Industrijska postrojenja 2 1

3. MAGISTRALNI GASOVODI U ovom poglavlju je obrađen put gasa od gasnog ležišta do glavne merno-regulacione

stanice od koje počinje distributivni gasovod. Pod pojmom magistralni gasovod podrazumevaju se svi elementi I armature cevovoda

koje su neophodne za transport gasa na veća rastojanja, a kroz koje struji gas pod visokim priti-skom.

3.1. ISPITIVANJE NALAZIŠTA GASA Ispitivanje nalazišta gasa praktično započinje kada geolozi proučavanjem površinske

strukture zemlje, ustanove gde je to geološki najverovatnije da postoje rezervoari nafte i prirod-nog gasa.

Tokom 19 veka otkriveno je da su u pojedinim delovima zemaljske kugle formirane padi-ne sa nivoima stena koje su oblikovane u obliku lukova, i upravo ovakva mesta predstavljaju ka-

rakteristične rezervoare nafte i prirodnog gasa. Ispitivanjem ovakvih površina (sl. 3.1), mogu se dobiti podaci o sadržaju nafte ili prirodnog gasa, vrste stena, propustljivosti sloja iznad rezervoa-ra, itd.

Postoji više načina za ispitivanje podesnosti nekog rezervoara za eksploataciju gasa is podzemnog rezervoara. Najčešće se primenjuju postupci seizmološkog, magnetometrijskog, gra-vitacionog određivanja ili putem kopanja bušotina:

Prilikom seizmološkog ispitivanja se koriste seizmički talasi, izazvani veštačkim putem, koji se rasprostiru različito kroz zemljinu koru u zavisnosti od njenog sastava i bivaju reflekto-vani na površinu zemlje. Refleksija seizmičkih talasa nije ista kada su u pitanju porozni nivoi stena ili gusti slojevi stena, što daje mogućnost određivanja prisustva nafte i prirodnog gasa. Sei-zmičko ispitivanje sastava zemljine kore se može vršiti kako na kopnu tako i na moru. Seizmički talasi se mogu izazvati malim eksplozijama, vibracijama specijalnom opremom ili velikim vaz-dušnim pištoljem koji ispaljuje komprimovani vazduh ispod površine vode.

Magnetometrijskim putem se određuju male promene u magnetnom polju zemljine kore. Određivanje se sprovodi uz pomoć satelita koji poseduju opremu za merenje magnetnog polja ši-rom zemaljske kugle

Slika 3.9. Geologija terena

4. Distributivni (gradski gasovodi) 2

Pored promena u magnetnom polju mogu se vršiti i merenja razlika u gravitacionom polju zemljine kore.

Najbolji način za sticanje uvida u geologiju zemljine kore i potencijalnih izvora gasa jeste bušenjem bunara za ispitivanje. S obzirom da je ova metoda izuzetno skupa primenjuje se samo u onim područjima u kojima je nekom drugom metodom određena velika verovatnoća nalažanje nafte i gasa.

3.2. PROIZVODNJA (EKSTRAKCIJA) PRIRODNOG GASA Da li će se na nekom mestu vršiti proizvodnja prirodnog gasa ili ne, zavisi od mnogo fak-

tora, ne samo od ekonomskog. Sama istraživanja o prisutnosti gasa su veoma skupa i skopčana sa rizikom da se gas uopšte ni ne pronađe na datoj lokaciji. Tačna lokacija bušenja zavisi od geo-loških karakteristika zemljine kore, dubine i veličine razervoara gasa, legalnosti bušenja na da-tom području, vrste transporta gasa, itd.

Jednom kada se iskopa bunar, vrši se njegova klasifikacija na produktivan, ukoliko posto-je kvalitetne količine gasa i tada se počinje sa proizvodnjom prirodnog gasa formiranjem odgo-varajućeg postrojenja.

Ukoliko količina i kvalitet gasa u rezervoaru nisu tržišno isplative, tada se prekida sa bu-šenjem i takav bunar se naziva suvim.

Kada je ustanovljeno da su prisutne odgovarajuće količine gasa kreće se sa podizanjem gasa na površinu zemlje i njegovom pripremom za transport. Prirodni gas se pri ekstrakciji javlja praćen različitim jedinjenjima i vodom, koji moraju biti odstranjeni pre transporta, odnosno gas koji se transportuje cevovodima mora zadovoljiti odgovarajući stepen čistoće.

Ova faza predstavlja proces proizvodnje gasa, zajedno sa obezbeđivanjem bunara, proce-nom pritiska i temperature bušotine, i postavljanjem prateće opreme koja treba da obezbedi efi-kasan tok gasa iz bušotine.

Obezbeđivanje bušotine podrazumeva jačanje strana same bušotine kako bi se sprečilo obrušavanje, kao i isticanje gasa pored bušotine. Kod većine bušotina prečnik bušotine se pove-ćava sa porastom dubine bušenja, pri čemu se formira konični oblik bušotine.

Slika 3.2 Prikaz glave bušotine Nakon obezbeđivanja bušotine postavlja se glava bušotine (sl. 3.2), odnosno sistem venti-

la koji obezbeđuje regulaciju i nadzor nad tokom gasa, kao i da spreči curenje gasa i izbijanje ga-sa usled nagomilanog pritiska u bušotini.

Nakon što je bušotina osigurana, može se početi sa proizvodnjom prirodnog gasa. Podi-

Industrijska postrojenja 2 3

zanje gasa na površinu zemlje je olakšano postojanjem povišenog pritiska u samom rezervoaru prirodnog gasa kao i osobinom gasa da je lakši od vazduha. Sve ovo dovodi do nesmetanog kre-tanja gasa prema površini i otvoru na bušotini bez dodatnog stimulisanja. Nakon formiranja i obezbeđivanja bušotine ekstrakcija prirodnog gasa je veoma velika, uz postepeno smanjivanje brzine ekstrakcije kako vreme odmiče. Ova pojava je najviše izražena ako je gas praćen naftom u bušotini, s obzirom daje nafta veoma viskozna tečnost.

Smanjivanje količine proizvodnje se može izbeći postavljanjem dodatne opreme za podi-zanje nafte, a samim tim i olakšavanje podizanja gasa. Najčešća metoda koja se koristi u ove svrhe jeste "pumpanje pomoću štapa", slika 3.3. Ovaj način podizanja nafte i gasa je omogućen površinskom pumpom koja pokreće metalno uže i štap gore-dole po bušotini, obezbeđujući na taj način potisni pritisak. Izdaleka oprema podseća na glavu konja.

Slika 3.3 Pumpa u obliku konjske glave

5. Slika 3.4 Postrojenje za preradu prirodnog gasa

Slika 5.1.

4. Distributivni (gradski gasovodi) 4

Prirodni gas se javlja kao:

• samostalan, • u pratnji nafte ili • polutečnog kondenzata ugljovodonika.

Bez obzira na to kojim je putem gas dobijen, on sadrži metan u velikom procentu, ugljo-vodonike kao što su etan, propan, butan i pentani, zatim vodenu paru, vodonik-sulfid, ugljenik-dioksid, helijum, azot i druga jedinjenja. To praktično znači da se iz prirodnog gasa pre transpor-ta moraju odstraniti pobrojanja prateća jedinjenja.

Ova jedinjenja ne predstavljaju otpadne produkte, već se naprotiv mogu iskoristiti kao iz-vori energije u rafinerijama i petrohemijskoj industriji. Neka prateća jedinjenja se mogu odstrani-ti na samom mestu bušenja postavljanjem odgovarajuće opreme, dok se većina ovih procesa od-vija u postrojenjima, koja se najčešće podižu u regiji ekstrakcije prirodnog gasa, obuhvatajući pri tome sakupljanje prirodnog gasa iz više bušotina. Prirodni gas se doprema do postrojenja separa-cionim gasovodom malog prečnika i niskog pritiska.

Bušotine se najčešće povezuju u sistem radi lakše eksploatacije i kontrole rada. Bušotine se mogu povezati na dva načina i to:

• zrakastim sistemom (ako svaka bušotina ima svoj bušotinski vod do sabirnog sistema), sl. 3.5, i

• zbirnim sistemom (gde se bušotinski vodovi uključuju u jedan ili više zbirnih vodova kojima se gas transportuje do sabirnog centra). Prerada gasa je vrlo kompleksan proces, ali se može reći da uključuje četiri osnovna pro-

cesa: • odstranjivanje nafte i kondenzata, • odstranjivanje vode, • odstranjivanje sumpora i ugljendioksida, • separaciju tečnih prirodnih gasova.

Na ili u samoj blizini glave bušotine postavljaju se separatori za pesak i druge krupne ne-čistoće, kao i grejači koji treba da spreče akumuliranje hidrata prirodnog gasa koji predstavljaju polu čvrsta jedinjenja slična kristalima leda a koja se formiraju sa padom temperature gasa koji u sebi sadrži određenu količinu vode.

3.3. TRANSPORT PRIRODNOG GASA Transport prirodnog gasa od mesta proizvodnje do mesta potrošnje zahteva dobro razra-

đen sistem transporta. U većini slučajeva gas prozveden na određenom gasnom polju treba da se transportuje na velike razdaljine do samih potrošača.

Sam sistem transporta prirodnog gasa sastoji se iz složene mreže gasovoda dizajniranih za brz i fikasan transport gasa. Transport gasa je u tesnoj vezi sa njegovim skladištenjem, ukoliko u određenom trenutku nije neophodan za upotrebu, i tada se čuva u određenim rezervoarima dok ne dođe vreme za njegovu upotrebu.

Industrijska postrojenja 2 5

Slika 3.5. Izgled jednog od nadzemnih gasovoda

Postoje tri vrste cevovoda za transport gasa: • magistralni, • distibutivni i • potrošački.

Magistralni cevovodi su delovi gasovoda koji povezuju velike industrijske potrošače i gradove sa izvorom gasa. Prirodni gas se sakuplja sa gasnih polja u sabirnoj stanici odnosno pos-trojenju za preradu gasa, gde se vrši odvajanje pratećih komponenti, i odakle se transportuje ma-gistralnim cevovodima do kompresorske stanice.

Magistralni cevovodi se postavljaju izvan naseljenih mesta, željezničkih stanica, morskih i rečnih pristaništa. Za izgradnju ovih cevovoda koriste se samo bešavne cevi od ugljeničnih i ni-skolegiranih čelika. Izgradnja magistralnih cevovoda može se vršiti podzemnim postavljanjem (sl. 3.6) u iskopane rovove u zemlji ili nadzemnim (sl. 3.5), pri čemu s moraju dodatno termički izolovati.

• U kompresorske stanice se dovodi gas na pritisku nižem od pritiska na početku magistralnog cevovoda. Da bi se obezbedio protok gasa kroz cevovode pod određe-nim pritiskom, neophodno je vršiti kompresiju prirodnog gasa periodično duž gaso-voda, što se postiže postavljanjem kompresorskih stanica. Pritisci u kompresorskim stanicama dostižu vrednosti i preko 50 bara.

4. Distributivni (gradski gasovodi) 6

Slika 3.6 Postavljanje podzemnog gasovoda Komprimovanje gasa se postiže pomoću: turbine, električnog motora ili motora na priro-

dni gas. Turbine crpe energiju iz malih porcija prirodnog gasa koji komprimuju, i tu energiju prenose na centrifugalni kompresor koji ima ventilator koji komprimuje i pumpa prirodni gas kroz dalji cevovod. Neke kompresorske stanice (sl. 3.7) koriste električne motore za pokretanje centrifugalnog kompresora. Ovakav vid kompresije ne zahteva upotrebu prirodnog gasa iz cevo-voda, nego pouzdan izvor električne energije, smešten u blizini same stanice.

Slika 3.7 Kompresorska stanica

Industrijska postrojenja 2 7

U okviru kompresorske stanice često je prisutan i separator tečnosti koji se sastoji od fil-tera koji zadržavaju tečnost i bilo koje čestice koje su nepoželjne u gasu i cevovodima. Iako se prirodni gas u cevovodima smatra suvim gasom, s obzirom da je prošao kroz proces prerade i odvajanja pratećih komponenti, nije neuobičajeno da se određena količina vode i ugljovodonika kondenzuje na spoljašnjoj površini struje gasa u cevovodu. Tečni separator obezbeđuje da priro-dni gas u cevovodu bude što je više moguće čist, a sam postupak filtriranja se vrši pre ulaska ga-sa u kompresor.

Nakon kompresorske stanice postavlja se primopredajna merno - regulaciona stanica, čija uloga je da poveže dovodni magistralni i razvodni distributivni cevovod, redukuje i reguliše pritisak na izlazni od 6 - 7 bara i meri protok prirodnog gasa. PPMRS se izvode kao zasebni gra-ševinski objekti koji su ograđeni ogradom oko opasne zone.

Slika 3.8 Ventili na rezervoarima prirodnog gasa Na cevovodima, celom njihovom dužinom se postavljaju ventili (sl. 3.8), koji imaju ulogu

kapija, najčešće su otvoreni i dozvoljavaju slobodan protok gasa, ili se mogu zatvoriti kako bi zaustavili protok gasa u određenim sekcijama. Postoje brojni razlozi zatvaranja cevovoda kao što su napr. održavanje cevovoda, zamena pojedinih delova cevovoda. Ventili se postavljaju na sva-kih 5 do 20 km duž celog cevovoda i predstavljaju predmet zakonske regulative o bezbednosti cevovoda.

Distributivni cevovodi se izrađuju od čeličnih i polietilenskih cevi. Čelični distributivni cevovodi se koriste za pritiske do 16 bara, a polietilenski do 4 bara.

Čelični cevovodi se postavljaju od primopredajne merno regulacione stanice do glavne MRS i od nje do reonskih stanica.

Plastični cevovodi se nastavljaju do kućne merno -regulacione stanice gde se vrši redukci-ja pritiska gasa na vrednost koja odgovara potrošačima (20 -30 mbar). Pre distribucije gasa do potrošača mora mu se dodati tzv. odorant, odnosno jedinjenje merkaptan koji mirisom podseća na pokvarena jaja. Odorant se dodaje kako bi se lakše identifikovalo prisustvo curenja gasa, s obzirom na to daje prirodni gas, gas bez boje i mirisa.

4. Distributivni (gradski gasovodi) 8

3.4. SKLADIŠTENJE PRIRODNOG GASA Već je rečeno da se prirodni gas može skladištiti na neodređen period vremena. Proizvod-

nja i transport prirodnog gasa je proces koji traje i dešava se, da kada gas stigne do svog odrediš-ta, nije uvek potreban tog momenta, pa se stoga čuva u ogovarajućim rezervoarima.

Prirodni gas je sezonsko gorivo tako da se najčešće koristi tokom zimskih meseci za gre-janje stambenih i komercijalnih prostora. Pri tome, uskladišteni gas ima važnu ulogu, jer obez-beđuje konstantni priliv gasa u uslovima povećane potražnje.

Skladištenje gasa je neophodno i u smislu nastanka nekog incidenta koji bi sprečio proiz-vodnju ili isporuku gasa. Skladištenje gasa takođe ima i komercijalni efekat: kupovina i skladiš-tenje kada je cena gasa niska i prodaja kada cena gasa poraste.

Prirodni gas se najčešće skladišti u podzemnim rezervoarima: • istrošenim prirodnim rezervoarima gasa, • vodonosnim slojevima zemlje i • slanim pećinama.

U sva tri slučaja se gas ubrizgava u postojeće rezervoare izazivajući porast pritiska u nji-ma koji će kasnije biti neophodan za ekstrakciju uskladištenog gasa. Sa ekstrakcijom uskladište-nog gasa, kada za to dođe vreme, smanjuje se pritisak u rezervoaru tako da uvek zaostaje količi-na gasa koja ne može biti ekstrahovana. Ova količina gasa se naziva fizički nepovrativ gas, koji ostaje zarobljen u prirodnim skladištima gasa. Količina gasa koja se može ekstrahovati se naziva radnom količinom gasa.

Osiromašeni prirodni rezervoari gasa predstavljaju najjeftiniji i najjednostavniji način skladištenja prirodnog gasa nakon ekstrakcije sa nekog drugog gasnog polja, pogotovu što nakon završetka eksploatacije pomenutog izvora zaostaje sva neophodna oprema za eksploataciju. Ta-kođe su već poznate i geološke karakteristike datog rezervoara.

Ipak, postoje faktori koji mogu uticati na to da se osiromašeni izvor smatra nepogodnim za skladištenje gasa, a koji se klasifikuju na geografske i geološke. Geografski, osiromašeni re-zervoari moraju biti u neposrednoj blizini potrošačke regije, kao i transportne infrastrukture. Ge-ološki, rezervoari moraju imati visoku propustljivost i poroznost od čega zavisi brzina kojom se gas kreće kroz rezervoar kao i količina gasa koju takav rezervoar može primiti.

Vodonosni slojevi zemlje predstavljaju porozne i propustljive formacije stena koji se po-našaju kao prirodni rezervoari vode. S obzirom na to da je njihova primena i održavanje mnogo skuplje od osiromašenih rezervoara, oni se koriste samo u slučajevima kada u neposrednoj blizi-ni nema osiromašenih formacija. Većina novca neophodna za ovakve rezervoare odlazi na odre-đivanje pogodnosti geoloških osobina, i nakon toga na postavljanje odgovarajuće prateće opre-me.

Slane pećine predstavljaju pogodne rezervoare za skladištenje prirodnog gasa s obzirom da veoma mala količina uskladištenog gasa može otići iz rezervoara, dok zidovi ovakvih pećina imaju strukturnu snagu čelika što ih čini veoma otpornim na degradaciju. Slane pećine se formi-raju od u postojećim naslagama soli koje se rastvaraju vodom i odvode iz sloja ostavljajući pri tome veliku šupljinu u postojećoj formaciji. Ovaj postupak može biti skup, ali je zato postupak potiskivanja gasa na površinu, kada je on potreban, mnogo lakši i brži.

Poslednji korak u isporuci gasa krajnjim potrošačima je njegova distribucija. Velika indu-strijska postrojenja koja su veliki potrošači prirodnog gasa, gas najčešće dobijaju direktno posle primopredajne merno - regulacione stanice. S obzirom na to da se gas transportuje i distribuira sa velikih daljina, većinu u ceni koštanja upravo čine ovi troškovi.

Industrijska postrojenja 2 9

PRAVILNIK O TEHNI ČKIM USLOVIMA I NORMATIVIMA ZA BEZBE-DAN TRANSPORT GASOVITIH UGLJOVODONIKA MAGISTRALNIM GASOVODIMA I GASOVODIMA ZA ME ĐUNARODNI TRANSPOSRT.

Pod magistralnim gasovodima podrazumevaju se gasovodi za transport gasa od otpremnih stanica na naftno-gasnim poljima ili od proizvodnih postrojenja gasa do priključaka na gasnodis-tributvnoj mreži u gradovima ili industrijskim odnosno drugim postrojenjima, uključujući i mer-no regulacione stanice.

Slika 3.9. Gasovodi Sastavni delovi gasovoda su: kompresorske stanice KS, čistačke stanice, blok-stanice duž

trase, uređaji katodne zaštite, armature, rasteretne stanice, odušne stanice, merne stanice, regula-cione stanice i merno-regulacione stanice, druga odgovarajuća postrojenja i uređaji i telekomu-nikaciona mreža koja služi isključivo za potrebe gasovoda.

Izrazi upotrebljeni u ovom pravilniku imaju sledeća značenja: • gas je prirodni gas i sve vrste gasova za loženje, osim propana i butana, • cev je cevni element fabrički izrađen preme odgovarajućim standardima kojima su

propisane dimenzije i kvalitet materijala, • cevovod je funkcionalno spojen niz cevi koje se postavljene u konačan položaj sa

potrebnom armaturom i opremom na cevima, • gasovod je cevovod opremljen potrebnim delovima i uređajima koji služe za

transport gasa,

4. Distributivni (gradski gasovodi) 10

• kompresorska stanica za gas je stanica opremljena kompresorima, potrebnom armaturom i uređajima za porast pritiska koji je potreban za transport gasa gaso-vodima,

• blok stanica je stanica na gasovodu opremljena zapornim organima (ventilima, slavinama, zasunima, zatvaračima i sl.), potrebnom armaturom i uređajima za zat-varanje i pražnjenje pojedinih delova gasovoda,

• čistačka stanica na gasovodu je opremljena potrebnom armaturom i uređajima, koja služi za otpremu i prihvatanje čistača cevovoda,

• separator za gas je sud pod pritiskom, sa armaturom i uređajima koji je tehnološki vezan sa gasovodom i služi za izdvajanje tečnosti i nečistoća iz gasa,

• odvajač tečnosti je konstruktivni deo gasovoda opremljen potrebnom armaturom, koji služi za sakupljanje i izdvajanje tečnosti iz gasovoda,

• merna stanica je stanica opremljena armaturom i uređajima za merenje protoka, temperature i pritiska gasa tehnološki spojena sa gasovodom,

• regulaciona stanica je stanica opremljena uređajima i opremom koja služi za re-dukciju i regulaciju pritiska gasa, tehnološki spojena sa gasovodom,

• merno-regulaciona stanica je stanica opremljena uređajima i opremom za mer-enje i regulaciju protoka, pritiska i temperature gasa, tehnološki spojena sa gaso-vodom,

• pritisak je fizička veličina nastala dejstvom sile na određenu površinu, izražena u barima (nadpritisak),

• računski pritisak je maksimalni radni nadpritisak dobijen prema formuli i de-finicijama (1.1),

• maksimalni pritisak je maksimalni pritisak koji se može pojaviti na bilo kojoj tački gasovoda u pogonu ili za vreme ispitivanja,

• minimalna granica razvlačenja je granica razvlačenja materijala cevi koju pro-izvođač garantuje kao minimalnu,

• obodno naprezanje je naprezanje u materijalu zida cevi prouzrokovano unu-trašnjim pritiskom medijuma u cevi,

• maksimalni ispitni pritisak je maksimalni unutrašnji nadpritisak ispitnog medi-juma dozvoljen ovim pravilnikom, pri ispitivanju za određeni materijal i lokaciju,

• maksimalni radni pritisak je maksimalni nadpritisak pod kojima gasovod sme raditi,

• radni pojas je minimalni prostor duž trase gasovoda potreban za njihovu nes-metanu i bezbednu izgradnju,

• zaštitni pojas naseljenih zgrada je prostor oko poslovnih i stambenih zgrada, širine 30 m, računajući od spoljnih ivica zgrada,

• zaštitni pojas objekta je prostor oko objekta u kome gasovod utiče na sigurnost tog objekta.

3.5. LOKACIJA

Lokacija gasovoda Gasovodi se izgrađuju po pravilu, izvan naseljenih mesta, ograđenih kompleksa radnih

organizacija, željezničkih stanica, morskih i rečnih pristaništa, zaštitnih područja za pitke i leko-vite vode i vojnih objekata. Pri izboru trase mora se obezbediti stabilnost cevovoda i zaštita ljudi i imovine i sprečiti mogućnost štetnih uticaja cevovoda na okolinu.

Industrijska postrojenja 2 11

Investiciono-tehnička dokumentacija prema kojoj se izgrađuje cevovod mora biti izrađena u skladu sa prostornim planovima područja na kome treba da se izgradi gasovod. U pojasu od 5 m na jednu i drugu stranu, računajući od ose cevovoda, zabranjeno je saditi bilje čije korenje doseže do dubine veće od 1 m.

Slika 3.10. Pojasi oko cevovoda U pojasu širine 30 m na jednu i drugu stranu od ose gasovoda, zabranjeno je graditi zgra-

de namenjene za stanovanje ili boravak ljudi. Postrojenja i uređaji na gasovodima takođe se moraju izvesti na određenim rastojanjima. Pri projektovanju gasovoda mora se uzeti u obzir gustina naseljenosti područja na kome

će gasovod biti izgrađen. Gustina naseljenosti određuje se u zaštitnom pojasu cevovoda širine od po 200 m sa svake strane računajući od ose cevovoda i u dužini jedinice pojasa cevovoda (sl. 1.3)

Prema gustini naseljenosti pojaseva cevovoda svrstavaju se u čeitiri razreda: I. razred – pojas cevovoda na kome se na jedinici pojasa cevovoda nalazi do šest sta-

mbenih zgrada nižih od četiri sprata, II. razred - pojas cevovoda na kome se na jedinici pojasa cevovoda nalazi više od šest a

manje od 28 stambenih zgrada nižih od četiri sprata, III. razred - pojas cevovoda na kome se na jedinici pojasa cevovoda nalazi više od šest a

manje od 28 stambenih zgrada nižih od četiri sprata, ili na kome se nalaze poslovne, industrijske, uslužne, školske, zdravstvene i slične zgrade i javne površine: igrališta, šetališta, rekracioni tereni...

Slika 3.11. Gustina naseljenosti

4. Distributivni (gradski gasovodi) 12

IV. razred – pojas na kome na jedinici pojasa cevovoda preovlađuju četvorospratne ili višespratne zgrade

3.5.1. Lokacija postrojenja i ure đaja kao sastavnih delova gasovoda Uslovi su dati u Tabeli 1 (ovde nije prikazana).

3.5.2. Zone opasnosti za postrojenja i ure đaje koji su sastavni delovi gasovoda

Zone opasnosti za postrojenja i uređaje koji su sastavni delovi gasovoda su delovi prosto-ra u kojima se obavlja transport i uskladištenje zapaljivih gasova. Zavisno od stepena opasnosti izbijanja i širenja požara i eksplozije, zone opasnosti se dele na:

• zona opasnosti 0, • zona opasnosti 1, • zona opasnosti 2.

Zona opasnosti 0 je prostor u kome je trajno prisutna eksplozivna smeša zapaljivog gasa i vazduha.

Zona opasnosti 1 je prostor u kome se mogu pri normalnom radu pojaviti zapaljive ili eksplozivne smeše vazduha i gasa.

Zona opasnosti 2 je prostor u kom se mogu pojaviti zapaljive i eksplozivne smeše vaz-duha i gasa ali samo u nenormalnim uslovima rada. Pod nenormalnim uslovima rada podrazu-mevaju se: propuštanje na zaptivačima cevovoda, prskanje cevi ili posuda, lom elektromotora i pumpi, požar koji može ugroziti postrojenja i uređaje na gasovodu i ostali nepredviđeni događaji tokom rada gasovoda.

U zonama opasnosti ne smeju se nalaziti materije i uređaji koji mogu prouzrokovati požar ili omogućiti njegovo širenje.

Slika 3.12. Blok stanica na gasovodu – sekundarni izvor opasnosti

Industrijska postrojenja 2 13

U zonama opasnosti zabranjeno je: • raditi sa otvorenim plamenom, • unositi pribor za pušenje, • raditi sa alatom i uređajima koji mogu pri upotrebi izazvati varnicu, ako je u pros-

toru zone opasnosti utvrđeno prisustvo eksplozivne smeše, • prisustvo vozila koja, pri radu pogonskog uređaja, mogu izazvati varnicu, • korišćenje električnih uređaja koji nisu u skladu sa normama i propisima u

odgovarajućim jogoslovenskim standardima za protiveksplozivnu zaštitu, • odlaganje zapaljivih materijala, • držanje materijala koji su podložni samozapaljenju.

Slika 3.13. Čistačka stanica na gasovodu – primarni izvor opasnost

Slika 3.14. Kompresorska stanica na magistralnom gasovodu – sekundarni

izvori opasnosti

4. Distributivni (gradski gasovodi) 14

3.6. KONSTRUKCIJA GASOVODA Za izgradnju magistralnog gasovoda mogu se upotrebiti samo čelične cevi od ugljeničnih

ili niskolegiranih čelika sa dimenzijama i po kvalitetu koji odgovaraju za transport gasa. Izbor cevi i materijala za cevi mora se izvršiti prema važećim normativima i standardima, tako da se održi strukturalni integritet cevovoda pod temperaturom i drugim uslovima koji se mogu predvi-deti, da se obezbedi otpornost materijala na medijum koji se transportuje i da se obezbedi herme-tičnost i elastičnost sistema.

Za gasovode moraju se upotrebljavati isključivo standardni čelični elementi kao što su: kolena, lukovi T-komadi, prelazi, kape i drugi elementi za čeono i bočno zavarivanje na cevi, izgrađeni od istog ili odgovarajućeg materijala. pritisak razaranja cevnog elementa mora biti veći od pritiska razaranja cevi sa kojom je element spojen.

Pored standardnih elemenata koji su gore navedeni u cevovod se mogu ugrađivati lukovi, izrađeni hladnim savijanjem cevi, s tim što nije dozvoljeno ugrađivanje naboranih ili spljoštenih lukova.

Debljina zidova za gasovode mora biti takva da cev, pored unutrašnjeg pritiska gasa, može da izdrži i sva spoljna opterećenja kojima je izložena, ako ona nisu na odgovarajući način otklonjena. Cevi gasovoda moraju biti na odgovarajući način zaštićene od spoljnih opterećenja i toplotnih uticaja tako da je omogućena njihova dilatacija. Računski pritisak izračunava se prema sledećoj jednačini:

Slika 3.15. Merno-regulaciona stanica sa uređajima za telemetrijski prenos

podataka- sekundarni izvor opasnosti

Slika 3.16. Merno-regulaciona stanica – sekundarni izvor opasnosti

Industrijska postrojenja 2 15

)(20

barTVsD

tkp ⋅⋅

⋅⋅⋅=

gde je: p – računski pritisak (bar), k – minimalna granica razvlačenja (N/mm2 = MPa), D – spoljni prečnik cevi (mm), t – debljina cevi (mm), s – koeficijent sigurnosti:

V – faktor uzdužnog i spiralnog vara (obavezno = 1), T – faktor temperature.

Dodatak debljine zida zida cevi, koji se dodaje radi preuzimanja spoljnih opterećrenja, ne sme se uzimati u jednačinu za izračunavanje računskog pritiska.

Tabela 3.1 Koeficijent sigurnosti (s) se uzima za pojedine pojaseve cevovoda

Pojasevi cevovoda Gasovodi za pojas I razreda 1,4 za pojas II razreda 1,7 za pojas III razreda 2,0 za pojas IV razreda 2,5 za zaštitni pojas naseljenih zgrada 2,5

Pri prelazu gasovoda preko većih nagiba terena mora se izraditi poseban proračun svih

sila koje deluju na cevovod i predvideti ankerisanje cevovoda, a pri prolazu kroz klizišta mora se na osnovu geološkog ispitivanja zemljišta, izvršiti sanacija klizišta i izraditi detaljan projekt ugradnje cevovoda.

Tabela 3.2 Faktor temperature T Temperatura gasa Faktor temperature (T) do 120°C 1,000 od 120°C do 150°C 0,965

od 150°C do 175°C 0,935 od 175°C do 200°C 0,905 od 200°C do 225°C 0,875

Ako gasovod prolazi blizu drugih objekata ili je paralelan s tim objektima, odstojanje ne

sme biti: • manje od 5 m od regionalnih i lokalnih puteva, računajući od spoljne ivice putnog

pojasa, • manje od 10 m od magistralnih puteva, računajući od spoljne ivice putnog pojasa, • manje od 20 m od auto-puteva, računajući od spoljne ivice putnog pojasa, • manje od 20 m od železničke pruge, računajući od granice pružnog pojasa,

4. Distributivni (gradski gasovodi) 16

• manje od 30 m od nadzemnih delova cevovoda, računajući od spoljne ivice putnog pojasa, odnosno od granice pužnog pojasa, osim ako je cevovod postavljen na drumski ili železnički most,

• manje od 15 m od industrijskih koloseka, računajući od ose krajnjeg koloseka, • manje od 1m (mereno horizontalno) od građevinskih objekata, računajućiod teme-

lja objekta, poduslovom da se ne ugrožava stabilnost objekta, • manje od 50 cm od drugih podzemnih instalacija i melioracionih objekata, računa-

jući od spoljne ivice cevovoda do spoljne ivice instalacije ili objekta, • manje od 10 m od regulisanih vodotoka i kanala, računajući od nožice nasipa.

Izgradnja prelaza gasovovoda preko železničke pruge i železničkog mosta nije dozvolje-na, osim u izuzetnim slučajevima u kojima se mora pribaviti posebna saglasnost od nadležnih organa ili organizacija koje upravljaju prugom ili mostom.

Ako se cevovod postavlja ispod saobraćajnice, prokopavanjem te saobraćajnice, on se polaže bez zaštitne cevi, sa dvostrukom antikorozivnom izolacijom, koja se mora izvesti za 10 m udesno i ulevo, računajući od spoljne ivice putnog pojasa. Ispod elektrifikovanih železničkih pruga mora biti izgrađena dvostruka izolacija cevovoda u dužini od 50 m ulevo i udesno, računa-jući od granice pužnog pojasa. U rovu ispod saobraćajnice cevovod bez zaštitne cevi mora biti položen u posteljicu od sitnog peska debljine najmanje 15 cm oko cevi.

Ako se cevovod postavlja ispod saobraćajnice bušenjem rova ispod te saobraćajnice, mora se upotrebiti zaštitna cev odgovarajuće čvrstoće i prečnika koji je najmanje za 100 mm veći od spoljašnjeg prečnika cevovoda.

cevovod se u zaštitnu cev mora uvući tako da se neošteti njegova antikorozivna izolacija i mora biti postavljen na izolovanim podmetačima radi sprovođenja katodne zaštite.

Krajevi zaštitne cevi moraju biti zaptiveni. Pri ukrštanju gasovoda sa saobraćajnicama, vodotocima i kanalima, ugao između ose

cevovoda i ose prepreke mora da iznosi između 90° i 60°. Pri ukrštanju sa železničkom prugom ugao manji od 60° nije dozvoljen.

Tabela 3.3 Minimalna dubina ukopavanja cevovoda, mereno od gornje ivice cevovoda

Minimalna dubina ukopavanja Pojas cevovoda A B

u pojasu I razreda 80 cm 50 cm u pojasu II, III i IV razreda 100 cm 60 cm u zaštitnom pojasu naseljenih zgrada 110 cm 90 cm Tabela 3.4 Minimalna dubina ukopavanja cevovoda, merena od gornje ivice cevi, pri savlađivanju

prepreka mora da iznosi Minimalna dubina ukopavanja Pojas cevovoda A B

od dna odvodnih jaraka saobraćajnica 100 cm 60 cm od dna regulusanih korita vodenih tokova 100 cm 50 cm od gornje ivice puta 135 cm 135 cm od gornje ivice praga železničke pruge 150 cm 150 cm od gornje ivice praga industrijskog kolose-ka

100 cm 100 cm

od dna neregulisanih korita vodenih tokova 150 cm 100 cm

Vrednosti date u koloni „B“ primenjuju se na terene na kojima je za izradu rova potreban eksploziv, a za sve ostale terene primenjuju se vrednosti date u koloni „A“.

Industrijska postrojenja 2 17

Pri projektovanju i izvođenju cevovoda mora se voditi računa o tome da cevovod bude dovoljno elastičan da bi mogao preuzeti toplotna naprezanja koja se mogu javiti u cevovodu i njegovim delovima i omogućiti slobodnu dilataciju cevi.

Za gasovode se moraju upotrebiti čelični zaporni organi (ventili, slavine, zasuni, zatvarači i sl.) prirubnice i prirubnički spojevi koji su po konstrukciji i kvalitetu materijala namenjeni tran-sportu gasa, a izrađeni su prema odgovarajućeim normativima i standardima.

Ako se zaporni organi ugrađuju pod zemljom, moraju se sa cevovodom spojiti zavariva-njem. Ako se u podzemni cevovod ugrađuju zaporni organi sa prirubničkim spojevima, moraju se postaviti u betonsko okno dovoljnih dimenzija da se može vršiti kontrola i rukovanje tim zapornim organom. Zaporni organi ugrađeni pod zemljom moraju biti opremljeni produženim vretenom dovoljne dužine da ručica ili reduktor za rukovanje bude na visini od 80 cm iznad površine terena.Podzemni i nadzemni cevovod na mestu spajanja sa drugim cevovodom, kao i na mestu izlaska cevovoda na površinu tla moraju imati čvrst oslonac da bi se sprečilo pomeranje priključka. Oslonac nadzemnog cevovoda mora biti izrađen od negorivog materijala i izveden tako da osigurava slobodna istezanja cevovoda.

Radi preuzimanja dilatacija cevovoda koje mogu nastati usled toplotnih uticaja u cevovod se moraju ugrađivati elastični elementi (lire) ili cevovod mora biti položen tako da svojom elasti-čnošću može preuzeti izduženja, odnosno skraćenja cevovoda. Naprezanje u materijalu cevi ne sme da prelazi dozvoljenu granicu naprezanja za pojedini razred pojasa a kod nadzemnog izvo-đenja gasovoda cevovod se mora proračunati na izvijanje i savijanje. Na gasovodima je zabra-njena upotreba kliznih kompenzatora sa zaptivačima.

Cevi i njihovi elementi za priključivanje instrumenata moraju biti izrađeni od materijala koji mogu da izdrže maksimalni radni pritisak i temperaturu cevovoda.

Spojevi cevi, kao i spojevi cevi i njihovih elemenata za priključivanje instrumenata, moraju biti izvedeni na način koji odgovara maksimalnom radnom pritisku i temperaturama. Delovi cevovoda za priključivanje instrumenata u kojima se može pojaviti voda ili kondenzat moraju biti grejanjem ili na neki drugi odgovarajući način, zaštićeni od smrzavanja i moraju biti opremljeni elementima za ispuštanje tečnosti.

Ako gas sadrži prašinu, instrumentalni i impulsni vodovi moraju biti opremljeni pogod-nim filterom za prašinu. Cevi i njihovi elementi za priključivanje regulatora i ventila sigurnosti moraju biti tako izvedeni i zaštićeni da ne dođe do oštećenja koja bi onemogućila dejstvo tih uređaja i dozvovila prekoračenje radnog pritiska.

Gasovod koji je spojen sa izvorom gasa, na način koji omogućava da pritisak u gasovodu pređe maksimalni radni pritisak usled greške u sistemu regulacije mora biti opremljen ventilom sigurnosti, sa izduvnim sistemom izvedenim izvan prostorije u slobodnu atsferu.Ventil sigurnosti koji sprečava prekoračenje maksimalnog radnog pritiska u gasovodu ne može da poraste više od:

• 50% od maksimalnog radnog pritiska koji iznosi do 0,5 bar, • 0,5 bar od maksimalnog radnog pritiska koji iznosi od 0,5 do 3 bar, • 15% od maksimalnog radnog pritiska koji iznosi od 3 do 60 bar, • 10% od maksimalnog radnog pritiska koji iznosi više od 60 bar i da ne bude veći

od pritiska koji bi prouzrokovao obodno naprezanje cevi od 75% od minimalne granice razvlačenja

3.7. IZGRADNJA GASOVODA Svaka pojedinačna cev, cevni element ili uređaj moraju se i vizuelno ispitati neposredno

pre montaže da bi se ustanovilo da li imaju bilo kakav nedostatak koji bi mogao štetno da utiče na njihovu upotrebljivost.

Prilikom hladnog savijanja cevi najveće dozvoljeno savijanje po dužini jednakoj prečniku cevi, sme da iznosi 1,5°. Savijanje uzdužno zavarenih cevi izvodi se tako da se var mora nalaziti

4. Distributivni (gradski gasovodi) 18

u blizini neutralne ose luka cevi. Prilikom polaganja cevovoda minimalni poluprečnici elastičnih lukova, u zavisnosti od prečnika cevi, moraju iznositi: DN10

0 DN15

0 DN20

0 DN25

0 DN30

0 DN35

0 DN40

0 DN45

0 DN50

0 DN60

0 DN65

0 DN70

0 DN75

0

350 m 350 m 400 m 450 m 450 m 450 m 450 m 550 m 550 m 600 m 700 m 800 m 850 m

Zavarivanje čeličnih cevi i čeličnih cevnih elemenata mora se sprovoditi po kvalifikova-

nom postupku zavarivanja i u skladu sa normativima propisanim odgovarajućim JUS-u. Zavari-vanje izvode zavarivači čija je stručna osposobljenost dokazana i proverena i koji imaju odgova-rajuću kvalifikaciju za postupak zavarivanja koji će se primeniti. Ispitivanje vara nedestruktiv-nom metodom mora se izvršiti po celom obimu vara. Najmanji procenat zavarenih spojeva koji se moraju defektoskopski ispitati u zavisnosti od razreda pojasa iznosi:

• za pojas I razreda – 10% a najmanje 8 varova na dužini cevovoda od 1000 m, • za pojas II razreda – 50% a najmanje 40 varova na dužini cevovoda od 1000 m, • za pojaseve III razreda – 100 %.

Svi varovi na cevovodu koji se postavlja u zaštitni putni ili zaštitni pružni pojas saobra-ćajnica, u tunele, na mostove, na nadzemne i ukopane prelaze preko ili ispod saobraćajnica i na prelaze preko vodenih tokova, kao i u zaštitni pojas stambenih zgrada i crpilišta vode za piće, moraju se defektosposki ispitati.

Defektoskopski se moraju ispitati i svi varovi na čistačkim stanicama, blok-stanicama, mernim stanicama, regulacionim stanicama, merno-regulacionim stanicama, odvajačima tečnos-ti, separatorima, manipučlativnim cevovodima kompresorskih stanica, kao i na svim drugim nadzemnim delovima cevovoda.

Rov za polaganje cevovoda mora biti iskopan tako da se postavljanjem cevovoda u rov postigne projektovani položaj cevovoda i spreči nedozvoljeno naprezanje u materijalu cevi, kao i da se onemogući oštećenje izolacije cevi. Ako je rov iskopan na kamenitom terenu cevovod se mora položiti u zaštitni sloj peska ili se mora upotrebiti dodatna izolacija. Trasa gasovoda mora biti vidljivo obeležena posebnim oznakama. Oznake za obeležavanje trase cevovoda postavljaju se na 0,8 m udesno u odnosu na smer protoka medijuma.

3.8. BLOK STANICE NA GASOVODU Gasovod mora biti opremljen zapornim organima smeštenim na takvim međusobnim

razmacima da udaljenost od bilo koje tačke cevovoda do najbližeg zapornog organa za određene razrede pojasa iznosi najviše i to:

• za pojas I razreda – 16 km, • za pojas II razreda – 12 km, • za pojas III razreda - 6 km • za pojas IV razreda – 4 km.

Zaporni organi moraju se postaviti tako da omogućavaju lako rukovanje i održavanje i moraju biti zaštićeni od pristupa nepozvanih lica. Ovi organi treba da se predvide da rade u zat-vorenom i otvorenom prostoru. Upravljanje zapornim organima može biti ručno, daljinskim upravljanjem ili pomoću pneumatskog uređaja. Blok stanica treba da je ograđena ogradom visine 2 m. Svaka deonica gasovoda između dve zaporne stanice mora biti snabdevena uređajem za ispuštanje gasa, a da se to obavi u atmosferu najduže za 2 sata.

Industrijska postrojenja 2 19

1.1. Zaporni organi (a-ventil; b-priklopac; zasun; d-slavina)

3.9. ČISTAČKE STANICE NA GASOVODU Za unutrašnje čišćenje gasovoda u cevovod se moraju ugraditi čistačke stanice koje se

sastoje od čistačke cevi sa armaturom i uređajima za odašiljanje čistača i čistačke cevi sa armatu-rom i uređajima za prihvatanje čistača. U cevovode za protok gasa, u oba pravca, moraju se ugraditi univerzalne čistačke cevi za odašiljanje i prihvatanje čistača. Čistačke cevi i zatvarači moraju biti građeni za maksimalni radni pritisak gasovoda sa koeficijentom sigurnosti 2 i ispita-ne pritiskom za 50% većim od maksimalnog radnog pritiska.

Čistačke cevi moraju biti opremljene zapornim organom na cevovodu koji istovremeno vrši funkciju blok stanice. Svaka čistačka cev mora imati indikator prolaza čistača čiji se polo-žaj može sa sigurnošću vizuelno utvrditi sa razdaljine od 30 m. Kod gasovoda izduvna cev za ispuštanje gasa iz čistačke cevi mora biti ugrađena vertikalno na gore a otvor cevi mora biti na visini od najmanje 2 m iznad površine tla. Čistačke cevi moraju biti postavljene pod uglom od 5° prema zatvaraču cevi.

3.10. SEPARATORI I ODVAJA ČI TEČNOSTI NA GASOVODIMA Gasovodi u kojima se iz transportovanog gasa može izdvojiti voda ili gasni kondenzat

moraju biti opremljeni uređajima za ispuštanje tečnosti iz gasovoda. Tečnost iz gasovoda mora se ispuštati na jedan od sledećih načina:

• propuštanjem čistača kroz cevi gasovoda i sakupljanjem tečnosti u pokretnu ili stabilnu posudu – rezervoar, ili

• odvajačima tečnosti koji se ugrađuju u gasovod i koji su deo gasovoda, a opremljeni su cevima za ispuštanje tečnosti.

4. DISTRIBUTIVNI GASOVODI (GRADSKI GASOVODI)

4.1. UVOD Distributivni gasovodi spadaju u područje gasovoda koji se nalaze pod srednjim pritiskom

1÷12 bar. Magistralni gasovodi se završavaju na mestima gde se nalazi glavna merno-regulaciona stanica (sl. 7.1, poz 1) a odatle počinje distributivni gasovod koji se završava sa merno-regulacionom stanicom kojom se spaja kućna instalacija.

Uobičajene su dve vrste distributivnih gasovoda. • distributivni gasovod od polietilenskih cevi (PE) do 4 bar, • distributivni gasovodi od čeličnih cevi(Č.1212) do 16 bar.

Za svaki od ovih gasovoda propisani su tehnički uslovi prema Pravilnicima objavljenim u Službenom listu SRJ. Distributivni gasovodi ispituju se u skladu sa standardom JUS M.E3.151.

1. magistralna (glavna) gasna stanica, 2. distributivni čelični cevovod, 3. distributivni čelični gasovod, 4. distributivna (industrijska) gasna

stanica, 5. potrošački (unutrašnji) gasni gaso-

vod, 6. industrijski veći potrošač gasa, 7. distributivni čelični gasovod, 8. distributivna (glavna) gasna stani-

ca, 9. distributivna (reonska) gasna stani-

ca, 10. distributivna (reonska) gasna stani-

ca, 11. distributivni plastični gasovod,

12. komunalni gradski potrošači gasa, 13. industrijski potrošači gasa, 14. komunalni seoski potrošači gasa, 15. distributivni plastični cevovod, 16. potrošači gasa

Slika 4.1 Distributivni gasovod

Trasa distributivnog gasovoda se obeležava pomoću nadzemnih ploča na kojima piše „oznaka gasovoda“. Položaj sekcijskog zapornog cevnog zatvarača obeležava se natpisom „gas“ i brojem tog sekcijskog cevnog zatvarača. Planska eksploatacija i preventivno održavanje mora biti takvo da se potrošači kontinualno snabdevaju gasom, bez ugrožavanja bezbednosti ljudi, okoline ili životne sredine. Za svaku se aktivnost vodi zapis.

4.2. DISTRIBUTIVNI GASOVOD OD ČELIČNIH CEVI ZA RADNI PRITI-SAK DO 16 BAR Napomena: Ovo je nacrt pravilnika koji još nije objavljen. Materijal je rađen na osnovu

smernica DVGWG 462/II. odredbe ovog Pravilnika se odnose na uslove i način polaganja distributivnog gasovoda.

Industrijska postrojenja 2 21

Uslove i način ukrštanja gasovoda sa električnim instalacijama, putevima, železničkim i tramvaj-skim prugama. Dozvoljeni radni pritisak gasa. Izradu distributivnog gasovoda. Elemente gaso-voda, zaštitu od korozije, spajanje čeličnih cevi i ispitivanje distributivnih gasoovda.

Polaganje gasovoda zahtevi i uslovi su slični onim koji su predviđeni i za polaganje dis-tributivnih gasovoda od polietilena PEHD, što će se kasnije objasniti.

Izrada gasovoda se vrši spajanjem cevi i elemenata, zavarivanjem. Kvalitet zavarenih spojeva mora biti najmanje druge klase prema JUS C.T3.010. zavarivanje gasovoda mogu da obavljaju samo osposobljeni zavarivači. Dodatni materijal za zavarivanje (elektrode i žice) mora-ju imati najmanju čvrstoću kao i osnovni materijal. Debljina zida cevi na krajevima koji se prip-remaju za zavarivanje određuje se u zavisnosti od maksimalnog pritiska gasovoda i u zavisnosti od materijala od koga su izrađene cevi. Za gasovode nazivnog prečnika od DN 100, pre zavari-vanja se vrši centriranje elemenata koji se zavaruju. Najmanje 10% zavarenih spojeva se ispituje bez razaranja po metodi slučajnog uzorka.

Ispitivanje položenog gasovoda pritiskom kao celina ili po deonicama gasovod se ispi-tuje posle zatrpavanja rova a pre puštanja u rad. Ispitivanje se vrši prema JUS M.E3.151.

Zaštita od korozije gasovoda od čeličnih cevi se obavlja zaštitnim omotačem ili prema-zom (pasivna zaštita) po JUS C.T7.600 i dodatnim električnim merama zaštite, katodna zaštita (aktivna zaštita) JUS C.T7.650. Delovi distributivnog gasovoda koji nisu fabrički zaštićeni od korozije, zaštićuju se trakom ili nabranim crevom koje odgovara uslovima tla u koje se polaže gasovod.

Puštanje u rad nakon ispitivanja sa vodom pod pritiskom, gasovod se mora osušiti pro-duvavanjem metanolom ili suvim vazduhom.

4.3. DISTRIBUTIVNI GASOVOD OD POLIETILENSKIH CEVI Pravilnik o tehničkim normativima za projektovanje i polaganje distributivnog

gasovoda od polietilenskih cevi za radni pritisak do 4 bar prema srpskom standardu SRPS H.F1.001.

Distributivni gasovod od polietilenskih cevi za razvod gasa koji počinje neposredno iza izlaznog glavnog zapornog cevnog zatvarača merno regulacione stanice a završava se glavnim zapornim cevnim zatvaračima kod svih potrošača. Prema ovoj definiciji distributivni gasovod sačinjavaju ulična gasna mreža i kućni gasni priključci potrošača za koje važi Pravilnik o tehnič-kim normativima za kućni gasni priključak za radni pritisak do 4 bar (Službeni list SRJ, broj 20/1992).

4.3.1. Izbor materijala Za izradu distributivnog gasovoda upotrebljavaju se polietilenske cevi koje ispunjavaju

uslove prema više standarda: SRPS G.C6.661:1992 i dr. Cevi od polietilena se odlikuju:

• velikom gustinom površine, • malom specifičnom masom, • velikom udarnom žilavošću, • hemijskom postojanošću, • dobrom električnom otpornošću, • jednostavnim postupkom spajanja i polaganja, • izvanredno čvrstim spojevima.

Cevi od polietilena u odnosu na metalne cevi imaju sledeće prednosti: • manju masu, • visoku elastičnost i otpornost na udare,

4. Distributivni (gradski gasovodi) 22

• mogućnost namotavanja u kolutove, • glatku unutrašnju površinu, • nema uticaja korozije, • postupak spajanja cevi i fitinga je jednostavan.

Nedostaci polietilenskih cevi u odnosu na metalne cevi: • veća osetljivost na temperaturne promene (veći koeficijenat linearnog izduženja), • manja otpornost na mehanička opterećenja, • velika osetljivost na ultraljubičasto zračenje, • veća podložnost ovalnosti, ulegnućima i stvaranju brazda na površini cevi.

Danas se polietilenski gasovodi rade od polietilena visoke gustine koji se pojavljuje u dva tipa PE 80 i PE 100.

Tabela 4.1 Čvrstoća materijala

TIP LTSH

(20°C, 50 godina, 97,5%) MPa MRS (MPa)

PE 80 8,00 do 9,99 8,0 PE 100 10,00 do 11,19 10,0

LTSH – Long Term Hydrostatic Strenght (dugotrajna čvrstoća materijala). MRS – Minimum Required Strenght (minimalno zahtevana čvrstoća).

Tabela 4.2 Nazivne mere polietilenskih cevi za gas (mm)

Nazivna debljina zida, e Nazivni spoljašnji prečnik de SDR 26(S12,5) SDR 17,6(S8,3) SDR 11(S5)

20 - 2,3 3,0 25 - 2,3 3,0 32 - 2,3 3,0 40 - 2,3 3,7 50 - 2,9 4,6 110 4,3* 6,3 10,0 140 4,4* 8,0 12,7 180 7,0* 10,3 16,4 400 15,3 22,8 36,4 450 17,2 25,6 41,0 500 19,1 28,5 45,5 560 21.4 31,9 51,0 630 24,1 35,8 57,3

SDR – je odnos de/e; * samo za oblaganje Napomena: gornja Tabela 4.2 nije potpuna, videti navedeni Pravilnik!

4.3.2. Polaganje gasovoda Projektovanje i građenje distributivnih gasovoda treba da se odvija u skladu sa odredbama

Zakona o planiranju i izgradnji, Službeni glasnik RS, broj 47/2003 i 34/2006. Pre projektovanja gasovoda potrebno je: definisati potrošače, količinu gasa za svakog od njih i dinamiku potrošnje (nedeljna, mesečna i godišnja). Zakonom o energetici , SG RS, broj 84/2004 propisano je da se najpre pribavi odobrenje za priključenje na distributivni sistem i to na osnovu podataka o potre-bama distributivne mreže. Zahtev se podnosi energetskom subjektu na čiji se sistem priključuje.

Na situacionom planu koji je u odgovarajućoj razmeri (geodetska podloga) označavaju se potrošači i ucrtava se trasa gasovoda. Gasovodna mreža sastoji se od deonica kojima se dovodi

Industrijska postrojenja 2 23

gas, deonica kojima se razvodi gas i čvorišta u kojima se pojedine deonice stiču. Više deonica može obrazovati petlju. Na osnovu navedenih podataka vrši se proračun mreže.

4.4. ŠEMA DISTRIBUTIVNOG GASOVODA Gasovodi se mogu prikazati na dva načina:

• pomoću šeme trase gasovoda (sl. 7.2), • pomoću računske (principijelne) šeme gasovoda (sl. 7.3).

Šema trase gasovoda prikazuje pravo stanje stvari sa realno prikazanim naseljem i infras-trukturom, kao i trasom gasovoda koji obično prati tok ulice itd.

Slika 4.2 Trasa gasovoda jednog dela naselja

Na šemi (sl. 7.3) trase gasovoda najčešće se obeležavaju čvorišta, dužine deonica, prečnik deonice (nazivni) kao i zapreminski protok gasa kroz datu deonicu. Za razliku od trase gasovoda, ovde su dati svi relevatni podaci potrebni za projektovanje jedne ovakve mreže.

Deonica predstavlja deo trase gasovoda, gde je prečnik konstantan kao i konstantan pro-tok. važno je da unutar deonice mora ostati ista relativna hrapavost cevi. Deonice su ograničene svojim početnim i krajnjim tačkama, tzv. čvorišta, sa obavezno ucrtanim pravcem strujanja gasa.

4. Distributivni (gradski gasovodi) 24

Slika 4.3 Računska (principijelna) šema mreže gasovoda

Čvorište predstavlja mesto gde se završava jedna i nastavlja druga deonica. takođe je moguće da se iz čvorišta nastavi više deonica koje obrazuju petlju. Čvorište se prikauje krugom i u njemu upisan redni broj. Za proračun ovakve mreže potrebni su još neki podaci vezani za čvo-rište. Pritisak gasa u čvorištu u mbar i normni zapreminski protok gasa koji se iz čvorišta direkt-no odvodi krajnjem potrošaču u m3/h.

4.5. ISPITIVANJE GASOVODA Gasovod se pre puštanja u rad ispituje na čvrstoću i nepropusnost. Za ispitivanje distribu-

tivnog gasovoda odabran je postupak ispitivanja pritiskom od 6 bar a kao fluid se koristi kom-primovani vazduh, azot ili neki drugi inertni gas (ugljendioksid, argon i sl.). Porast pritiska ne sme biti veća od 3 bar u minuti tako da se distributivni gasovod od polietilenskih cevi dovodi na ispitni pritisak za 18 minuta. Kada se dostigne ispitni pritisak treba sačekati vreme da se tempe-ratura gasa i temperatura okoline izjednače. Orjentaciono, za svaki bar pritiska treba da jedan sat, odnosno 6 sati.

5. UNUTRAŠNJE GASNE INSTALACIJE

5.1. UVOD Kućni gasni aparati se razlikuju po nameni i dele se na:

• protočne zagrejače vode, • akumulacione zagrejače vode, • kombinovane zagrejače vode, • kotlove za grejanje i gasne cirkulacione zagrejače vode, • sobne peći, • zagrejače vazduha, • gasne grejalice, • gasne kuhinjske peći, • gasne štednjake, • gasne toplotne pumpe, • gasne kondenzacione aparate.

Održavanje unutrašnjih gasnih instalacija podrazumeva preventivno održavanje i poprav-

ke kvarova na gasnim instalacijama, aparatima i uređajima. Najčešće su to sledeći radovi na odr-žavanju i popravkama:

• čišćenje plamenika i ostalih elemenata gasnih ložišta, • kontrola zaptivenosti ugrađenih gasnih armatura, • kontrola potpalnih, sigurnosnih i regulacionih uređaja, • zamena delova, • podešavanje toplotnog opterećenja, • kontrola odvoda proizvoda sagorevanja, • funkcionalno ispitivanje kompletnog aparata, gasnog ložišta ili drugog gasnog

uređaja. Da bi bio obezbeđen kvalitet gasnih aparata, uređaja i elemenata gasnih instalacija, neop-

hodno je da oni budu ispitani. Pri ispitivanju se proverava usaglašenost rezultata ispitivanja sa tehničkim zahtevima propisanim u standardu. Ispitivanje i izdavanje dokaza o kvalitetu vrši labo-ratorija ovlašćena od strane Republičkog zavoda za standardizaciju. Pored dokaza o kvalitetu, svaki gasni aparat, uređaj i element gasne instalacije mora na odgovarajući način biti pojedinač-no obeležen. Sadržaj oznake kao i način obeležavanja propisuju se standardom.

5.2. POSTAVLJANJE GASNIH APARATA Prostorija za postavljanje gasnih aparata je ona u koju se smeštaju jedan ili više gasnih

aparata sa ukupnom nazivnom toplotnom snagom do 50 kW. Da bi gasni aparat mogao biti ugra-đen, on mora biti izrađen prema zahtevima propisanim standardom i mora imati dokaz o kvalite-tu, odnosno atestni znak. Vrlo često u praksi, presudnu ulogu u izboru vrste gasnog aparata ima način odvoda proizvoda sagorevanja koji je na raspolaganju. Gasni aparati sa ugrađenim elektri-čnim uređajem, namenjeni ugradnji u prostorije gde je rizik od električnog udara povećan, mora-ju imati odgovarajući stepen zaštite. Gasni zagrejači vode moraju biti smešteni zajedno sa domo-vodnom cevi u okviru zahtevanog sigurnosnog prostora , u zavisnosti od njegovog stepena zašti-te.

Najmanja veličina prostorije u koji se postavlja jedan ili više gasnih aparata uslovljena je načinom na koji se prostorija snabdeva vazduhom za sagorevanje. Jedan od načina dovođenja svežeg vazduha je pomoću pravougaonih otvora neto površine poprečnog preseka 150 cm7 ili 75 cm2.

U slučaju individualnih stambenih objekata za odvod proizvoda sagorevanja se koriste kućni dimnjaci. U ovakvim objektima odvod proizvoda sagorevanja ne predstavlja poseban problem. Međutim, u stambenim zgradama sa više stanova problem odvoda proizvoda sagoreva-nja se mora posebno razmotriti. Ovaj problem se najčešće rešava postavljanjem dva dimnjaka koji čine jednu celinu. Jednim dimnjakom se odvode proizvodi sagorevanja a drugim dovodi svež vazduh neophodan za sagorevanje gasa. Na ovaj način se vrši odvođenje proizvoda iznad krova stambene zgrade, postoji mogućnost priključivanja više gasnih aparata na jedan dimnjak i moguča je primena pojedinačnih gasnih aparata. Za regulaciju promaje u dimnjaku koristi se dimna klapna.

5.3. ISPITIVANJE I PUŠTANJE U RAD UNUTRAŠNJIH INSTA LACIJA I DVORIŠNIH GASOVODA

5.3.1. Uvod Unutrašnja instalacija se izrađuje uz sledeće uslove:

• radi sigurne i pouzdane eksploatacije upotrebljavaju se standardni elementi cevovoda,

• cevni razvod treba, kad god je to moguće, da bude upravan na površine kroz koje prolazi

• mora biti obezbeđena laka pristupačnost delovima instalacije koji se zamenju-ju.

Dvorišni gasovod kao sastavni deo unutrašnje gasne instalacije, mora biti izrađen tako da ispunjava sledeće uslove:

• ako je distributivni gasovod prethodno izgrađen, dvorišni gasovod u tom slu-čaju treba graditi po istoj tehnologiji,

• dvorišni gasovod locirati tako da ostane mimo bilo kojih objekata u kasnijem periodu,

• iznad dvorišnog gasovoda, naročito ako je izgrađen od polietilenskih cevi, ne srne se saditi drveće,

• iznad dvorišnih gasovoda može se eventualno dozvoliti izgradnja prostora za parkiranje vozila,

• detaljniji zahtevi u vezi sa uvođenjem spoljnjeg gasovoda u zgradi propisani su u pravilniku o tehničkim normativima za kućne priključke.

Kako bi se sprečio uticaj lutajućih struja na unutrašnju instalaciju kao i prenošenje elek-tropotencijala iz kućne instalacije na distributivni gasovod neophodno je prisustvo izolacionih komada. Izolacioni komadi se ugrađuju neposredno ispred ili iza glavnog zapornog organa. Sma-tra se daje najpovoljnije mesto za njihovu ugradnju unutar objekta odmah iza prolaska kroz zid, i to u izvedbi otpornoj na povišene temperature. Zbog uticaja ultraljubičastih zraka ne preporučuje se ugradnja izolacionog komada na južnoj strani spoljašnjeg zida. Stoje izolacioni komad udalje-niji od prolaza kroz zid to je veća mogućnost da se na spoljni gasovod prenese potencijal sa kuć-ne sabirnice.

6. Gasne kotlarnice 27

5.4. RADOVI NA GASOVODIMA KOJI SU NAPUNJENI GASOM Pri obavljanju radova na gasovodu napunjenim gasom potrebno je postaviti tablu sa upo-

zorenjem kao i fizički odvojiti deo instalacije ili gasovoda na kome se radi. Ukoliko se mora izvršiti rasterećenje gasovoda, gas se mora odvoditi savitljivim crevima iz objekta u slobodan prostor. Samo u izuzetnim situacijama se smeju male količine gasa ispustiti u slobodan i dobro provetren prostor, gde se ni u kom slučaju ne sme dostići donja granica ekplozivnosti smeše gasa i vazduha. Pri ponovnom puštanju gasa u instalaciju mora se obavezno prekontrolisati da li su zatvoreni gasni aparati bez osigurača paljenja, ako takvi postoje. Pošto je obavljanje radova na instalacijama pod gasom povezano sa nizom nepredvidivih opasnosti, to se na izvršavanju ovak-vih zadataka obavezno angažuju najmanje dva radnika.

5.5. ČIŠĆENJE GASOVODA Ako se u gasovodu nalazi gas u skladu sa zahtevima utvrđenim u odgovarajućim standar-

dima, čišćenje nije potrebno. Međutim, ako je u pitanju prirodni gas koji nema propisanu čistoću, ili neki drugi gas, tada je čišćenje potrebno. U pogledu čišćenja, važni parametri koji utiču na na-čin čišćenja su:

• prečnik cevi, • količina gasa koja protiče i • radni pritisak ispred aparata.

Izbor postupka čišćenja zavisi i od količine nečistoće u gasovodu. Mehanički se (najčešće spiralom) čiste gasovodi sa mnogo taloga, u kojima je primećen veliki pad pritiska. Vakuumira-njem i produvavanjem se čiste gasovodi sa mnogo prašine, a rastvaračima gasovodi koji su zapu-šeni naftalinom (CioHs). Najopasniji je produkat produvavanja kada se mora voditi računa da se ne pojavi: previsok pritisak (ne veći od 10 bara), elektrostatičko pražnjenje na mesti usticanja vazduha (izlazna brzina se ograničava na 8 m/s) i mehaničko oštećenje cevovoda od krupnih le-tećih čestica. Produvavanje se vrši uglavnom azotom i ugljen-dioksidom, a u retkim slučajevima vazduhom. Upotreba kiseonika je zabranjena zbog mogućeg nastanka eksplozivne smeše.

5.6. UGRADNJA MERILA ZAPREMINE GASA Merilo treba ugraditi tako da bude dostupno distributeru gasa u toku celog dana. Loše

montirano merilo je po pravilu glavni uzročnik nesreća u stambenom prostoru. Iz tih razloga ne-ophodno je stalno poboljšanje konstrukcije merila i težnja da se merila sve više ugrađuju u slo-bodnom prostoru pod uslovom da je gas suv.

Prilikom demontaže merila potrebno je voditi računa o mogućnosti varničenja, te je neop-hodno premošćenje bakarnom pletenicom pre nego što se rastave spojevi merila i gasovoda. Ta-kođe je neophodno odmah zatvoriti ulazni i izlazni priključak. Na taj način se sprečava i ulazak prljavštine u merilo i nastanak eksplozivne smeše. Po pravilu se ispred merila ugrađuje zaporni uređaj, koji ne treba samo da omogući zamenu merila već i stavljanje instalacije potrošača van upotrebe iz raznih razloga. Zbog toga, glavni zaporni uređaj treba da je u istoj prostoriji gde i merilo, da od njega nije udaljen više od 2m i da je lako uočljiv i pristupačan. Ako se iza glavnog zapornog uređaja nalazi više merila, obavezno se ispred svakog ugrađuje zaporni uređaj.

5.7. ISPITIVANJE GASNE INSTALACIJE, PUŠTANJE U RAD GASNE INSTALACIJE

5.7.1. Instalacija za radni pritisak do 100 mbar Instalacija za niski pritisak (do 100 mbara) se podvrgava prethodnom i glavnom ispitiva-

nju. Prethodno ispitivanje je ispitivanje na čvrstoću, dok je glavno ispitivanje na nepropusnost.

Industrijska postrojenja 2 28

Prethodno ispitivanje se vrši pre malterisanja i farbanja, odnosno pre postavljanje izolaci-je. Glavno ispitivanje se obavlja posle završetka ostalih građevinskih radova u objektu. I pored svega, neposredno pre puštanja gasa u instalaciju ponovo se ispituje instalacija pritiskom, ako je postojala objektivna mogućnost da gasna instalacija bude oštećena. Prethodno ispitivanje vrši se ispitnim pritiskom od 1 bar, pri čemu se mora izvršiti demontaža delova gasovoda čiji je ispitni pritisak manji od 1 bar (merilo i eventualno zaporni cevni zatvarači). Za vreme ovog ispitivanja gasovod treba lagano udarati drvenim čekićem kako bi se oslobodila eventualna začepljenja i ot-krile eventualne greške u materijalu ili zavarenim šavovima. Pri ispitivanju pritiskom, ispitivana deonica ne sme biti spojena sa gasovodom koji je u radu.

Glavno ispitivanje se vrši pritiskom od 110 mbara i obuhvata i zaporne uređaje ispred ga-snog aparata.

5.7.2. Instalacija za radni pritisak preko 100 mbar, do 1 bar Ispitivanje ovih instalacija je potpuno isto kao i kod instalacija do 100 mbara, s tim što

treba naglasiti da je ispitni pritisak 3 bar, vreme čekanja na izjednačenje temperature 3 h, a vre-me ispitivanja najmanje 2 h.

5.8. PUŠTANJE U RAD GASNE INSTALACIJE Ugradnjom merila zapremine gasa i otvaranjem zapornih uređaja, distributer gasa pušta u

rad gasnu instalaciju. Pre puštanja gasa u instalaciju, mora se utvrditi da li su svi otvori na insta-laciji zatvoreni i da li je izvršeno ispitivanje pritiskom u zavisnosti od radnog pritiska. Posle kon-statacije da se gas može pustiti u instalaciju potrebno je cevovod produvati kako bi se iz njega izduvao inertni gas ili vazduh.

Tek posle punjenja vertikala gasom spaja se merilo zapremine gasa i unutrašnja instalaci-ja, koja se potom pažljivo puni gasom. U tu svrhu se ventil ispred merila mora otvoriti, a vazduh ili inertni gas iz cevi može se u ovom slučaju ispustiti i u dobro provetravanu prostoriju. Kada se smeša gasa i vazduha ispušta u stan, tada i pored provetravanja stana treba osigurati i sledeće:

• da električni aparati budu isključeni iz utičnica, • da aparati koji mogu izazvati varnicu zbog aktiviranja izvan stana, budu takođe is-

ključeni, • da se ne uključuju aparati koji nisu protiveksplozivno izvedeni, • proveriti da u stanu nema zagrejanih površina. Pošto je gas pušten u instalaciju potrebno je sve spojeve proveriti penušavim sredstvom.

6. GASNE KOTLARNICE

6.1. UVOD Pravilnikom o tehničkim normativima za projektovanje, građenje, pogon i

održavanje gasnih kotlarnica se propisuju tehnički uslovi za kotlarnice ukupnog kapaciteta iznad 50 kW. Ukupni kapacitet odnosi se na kotlove koji kao gorivo troše prirodni gas, čiji je sastav:

• metan CH4 87,82 % • etan C2H6 7,96 % • propan C3H8 0,58 % • propan CmHn 0,03 % • azot N2 2,36 % • ugljendioksid CO2 1,25 %.

Gustina prirodnog gasa iznosi 0,55 do 0,70 od gustine vazduha, što znači da je on lakši od vazduha i da ima osobinu da se skuplja u gornjim delovima prostorije. Relativna gustina gasova koji se koriste kao gorivo utiče na definisanje uslova za ventilaciju odnosno na određivanje zona opasnosti u kotlarnici. Smeša propan-butan ređe se koristi kao gorivo u većim kotlarnicama. Re-lativna gustina (odnos prema gustini vazduha) smeše propan-butan-vazduh iznosi 1,15 ÷ 1,22, što znači da je ta smeša teža od vazduha i skuplja se u donjim zonama prostorije kao i u udub-ljenjima u podu.

Odredbe ovog pravilnika odnose se na kotlarnice koje se nalaze u sastavu stambenog ili sličnog objekta u kome se zadržava ili boravi veći broj ljudi u kojima najveći dozvoljeni radni pritisak gasa iznosi 100 mbar. Ukoliko kotlovi zahtevaju veći radni pritisak do 4 bar, kotlarnica se mora smestiti u poseban građevinski objekt.

U gore navedenom Pravilniku koriste se sledeći pojmovi/izrazi: 1. generator toplote je uređaj u kome gasovito gorivo trajno ili povremeno

sagoreva radi predaje energije nosiocima toplote kao što su kotlovi za proizvodnju pare i zagrejane vode i ulja, gasni bojleri i grejači vazduha,

2. gasna instalacija je cevovod gasa od mesta priključenja do gasnih gorionika, 3. mesto priklju čenja je izlazna izolaciona spojnica prijemne (merne) regulacione

stanice ili priključak voda na distributivni sistem kad se prijemna (merna) regula-ciona stanica ne koristi,

4. glavni zaporni organ je ventil ili slavina na zajedničkom gasnom cevovodu kot-larnice, namenjena za brzo zatvaranje dovoda gasa,

5. dovod gasa je glavni vod kojim se gas dovodi u kotlarnicu. Na njemu se izvan kotlarnice nalazi glavni zaporni organ,

6. razvod gasa je vod kojim se gas razvodi po kotlarnici, 7. cevovodni ogranak je deo gasnog cevovoda namenjen za jedan gasni gorionik, 8. gasna rampa je skup uređaja i cevi na cevovodnom ogranku od prvog zapornog

organa do priključne prirubnice na gasnom gorioniku,

6.2. LOKACIJA GASNE KOTLARNICE Kotlarnica može biti izvedena kao posebna građevina ili prislonjena odnosno ugrađena u

odgovarajuću prostoriju unutar zgrade za koju je namenjena (sl. 6.1). Posebna kotlarnica ne mora biti smeštena u zatvorenom prostoru ako je njena oprema na drugi način osigurana od oštećenja, odnosno predviđena za ugradnju na slobodnom prostoru. Za takve kotlarnice predviđa se peri-odični nadzor, pa ugrađena oprema treba odgovarati takvoj nameni.

Industrijska postrojenja 2 30

Prema Pravilniku, smeštaj (položaj) kotlarnice zavisi od visine građevine u kojoj će se nalaziti (tab. 6.1):

Tabela 4.1 Smeštaj kotlarnice

Visina građevine Dopuštena lokacija do 22 m proizvoljna

od 22 do 40 m krovna, prislonjena iznad 40 m posebna građevina

Važno je napomenuti da se kotlarnica unutar zgrade druge namene može smestiti u

podrumske prostorije koje su ukopane najviše 2/3 visine s tim da gornja trećina (jedan spoljni zid) mora biti u slobodnom prostoru.

U zgradama u kojima se stalno ili povremeno okuplja veći broj ljudi, poput pozorišta, bioskopa, dvorana za razne priredbe, bolnice, dečiji ili starački domovi, kotlarnice se smeštaju u prostorije koje nisu ispod nivoa okolnog zemljišta, a najmanje dva zida su im u slobodnom pros-toru.

a) kotlarnica kao posebni objekt, d) kotlarnica na poslednjem spratu, b) kotlarnica u podrumu, e) kotlarnica na krovu, c) kotlarnica u suterenu, f) kotlarnica na krovu – u posebnoj prostoriji

Tabela 6.1 Primeri smeštaja kotlarnice Kotlarnice se ne smeju smeštati u prostorije bez spoljašnjeg zida. Položaj kotlarnice unutar zgrade treba odabrati u saradnji s arhitektom tako da su zado-

voljeni termotehnički i sigurnosni zahtevi (odgovarajući smeštaj dimnjaka, propisani ulaz i nužni izlaz, mogućnost ispravnog izvođenja unutrašnje gasne instalacije, zvužna izolacija).

Pri priključenju više zgrada na istu kotlarnicu poželjno je izabrati središnji položaj u od-nosu na sve priključene zgrade.

6. Gasne kotlarnice 31

6.3. DIMENZIJE KOTLARNICE Veličina kotlarnice uslovljena je dimenzijama i rasporedom ugrađene opreme i pripada-

juće instalacije. Pri tome za nesmeteno čišćenje, posluživanje i remont opreme treba ostaviti do-voljno prostora između kotlova i zidova, između kotlova međusobno kao i iznad kotlova.

Najmanje vrednosti koje prema Pravilniku udovoljavaju zahtevima montaže, rukovanja i održavanja za sve delove postrojenja prikazane su u Tabeli 6.2.

Tabela 4.2 Visina kotlarnice

Instalisana snaga kotlarnice Pk (kW) Najmanja potrebna

vrednost (m) 50 < Pk < 100 (ventilatorski plamenici) 2.0 50 < Pk < 100 (atmosferski plamenici) 2.2

100 < Pk < 200 2.8 200 < Pk < 600 3.2 600 < Pk < 1000 3.6

udaljenost kotla od bočnog zida 0.7 udaljenost kotla s ventilatorskim plamenikom od zadnjeg zida 0.5

udaljenost kotla s atmosferskim plamenikom i osiguračem stru-janja od zadnjeg zida

1.0

udaljenost između kotlova 0.5 Udaljenost čela kotla od prednjeg zida, odnosno instalacije na njemu, mora osigurati bes-

prekorno servisiranje i održavanje plamenika pri čemu uvek mora biti slobodan prolaz od 0.8 m. Udaljenost se smatra slobodni prolaz između najizbočenijih delova opreme.

6.4. GRAĐEVINSKA KONSTRUKCIJA Za konstrukciju i obloge kotlarnice koriste se negorivi elementi. Zidovi i krov kotlarnice

moraju biti vatrootporni najmanje 30 min, ako postoji opasnost od preskoka ili prolaza požara. Isto vredi i za pod ako se ispod njega nalazi prostorija. Ako ispod kotlarnice nema drugih pros-torija, pod se izrađuje od nezapaljivog materijala.

Izvori toplote, odnosno uređaji u kojima gsa trajno ili povremeno sagoreva postavljaju se na masivno betonsko postolje uzdignuto od poda 5 do 10 cm.

Iz kotlarnice mora postojati najmanje jedan siguran izlaz. Sigurnim izlazom se smatra i izlaz u prostoriju sa istim nivoom, a zatim izlaz u slobodan prostor.

Ako je površina kotlarnice veća od 40 m2 ili ako je snaga veća od 350 kW, u njoj mora postojati i drugi izlaz na pogodnom mestu. Kao drugi izlaz može poslužiti dovoljno velik i pris-tupačan prozor, dimenzija najmanje 60 x 90 cm, do kojeg se može doći ugrađenim merdevinama. Taj se prozor mora otvarati prema spolja.

Vrata kotlarnice moraju se otvarati prema spolja s mogućnošću učvršćenja u otvorenom položaju. Moraju se zatvarati automatski i to čeličnom oprugom, a ne uljnim zatvaračem. Na ulazna vrata sa spoljne strane postavlja se natpis “Kotlarnica – nezaposlenima ulaz zabranjen”, a sa unutrašnje stranre (kao i na drugi izlaz ako postoji) jasno, uočljivo i trajno upozorenje “izlaz”.

Vrata i prozori kotlarnice moraju biti otporni na požar najmanje koliko i zidovi na kojima se nalaze.

Poželjno je da osvetljenje kotlarnice bude prirodna i veštačka, izvedena tako da čeone strane kotla budu dobro osvetljene. Kotlarnica na spoljašnjem zidu mora imati bar jedan prozor čija slobodna površina ne sme biti manja od 1/8 površine poda. Najmanje 30 % površine prozora mora se moći otvarati, a staklena ploča unutar jednog okvira ne sme biti veća od 1,5 m2.

Veštačko osvetljenje treba iznositi najmanje 120 luks. Radi održavanja čistoće prostorije, jer su gasni plamenici osetljivi na prisutnost prašine,

Industrijska postrojenja 2 32

zidovi kotlarnice se premazuju zaštitnom bojom ili se oblažu keramičkim pločicama, a podna se obloga izvodi od materijala koji se lako održava.

Vodovodna i kanalizaciona instalacija rešava se u sklopu čitave zgrade. U kotlarnicu se obavezno postavlja lavabo sa slavinom na koju se može montirati gumeno crevo za pranje poda. Za odvod vode u kanalizaciju izvodi se otvor sa rešetkom, a ako su ugrađeni kombinovani gori-onici (gas/ulje) na odvod se postavlja separator ulja.

Kanalizacioni odvodi za umivaonik i sl. izvode se tako da ne može doći do direktne veze između kotlarnice i glavne kanalizacije.

Pravilnim smeštajem kotlarnice a po potrebi i dodatnom ugradnjom zvučne izolacije mora se sprečiti nastajanje i širenje buke i vibracija iznad dopuštenih granica.

6.5. MERE ZAŠTITE OD POŽARA U gasnim kotlarnicama postoji izrazita opasnost od požara i eksplozije jer su prisutna sva

tri faktora požara. Prisutne su: gorive materije (gorivi gas), izvor toplote (plamen i usijane površine), vazduh u količini dovoljan za sagorevanje. Da bi se sprečila opasnost od požara moraju se preduzeti sledeće mere:

• eliminisati gorive materije iz prostorije kotlarnice, • sprečiti kontakt gorive materije i otvorenog plamena ili usijanih površina.

Prva mera se ostvaruje sprečavanjem curenjem gasa na prirubnicama i drugim spojevima gasovoda i opreme (ventili i dr.). Sve druge gorive materije (mazivo, boje, razređivači, sredstva za pranje i dr.) ne smeju se držati u kotlarnici.

Pravilnikom je određeno da se u kotlarnici mogu koristiti isključivo negorivi materijali. Sam građevinski objekt (zidovi, krov, podovi, vrata i dr.) treba da ima otpornost prema požaru od najmanje 30 minuta. Ukoliko je kotlarnica prislonjena uz drugi objekt, na zidu između kotlar-nice i objekta ne sme biti otvora. Ako su oba objekta iste visine taj zid treba da nadvisi krovnu konstrukciju za 50 cm, radi sprečavanja preskoka požara. otpornost građevinske konstrukcije prema požaru utvrđuje se na način propisan u Pravilniku o obaveznom atestiranju elemenata tip-skih građevinskih konstrukcija na otpornost prema požaru i o uslovima koje moraju ispunjavati pravna lica ovlašćena za atestiranje tih proizvoda (“Službeni list SFRJ”, broj 24/1990).

Navedene mere su preventivnog karaktera i imaju za cilj da spreče nastajanje požara. Za gašenje požara, pravilnikom je predviđena mobilna oprema i hidrantska mreža. Hidrantska mreža u gasnoj kotlarnici mora da zadovoljava uslove iz Pravilnika o tehničkim normativima za spoljnu i unutrašnju hidrantsku mrežu za gašenje požara (“Službeni list SFRJ” broj 44/1983).

Ako se ispod kotlarnice ne nalazi prostorija, pod se izrađuje samo od nezapaljivog materi-jala. Ako se ispod poda kotlarnice nalazi prostorija, pod mora biti otporan prema požaru na-jmanje 0,5 časa.

Generatori toplote moraju imati postolje, koje je uzdignuto od poda najmanje 5 do 10 cm. Vrata i prozori na zidovima otpornim prema požaru moju biti najmanje jednako otporni prema požaru kao i zidovi na kojima se nalaze.

Vrata kotlarnice moraju se otvarati napolje. Za spoljna vrata mora se predvideti moguć-nost fiksiranja.

6.6. MERE ZAŠTITE OD EKSPLOZIJE Vrlo male količine gasa u vazduhu nisu zapaljive. Tek pri određenoj “gustini” molekula

gasa može doći do paljenja i to lančano usled čega nastaje eksplozija. Koncentracija gasa u vaz-duhu pri kojoj dolazi do paljenja naziva se donja granica eksplozivnosti (DGE) čija je vrednost

6. Gasne kotlarnice 33

oko 5% zapreminskih. Povećanje koncentracije gasa povećava razmere eksplozije ali samo

6.7. VENTILACIJA KOTLARNICE Ventilacija kotlarnice je sekundarna zaštita od požara i eksplozije. Provetravanje prostora

kotlarnice mora osigurati potrebnu količinu vazduha za sagorevanje i održavanje standardnih radnih uslova. Provetravanje mora biti najpre prirodno, a ako to nije moguće, osiguravaju se us-lovi za prinudnu (mehaničku) ventilaciju.

Prirodnom ventilacijom se osigurava poprečno provetravanje prostora kotlarnice. Kotlar-nice sa atmosferskim gorionicima imaju isključivo prirodnu ventilaciju.

a) kotlarnica iznad površine tla, d) krovna kotlarnica, paravan sa unutrašnje strane b) kotlarnica ispod površine tla, e) krovna kotlarnica, deflektor s unutrašnje strane, c) kotlarnica delimično ispod tla, f) krovna kotlarnica, dovod vazduha kroz krov.

Tabela 6.2 Konstrukcija ventilacionog otvora Donji rub dovodnog ventilacionog otvora (sl. 6.2) stavlja se u vertikalni zid najmanje

30 cm iznad nivoa tla ili 30 cm iznad poda ventilacionog otvora s tim da je površina celog otvora unutar 1/3 ukupne unutrašnje visine kotlarnice. Zidovi ventilacionog otvora izdignuti su iznad okolnog tla takođe najmanje 30 cm.

Najmanja efektivna površina ventilacionog otvora za dovod vazduha za sagorevanje, prema Pravilniku iznosi:

za kotlarnice ukupne snage kotlarnice Qk ≤ 1200 kW:

kD QA ⋅= 8,5min

za kotlarnice ukupne snage kotlarnice Qk > 1200 kW:

Industrijska postrojenja 2 34

kD QA 200min =

gde je: ADmin – najmanja efektivna površina ventilacionog otvora, cm2. Qk - instalirana snaga kotlarnice. Ako vazduh ulazi preko ventilacionog dovodnog kanala, izlaz kanala ima zakošenje od

45°. Odnos manje i veće stranice pravougaonih ventilacionih otvora iznosi najviše 1:1,5. Površina dovodnog ventilacionog otvora:

).(36,0

2cmw

VVA

D

vkD ⋅

+=

gde je:

Vk (m3/h) – zapremina kotlarnice (količina vazduha za odvođenje toplote

zračenja, Vv (m

3/h) – zapremina vazduha potrebna za sagorevanje gas, wD (m/s) - brzina strujanja vazduha na dovodnom ventilacionom otvoru.

Odvodni ventilacioni otvor (sl. 6.3) se radi većeg učinka postavlja ispod tavanice kotlar-

nice ili se po mogućnosti vodi u ventilacioni kanal postavljen uz dimnjak (sl. 6.2c) sa izlazom iznad krova. Najmanja visina na koju se postavlja odvodni ventilacioni otvor iznosi 2/3 ukupne unutrašnje visine kotlarnice, računajući od poda do donjeg ruba odvodnog otvora

Najmanja efektivna površina odvodnog otvora iznosi:

.3

1DO AA =

Ako se vazduh za sagorevanje uzima direktno spolja, a ne iz prostora kotlarnice, dovodni

i odvodni otvori su jednaki: • za kotlarnicu ukupnog kapaciteta manjeg ili jednakog 1200 kW:

ukDO QAA ⋅== 2

• za kotlarnicu ukupnog kapaciteta većeg od 1200 kW:

.67 ukDO QAA ⋅==

U gornjim jednačinama je: AO = AD - površine odvodnog i dovodnog otvora (cm2). Quk - ukupan učinak kotlarnice (kW). Površina odvodnog otvora može se odrediti i na drugi način: a) kao deo površine dimnjaka, tj. najmanja površina je:

• za atmosferske plamenike: AO

6. Gasne kotlarnice 35

Tabela 6.3 Izrada odvodnog ventilacionog otvora

6.8. GORIONICI

6.8.1. Uvod Celokupni gasni sistem možemo podeliti na mesto proizvodnje, transporta i potrošnje ga-

sa. Potrošačkih elemenata u gasnom sistemu ima veoma puno pri čemu je najčešći i najsloženiji potrošač gorionik. Zadaci u uloga gorionika su višestruku: počev od dovođenja mešavine gasa i vazduha, preko regulisanja stabilnosti procesa sagorevanja pa do osiguranja potrebne tem-perature. Izbor tipa gorionika zavisi od niza faktora i ima značajan uticaj na ekonomičnost celog procesa sagorevanja. Podela gorionika može biti različita. U literaturi se najčešće susreću sledeće podele:

1. Prema načinu dovođenja vazduha

• sa prirodnom cirkulacijom - atmosferski gorionici • sa prinudnom cirkulacijom - nadpritisni gorionici.

Industrijska postrojenja 2 36

2. Prema vrsti plamena • difuzioni gorionici • injektorski gorionici

3. Prema pritisku gasa

• niskopritisni • visokopritisni

6.8.2. Difuzioni gorionici Kod ove vrste gorionika (sl. 6.1) gas i vazduh se mešaju u samom prostoru za sagoreva-

nje, pri čemu se procesi mešanja i sagorevanja odigravaju uporedo.

Tabela 6.4 Difuzioni gorionik Mešanje molekula raznih gasova se ostvaruje difuzijom odnosno prodiranjem molekula.

Kod ovih gorionika ne postoji mogućnost odvajanja niti uvlačenja plamena. Plamen je svetao i dugačak, temperature do 1200 °C. Ovaj tip gorionika se koristi za manja opterećenja, ili tamo gde se traži dugačak plamen sa srazmerno visokim procentom predaje toplote zračenjem. Osim toga su jeftini, bešumni, pouzdani u radu i ne zahtevaju posebno i složeno održavanje.

6.8.3. Injektorski gorionici Injektorskim dejstvom (sl. 6.5) odnosno usisavanjem struje gorivog gasa, obezbeđuje se

usisavanje vazduha iz okoline i njegovo mešanje sa gasom unutar gorionika. Predmešanje gori-vog gasa i vazduha se vrši pre izlaza iz mlaznice. Sa ovim vazduhom, koji se naziva primarni, smeša na izlazu iz otvora gorionika sagoreva. U zoni plamena proces sagorevanja se proširuje usled vazduha iz ložišta koji se naziva sekundarnim.

6. Gasne kotlarnice 37

Tabela 6.5 Injektorski gorionik Ovakvo mešanje je nekontrolisano, sagorevanje se odvija oko jazgra plamena sa primar-

nim vazduhom, a plamen je svetao i bezbojan. Plamen je kraći od plamena difuzionog gorionika i temperature od oko 1500 °C. Da bi se omogućila automatska regulacija vazduha ugrađuje se ventilator za primarni vazduh. Injektorski gorionici se ugrađuju u pećima sa različitim ložištima.

6.8.4. Atmosferski gorionici Atmosferski gorionik radi na principu injektorskog gorionika, pri čemu se stabilizacija

plamena postiže regulisanjem pritiska na izlazu smeše, odnosno usklađivanjem brzina izlaženja i sagorevanja smeše što se postiže izborom odgovarajuće konstrukcije mlaznice i injektora. S ob-zirom na prostu konstrukciju i nepostojanje obrtnih delova, lako se održavaju, bešumno rade i jeftini su. Kako rade sa prirodnim dotokom vazduha koriste se u pećima sa prirodnom cirkulaci-jom u ložištu.

6.8.5. Regulacija gorionika U zavisnosti od tehnoloških potreba i raspodele toplotnog opterećenja sa vremenom gori-

onici mogu imati različite regulacione mogućnosti. Danas se proizvode gorionici sa jednostepe-nom, dvostepenom i višestepenom regulacijom. Jednostepena regulacija ima jedno operativno stanje sistema: uključeno ili isključeno. Dvostepena regulacija ima dva operativna stanja sistema: isključeno i uključen niži nivo opterećenja (smanjeno opterećenje) ili uključen viši nivo optere-ćenja (100 % opterećenje). Višestepena ili kontinualna regulacija podrazumeva stanje sistema is-ključeno i uključeno pri opterećenju simultano prilagođenom potrebi potrošnje.

6.8.6. Označavanje i izbor gorionika Uz svaki gorionik proizvođač je dužan da isporuči uputstvo za rukovanje i održavanje go-

rionika, kako bi se omogućilo ispravno i bezbedno rukovanje i održavanje gorionika. Svaki gpri-onik mora na sebi imati neizbrisivu oznaku istaknutu na vidnom mestu. Na oznaci se moraju na-laziti sledeći podaci: o proizvođaču, tip gorionika i njegove tehničke karakteristike (potrošnja,

Industrijska postrojenja 2 38

toplotno opterećenje, radni pritisci, električni podaci, broj i oznaka atesta). Da bi se izabrao odgovarajući gorionik moraju se poznavati zahtevi koje taj gorionik treba

da ispuni. Osnovni podatak je potrebna količina toplote, odnosno toplotni učinak potrošača i ste-pen iskorišćenja. Vrsta i količina gorivog gasa takođe utiče na izbor gorionika.

6.8.7. Kontrola gorionika Uređaj za kontrolu plamena je deo ložišta i služi za stalnu kontrolu postojanja plamena.

Ukoliko u ložišnom prostoru dođe do gašenja plamena uređaj za kontrolu će automatski reago-vati na ventile za dovod gasa u gorionik i zaustaviti dovod gasa. Najčešće se kontrola plamena vrši bimetalom, termoelektrično, UV kontrolom i jonizacijom.

Bimetal je spoj dva metala različite toplotne provodljivosti i koeficijenta širenja. Zagrejan

od stalno prisutnog plamena, ili ohlađen usled nedostatka plamena, bimetalni spoj ima i odgova-rajuća pomeranja, koja su iskorišćena za pomeranje klipa ventila za dovod gasa.

Termoelektrična kontrola se bazira na iskorišćenju toplote od postojećeg plamena i nje-

nog pretvaranja u električnu energiju koja se koristi za upravljanje uređajem. UV kontrola se bazira na prisutnom ultravioletnom zračenju plamena i mogućnosti reago-

vanja nekih elemenata na njegovo postojanje. UV zraci, određene talasne dužine i emitovani sa-mo iz jezgra plamena, bivaju registrovani od strane foto ćelije koja ih prevodi u signal istos-merne struje. Nestankom plamena prekida se strujni krug a elektromagnetni ventil isključuje do-vod gasa.

Kontrola jonizacijom koristi efekat električne vidljivosti plamena. Efektom jonizacije se

stvara istosmerna struja koja se pojačava. Promena struje utiče na promenu položaja elektromag-netnog ventila, odnosno na njegovo uključivanje i isključivanje dovoda gasa.