Plynárenství 2012 Distribuce zemního plynu

Transkript

1 Plynárenství 2012 Distribuce zemního plynu Šikovné ručičky JMK cesta k řemeslu Střední škola stavebních řemesel Brno Bosonohy Vypracoval: Bc. Jiří Kacafírek, specialista koordinace a řízení provozu a údržby sítí Název společnosti 27/2/14 STRANA 1

2 Opakování k přednášce - Zemní plyn (ZP) zdroje Cesty ZP k zákazníkům v ČR NORSKO 25% RUSKO 75% Název společnosti 27/2/14 STRANA 2

3 Systém přepravy zemního plynu z Ruska a Norska do ČR Název společnosti 27/2/14 STRANA 3

4 Spolehlivost zásobování Č a) propracovaný vnitrostátní systém b) maximální variabilita přepravních cest c) diverzifikace zdrojů Německo Polsko Slovensko Rakousko 27/2/14 Název společnosti STRANA 4

5 Cesta zemního plynu Název společnosti 27/2/14 STRANA 5

6 SKUPINA RWE DNES: JEDNA Z VEDOUCÍCH INTEGROVANÝCH EVROPSKÝCH SPOLEČNOSTÍ VEŘEJNÝCH SLUŽEB Trhy RWE Hlavní trhy RWE s prokázanou tržní pozicí Sledované perspektivní trhy Další trhy pro průzkum a těžbu ZP & ropy Další trhy zejména pro aktivity v oblasti OZE Tržní pozice skupiny RWE podle objemu prodeje ELEKTŘINA > Číslo 1 v Německu > Číslo 2 v Holandsku > Číslo 2 v Maďarsku > Číslo 4 v Británii > Číslo 3 na Slovensku > Číslo 6 v Polsku > Přítomnost v České republice > Přítomnost v Turecku PLYN > Číslo 1 v České republice > Číslo 1 v Holandsku > Číslo 2 na Slovensku > Číslo 3 v Německu > Číslo 4 v Británii > Vedoucí pozice v Maďarsku Jaká je tržní pozice skupiny RWE v Evropě podle objemu prodeje elektřiny a zemního plynu? Elektřina číslo 3 v Evropě Plyn číslo 6 v Evropě

7 Distribuce zemního plynu Rozděleni plynovodu podle tlaku : NTL (nízkotlak) do 5 kpa vnitřní rozvody, plynovodní přípojka, koncové části uličních rozvodů vedení 4.kategorie STL (středotlak) od 5 kpa do 0,4 Mpa - rozvody v obcích - vedení 3.kategorie Název společnosti 27/2/14 STRANA 7

8 VTL (vysokotlak) od 0,4 MPa do 4 Mpa - distribuční dálkové plynovody v rámci státu, napájecí rozvody v sídlech vedení 2.kategorie VVTL (velmi vysoký tlak, vysokovysokotlaké) nad 4 MPa do 10 MPa - tranzitní mezistátní plynovody vedení 1.kategorie Proč tak vysoký tlak? Na VVTL síť je napojeno množství odběrných míst (regulačních stanic), které odebírají plyn pro cela města a okresy a aby bylo garantováno stále stejné množství plynu, je nutné ho distribuovat pod velmi vysokým tlakem. Vysokovysokotlaké rozvody se většinou vedou systémem nadzemního ocelového vedení, které je vybaveno kompresorovými stanicemi, trasovými uzávěry a kompenzátory ( vždy trasou ) Název společnosti 27/2/14 STRANA 8

9 Další součásti distribuční soustavy Předávací regulační stanice 60 ks Regulační stanice a posilovací regulační řady 3660 ks Odorizační stanice 516 ks Stanice protikorozní ochrany 1146 ks Název společnosti 27/2/14 STRANA 9

10 Monitoring sítí neboli centrální distribuční dispečink Distribuční dispečink RWE Gas Net VČP Net SMP Net JMP Net Název společnosti 27/2/14 STRANA 10

11 Centrální distribuční dispečink SCADA systém distribučního dispečinku Název společnosti 27/2/14 STRANA 11

12 Základní funkce systému Sběr a zpracování procesních dat z telemetrických systémů Řízení (povelování) technologie Výpočty a bilance dat Poskytování aktuálních a historických dat uživatelům Nastavování vybraných parametrů telemetrických stanic Přenos dat do třetích systémů Název společnosti 27/2/14 STRANA 12

13 Počet sledovaný bodů = Název společnosti 27/2/14 STRANA 13

14 Ukázka dispečinku v Ústí n.l. Název společnosti 27/2/14 STRANA 14

15 1 15 5

16

17

18

19

20

21

22

23 Centrální distribuční dispečink, nezajišťuje pouze monitoring distribuční sítě, ale dále: Zajištění centrální poruchové a pohotovostní služby (CPPS) na čísle 1239 Zajištění informování obchodníků s plynem o plánovaných a neplánovaných odstávkách Zajištění funkce havarijní komise. Název společnosti 27/2/14 STRANA 23

24 Regulační zařízení na plynárenské síti Název společnosti 27/2/14 STRANA 24

25 Regulační zařízení z pohledu legislativy Základní předpisy ČSN EN Zásobování plynem Regulační stanice pro přepravu a rozvod plynu Funkční požadavky ČSN EN Zásobování plynem zařízení pro regulaci tlaku na přípojkách Funkční požadavky TPG Regulační stanice, regulační zařízení TPG Základní požadavky na bezpečnost provozu plynárenských zařízení Název společnosti 27/2/14 STRANA 25

26 Specifikace pojmu regulační zařízení PRS Předávací regulační stanice RS Regulační stanice RESO Regulační soupravy zařízení používané pro regulaci tlaku plynu a zabezpečení proti nepřípustnému zvýšení provozního tlaku, zahrnující veškerá zařízení, včetně vstupního a výstupního potrubí, uzavíracích armatur a staveb, ve kterých je toto zařízení umístěno Posilovací regulační zařízení regulační zařízení (regulátor), zajišťující posílení nízkotlaké plynovodní sítě z plynovodní sítě středotlaké a doplňující hlavní zásobovací regulační zařízení regulační stanici nebo regulační soupravu. Na vstupní a výstupní části regulátoru musí být instalována vhodná uzavírací armatura, zařízení může být vybaveno filtrem. Posilovací regulační zařízení je součástí místní plynovodní sítě. Bloková regulační zařízení regulační zařízení (regulátor) zásobující samostatnou plynovodní síť, sloužící k dodávce plynu pro více objektů. Na vstupní a výstupní části regulátoru musí být instalována vhodná uzavírací armatura, zařízení může být vybaveno filtrem. Blokové regulační zařízení je součástí místní plynovodní sítě Název společnosti 27/2/14 STRANA 26

27 Co je to vlastně regulační stanice? Regulační stanice (RS), regulační souprava (RESO) zařízení používané pro regulaci tlaku plynu a zabezpečení proti nepřípustnému zvýšení provozního tlaku, zahrnující veškerá zařízení, včetně vstupního a výstupního potrubí, uzavíracích armatur a staveb, ve kterých je toto zařízení umístěno, začíná hlavním uzávěrem plynu před touto stanicí a končí 1 m za obvodovou konstrukcí objektu RS, RESO. Název společnosti 27/2/14 STRANA 27

28 Rozdělení RS podle TPG Základní dělení RS a RESO podle tlaku Existují ještě další dělení podle průtoku plynu, umístění a jiných parametrů, ale ty jsou podrobněji popsána v TPG Název společnosti 27/2/14 STRANA 28

29 Všeobecné technické požadavky Regulační zařízení musí být projektována, stavěna, umístěna a provozována tak, aby splňovala požadavky bezpečnosti a spolehlivosti stanovené právními předpisy, technickými normami a technickými pravidly a neohrožovala životní prostředí. Název společnosti 27/2/14 STRANA 29

30 Složení regulačního zařízení Regulační stanice nebo regulační souprava je zpravidla tvořena souborem jednotlivých částí, které spolu tvoří jeden funkční celek strojní zařízení, elektrické zařízení, stavební objekt, případně další části jako tlaková zařízení, zdvihací zařízení a zařízení pro dálkový přenos provozních a alarmových hodnot. Název společnosti 27/2/14 STRANA 30

31 Stavební část Stavební část má své obecně technické požadavky dle TPG Při umísťování regulačních zařízení je nutno respektovat příslušné právní předpisy. zařízení musí být přístupná po zpevněné cestě umožňující příjezd vozidel a přístup pro provádění inspekcí, revizí, údržby a oprav za každého počasí a v každém ročním období. umístění musí být voleno tak, aby regulační zařízení hlukem, vibracemi a unikajícím plynem z odfukovacího potrubí neohrožovala zdraví osob v okolí. Při umísťování RS, RESO v blízkosti staveb musí být dodrženy tyto nejmenší vzdálenosti: VTL RS, RESO B2 20 m; VTL RS, RESO A3 a B1 10 m; STL RS 4 m Název společnosti 27/2/14 STRANA 31

32 Zděný objekt Název společnosti 27/2/14 STRANA 32

33 Zděný skelet, zpravidla prefabrikát Název společnosti 27/2/14 STRANA 33

34 Plastový kiosek Název společnosti 27/2/14 STRANA 34

35 Kovový kiosek Název společnosti 27/2/14 STRANA 35

36 Podzemní RS Název společnosti 27/2/14 STRANA 36

37 Podzemní RS Název společnosti 27/2/14 STRANA 37

38 Strojní část RS Strojní zařízení RS a RESO může být budováno jako jednořadé nebo víceřadé na všech stupních regulace. Pro zásobování měst a sídlišť, kde je zajištěno zásobování plynem pouze z jedné regulační stanice nebo tam, kde by přerušením dodávky plynu mohlo dojít ke škodám velkého rozsahu u zákazníků, se doporučuje budovat strojní zařízení dvouřadé na všech stupních regulace. Plyn se dodává provozní řadou a regulátor záložní řady se nastavuje na nižší výstupní provozní tlak než u provozní řady. V případě přerušení dodávky plynu provozní řadou (např. po uzavření regulační řady rychlouzávěrem) poklesne provozní tlak ve výstupním potrubí a regulátor záložní řady se tím otevře a záložní řada se automaticky uvede do činnosti. Název společnosti 27/2/14 STRANA 38

39 Schéma strojní části RS a uzavírací armatura na vstupním potrubí regulační řady, b plynový filtr, c předehřívač, výměník, d samostatný bezpečnostní rychlouzávěr, e regulátor tlaku, f pilot regulátoru tlaku, g předregulátor (zařízení na úpravu vstupního provozního tlaku na řídící signál pro pilot výkonného regulátoru), h odvzdušňovací armatura, i kontrolní pojistný ventil, j uzavírací armatura na výstupním potrubí regulační řady, k1 odfukovací potrubí, l impulsní potrubí, m vestavěný bezpečnostní rychlouzávěr, n plynoměr, o obtok plynoměru, p vícecestný nástavec, r ukazovací tlakoměr, s ukazovací teploměr, t registrační tlakoměr, u registrační teploměr, v uzavírací armatura obtoku plynoměru, w uzavírací armatura plynoměru, x odvzdušňovací/odtlakovací potrubí, y uzávěr před kontrolním pojistným vedením. Název společnosti 27/2/14 STRANA 39

40 Schéma strojní části RS z pohledu centrálního distribučního dispečinku Název společnosti 27/2/14 STRANA 40

41 Název společnosti 27/2/14 STRANA 41

42 Posilovací regulační zařízení strojní část Posilovací regulační zařízení a blokové regulační zařízení se zpravidla buduje jako jednořadé. Na vstupní a výstupní části regulátoru musí být instalována vhodná uzavírací armatura. Na vstupní části do regulátoru může být instalován filtr. Na výstupním potrubí musí být instalováno vhodné měřidlo pro měření výstupního tlaku nebo musí být na potrubí instalován návarek s uzavírací armaturou pro připojení vhodného měřidla výstupního tlaku. Příklad zapojení jednořadého posilovacího regulačního zařízení nebo blokového regulačního zařízení je na obrázku. Název společnosti 27/2/14 STRANA 42

43 Název společnosti 27/2/14 STRANA 43

44 Části strojního zařízení a jejich význam Filtry, odlučovače slouží k odlučování mechanických nečistot obsažených v plynu, které mohou ovlivnit správnou funkci zařízení. V případě výskytu kapalných nečistot se k jejich odloučení z plynu používají odlučovače kapaliny. Název společnosti 27/2/14 STRANA 44

45 Název společnosti 27/2/14 STRANA 45

46 Regulátor tlaku plynu Zařízení pro automatické udržování nastavených hodnot výstupního provozního tlaku plynu jako regulované veličiny v jeho tolerančním poli, bez ohledu na hodnoty poruchové veličiny. Před regulátor se umisťuje druhý regulátor, neboli monitor, který je použitý jako zabezpečovací zařízení a který přejímá regulaci tlaku, když výkonný (provozní) regulátor zůstane z důvodu poruchy trvale v otevřeném stavu. Monitor je zapojen v sérii před provozním regulátorem a je nastaven na vyšší hodnotu výstupního provozního tlaku než výkonný regulátor. Název společnosti 27/2/14 STRANA 46

47 Bezpečnostní rychlouzávěr Slouží k zabezpečení tlaku plynu. Zabezpečovací zařízení se musí automaticky uvádět do činnosti, pokud hodnota tlaku ve výstupním potrubí regulátoru překročí přípustné meze. Název společnosti 27/2/14 STRANA 47

48 Kontrolní pojistný ventil Osazuje se za regulátor nebo je součástí regulátoru. Musí být seřízen, tak aby při překročení nastavených hodnot výstupního tlaku odvedl plyn do ovzduší a po poklesu tlaku pod nastavenou hodnotu došlo k jeho samočinnému těsnému uzavření. Název společnosti 27/2/14 STRANA 48

49 Předehřev plynu Správná funkce strojního zařízení vyžaduje, aby teplota plynu byla vyšší než je rosný bod plynu, a tím se zamezilo tvorbě hydrátů v potrubí a kondenzaci nebo zamrzání kapalných složek. U vysokotlakých regulačních stanic plynu podskupiny B1 a B2 se plyn před regulací zpravidla předehřívá. Plyn se předehřívá buďto elektrickými předehřívači plynu nebo kapalinovými výměníky tepla v teplovodním okruhu se zařízením pro ohřev teplonosného média. Kapalinový výměník topného systému musí být napojen na samostatný zdroj tepla využívaný jen pro objekt regulační stanice. Topný systém musí být zabezpečen podle ČSN a případně ČSN Název společnosti 27/2/14 STRANA 49

50 Proč se plyn předehřívá? Název společnosti 27/2/14 STRANA 50

51 Název společnosti 27/2/14 STRANA 51

52 Název společnosti 27/2/14 STRANA 52

53 Provoz regulačních zařízení Základní činnosti a lhůty jsou řízeny dle TPG Dohled, 2. Provozní kontrola, 3. Provozní revize, 4. Údržba a opravy, 5. Obsluha. Dohled, provozní kontrolu a provozní revizi zajišťuje provozovatel RS, v našem případě RWE DS. Údržbu a opravy zajišťuje provozovatel RS na základě výsledků dohledů a provozních kontrol a provozních revizí. Obsluhu zajišťuje provozovatel RS dle provozních potřeb distribuční nebo přepravní soustavy. Provozovatel zajišťuje jednotlivé činnosti s přihlédnutím k tomu, v jakém technickém stavu RS je, k rozsahu a významu zásobované oblasti, ročnímu období, k jejímu situování apod., přičemž minimální lhůty jednotlivých činností jsou uvedeny v TPG Lhůty pro provádění dohledů lze u RS se vzájemně propojeným výstupním potrubím prodloužit až na dvojnásobek a u RS s dálkovým sledováním provozních stavů až na čtyřnásobek stanovených lhůt s přihlédnutím k daným provozním podmínkám. Název společnosti 27/2/14 STRANA 53

54 Název společnosti 27/2/14 STRANA 54

55 Regulační zařízení a plynárenská síť v jiných zemích Ázerbájdžán Název společnosti 27/2/14 STRANA 55

56 Odorizační stanice - odorizace Název společnosti 27/2/14 STRANA 56

57 Odorizace Musíme si položit otázku, co to je odorizace? Z důvodu, že zemní plyn je látka bez zápachu, musí se do ní z bezpečnostních důvodů přidat látka s intenzivním a charakteristickým zápachem (odorant), který nemění vlastnosti zemního plynu a není ani zdraví škodlivý. Odorant je patrný při úniku na první nadechnutí, se kterým se dostal do styku úplně každý. Používá se tzv. nárazová odorizace, při které se do systému vstřikuje dvojitá dávka odorantu, a to z důvodu, aby ho lidé snadněji zaregistrovali a předešli únikům, při kterých pak hrozí výbuch, ztráty na životech a majetku. Odorizace se provádí jako poslední úkon při vstupu zemního plynu do plynovodu místní sítě ke spotřebiteli. Množství odorantu je dávkováno tak, aby bylo i při jeho nepatrném úniku (např. při jakékoli netěsnosti) signalizováno a uživatele donuceno k ochrannému jednání. Dávkování odorantu se 2X za rok zvyšuje na dvojnásobek nad obvyklý stav. U zemního plynu je to mg odorantu/m3, při zmiňované nárazové odorizaci je to tedy množství mg odorantu/m3. Ve společnosti RWE probíhá nárazová odorizace na přelomu měsíce října a listopadu a to z důvodu začátku topné sezóny. Odorizační zařízení funguje injekčním způsobem a to na základě skutečného průtoku plynu a na popud impulsu z plynoměru (zařízení určeno k měření spotřeby plynu) nebo přepočítávače. Název společnosti 27/2/14 STRANA 57

58 Odorizace z pohledu legislativy Základní předpisy TPG Odorizace zemního plynu TPG Základní požadavky na bezpečnost provozu plynárenských zařízení Název společnosti 27/2/14 STRANA 58

59 Význam a účel odorizace Odorizace topných plynů má jediný význam. Musí varovat osoby při náhodném úniku topného plynu z plynovodu nebo odběrného plynového zařízení a zabránit tak nebezpečí požáru, výbuchu, zadušení nebo otravy. Zápach musí být dostatečně intenzivní a charakteristický, aby vyvolal rychlou reakci smyslů a přinutil osobu k obrannému jednání. Nárazovou odorizací (přeodorizováním) topných plynů je možné ověřovat těsnost plynových zařízení a obnovovat "citlivost"odběratelů topných plynů. Otázka: Existuje v přírodě nějaká podobná látka se stejným složením a intenzivním zápachem? Název společnosti 27/2/14 STRANA 59

60 Základní typy odorantu Pro odorizaci plynu je možné použít sirné a bezsirné organické sloučeniny, které se svými fyzikálněchemickými vlastnostmi od sebe liší. Sirné a bezsirné odoranty musí splňovat požadavky dle TPG Základní typy sirných odorantů Používají se převážně tyto sloučeniny: a) sulfidy (thioethery); b) thioly (merkaptany); c) heterocykly obsahující síru (např. tetrahydrothiofen THT). Tyto látky se používají a certifikují jako samostatné nebo ve směsi. Chemické, fyzikální a další relevantní údaje uvádí výrobce v bezpečnostním listě. Základní typy bezsirných odorantů Použít je možné bezsirné organické sloučeniny, např. na bázi akrylátů. Tyto látky se používají a certifikují jako samostatné nebo ve směsi. Chemické, fyzikální a další relevantní údaje uvádí výrobce v bezpečnostním listě. Název společnosti 27/2/14 STRANA 60

61 Odorant Odorant Složení Limitní koncentrace (mg/m 3 ) Scentinel F 35, Spotleak TBM/ 35 DMS 5 (součet složek) Scentinel T THT 100 % 10 GASODOR S free Bezsirný odorant 9 THT Tetrahydrothiofen TBM Terciální butylmerkaptan DMS Dimetylsulfid Název společnosti 27/2/14 STRANA 61

62 Druhy odorizace Centrální odorizace potřebné množství odorantu je dodáváno do distribuční soustavy zásobující více obcí nebo měst, přičemž odorizační zařízení může být umísťováno: a) na vstupech do distribuční soustavy za předávací stanicí; b) v rozvodných uzlech; c) na odbočkách pro jednotlivé lokality. Lokální odorizace potřebné množství odorantu je dodáváno na vstupech do jedné, samostatné, uzavřené části místní sítě. Název společnosti 27/2/14 STRANA 62

63 Systém centrální odorizace Výhodou centrální odorizace je: nasazení malého počtu odorizačních stanic, jedná se řádově o počet do dvaceti kusů v jedné české distribuční společnosti = nižší investiční i provozní náklady oproti lokálnímu systému s několika sty stanic. Systém centrální odorizace přináší větší spotřebu odorantu oproti lokálnímu systému. V podstatě všichni zákazníci odebírající plyn z distribuční sítě mají plyn odorizovaný, což snižuje rizika u zákazníků, kteří by vlastní odorizaci neprovozovali. Nevýhoda centrální odorizace: vyžadují větší zásoby odorantu pro provoz oproti lokálním stanicím, to přináší vyšší požadavky na prostor v místě instalace. Název společnosti 27/2/14 STRANA 63

64 Systém lokální odorizace Nasazením na vstupech do STL a NTL sítí přináší výhody: kratší doba zdržení odorantu ve směsi s plynem a kratší úseky jimiž plyn s odorantem proudí, zajišťuje pouze odorizaci plynu procházejícího přes regulační stanice vlastněné distribuční společností = snížení spotřeby odorantu oproti centrální odorizaci, není problémem zajištění dodávek neodorizovaného plynu odběratelům, kteří jej potřebují z technologických důvodů, dávkování odorantu v lokálním systému může být měněno v malých celcích sítě podle potřeby, odorizační stanice jsou malé a jejich umístění do objektů regulačních stanic nepřináší většinou problém. Mezi nevýhody systému lokální odorizace pak patří s ním spojené investiční a provozní náklady. Při takto rozsáhlém systému je investičně náročné například i napojení odorizačních stanic na systém přenosu dat do dispečinku. Název společnosti 27/2/14 STRANA 64

65 Schéma odorizační stanice s dávkovacím čerpadlem Název společnosti 27/2/14 STRANA 65

66 Kontrola odorizace Provádí se : a) kontrola koncentrace odorantu v místech vstupu odorantu do rozvodného systému porovnáním objemu protékajícího zemního plynu a množství přidávaného odorantu (nastavení odorizačního zařízení); 1x týdně u odorizačních stanic bez dálkového sledování dávkování odorantu do potrubí, 1x měsíčně u odorizačních stanic s dálkovým sledováním dávkování odorantu do potrubí. b) kontrola úrovně odorizace v předem určených místech distribuční soustavy (kontrolní body), a to stanovením koncentrace odorantu analyzátorem. 2x ročně podzim a jaro Název společnosti 27/2/14 STRANA 66

67 Kontrola úrovně odorizace postup Subjektivní měřící postup Objektivní měřící Odorimetr GAMON O pro provádění čichové zkoušky Odběr vzorku odorizovaného plynu do vaku pro kontrolu koncentrace odorantu Název společnosti 27/2/14 STRANA 67

68 Otázky: 1. Nejdůležitější TPG pro provoz plynárenských zařízení? 2. Jaké je číslo na centrální poruchovou službu CPPS? Název společnosti 27/2/14 STRANA 68

69 DĚKUJI ZA POZORNOST! Název společnosti 27/2/14 STRANA 69