Készítette: Fülöp Roland BME Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék

Az előadások a következő témára: "Készítette: Fülöp Roland BME Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék"— Előadás másolata:

1 Készítette: Fülöp Roland BME Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék
Gázhálózatok Készítette: Fülöp Roland BME Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék

2 Közművek rendeltetés szerinti csoportosítása
Vízgazdálkodási, vagy vízi-közművek: a vízellátás (ivó- és ipari víz) továbbá a csatornázás (szenny- és csapadékvíz-elvezetés) létesítményei határoznak meg. Energiaellátó közművek: a villamosenergia-ellátás és közvilágítás, a vezetékes gázellátás, a távhőellátás (fűtés és használati meleg víz) alkotóelemei képviselnek. Távközlő közművek: a hírközlő közművek, (telefon, távíró, telex) és az egyéb távközlő hálózatok jelzőkészülékek (tv-kábel, csőposta forgalom irányító, stb.) jelentenek.

3 Gáz ellátás rövid történelmi áttekintése
1784 Leuven: kőszénből gáz előállítás, világítási célokra 1790-es évek Anglia: kőszénből gáz, világítás, nagyüzemi gyártás, gáz tisztítás, mérésének nyomásszabályozásának elvi alapjai. 1813 London-Wenstminster-híd díszvilágítása, első gáztársaság 1816 Pest Tehel Lajos –gázlámpa- Nemzeti Múzeum 1840 Nagycenk: Széchenyi – gázfejlesztő készülék, bemutatása augusztus 20-án 1862. december 23-án kezdődik a pesti közvilágítás 1862 Buda-Pest gázvezeték épül Lánc-hídon átvezetve Budára 1920-as évektől konyhai főző készülékek és melegvíz szolgáltató készülékek. 1943-ban kezdődőt, amikor kiépítették Magyarországon az első vezetéket Nagykanizsa és Budafa között, ezzel elkezdődött a vezetékes földgázszolgáltatás. 1960-ban kezdődött el Magyarországon a gázipar fejlődése, mivel ekkor fedezték fel országunk nagy szénhidrogénbázisait. 2003-ban Magyarország energiafelhasználásának 39%-át a földgáz adja, ennél nagyobb arányban, Európában csak Hollandia használja.

4 Gázhálózat elvi sémája

5 Gázhálózat felépítése
Termelő berendezések Nyomásfokozók (szállítási energia, hálózati nyomás biztosítására) Gáztárolók (fogyasztási ingadozások kiegyenlítésére téli-nyári fogyasztás között akár 2,4-4,0 szeres különbség) Szállító elosztó vezetékek Szerelvények

6 Termelő berendezések gázgyárak (városi gáz) kőolaj, földgáz kutak
bányák (metán gázai) Ipari üzemek melléktermékei

7 Gáztárolók Fogyasztási ingadozások kiegyenlítésére ugyanis a téli-nyári fogyasztás között akár 2,4-4,0-szeres különbség. Tároló típusok: Föld feletti tartályokban Föld alatti üregekben

8 Föld feletti tároló

9 Föld alatti tároló

10 Szállító, elosztó vezetékek
Gázszállító vezeték: (távvezeték) tartozékaival és szerelvényeivel együtt az a csővezeték, amely a gázt a termelés gyűjtőhelyéről, illetve gyűjtőállomásától a lakótelepülés vagy az átvevő fogyasztó gázfogadó állomásáig szállítja. A gázátadó állomás a gáz-szállító vezeték tartozéka. Gázelosztó vezeték: (gáz közművezeték) szerelvényeivel és tartozékaival együtt az a csővezeték, amely a gázt a gázátadó állomástól – általában közterületen- a fogyasztó körzetbe juttatja el; a gázelosztó vezeték leágazása, és az abba beépített első elzáró szerelvény az elosztóvezeték tartozéka.

11 Szállító, elosztó vezetékek
Csatlakozó vezeték (Leágazó vezeték): A gázelosztó vezeték leágazásába a beépített első elzáró szerelvénytől a gázmérőig, vagy ennek hiányában a fogyasztó főcsapig terjedő vezeték.

12 Csatlakozó vezeték részei
Bekötő vezeték Alapvezeték Felszálló vezeték Fogyasztói vezeték

13 Szerelvények elzáró szerelvények szűrők biztonsági lefúvatok
folyadék leválasztók nyomásszabályozók biztonsági gyorszárak

14 Gázvezetékek csoportosítása üzemi nyomás szerint
Kisnyomású (25-33 mbar), a háztartási berendezések ekkora nyomáson üzemelnek Emelt kisnyomású ( mbar) Középnyomású vezeték (100 mbar-4 bar) Nagyközépnyomású vezeték (4-25 bar) Nagynyomású vezeték (25 bar felett)

15 Hálózat topológiája Hurkolt Sugaras Vegyes

16 Gázigények csoportosítása
Háztartási, közintézményi (fűtési, főzési, melegvíz készítési gázigény) Ipari (technológiai gázigény) Mezőgazdasági

17 Lakossági igények meghatározása
Fűtési gázigény meghatározása: A - helység lehűlő falfelületeinek nagysága k – fal hőátadási tényezője ti –mértékadó belső hőmérséklet tez – mértékadó külső hőmérséklet

18 Lakossági igények meghatározása
Mértékadó külső hőmérsékletek:

19 Lakossági igények meghatározása
A helyiség fűtési hő szükségletét a alaphőveszteség, az estleges hőnyereségek illetve a helyiség P pótlékténye-zőjének figyelembevételével kell meghatározni A helyiségek P pótléktényezője az egyes pótléktényezők összegzéséből adódik Az épület hőszükséglete az egyes helyiségek hőszükséhleteinek összege

20 Lakossági igények meghatározása
ahol: mértékadó gázmennyiség egyidejűségi együttható adott készülékből üzemelők darabszáma az adott készülék fajlagos gázfogyasztása

21 Vezeték méretezése Bernoulli egyenletből kiindulva történik:
Egyszerűsítések és behelyetesítések után: Ahol: p1, p2 - adott pontokon a nyomások C1 – 26,82822 M – moláris tömeg T – hőmérséklet z – kompresszibilitási index λ –súrlódási tényező Vn - gáz térfogatárama normál állapoton (légköri nyomás, 0 C°-on)

22 Vezeték méretezése Az előző egyenletet átrendezve adódik a vezeték átmérője: Megjegyzés: A gáz sebessége ne legyen nagyobb m/s-nál Ahol a λ meghatározásához a White-Colebrook összefüggést használjuk: Reynolds szám (Re)

23 Vezetékhálózat hidraulikai, modellezése méretezése
Az elvi alapjai megegyeznek a vízellátó hálózatoknál tanultakkal (illeszkedési mátrix, csomóponti törvény, huroktörvény) Az ellenállások a következőképpen alakulnak: Nagy és középnyomáson: kis nyomás esetén:

24 Gázvezetékek tervezése
Gázvezetékek tervezését, és üzemeltetését Mo-on a MszEN 7048, 7487-es sorozatú, illetve a 7552-es szab-vány, illetve a Bányakapitányságok szabályozzák. Létesítésre az engedélyeket a területileg illetékes Bányakapítányságtól kell beszerezni.

25 Gázvezetékek tervezése
Gázvezetéket tilos az alábbi helyeken elhelyezni: lápos, ingoványos területen 25 kN/m2-nél kisebb teherbírású talajban bányaművelés okozta rétegmozgásos területen vasúti, közúti közlekedés céljaira szolgáló alagútban épületek, építmények, műtárgyak alatt üzemek, raktártelepek, villamos művek, repülő-terek védett övezetén belül országos ásványanyag nyilvántartóban szereplő területen

26 Gázvezetékek tervezése
Vezetékek elhelyezésénél az alábbi szempontokat célszerű figyelembe venni: Közterületen lehetőleg zöldsávban kell elhelyezni, kerüljük az útburkolat bontását Közművek egymástól való védőtávolságát Közművek legkisebb keresztezési szöge 30°, erősáramú kábel esetén 60° Keresztezéskor az egyes közművek egymástól mért minimális távolsága 0,20 m Közműrozsa szerint lehetőleg a vízzel ellentétes oldalon helyezzük el (hűvös oldal)

27 Gázvezetékek tervezése
Gázvezetékek más közművektől való minimális védő távolsága: Vízvezeték (0,70 m) Csatorna (1,00 m) Erősáramú kábel (0,50 m) Távhővezeték (1,00 m) védőszerkezetben (0,50 m) Távközlő vezetékek (0,50 m)

28 Gázvezetékek tervezése
A gázvezetékek épü-lettől, vasúttól és vil-lamos vágányoktól való védőtávolságát a következő táblázat tartalmazza. A vas-útnál a védőtávolság az űrszelvény szélé-től értendők

29 Gázvezetékek tervezése
Amennyiben a gázvezeték fektetése esetén nem tart-ható a megfelelő védőtávolság, akkor védőcsőbe kell elhelyezni, aminek mindkét végére szaglókat kell elhelyezni. Függőleges vonalvezetés: A vezetékeket 0,80-1,00 méteres mélységbe fektetjük 2‰-es esésben építjük a vízteleníthetőség miatt 0,50 méterre a cső felett sárga gáz feliratú jelzőfóliát kell elhelyezni, műanyag vezetéken célszerű jelző-kábelt elhelyezni

30 Gázvezetékek tervezése
Vezetékek anyagai: KPE Acél Öntöttvas Az acél vezetékeket óvni kell a korróziótól, ezért védelemmel kell ellátni: passzív védelemmel (szigetelés), aktív védelemmel és a csővezeték egyidejű aktív és passzív védelmével.