Gasforsyning af industrielle anlæg: muligheder og normer for gasforsyning af produktionsvirksomheder

Hvad gør det nødvendigt at anlægge et gasforsyningssystem til en fabrik, et produktionsanlæg, et kombinat eller et kraftværk? Først og fremmest sikrer gasforsyning af industrielle anlæg dem uafbrudt opvarmning.

For det andet er det muligheden for kontinuerlig levering af varmt vand. For det tredje kan gas bruges som brændstof i forskellige teknologiske processer, og nogle virksomheder har brug for damptilførsel.

Vi fortæller om, hvordan organisering af vandforsyningssystemer på produktionsvirksomheder foregår. I den artikel, vi præsenterer, er mulighederne for opbygning af gasforsyningssystemer og deres populære varianter detaljeret beskrevet. Omkostningerne ved at anlægge hovedgasledninger er gennemgået.

Muligheder for gasformigt brændstof

De primære forbrugere af gas er fabrikker og kraftværker. De bruger gas som effektivt brændstof. Virksomheder i den kemiske, metallurgiske og maskinbyggende industri anvender også gas i teknologiske processer. I byerne går fødevareindustrien aktivt over til at bruge gas.

Gasforsyning af en industrivirksomhed kan ske på forskellige måder afhængigt af brændstofkilderne. Store industrivirksomheder bruger deres egne gaskilder. I de fleste tilfælde er det generatorgas, koksgas eller masovnsgas. Ved forarbejdning af stenkul udskilles kunstige gasser: lysgas, koksgas og andre.

Interaktionen mellem kemiske elementer i produktionsprocesser medfører frigivelse af gas som et biprodukt. Hvis der opdages utilstrækkelighed og mangel på ressourcen, tilslutter industrivirksomheder sig ofte til en hovedgasledning, hvor der leveres naturgas: standard eller associeret oliegas.

Koksning eller pyrolyse af stenkul udføres ved at opvarme det til meget høje temperaturer. Ovne, hvori denne proces finder sted, lukker ikke ilt ind. Som et resultat opnås ud over en række biprodukter også gasformige forbindelser.

Det bedste brændstofvalg til gasforsyning anses for at være naturgas.

Dette skyldes følgende fordele:

• Lav pris på naturgas;
• høj brændværdi;
• mulighed for hurtig og billig transport;
• lav mængde af skadelige udslip til luften ved forbrænding;
• fuld automatisering af forbrænding.

Gas har en fordel i forhold til andre brændstoftyper, fordi tilførslen hovedsageligt sker via rørledninger.

Dette giver ejere af industrielle virksomheder mulighed for at frigøre områder, der er beregnet til faste brændstoffer og deres affald. Ligeledes forsvinder behovet for at have køretøjer til konstant transport af store mængder brændstof.

Typer af gasforsyningssystemer

Industrielle virksomheder kan forsynes med gas via flere ordninger, som varierer afhængigt af designbetingelserne for hvert enkelt anlæg.

Anvendelsen af en specifik gasforsyningsordning eller kombinationen og sammensætningen af flere ordninger bestemmes af individuelle designforhold. Kombination af ordninger designes normalt i tilfælde, hvor gasbehovet i virksomhedens værksteder varierer meget.

Enkelttrins gasforsyningssystemer designes i tilfælde, hvor:

• der planlægges tilslutning af virksomheden til byens gasledning med lavt trykniveau;
• der forudses tilslutning af en industrivirksomhed til byens gasnet via et centralt gasreguleringspunkt, når der er behov for at sikre lavt tryk i anlæggets gasledning;
• der udvikles tilslutning af en industrivirksomhed til byens net ved at forbinde til det centrale system via et gasdistributionspunkt med et fremtidigt middeltryksniveau i rørene.

Installation af totrinssystemer forudses i følgende tilfælde:

• ved tilslutning af værksgasdistributionsanlæg til byens gasledning via distributionspunkter med middeltryk og lavt tryk i værksgasledningerne;
• ved tilslutning af værksgasdistributionsanlæg til byens middeltryksgasnet ved middeltryksniveau i værksgasledningerne;
• ved tilslutning af værksgasdistributionsanlæg til det centrale gasdistributionspunkt i byens net ved middeltryksniveau i tværværksgasledningerne og lavt trykniveau i værksgasledningerne;
• ved tilslutning af værksgasdistributionsanlæg til det centrale gasdistributionspunkt i byens net ved middeltryksniveau gastryk i tværværksgasledningerne og ved middeltryksniveau i værksgasledningerne.

Ved design af et gasforsyningssystem for en enkelt industrivirksomhed står ingeniører ofte over for behovet for at kombinere principielle ordninger til de specifikke forhold for det gasforsynede anlæg.

Centraliseret gasforsyning af industrivirksomheder

Industrielle gasforsyningssystemer omfatter en række komponenter.

De vigtigste komponenter omfatter:

• gasledningsindføringer til organisationens område;
• net af tværværksgasledninger;
• Internt værkstedsgasforsyningssystem;
• Regulatorstationer og -anlæg;
• Instrumenter, der måler gasflow;
• Samlegasledninger til gasforbrugende enheder.

Gasificering ved tilslutning til en hovedgasledning er typisk for de største fabrikker – industriens flagskibe. Det overvældende flertal af små og mellemstore industrielle aktører benytter sig af bygasforsyning.

Udførelsen af rørledningen sker strengt i overensstemmelse med den tekniske løsning i projektet. Den tager højde for alle specifikke forhold og individuelle betingelser for lægning af rør. Som bærende element ved lægning anvendes hovedsageligt jordvolde eller støtter.

Forsyning af industrielle anlæg med gas sker fra et ringdistributionsnet. Der skelnes mellem tre trykniveauer: højt, mellem og lavt. De fleste fabrikker og virksomheder forsynes fra ringdistributionsnet med højt og mellemtryk. Kun et lille antal små byindustrielle anlæg har nok med lavt tryk.

Til store industrielle anlæg føres to indgangsgasledninger fra forskellige hovedledninger, som derefter samles på anlæggets område. Rørledningerne, der transporterer gas til anlægget, lægges over jorden eller under jorden.

Overjordiske rørledninger er en mere populær løsning, da de er lettere at inspicere og vedligeholde. I tilfælde af gaslækager er sådanne rørledninger ikke så farlige. De er heller ikke udsat for konstant korrosion.

De installeres på støtter eller føres langs brandsikre ydervægge og bygninger. Lægningshøjden er reguleret af normative dokumenter.

Overjordiske gasledninger transporterer brændstof under ustadige termiske forhold. De må installeres langs ydervægge af bygninger, der indeholder produktionslokaler klassificeret som kategori G og D. Det er også muligt at lægge dem på brandhæmmende belægninger i lokaler med første og anden brandmodstandsgrad.

Langs røret installeres flere haner eller ventiler med linsekompensator: én uden for det industrielle bygningsområde og flere, afhængigt af virksomhedens behov, direkte på anlæggets område.

På store fabrikker har hver internt værkstedsgasledning sit eget separat udviklede diagram, som udarbejdes afhængigt af gasforbruget. Diagrammerne for internt værkstedsgasledninger adskiller sig stort set i antal, placering og type af gasreguleringsstationer.

På små fabrikker, der forsynes fra et ringdistributionsnet med lavt tryk, installeres normalt ikke gasreguleringsstationer, men der kræves installation af et gasflowmålepunkt.

Hvis trykniveauet er højere end nødvendigt, installeres en central gasdistributionsstation på det industrielle anlægs område. Enheden reducerer trykket til det nødvendige niveau på virksomheden.

Hvis det er nødvendigt i en bestemt værkhal at have et andet trykniveau, installeres der en gasfordelingsenhed, som gør det muligt at regulere trykket.

Moderne ingeniørmæssige udviklinger gør det muligt at indføre nyt udstyr. Styringen af gasforsyningen og dens fordeling gennem systemets rør forenkles betydeligt, hvilket gør det muligt at undgå ugunstige konsekvenser i tilfælde af lækager og uforudsete ulykker.

Hvis der i hver værkhal på virksomheden er behov for et individuelt trykniveau, er der mulighed for at føre en gasledning til hver enkelt værkhal. Til dette formål skal der først installeres en gasfordelingsenhed.

Gasforbruget på forskellige virksomheder er ujævnt og afhænger af mange faktorer. Normalt sker der et øget forbrug af ressourcen i dagtimerne, når de vigtigste teknologiske processer på fabrikker og værker finder sted.

På hverdage er gasforbruget på de fleste industrivirksomheder større end i weekenden. Nogle fabrikker arbejder dog uden teknologiske pauser.

Ved beregning af gasforbrug er det vigtigt at tage hensyn til sæsonvariationer. Om vinteren i kolde regioner er ressourceforbruget flere gange højere end om sommeren. Ujævnheden i gasforbruget giver anledning til en række problemer.

Om sommeren kører fjerne gasledninger ikke med fuld kapacitet, mens der om vinteren opstår behov for at reducere eller helt stoppe gasforsyningen til enkelte områder.

Takket være muligheden for at vælge en gasbeholder med passende volumen har industrivirksomheder fået mulighed for at organisere en effektiv og uafbrudt gasforsyning. Ved køb af gasbeholder bør man være opmærksom på, at den overholder europæiske kvalitetsstandarder.

Ved opbygning af autonome gasforsyningsnet til virksomheder beliggende i områder, hvor det er umuligt at lægge gasledninger, anvender man specielle beholdere – gasbeholdere beregnet til industrielle anlæg. Denne løsning anvendes også, hvis etablering af en standard gasledning er urentabel.

For at kunne udnytte ressourcen fuldt ud om sommeren installeres bufferforbrugere, der kan køre på flere brændstoftyper. De er designet til hurtig omstilling af enheden fra forbrug af én ressource til en anden.

Autonom gasforsyning af organisationer

Hvis en iværksætter stiller spørgsmål om, hvordan man kan forsyne sin virksomhed med gas, er en af de mulige løsninger at tilslutte sig en centraliseret gasforsyning. Lovgivningen giver dog også mulighed for at anvende autonome gaskilder.

Blandt fordelene ved autonom gasforsyning er reduktion af gasforbruget fra det offentlige net. Omkostningerne ved at etablere et autonomt gaslager, samt prisen for installation af en gastank på en landejendom, er betydeligt lavere end udgifterne til at lægge rør og tilslutte til den centrale hovedledning.

Sådanne systemer anvendes til følgende formål:

• at forsyne kraftvarmeanlæg med nødvendigt brændstof til effektiv produktion af elektrisk og termisk energi;
• tilførsel af brændstof til gas infrarøde varmeapparater;
• sikring af kontinuerlig drift af gasgeneratorer;
• forsyning af gasfyrede kedler med nødvendig ressource.

På industrivirksomheder kan gas bruges som den primære energibærer eller som en ressource til at sikre driften af en backup-strømforsyningsplan. I sidstnævnte tilfælde købes gastanke, som skal installeres strengt i overensstemmelse med GOST- og SNiP-standarder.

Gastankenes huse er belagt med et beskyttende lag, der forhindrer elektrokemiske korrosionsprocesser.

De fleste typer gastanke er beregnet til placering under jorden. Denne fordelagtige løsning sparer produktionsplads og gør det muligt at bruge jordoverfladen til andre formål. Underjordiske installationer er belagt med et beskyttende lag, der er fastsat i produktionsfasen.

Blandt det nødvendige udstyr til etablering af et autonomt gassystem på stedet fremhæves:

• Væske- eller elektriske fordampere, som yderligere er udstyret med en reguleringsgruppe. De øger den projekterede ydeevne.
• Blandere, der installeres på rørledninger til virksomheder tilsluttet den centrale hovedledning;
• Afløbsenhed, der gør det muligt at fjerne kondensat;
• Gasrørledninger til forskellige faser af gasblandinger;
• Kondensatopsamlere, der opsamler og leder kondensat fra rørledningen til fordampere eller bortskaffelsesenheder;
• Styringskompleks beregnet til automatisering af overvågning af tankparkens drift.

Tankanlæg har følgende arbejdsdiagram:

• Påfyldning af flydende gas;
• Opbevaring af flydende brændstof under tryk i tanken;
• Tilførsel af væskefase til fordamperen;
• Omdannelse af væskefase til dampfase;
• Tilførsel af dampfase til udstyr og brændere.

Gasforsyning til fordamperen sker ved hjælp af pumper. Tankkomplekset skal obligatorisk være udstyret med et automatisk kontrolsystem.

Blandt ulemperne ved underjordiske gastanke fremhæves de høje installationsomkostninger og potentielle risici. Hvis systemet ikke isoleres tilstrækkeligt, kan det fryse. Der er også uærlige leverandører, der fylder uraffineret gas på. Arbejde med gas kræver altid stor opmærksomhed.

Fremgangsmåden for gennemførelse af gasforsyning til en industrivirksomhed afhænger ikke af, om gassen bruges som primær energikilde eller som brændstof til reserveenergiforsyning. For at gasforsyne organisationen er det nødvendigt at udføre en række på hinanden følgende foranstaltninger.

Allerede på designstadiet præciseres og konkretiseres begrebet 'gasforsyning af virksomheden'. På den måde angives i dokumentationen successivt de gasforsynede: udstyr, kommunikationssystemer, værksted og virksomhed.

Først og fremmest skal der indgives en ansøgning til et projekteringsinstitut. Der udføres varmetekniske beregninger, og behovet for brændstof til det objekt, der skal gasforsynes, fastlægges afhængigt af de teknologiske forhold på virksomheden.

Næste skridt er at sende et brev til regionens gasdistributionsorganisation. Det skal indeholde en anmodning om udstedelse af en attest, der bekræfter den tekniske mulighed for at tilslutte industrianlægget til regionale gasnet.

Til det ovennævnte sæt dokumenter skal der vedlægges en situationsplan og en varmeteknisk beregning udført ved projekteringsinstituttet.

En obligatorisk betingelse ved etablering af et gasforsyningssystem er installation af et målepunkt for gasforbrug. Den viste brændstofforbrug vil ikke kun gøre det muligt at spore og beregne værdier og fremtidige omkostninger, men også hjælpe med at opdage lækager på steder, der er utilgængelige for øjet.

I den regionale gasdistributionsorganisation får man også en attest om teknisk mulighed for at tilslutte virksomheden til gasdistributionsnettene.

For at få tekniske betingelser for gasforsyning i den projekterende organisations projekt- og tekniske afdeling, der udarbejder projekt og budget, er det nødvendigt at få tilladelse til at bruge naturgas som brændstof.

Der underskrives også en trepartsaftale mellem gasleverandøren, forbrugeren og gasdistributionsorganisationen. Efter modtagelse af alle dokumenter og tilladelser foretages installation og montering af alle systemer og udstyr, og selve gasstarten finder sted.

Omkostninger til gasforsyningstjeneste

Brugen af naturgas er kendetegnet ved økonomisk effektivitet, uafbrudt forsyning og høj miljøvenlighed. Når ejere og ansvarlige personer på industrivirksomheder, fabrikker og anlæg indser de fremtidige fordele ved gasforsyning, stiller de spørgsmål om prisen på tjenesterne til udførelse af gasledninger.

Lignende spørgsmål stilles af ejere af private boliger, som tilslutningsomkostninger bekymrer lige så meget som ledere og bestyrelser i virksomheder. I bund og grund er udgiftsposterne for private og kommercielle forbrugere ens, forskellen ligger hovedsageligt i taksterne.

Udførelse af gasledning er kun mulig med bekræftelse af teknisk mulighed fra gasdistributionsorganisationen. Efter afgørelse om tilladelse til tilslutning til gasnettet udarbejdes et overslag over arbejdet.

På den ene side kan den nødvendige dokumentation indsamles personligt. Det vil dog medføre problemer med papirarbejde, spilde af personlig tid, penge og sætte sig ind i alle processer. Selve installationen af gassystemer skal udføres i overensstemmelse med statsgodkendte normer og regler.

Sådanne arbejder kan kun udføres af virksomheder, der er specialiseret i etablering af gasledningsnet. Man kan benytte tjenester fra små teams, entreprenører eller teams fra store tjenester.

På den anden side findes der en række virksomheder på markedet, der tilbyder komplette tjenester til etablering af gasforsyning til industrielle og kommercielle virksomheder. Sådanne organisationer vil for et forud aftalt beløb udføre hele arbejdet, inklusive dokumentation, indkøb af udstyr og installation af alle systemer.

Kvalitetskomplette tjenester til udførelse af gasledning med trinvis opfølgning fra projektering til idriftsættelse af alle systemer tilbydes kun af certificerede virksomheder. Ved henvendelse til inkompetente specialister kan arbejdet gå i stå allerede i den indledende fase.

Selvfølgelig er tjenesterne fra sådanne virksomheder ikke billige. De garanterer dog høj arbejdskvalitet og udfører ordrer på kortest mulig tid.

Prisen på tjenester fra specialiserede virksomheder varierer afhængigt af en række faktorer:

• effekten af det installerede udstyr, målt i kW;
• antallet af bygninger på virksomhedens område, der skal forsynes med gas;
• tilstedeværelse og antal teknologiske gasforbrugende enheder;
• den projekterede længde af gasledningen, målt i meter;
• de geologiske forhold langs ruten, hvor gasledningen skal føres.

For at spare på gasforsyningen anbefales det at følge disse råd:

• isolering af gasledende konstruktioner reducerer varmetab fra opvarmede bygninger og den nødvendige udstyrseffekt;
• installation af moderne varmeanlæg betaler sig hurtigt på grund af deres høje energieffektivitet;
• hvis der er industrielle anlæg i nærheden, bør man overveje fælles projektering af de tilførende gasveje;
• beregne den mest optimale rute og metode til at lægge gasvejene.

I gennemsnit tager det fra 12 til 15 måneder at gennemføre alle faser fra projektering til idriftsættelse af gasforsyningssystemerne.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Sådan vælger og installerer du en gastank:

Nedlægning af gasledning under jorden:

Anlæggelse af gasledninger og tilhørende gassystemer til industrielle anlæg er en kompleks og flerfaset proces. For en succesfuld gennemførelse skal mange nuancer og særlige forhold tages i betragtning. Der kræves også betydelige investeringer til køb af udstyr og betaling for installationsarbejde.

De anvendte midler betaler sig dog allerede i den nærmeste fremtid. Dette skyldes den billige pris på naturgas, god pris-kvalitetsforhold og høj miljøvenlighed. Virksomheden behøver ikke at anskaffe dyrt filtreringsudstyr for at undgå at forurene miljøet.

Der identificeres flere mulige problemer, som virksomheden vil stå over for. Der kan opstå vanskeligheder med at opnå aftaler og licenser. Det er også nødvendigt at indhente samtykke fra ejerne af den jord, hvor rørledningen skal lægges. Alle problemer løses let ved at vælge den rigtige tilgang.

Da arbejde med gas i høj grad handler om ansvar og kvalifikationer, er det vigtigt at vælge en god entreprenør. Det anbefales at samarbejde med virksomheder, der har positiv erfaring med at lægge gasledninger. Firmaet bør kende alle arbejdets detaljer og være bevidst om sit ansvar.

I komplekse situationer er det nødvendigt at samarbejde med statslige tilsynsmyndigheder og opfylde deres krav og anbefalinger. Der kan også foretages justeringer under lægnings- og montageprocessen.