JAES Learning

ODWIEDŹ NASZ KANAŁ YOUTUBE
Jaes Sponsor - Basket



Układy rurociągów gazowych i stacje sprężarkowe – działanie i konserwacja z wykorzystaniem "Smart Pig"

W naszych poprzednich filmach pokazaliśmy, jak wydobywa się gaz i jak jest transportowany przez gazowce wykorzystujące proces skraplania i regazyfikacji.

W tym filmie przyjrzymy się gazociągom – przewodom służącym do transportu gazu ziemnego (lub sztucznego) z miejsc wydobycia do odbiorców.

Kiedy gaz ziemny zostanie wydobyty ze złóż (i oczyszczony z substancji, które mogą negatywnie wpływać na jego transport, dystrybucję, jakość i bezpieczeństwo), musi zostać wtłoczony do gazociągów, czyli sieci stalowych rur.

Całkowita długość gazociągów na całym świecie wynosi około miliona kilometrów, czyli ponad 25 razy więcej niż obwód Ziemi. Większość z nich to gazociągi przeznaczone do transportu gazu ziemnego, składającego się głównie z metanu, dlatego też nazywa się je również gazociągami metanowymi.

Przed wyborem trasy gazociągu przeprowadza się dogłębne badania geologiczne, aby poprowadzić go wzdłuż bezpiecznego geologicznie terenu lub dna morskiego. Dzięki temu minimalizuje się ryzyko uszkodzeń spowodowanych trzęsieniami ziemi, osuwiskami ziemi, prądami morskimi, zbyt wysokim ciśnieniem spowodowanym głębokością, lodem, zmianami temperatury itp. Ma to na celu zarówno zachowanie samej konstrukcji przez dziesięciolecia, jak i ochronę środowiska, ponieważ metan, uwolniony do atmosfery, jest gazem cieplarnianym kilkadziesiąt razy bardziej szkodliwym niż dwutlenek węgla.

Początkowa średnica gazociągu może wynosić nawet 1400 milimetrów, a następnie stopniowo się zmniejszać.

Ich wewnętrzna powierzchnia jest polerowana, aby uzyskać niski współczynnik tarcia wewnętrznego podczas przepływu gazu. Zewnętrznie natomiast pokryte są specjalną powłoką antykorozyjną i odporną na uderzenia.

Gazociągi są bardzo wytrzymałe. Gaz może być transportowany w stanie gazowym (w przeciwieństwie do statków LNG, które transportują skroplony gaz ziemny w temperaturze -163°C) pod ciśnieniem do 70 barów w przypadku gazociągów lądowych i do 100 barów w przypadku gazociągów podmorskich. Proces ten odbywa się za pomocą specjalnych maszyn called sprężarek.

Gaz przesyłany jest w stanie gazowym (w odróżnieniu od statków LNG transportujących skroplony gaz ziemny w temperaturze -163°C) i tłoczony przez stację sprężarkową na początku gazociągu, a w razie potrzeby również przez kilka stacji pośrednich.

Są to ważne obiekty, zarówno pod względem wielkości, jak i złożoności, składające się głównie z turbin gazowych napędzających sprężarki odśrodkowe. Turbina gazowa to silnik spalinowy, który wykorzystuje jako paliwo część wydobytego metanu.
W dalszym ciągu filmu przyjrzymy się sprężarkom, które odpowiadają za tłoczenie gazu w gazociągu.

Sprężarka składa się początkowo z kompresora osiowego, zawierającego wirniki (łopatki obracające się wraz z wałem) i kierownice (rzędy nieruchomych łopatek umocowane do obudowy). Tworzą one szeregi stopni, które stopniowo podnoszą ciśnienie dopływającego powietrza.

W komorze spalania metan jest dodawany do powietrza, a mieszanka ulega spaleniu.

Duża powstała w wyniku spalania rozprężność gorących gazów powoduje obrót dwóch turbin: jedna połączona z wałem sprężarki, wprawia w ruch jego wirniki;

Druga, umieszczona na osobnym wale, napędza teraz wielostopniową sprężarkę odśrodkową połączoną z gazociągiem.

Wielostopniowa sprężarka odśrodkowa to maszyna przepływowa, w której kilka obracających się szybko dysków z łopatkami, nazywanych wirnikami, dostarcza gazowi energię, zwiększając jego ciśnienie dzięki sile odśrodkowej.

W ten sposób metan wtłaczany jest do gazociągu i może rozpocząć swoją podróż.

Gazociągi są zazwyczaj układane na poziomie gruntu na terenach pustynnych i piaszczystych lub tam, gdzie grunt jest zbyt twardy do kopania ze względu na lód; mogą być również umieszczone na dnie morskim, nazywa się je wtedy gazociągami podmorskimi. Natomiast na terenach miejskich są zakopywane na głębokość około jednego metra (3 stopy) pod powierzchnią.

Gazociągi wymagają stałego monitorowania i ochrony, dlatego tak ważna jest konserwacja.

Najczęstszymi zjawiskami, które mogą wystąpić, są korozja i gromadzenie się osadów, które mogą prowadzić do pogorszenia stanu gazociągu i zmniejszenia prędkości przepływu. W celu zapewnienia integralności gazociągu do usuwania osadów stosuje się tzw. „cleaning pigs”, a następnie „smart pigs” z inteligentnymi czujnikami do inspekcji wnętrza gazociągu w celu wykrycia usterek.

Zwykle „pig”, po wprowadzeniu do gazociągu, jest popychana przez sam przepływający gaz. Przechodząc przez gazociąg, „cleaning pig” spycha wszystkie zanieczyszczenia do końca rurociągu, skąd są one następnie usuwane.

Gazociągi są bezpieczną i skuteczną metodą transportu ropy i gazu.

Jest to tańsza metoda niż transport gazowcami czy koleją i jednocześnie oferuje większą przepustowość.