Łuping gazociągu: jego funkcje i cechy szczególne aranżacji dla gazociągu

Wszystkie gazociągi są budowane z uwzględnieniem zużycia błękitnego paliwa przez wszystkich istniejących odbiorców. Jednak w trakcie eksploatacji ilość wykorzystywanego gazu często wzrasta i pewnego dnia istniejące moce przerobowe do jego transportu stają się niewystarczające.

W rezultacie właściciele magistrali muszą szukać rozwiązania, a jednym z wariantów może być łuping gazociągu. Do którego coraz częściej sięgają specjaliści i inne zainteresowane osoby.

Przyjrzyjmy się, czym jest ten proces i jak go zrealizować w praktyce.

Czym jest łuping?

Nazwa procesu łuping pochodzi od angielskiego słowa «looping», które w tłumaczeniu oznacza «pętla». I to jest dokładne określenie procesu o tej samej nazwie. Ponieważ polega on na ułożeniu nowego odcinka gazociągu, równoległego do głównej linii.

Takie odgałęzienie jest zawsze częścią już działającego systemu, a jego początek to wcięcie w główną gałąź. A tam, gdzie w konstrukcji znika potrzeba dzielenia strumieni gazu, pętla się zamyka.

Gazociąg niskiego ciśnienia z łupingiem pozwala odciążyć główną linię, transportować paliwo przy minimalnych stratach, co zawsze jest korzystne

Łuping gazociągów służy do rozwiązania dwóch głównych zadań: zwiększenia istniejącej przepustowości głównej linii lub zmniejszenia strat ciśnienia podczas transportu gazu.

Przede wszystkim dotyczy to magistrali o wysokim ciśnieniu, ponieważ to w nich powstają najbardziej niestabilne warunki, prowadzące do spadku wydajności. A co za tym idzie, do strat finansowych.

Ale stabilizacja ciśnienia jest możliwa także we wszystkich innych rodzajach sieci, czyli transportujących gaz przy średnim lub niskim ciśnieniu. Ponieważ równoległa rura pomaga obniżyć ciśnienie na początku trasy i znacznie podnieść je na końcu.

Za pomocą łupingu specjaliści są w stanie rozwiązać także szereg innych zadań, w tym następujące:

1. Wykorzystanie dodatkowej linii podczas naprawy głównej.
2. Zastosowanie takiego odcinka równoległego do zmiany konfiguracji głównej magistrali. Na przykład, podczas gdy gaz będzie przepływać przez odnogę równoległą, na głównej można korygować położenie stacji tłocznych, co w przyszłości przyczyni się do bardziej efektywnej pracy systemu.

Istotną zaletą takiej konstrukcji jest możliwość wykorzystania jej jako głównej magistrali do transportu gazu. Pomaga to w jak najkrótszym czasie uzyskać pożądany rezultat, jednocześnie oszczędzając środki na budowie nowego gazociągu.

Równoległa linia gazociągu może być podłączona do istniejącej magistrali w dowolnym miejscu, a wszystko, co jest do tego potrzebne, to wcięcie samej rury, montaż dwóch zaworów odcinających i łączników.

Taka metoda była znana od dawna, ale szczyt jej wykorzystania przypada na obecny okres. Dzieje się tak dlatego, że system gazowy na obszarze poradzieckim został ukształtowany dawno temu (1975-1990), a obecnie jest on udoskonalany i dostosowywany do współczesnych potrzeb.

Z powyższego można wyciągnąć wniosek, że obecnie looping jest aktywnie wykorzystywany z kilku powodów, do których należą:

• etapowość budowy – początkowo wszystkie gazociągi są budowane z uwzględnieniem istniejących potrzeb, a następnie, w miarę potrzeby, zwiększa się ich przepustowość;
• niedobór własnych środków lub inwestycji na budowę nowych sieci – wynika to ze spadku zapotrzebowania na gaz, a tym samym zmniejszenia zainteresowania branżą ze strony kredytodawców, inwestorów, a nawet zwykłych konsumentów.

Przedstawione informacje wskazują, że looping może być tańszą opcją niż budowa w pełni nowego gazociągu.

Zawiłości aranżacji i zastosowania

Konstrukcja równoległego rurociągu jest praktycznie identyczna z linią główną. W związku z tym looping może być stosowany w tych samych warunkach co główny gazociąg, czyli prawie we wszystkich.

Kiedy stosuje się tę metodę?

Należy jednak wiedzieć, że przedstawiona opcja zwiększenia wydajności jest tylko jedną z kilku konkurencyjnych metod.

Wśród nich wyróżnia się takie jak wstawienie rur o większej średnicy, zwiększenie mocy stacji z urządzeniami tłoczącymi.

Na zdjęciu przedstawiono miejsce połączenia dwóch linii gazociągu z loopingu. Można to zrobić w dowolnym miejscu, jeśli nie ma już potrzeby odciążania głównej magistrali.

Ponadto looping może być częścią kombinowanych metod odciążania głównej linii. Na przykład taką opcją jest wykorzystanie linii równoległych wraz ze zwiększeniem mocy stacji tłoczących.

Dokumenty regulacyjne pozwalają na zastosowanie kilku lupingów na jednym odcinku. Średnica rur może być różna, ale jeśli ich maksymalny rozmiar nie wystarczy do transportu gazu, w różnych odgałęzieniach zazwyczaj stosuje się produkty o jednakowej średnicy, co zapewnia jednakową prędkość przepływu paliwa.

Czego nie można osiągnąć przy użyciu różnych rur, a to prowadzi do szybszego zużywania się poszczególnych odcinków rurociągu. Chociaż podane informacje są w większości aktualne dla magistralnych gazociągów, gdzie ciśnienie jest zawsze maksymalnie wysokie.

Montaż linii równoległej można wykonać w dowolnym momencie, jeśli istnieje taka potrzeba i udowodniona jest celowość takiego sposobu odciążenia głównej linii

Dokładną średnicę ustala się tylko za pomocą specjalnych obliczeń, według których przeprowadza się projektowanie, wykonywane na podstawie dokumentów regulacyjnych.

Zasada działania pętli

Po rozpoczęciu użytkowania równoległej nitki gazociągu następuje zmniejszenie transportowanych ilości paliwa przez główną magistralę. W rezultacie zmniejsza się opór hydrauliczny, który trzeba pokonać, co prowadzi do znacznego zmniejszenia strat ciśnienia.

Dlatego przy tym samym ciśnieniu gazu możliwe jest transportowanie większych ilości błękitnego paliwa.

Taka dodatkowa magistrala będzie skuteczna przy dowolnej jej długości. Ale im dłuższa, tym bardziej zauważalny będzie rezultat.

Kiedy można użyć łupingu?

Jak wskazano powyżej, luping jest jednym z konkurujących wariantów odciążenia danego gazociągu. Dlatego do jego instalacji wymagane jest uzasadnienie techniczne i porównanie z innymi sposobami.

To znaczy, że linia równoległa może rozpocząć budowę po udowodnieniu jej skuteczności w porównaniu z wstawką rury o większej średnicy, zwiększeniem mocy stacji pomp lub jakiegoś wariantu kombinowanego.

Należy również wiedzieć, że luping stosuje się głównie do odciążania gazociągów transportujących błękitne paliwo do dużych odbiorców, jakimi są miasta, duże przedsiębiorstwa i inne.

Luping gazociągu stosuje się, jeśli jedna rura o maksymalnym dopuszczalnym rozmiarze nie będzie w stanie zapewnić transportu potrzebnej ilości gazu

Dla gospodarstw domowych i innych małych odbiorców ten sposób jest mało istotny, ponieważ w większości przypadków gaz jest dostarczany w niewystarczających ilościach nie z powodu przeciążenia rur, ale w przypadku nieprawidłowo wykonanego obliczenia hydraulicznego.

Nawet jeśli system pracuje na granicy wydolności z powodu wzrostu liczby odbiorców (kuchenek gazowych, podgrzewaczy wody) w domu, to zazwyczaj optymalnym rozwiązaniem będzie montaż rur o większej średnicy dla linii głównej, a nie stosowanie loopingu.

Przyczyny nieadekwatności tej metody dla rurociągów o małej mocy są następujące:

1. Każdy gazociąg z loopingiem będzie rozwiązywać zadanie, z którym poradzi sobie każda z części konstrukcji osobno.
2. Każda równoległa linia rurociągu może zostać oddana do użytku po zatwierdzeniu takiego samego projektu, jak we wszystkich innych przypadkach. Czyli na jej stworzenie potrzeba tyle samo czasu, co dla zwykłego, podobne będą też koszty, co również nie daje przewagi konkurencyjnej.
3. Do budowy loopingu używa się tych samych materiałów, co do linii głównej, co ponownie nie ułatwia zadania.
4. Estetyczny wygląd gazociągu z loopingiem może być gorszy niż zwykłego, ponieważ kilka linii, bardziej masywne podpory raczej nie ozdobią terenu przydomowego.

Ze względu na powyższe, przedstawiciele zakładu gazowniczego mogą z łatwością odrzucić projekt gazociągu z loopingiem jako nieuzasadniony. Może tak się stać, ponieważ specjalistom będzie trudno wyjaśnić, po co do zasilania małych odbiorców potrzebna jest linia o skomplikowanym wyglądzie.

Na gazociąg z loopingiem mają zastosowanie te same wymagania, co na zwykły, dlatego procedury sporządzania projektu i montażu są podobne.

Dlatego, nawet jeśli powstał taki pomysł, to na wczesnych etapach tworzenia odpowiedniego projektu należy skontaktować się z odpowiedzialnymi osobami w swoim zakładzie gazowniczym w celu uzyskania uzgodnienia.

Niektóre szczegóły montażu

Ponieważ każda równoległa linia jest zwykłym gazociągiem, to mają do niej zastosowanie wszystkie zasady i normy dla takich konstrukcji. W rezultacie po stworzeniu i zatwierdzeniu projektu następuje zwykłe wcięcie nowej rury do głównej magistrali.

Jedyną ważną cechą jest konieczność odcięcia istniejącego gazociągu z obu stron. W tym celu mogą być wcięte specjalne zawory odcinające, złączki do spuszczania ciśnienia i inne urządzenia.

Normy aranżacji gazociągu

Na loopingu mają zastosowanie zwykłe zasady dla wszystkich gazociągów. Dlatego prace mogą rozpocząć się dopiero po zatwierdzeniu odpowiedniego projektu. Wykonywać je mogą tylko specjaliści posiadający uprawnienia.

Wszystkie urządzenia i materiały, które będą używane do budowy, muszą być sprawdzone pod kątem posiadania odpowiednich certyfikatów, braku uszkodzeń i innych wad.

Podczas wykonywania budowy używa się rur stalowych, a ściślej ich poszczególnych rodzajów poddanych specjalnej obróbce antykorozyjnej, a także ich polietylenowych odpowiedników.

Do łupingu należy używać wyłącznie certyfikowanych rur, innych elementów, a także kontrolować przyleganie rury do gruntu oraz szereg innych parametrów.

Niezbędne prace wykonuje się etapami, czyli taką operację rozpoczyna się od przygotowania łupingu do montażu. W tym celu kopie się rowy, ustawia podpory, następnie montuje się zawory odcinające po obu stronach, urządza się odbiorniki, do których w następnym etapie przyspawa się rury linii równoległej.

Podczas budowy osoby odpowiedzialne są zobowiązane kontrolować szereg ważnych parametrów, do których należy przyleganie do dna wykopu, odległość między różnymi instalacjami – zarówno zewnętrznymi, jak i dotyczącymi samej konstrukcji gazociągu. Szczególnej kontroli poddawane są połączenia spawane oraz powłoka antykorozyjna.

Po zakończeniu montażu linii równoległej należy przeprowadzić odpowiednie testy. Przed przystąpieniem do takich operacji konieczne jest wykonanie prac przygotowawczych.

Na przykład rów, w którym zamontowano łuping, powinien być przykryty warstwą gruntu. Ale nie trzeba go całkowicie zasypywać, ponieważ taką procedurę wykonuje się dopiero po pomyślnym przejściu kontroli przydatności do użytku.

Wykonywanie obliczeń gazociągu

Dokumenty wytyczne pozwalają wykonywać obliczenia łupingu tylko za pomocą specjalnych wzorów. Część z nich zostanie załączona poniżej, ale z góry można powiedzieć, że obliczeń będą mogli dokonać tylko specjaliści.

Ponieważ przy jego wykonywaniu używa się dużej liczby różnych zmiennych, co czyni zadanie trudnym.

Obliczenia gazociągu z łupingiem to skomplikowana procedura, dlatego mogą je wykonywać tylko wykwalifikowani specjaliści. Ale nawet oni muszą uzgadniać projekt z zakładem gazowniczym na wczesnych etapach.

To znaczy, że osoba lub organizacja zainteresowana opracowaniem projektu i budową łupingu nie będzie mogła zaoszczędzić nawet na wstępnych obliczeniach.

Ponieważ w przeciwieństwie do wielu innych podobnych procedur, na przykład obliczeń hydraulicznych, nie stosuje się prostego i łatwo dostępnego sposobu komputerowego. W rezultacie projektant musi posiadać wystarczający zasób specjalistycznej wiedzy.

Kontynuacja obliczeń gazociągu z łupingiem. Duża liczba wzorów i wartości zmiennych, które należy uwzględnić, dodatkowo utrudnia zadanie.

Po wykonaniu obliczeń zaleca się zwrócić się do zakładu gazowniczego w celu uzgodnienia. Jeśli tego nie zrobić i opracować projekt w całości, może to prowadzić do znacznych strat finansowych. Ponieważ mogą nie być spełnione niektóre z licznych wymogów gazowników.

Polecamy również przeczytać nasz artykuł o projektowaniu systemu gazociągu. Więcej szczegółów – prosimy przejść pod link.

Przykład obliczeń linii gazociągu

Aby obliczyć równoległą linię gazociągu, należy znać szereg danych wyjściowych, w tym objętościowe i godzinowe zużycie gazu, współczynnik oporu gazowego, temperaturę paliwa oraz szereg innych danych. Wszelkie potrzebne informacje pobiera się z wcześniej opracowanego schematu.

Przykład obliczeń konkretnego gazociągu z lupingiem, gdzie projektant uwzględniał różne rodzaje zużycia gazu, jego temperaturę, współczynnik oporu i inne parametry.

Złożoność przykładu obliczeń dodatkowo świadczy o tym, że tą pracą powinni zajmować się specjaliści, w przeciwnym razie nie uniknie się błędów. Co doprowadzi do straty czasu i środków.

Bardziej szczegółowo o tym, jak przeprowadzić obliczenia systemu gazociągu, prosimy przeczytać w tym materiale.

Jeszcze jeden przykład łupingu

Jednym z najbardziej znanych gazociągów z lupingiem oddanym do użytku w ostatnich latach jest równoległa linia magistrali «Pieliatka-Siewiero-Sołonińskie». Jej długość wynosi 30 km, ale do budowy trzeba było wybudować aż 160 km dróg.

Ponadto konieczne było ułożenie prawie 90 km kabla. Prace wykonywało ponad pół tysiąca wykwalifikowanych specjalistów przez pół roku.

Przygotowanie obejmowało następujące etapy:

• montażu pali, poprzedzony wierceniem;
• montażu z późniejszym spawaniem konstrukcji wsporczych;
• układania ze spawaniem samych rur lupingu;
• kontroli jakości połączeń spawanych;
• czyszczenia lupingu;
• testów z późniejszym uruchomieniem w trybie testowym;
• obróbki antykorozyjnej wszystkich elementów metalowych.

Etapy są wymienione we właściwej kolejności. W rezultacie wspomniany luping umożliwia przy minimalnych kosztach transport gazu do odbiorców, i to bez zakłóceń.

Jak wskazywali specjaliści, efekt ekonomiczny wynikający z użycia tej 30-kilometrowej rury wyniesie imponujące 260 mln zł i to tylko za 2 lata od momentu oddania linii do użytku.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Ten krótki filmik pozwala lepiej zrozumieć, czym jest gazociąg z lupingiem:

Każdy luping jest w stanie odciążyć główną linię, zwiększając tym samym ilość transportowanego paliwa do odbiorców. Przy tym bez jakiegokolwiek wzrostu kosztów. Jednocześnie równoległa linia gazociągu nie jest panaceum na wszelkie przypadki.

Dlatego przed opracowaniem projektu należy upewnić się co do celowości użycia tego wariantu odciążenia sieci.

Pozostały pytania dotyczące tematu artykułu? Znaleźli Państwo błędy lub mają Państwo cenne informacje, którymi mogą się Państwo podzielić z odwiedzającymi naszą witrynę? Prosimy o pozostawienie komentarzy w bloku pod artykułem.