilania gazem zakładów przemysłowych Gazociągi wewnątrzzakładowe Przewody wewnętrzne gazowych instalacji przemysłowych Charakterystyka ogólna i wymagania techniczne palników przemysłowych Palniki inŝektorowe Palniki nadmuchowe Urządzenia zabezpieczające i regulujące ścieŝki gazowej palnika Wprowadzenie Filtry odpylające Reduktory ciśnienia 625

8 Zawory elektromagnetyczne Presostaty ciśnienia powietrza i gazu Zawory zabezpieczenia termicznego Przykładowe schematy zasilania przemysłowych urządzeń gazowych ŚcieŜka gazowa pieca przemysłowego wysokotemperaturowego o ruchu ciągłym ŚcieŜki gazowe urządzeń o zmiennej mocy grzewczej ŚcieŜka gazowa dwustopniowa firmy Flama-gaz Przykład montaŝu ścieŝki gazowej wyposaŝonej w urządzenia firmy Körting ŚcieŜka gazowa w wykonaniu kompaktowym Obliczanie róŝnych parametrów technologicznych instalacji przemysłowych Dobór palnika nadmuchowego Obliczanie minimalnego ciśnienia gazu w gazociągu zasilającym instalację przemysłową Przeliczanie strumienia objętości gazu z warunków normalnych na ruchowe Obliczanie sprawności palnika nadmuchowego w zaleŝności od ciśnienia powietrza atmosferycznego Obliczanie minimalnej średnicy i długości komory spalania dla palnika nadmuchowego wg firmy Riello Ogrzewanie gazem hal przemysłowych Wprowadzenie Gazowe nagrzewnice powietrza Wprowadzenie Przykłady rozwiązań technicznych nagrzewnic Instalowanie i uruchamianie nagrzewnic Obliczanie zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie obiektów halowych Ogrzewacze promiennikowe Promienniki rurowe Typy promienników rurowych Instalowanie promienników rurowych Promienniki panelowe (wysokotemperaturowe) Zastosowanie gazu ziemnego i biogazu do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła Wprowadzenie Kryteria celowości budowy urządzeń gospodarki skojarzonej Gospodarka skojarzona, a Prawo energetyczne Agregaty prądowo-grzewcze napędzane silnikami gazowymi Wprowadzenie WaŜniejsze elementy wyposaŝenia agregatów 693

9 Przykłady agregatów prądowo-grzewczych Zespoły prądowo-grzewcze z turbinami gazowymi Wprowadzenie Zespół turbinowy gazowo-parowy Przykłady zastosowań małych zespołów turbinowych prądowogrzewczych Lokalne sieci cieplne zasilane z zespołów prądowo-grzewczych Układy prądowo-grzewcze współpracujące ze źródłami energii odnawialnej Wprowadzenie Małe elektrociepłownie kogeneracyjne wyposaŝone w agregaty Vitobloc firmy Viessmann Lokalne elektrociepłownie kogeneracyjne i trójgeneracyjne firmy CES zasilane gazem Agregaty kogerenacyjne firmy Motorgas Agregaty kogeneracyjne średniej i duŝej mocy firmy Tedom Właściwości biogazu Biogazownie rolnicze Pozyskiwanie biogazu w procesie oczyszczania ścieków Pozyskiwanie biogazu z wysypisk śmieci Magazynowanie gazu w biogazowni ZagroŜenia wybuchem gazu w biogazowni Pomoce do projektowania Zasilanie miast i osiedli wiejskich z gazociągów przesyłowych i dystrybucyjnych Układy zasilania miast Zasilanie osiedli wiejskich Problemy właściwego doboru układów sieciowych ZaleŜność przepustowości gazociągu od jego średnicy Przykłady obliczeń wybranych parametrów rur Podstawowe wymagania dla stacji redukcyjnych Przykłady usytuowania urządzeń technologicznych w ciągach redukcyjnych Wymiarowanie jednociągowej stacji redukcyjnej I stopnia Schemat montaŝowy szafkowej stacji redukcyjnej II stopnia Stacje redukcyjne w wersji modułowej wg PGNiG SA Zasilanie zespołów budynków mieszkalnych Zaopatrywanie budynków w ciepło z gazowych kotłowni dachowych Zabezpieczenia przeciwpoŝarowe i przeciwwybuchowe instalacji gazowej w budynku średniowysokim Wentylacja higrosterowana w mieszkaniach wyposaŝonych w szczelne okna Kotły gazowe przepływowe z zamkniętą komorą spalania Kotły gazowe kondensacyjne przepływowe 774

10 Wprowadzenie Analiza porównawcza rocznych kosztów zakupu paliwa Przykłady wybranych typów kotłów kondensacyjnych Systemy powietrzno-spalinowe kotłów z zamkniętą komorą spalania Systemy koncentryczne Systemy powietrzno-spalinowe w wersji rozdzielonej Współpraca kotłów gazowych z kolektorami słonecznymi Wprowadzenie Wskazówki instalowania kolektorów słonecznych Budowa kolektorów słonecznych płaskich Budowa kolektorów słonecznych próŝniowych Instalacje kotłowe współpracujące z systemami kolektorów słonecznych Instalacja dwusystemowa do podgrzewania ciepłej wody uŝytkowej Przykłady modernizacji instalacji kotłowych c.o. i c.w.u. z zastosowaniem wspomagania energią słoneczną Współpraca kotła gazowego c.o. i c.w.u. z instalacją solarną do podgrzewania c.w.u. i wody basenowej Pakiety solarne Schemat centrali cieplnej z podgrzewaniem wstępnym solarnym Obliczanie pojemności podgrzewacza zasobnikowego instalacji solarnej Przegląd wybranych przepisów techniczno-budowlanych Ustawa z 7 lipca 1994 roku - Prawo budowlane Ustawa z 10 kwietnia 1997 roku - Prawo energetyczne Ustawa z 17 marca 2003 roku o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 28 grudnia 2009 roku w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy budowie i eksploatacji sieci gazowych oraz uruchamiania instalacji gazowych gazu ziemnego Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 2 lipca 2010 roku w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu gazowego Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 7 czerwca 2010 roku w sprawie ochrony przeciwpoŝarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 30 lipca 2001 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 grudnia 2005 roku w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń ciśnieniowych

11 i zespołów urządzeń ciśnieniowych Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 6 września 1999 roku w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy magazynowaniu, napełnianiu i rozprowadzaniu gazów płynnych Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 listopada 2005 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi dalekosięŝne do transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 16 sierpnia 1999 roku w sprawie warunków technicznych uŝytkowania budynków mieszkalnych Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 2 września 2004 roku w sprawie szczegółowego zakresu i formy dokumentacji projektowej, specyfikacji technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych oraz programu funkcjonalno-uŝytkowego Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 23 grudnia 2005 roku w sprawie zasadniczych wymagań dla prostych zbiorników ciśnieniowych Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 grudnia 2005 roku w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń spalających paliwa gazowe Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 26 października 2005 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać telekomunikacyjne obiekty budowlane i ich usytuowanie Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 26 kwietnia 2013 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowanie 845 Literatura 847 A. Przepisy krajowe 847 B. Normy Europejskie i Polskie Normy 851 C. Normy Zakładowe (ZN-G) Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa SA 857 D. Standardy Techniczne Izby Gospodarczej Gazownictwa 859 E. Dyrektywy i Rozporządzenia Unii Europejskiej 859 F. Przepisy i normy niemieckie 860 G. Materiały informacyjne producentów i dystrybutorów urządzeń 862 H. KsiąŜki 876 Skorowidz 880 oprac. BPK