2.1.4. Системи забезпечення природним газом
Природний газ є найбільш використовуємим паливом на українських підприємствах, у масштабі всієї країни. Газ використається , безпосередньо у виробничих процесах, а також, для виробництва пари й для опалення приміщень.
Типова система подачі газу в українській промисловості містить у собі основний лічильник і газорозподільну станцію, що одержує газ від регіональної газової станції, знижуючи тиск вступника газу, приблизно, до 2 бар. Від газорозподільної станції газ транспортується по металевому трубопроводі, розташованому на опорах над поверхнею землі. Газопровід має відгалуження на окремі цехи підприємства, де відбувається подальше зниження тиску газу до рівня, необхідного для роботи пальників, задіяних у технології виробництва. З'єднання в розподільній мережі - як правило, зварені або фланцеві, у той час, як з'єднання трубопроводів, що подають газ на пальники, мають нарізні сполучення, з ущільненням із клоччя. Типові фітинги, використовувані на українських підприємствах, складаються з довгих гвинтових з'єднань і вентилів, використовуваних для регулювання й припинення подачі газу.
2.1.4.1 Локалізація витоків, відбудовні й ремонтні роботи
Дані, отримані за допомогою різних тестів із застосуванням чутливих електронних контрольно-вимірювальних апаратур на 30 великих промислових підприємствах України, указують на те, що близько 25 % вентилів, різних кранів і з'єднань мають витоку газу, від невеликих до великих масштабів.
У випадку, коли розподільна мережа має більші відгалуження, досить часто - довжиною в кілька кілометрів, які проходять усередині й поза будинками, вона, як правило, обладнана тисячами з'єднань, вентилів, кранів і т.п. По попередніх підрахунках, втраті природного газу на деяких підприємствах становлять більше 1 % млн. м3. У дійсності величина втрат значно вище.
Найбільш ефективний спосіб економії палива - усунення витоків природного газу.
Всі газопроводи необхідно ретельно обстежити відповідно до розробленого плану. У першу чергу, це стосується трубопроводів, високого тиску, з поступовим переходом до систем з меншим тиском.
Найбільш простим способом локалізації витоків є використання мильного розчину й пензлика. Паралельно з пошуком і локалізацією витоків, повинна працювати бригада слюсарів-ремонтників, що усуває витоки з наступною "повторною перевіркою ремонтуємих вузлів для запобігання витоків у майбутньому. Після впровадження й використання такої схеми на постійній основі можна одержати більшу й швидку економію паливних ресурсів і запобігти можливим аварійним ситуаціям.
Широко використовувані довгі нарізні сполучення необхідно замінити на муфтові, переважно, з ущільненням, типу "метал до металу", а встановлені всюди крани замінити на вентилі, наприклад, кульові, стійкі до впливу природного газу.
2.1.4.2 Виміри й контрольно-вимірювальна апаратури
Витоку, як уже говорилося раніше, можуть бути локалізовані за допомогою простих засобів, таких, як мильний розчин і пензлик або спеціальні пінні аерозолі.
Однак набагато швидше й ефективніше це можна зробити за допомогою портативного електронного витокознаходжувач. Природно, подібні прилади попередньо повинні пройти випробування на вибухонебезпечність. Більшість таких приладів прості в обігу і їх можна настроїти на роботу з певним газом, таким, як, наприклад, пропан - бутан і інші горючі гази.
За допомогою напівпровідникового газового витокознаходжувач, чутливого до метану (СН4) і іншим гідрокарбонатам дуже зручно обстежити стики газопроводів, вентилі, крани й т.д.
Необхідно також мати в наявності контрольне встаткування для виміру тиску в нових або відремонтованих газопроводах, що транспортують газ зі змістом повітря, або іншого неактивного газу, наприклад, азоту. Такі випробування випромінювання з місць, де відбувається текти. Цей спосіб підходить для систем стисненого повітря й газопроводів, що перебувають під високим тиском. Прилади, засновані на цьому принципі, добре працюють у гучних приміщеннях.
Принцип дії ультразвукових течеискателей такий: Детектор здатний сприймати звукове випромінювання у вузькому діапазоні ультразвукових частот (мал. 2.1.4.1) Саме в показаному діапазоні випромінює звук більшість витоків стисненого повітря й газу під тиском. За рахунок вузької частотної смуги, забезпечуваної фільтрами приладу, сторонні шуми відтинаються. За допомогою ультразвукового детектора витоків такого типу можна дуже швидко обстежити всі трубопроводи на підприємстві й виявити витоки (рис 2.1.4.2).
Рис. 2.1.4.1. Частотний діапазон роботи ультразвукового витокознаходжувач
Однієї з важливих функцій енергетичного менеджменту й аудита є визначення й реєстрація кількості газу, використовуваного в тім або іншому виробничому процесі. Для цього потрібно встановити постійні лічильники витрати газу або передбачити можливість підключення переносного лічильника, якому можна використати для вимірів споживання газу в декількох цехах. Залежно від розмірів цехів і розходжень в обсягах споживання потрібно використати підключення переносного лічильника, якому можна використати для вимірів споживання газу в декількох цехах. Залежно від розмірів цехів і розходжень в обсягах споживання потрібно використати лічильники різних типів. Ці лічильники можуть бути використані й для регулювання навантаження пальників.
Рис. 2.1.4.2. Пошук витоків пари або стисненого повітря за допомогою ультразвукового витокознаходжувач.
Рис. 2.1.4.3. Принцип дії діафрагменного лічильника витрати газу
Для виміру потоку газу використаються як пристрої з нерухомими механічними частинами (діафрагменні витратоміри, вимірювальні трубки Вентурі, трубки Піто), так і пристрою з обертовими деталями (турбінні лічильники, ротаметри). На рисунку 2.1.4.3 показана схема діафрагменного вимірника витрати. Рисунок 2.1.4.4 дає подання про конструкції турбінного лічильника. Турбінні й ротаційні лічильники міряють швидкість проходження потоку газу. Більшість лічильників з обертовими деталями піддаються зношування, і їх потрібно періодично заміняти й калібрувати. Виключення становить ротаметр - прилад, що часто використається в лабораторних умовах і на досвідчених установках. Він являє собою поплавець із бічними насічками, що обертаючись ширяє в потоці газу, що проходить через вертикальну трубку, а висота його ширяння, вимірювана по спеціальній шкалі, подає інформацію про швидкості потоку.
Рис. 2.1.4.4 Схема турбінного лічильника