Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

Tartályos PB-gázellátás

2007/4. lapszám | Mészáros Mihály |  18 562 |

Figylem! Ez a cikk 17 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A cseppfolyós gáz propánból, butánból vagy propán-bután keverékből áll. Mivel a cseppfolyós gáz vegyi összetétele nagyon egyszerű, az összes alternatív energiahordozó közül a legtisztább, és a legmagasabb fűtőértékkel rendelkezik.

Kőolaj-finomítókban, valamint a földgázmezők gázfeldolgozó üzemeiben választják le a nyersolajból és a nyers földgázból a számunkra értékes két szénhidrogén terméket, a propánt (C3H8) és a butánt (C4H10). Ezekből energetikai (főzési és fűtési) célokra háromféle termék kerül kereskedelmi forgalomba:
. a propángáz: közel tiszta (minimum 95 tömegszázalék) propán és propén,
. a butángáz: közel tiszta (minimum 95 tömegszázalék) bután és butén,
. a PB-gáz: a propán és a bután keveréke, amely legfeljebb 60 tömegszázalék butánt tartalmaz.

A cseppfolyós PB-gázokat magas fűtőértékük (45,5-46,5 MJ/kg) és egyéb értékes tulajdonságaik alkalmassá teszik arra, hogy lehetővé tegyék a földgázhálózattól távol eső fogyasztók energiaellátását. A cseppfolyós PB-gázok eredeti állapotukban színtelenek és szagtalanok, ezért forgalomba hozataluk előtt oly mértékben szagosítják őket, hogy esetleges szivárgásuk határozottan felismerhető legyen már 1:250 gáz-levegő aránynál is. Egy tonna PB-gázhoz kb. 30 gramm etil-merkaptánt, vagy vele egyenértékű, kellemetlen szaghatású kénvegyületet kevernek. Ezen adalék egyébként a felhasználás során semmiféle külön veszélyt nem jelenthet, a gázzal együtt elég, és az égési tulajdonságokat nem befolyásolhatja. Az égés során keletkező égéstermék már teljesen szagtalan.

A PB-gáz normál légnyomáson légnemű, csak nagyon alacsony hőmérsékleten vagy nagy nyomáson válik cseppfolyóssá. A gázt általában nagy nyomáson, cseppfolyós formában tárolják, ami megkönnyíti szállítását, palackban vagy tartályban történő tárolását. A Bányafelügyelet hatáskörébe tartozó egyes nyomástartó berendezések hatósági felügyeletéről szóló 23/2006. (II. 3.) Kormányrendelet szerint, a nyomástartó berendezéseket veszélyességi osztályba kell sorolni. Általában a 3-5 m3-es névleges térfogatú gáztároló tartályok "B" veszélyességi osztályba tartoznak, és ezek alapján a használatba vételi engedélyeket a Magyar Bányászati Hivatal területileg illetékes bányakapitánysága adja ki.

A szükséges tartály(ok) méretét, darabszámát, típusát a beépített gázfogyasztó berendezések teljesítményigénye alapján határozzák meg, figyelembe véve többek között a rendelkezésre álló helyet, várható kiszolgálási gyakoriságot stb. Föld alatti (vagy földdel takart), illetve védőépületben elhelyezett tartály telepítésére is van lehetőség. Ezen megoldások szerelvényezése, üzemeltetése szinte teljesen azonos.

A tartályokat olyan elhatárolással kell telepíteni és úgy kell elhelyezni (védőövezet kialakításával), hogy használatuk ne jelentsen veszélyt a környezetre, az emberéletre és az anyagi javakra. Az ingatlanok PB-gázzal történő ellátásához telepítendő nyomástartó berendezések esetén a védőövezet (védőtávolság) megegyezik a biztonsági távolsággal (biztonsági övezet). Az elhelyezésnél törekedni kell arra, hogy a telepítésre kijelölt helyet a tartálykiszállítást végző önrakodós tehergépjárművel meg lehessen közelíteni, és a kiszállítandó eszközöket (tartályalap és gáztartály) külön emelődaru vagy kézi anyagmozgatás igénybevétele nélkül lehessen beemelni! A töltőautó leállási pontja és a töltési-ürítési csatlakozó pont közötti távolság maximum 40 méter vagy kisebb távolság legyen. A tartály üzemeltetése, karbantartása, javítása legyen biztonságosan elvégezhető.

Az 5 m3-nél kisebb térfogatú tartályok biztonsági övezete föld feletti tartály esetén 5 m, föld alatti, földdel takart tartály esetén 3 m. Kizárólag gázfázisú elvétel esetén ez a távolság 3 m-re csökkenthető. A biztonsági távolságot föld feletti tartályok, tartálycsoport esetében a tartály palástjától, földbe süllyesztett és földdel takart tartályok vagy tartálycsoport esetében a búvónyílás fedelétől kell mérni.

A tartályos rendszer elemei

Tartály

A PB-gáz (kis)tartály acéllemezből hegesztett, 3-5 m3 térfogatú nyomástartó edény. A tartályok gyártása hatóságilag jóváhagyott tervek alapján történik, használatba vételük előtt a gyártóműben a tartályok megfelelőségét a hatóság képviselője ellenőrzi, a tartályokat szilárdsági és tömörségi nyomáspróbának vetik alá. Ezek után a tartály gáztömör, a biztonságos használatra alkalmas állapotban kerül telepítésre. A PB-gázszolgáltatók a saját tulajdonú tartályaikat rendszeresen karbantartják, és gondoskodnak az előírt gyakoriságú hatósági felülvizsgálatról, a használati engedély meghosszabbításáról. A 10 m3-nél kisebb űrtartalmú tartályokon 5 évenként kell külső szerkezeti vizsgálatot és 10 évenként külső-belső szerkezeti vizsgálatot és szilárdsági nyomáspróbát tartani.

Szerelvények

A tartály tetején (a cseppfolyós fázis által nem nedvesített palástfelületen, vagy föld alatti tartálynál a búvónyílás-fedélen) találhatók a szerelvények. A föld feletti tartály esetén a biztonsági lefúvató szelep és a szintjelző kivételével fedél védi a szerelvényeket. A föld alatti tartály búvónyílás-fedelén lévő szerelvényeket a dómakna fedele vagy dómfedél védi. A szintjelző a tartályban lévő folyadék halmazállapotú gázszint állásáról ad tájékoztatást. (A tartályban lévő cseppfolyós gáz térfogatának és a tartály teljes térfogatának százalékos arányát mutatja meg.) A biztonsági lefúvató szelep megakadályozza a tartályban a káros túlnyomás kialakulását (pl. extrém magas környezeti hőmérséklet hatására). A töltőszelep a cseppfolyós gáz tartályba töltésére szolgáló automatikus záródású szelep. A szerelvényt az illetéktelen hozzáférés elkerülése érdekében minden töltés után plombával zárja a töltést végző tartályautó-vezető.

A folyadék-elvételi szelepen keresztül történhet a tartályból a folyadékfázisú gáz kinyerése. A szerelvény csonkja a tartály aljáig lenyúlik. Csak elgőzölögtetős vagy folyadékégős rendszereknél csatlakozik a szerelvényhez csővezeték, egyéb esetben a szerelvény zárva és plombálva van, az illetéktelen hozzáférés elkerülése érdekében.

A gázelvételi kombinált szelepet azért nevezik kombinált szelepnek, mert több funkciót is ellát - gázelvételi, nyomásmérési csatlakozást és határszint-ellenőrzési lehetőséget biztosít. Ezen a szerelvényen keresztül történik a tartályból a gázfázis kinyerése. A szelephez csatlakozik a nyomásszabályozó (7), amely a használati nyomásra vagy közbenső értékre csökkenti a tartályban lévő gáz nyomását. A kombinált szelep tartalmaz egy a tartály belsejébe nyúló merülőcsövet, melynek segítségével a folyadék-határszint (föld feletti tartálynál 85%, föld alatti tartálynál 90%) ellenőrizhető (pl. szintjelző-pontatlanság esetén). Ezen a szelepen található a tartályban uralkodó nyomás kijelzésére szolgáló nyomásmérő (6) is.

A nyomásszabályozó (7) általában egybeépített kétfokozatú nyomásszabályozó, de vannak rendszerek, ahol a két fokozat különválasztva (az első fokozat a tartályon, a második a felhasználási helyhez közelebb - jellemzően a fali felállásnál) van elhelyezve. A nyomásszabályozó magában foglalja a gyorszárat (8), amely túlzott mértékű nyomásnövekedés esetén lezár, és ezzel megakadályozza, hogy a gázfogyasztó készülék(ek)et a megengedettnél nagyobb gáznyomás tönkretegye. A nyomásszabályozó flexibilitást biztosító tömlőn és elzáró szerelvényen (9) keresztül kapcsolódik a csatlakozó vezetékhez.

Csatlakozó vezeték

A tartályon, mint nyomástartó edényen közvetlenül elhelyezett zárószerelvénytől a fogyasztói főelzáróig (fali felállásig) terjedő vezetékszakasz, tartozékaival (nyomáscsökkentő, elgőzölögtető stb.) együtt. A vezeték lehet légvezeték vagy föld alatti. A föld alatti vezeték általában KPE- (műanyag) vezeték, ezért a nyomvonal 1 méteres körzetében gépi földmunka nem végezhető.

A tartályos rendszer létesítése, üzembe helyezése

A kistartályos gázellátó rendszerek jellemzően a 23/2006. (II. 3.) Kormányrendelet hatálya alá tartoznak. PB-gáztartály felállításának műszaki tervdokumentációját a 121/2004. (IV. 29.) Kormányrendelettel módosított, az építészeti-műszaki tervezési jogosultság általános szabályairól szóló 157/1997. (IX. 26.) kormányrendeletben, illetve a 12/2004. (II. 13.) GKM rendeletben előírt követelményeknek megfelelő jogosultsággal rendelkező tervező készítheti.

A létesítési dokumentációt, kérelmet a bányakapitánysághoz kell benyújtani. Az engedélyt a tulajdonos (általában a gázforgalmazó), az üzemeltető vagy megbízottjuk kérheti. A tartály felállítása és a rendszer kiépítése csak érvényes létesítési engedély alapján kezdhető meg.

A tartályos rendszer telepítése után a hatóság helyszíni szemlét tart, melynek keretében meggyőződik a létesítési engedélyben foglalt feltételek és a műszaki-biztonsági követelmények teljesüléséről. Az eljárás keretében történnek meg a tömörségi nyomáspróbák (tartály, csatlakozó vezeték) és szükség esetén a tervek megvalósulásnak megfelelő módosítása, a tartály oxigénmentességének, a porral oltó készülékek meglétének ellenőrzése stb. A sikeres műszaki átadást követően, a használatba vételt engedélyező jogerős hatósági határozat alapján a tartály tölthető. A gázellátó rendszert csak akkor lehet üzembe helyezni, ha a fogyasztói vezeték és berendezések terveit a szolgáltató felülvizsgálta és kivitelezésre alkalmasnak ítélte, a terv szerinti megvalósítást ellenőrizte, a fogyasztói vezeték és berendezések (általában a kiszolgált épületen belüli, ún. "belső" rendszer) műszaki átvétele megtörtént. A gázfogyasztó készülékek üzembe helyezését csak gázszerelő vagy a garanciális szerviz szakembere végezheti!

A tartály töltése

A tartály szintjelzője segítségével a tartályban lévő cseppfolyós gáz menynyiségének alakulása nyomon követhető. Ha a tartály töltöttségi szintje 20% alá csökken, célszerű a tartály utántöltése. A tartály töltése alkalmával a gázt szállító tartályautó vezetője a tartály szerelvényeinek tömörségét, a plombák meglétét köteles ellenőrizni. A betöltött gáz mennyisége a tartályautó hitelesített átfolyásmérőjén (vagy tömegárammérőjén) leolvasható, a tartály szintváltozása alapján ellenőrizhető.

A felhasznált gáz tulajdonságai

Fogyasztási célra MSZ 1601 szerinti propán- vagy pébégáz szállítható. Azon rendszerek, amelyek gázfázisról üzemelnek, általában csak propángázzal üzemeltethetők. PB-gáz használata következtében hideg időben az ilyen rendszereknél üzemeltetési nehézségek, üzemzavarok jelentkezhetnek. A propán a tartályban környezeti hőmérsékleten 2-10 bar túlnyomást hoz létre. Ilyen körülmények között vegyes halmazállapotban van jelen. A cseppfolyós fázis gőze kitölti a tartály gázterét. 15 0C-on a folyadék sűrűsége 0,5-0,51 kg/ dm3, alsó hőértéke 46,2 MJ/kg (12,8 kWh/ kg). A folyadéknak viszonylag nagy a hőtágulása, ezért a tartály nem tölthető tele, a folyadékfázis feletti gáztér biztosít helyet a hőmérsékletnövekedésből adódó tágulásra. A légköri nyomású gáz sűrűsége 2 kg/m3, tehát a levegőnél nehezebb, szabadba kerülve a talajszinten terül el. A jó észlelhetőség érdekében adalékanyaggal van szagosítva.

A szabványos pébégáz a bután és a propán (60/40 tömegszázalék-arányú) keveréke. A butánnak a felhasználás szempontjából lényeges - a propántól eltérő - jellemzője a viszonylag magas, 0.-12 0C-os forráspont, azaz a bután akár már 0 0C alatt is cseppfolyós halmazállapotú. Ennek eredményeként alacsony hőmérsékleten pébégáz használata és gázfázisú elvétel esetén a cseppfolyós gáz butánkoncentrációja megnövekszik, és a tartályban a gáz nyomása olyan alacsonyra csökkenhet, ami a gázelvételt ellehetetleníti.

Rendszerek kialakítása

A PB-gázszolgáltatók standardizált és egyedi kialakítású gázellátó rendszereket létesítenek. Jellemző standard rendszer a 3 vagy 5 m3-es, a 2 db 5 m3 föld feletti, vagy a 3, illetve 5 m3-es föld alatti tartályból és a gázfázisához csatlakozó vezetékből álló rendszer. Nagyobb teljesítményigény esetén több vagy nagyobb térfogatú tartály(ok) telepítésével vagy elgőzölögtető alkalmazásával lehet biztosítani a szükséges gázmennyiséget.