Smyčka plynovodu: její funkce a zvláštnosti uspořádání pro plynovod

Všechny plynovody jsou stavěny s ohledem na spotřebu modrého paliva všemi stávajícími odběrateli. Během provozu však množství spotřebovaného plynu často roste a jednoho dne stávající kapacita pro jeho přepravu přestane stačit.

V důsledku toho musí majitelé trasy hledat řešení a jedním z možností může být smyčka plynovodu. K ní se dnes stále častěji obracejí odborníci a další zainteresované osoby.

Pojďme si vysvětlit, co tento proces představuje a jak jej realizovat v praxi.

Co představuje smyčka?

Název procesu smyčka pochází z anglického slova „looping“, které v překladu znamená „smyčka“. A to je přesné označení procesu se stejným názvem. Protože představuje položení nového úseku plynovodu, a to paralelně k hlavní lince.

Taková odbočka je vždy součástí již fungujícího systému a její začátek je napojení na hlavní větev. A tam, kde v konstrukci odpadá potřeba dělit proudy plynu, se smyčka uzavírá.

Plynovod nízkého tlaku se smyčkou umožňuje odlehčit hlavní lince, přepravovat palivo s co nejmenšími ztrátami, což je vždy výhodné.

Smyčka plynovodů slouží k řešení dvou hlavních úkolů: zvýšení stávající propustnosti hlavní linky nebo snížení ztráty tlaku během přepravy plynu.

To se týká především tras s vysokým tlakem, protože právě v nich vznikají nejvíce nestabilní podmínky vedoucí ke snížení účinnosti. A tedy k finančním ztrátám.

Ale stabilizace tlaku je možná i u všech ostatních typů sítí, tedy těch, které dopravují plyn při středním nebo nízkém tlaku. Paralelní trubka totiž pomáhá snížit tlak na začátku trasy a výrazně ho zvýšit na konci.

Pomocí smyčky jsou odborníci schopni řešit i řadu dalších úkolů, mezi které patří:

1. Použití přídavné linky během opravy hlavní.
2. Použití takové tepny ke změně konfigurace hlavní. Například v době, kdy plyn prochází paralelní větví, lze na hlavní upravovat polohu tlakových stanic, což v budoucnu přispěje k efektivnějšímu provozu systému.

Důležitou výhodou takové konstrukce je možnost použít ji jako hlavní magistrálu pro přepravu plynu. To pomáhá dosáhnout požadovaného výsledku v co nejkratší době, přičemž šetří náklady na vybudování nového plynovodu.

Paralelní vedení plynovodu lze připojit k stávající tepně na libovolném místě, a vše, co je k tomu potřeba, je napojení samotné trubky, instalace dvou uzavíracích ventilů a fitinků.

Tento způsob byl znám již dávno, ale vrchol využití nastává v současné době. Děje se tak proto, že plynový systém na postsovětském území vznikl již dávno (1975–1990) a nyní probíhá jeho úprava a zdokonalování podle současných potřeb.

Z výše uvedeného lze vyvodit závěr, že dnes se looping aktivně používá z několika důvodů, mezi které patří:

• etapovitost výstavby – zpočátku se všechny plynovody staví s ohledem na stávající potřeby a následně podle potřeby dochází ke zvyšování propustnosti;
• nedostatek vlastních prostředků nebo investic na výstavbu nových sítí – k tomu dochází v důsledku poklesu poptávky po plynu, a tedy i snížení zájmu o toto odvětví ze strany věřitelů, investorů a dokonce i běžných spotřebitelů.

Uvedené informace svědčí o tom, že looping může být levnější variantou než výstavba zcela nového plynovodu.

Detaily uspořádání a použití

Konstrukce paralelního potrubí je prakticky identická s hlavním vedením. Z tohoto důvodu smí být looping používán za stejných podmínek jako hlavní plynovod, tedy téměř za všech.

Kdy se tento způsob používá?

Je však třeba vědět, že uvedená varianta zvýšení výkonnosti je jen jednou z několika konkurenčních metod.

Mezi ně patří například vložení trubek většího průměru nebo zvýšení výkonu stanic s čerpací technikou.

Na fotografii je znázorněno místo spojení dvou vedení plynovodu s loopingem. To lze provést na libovolném místě, pokud odpadla potřeba odlehčení hlavní magistrály.

Kromě toho může být looping součástí kombinovaných způsobů odlehčení hlavního vedení. Například takovou variantou je použití paralelních vedení společně se zvýšením výkonu čerpacích stanic.

Řídící dokumenty umožňují použití několika lupingů na jednom úseku. Průměry trubek se mohou lišit, ale pokud jejich maximální velikost nestačí pro přepravu plynu, v různých větvích se obvykle používají výrobky stejné velikosti, což zajišťuje stejnou rychlost pohybu paliva.

Čeho nelze dosáhnout použitím různých trubek, což vede k tomu, že některé úseky potrubí se budou rychleji opotřebovávat. I když uvedené informace jsou z větší části relevantní pro hlavní plynovody, kde je tlak vždy maximálně vysoký.

Montáž paralelní linie lze provést kdykoli, pokud je to potřeba a je prokázána vhodnost tohoto způsobu odlehčení hlavní linie

Přesný průměr se stanovuje pouze pomocí speciálních výpočtů, podle kterých se provádí návrh, prováděný na základě řídících dokumentů.

Princip práce smyčky

Po zahájení používání paralelního vlákna plynovodu dochází ke snížení přepravovaných objemů paliva po hlavním potrubí. V důsledku toho se snižuje hydraulický odpor, který je třeba překonat, což vede k výraznému snížení tlakových ztrát.

Proto je při stejném tlaku plynu možné přepravovat větší objemy modrého paliva.

Takové dodatečné potrubí bude účinné při jakékoli jeho délce. Ale čím je delší, tím výraznější bude výsledek.

Kdy lze smyčku použít?

Jak bylo uvedeno výše, luping je jedním z konkurenčních variant odlehčení nějakého plynovodu. Proto jeho instalace vyžaduje technické zdůvodnění a srovnání s jinými způsoby.

To znamená, že paralelní linie může začít být stavěna poté, co bude prokázána její účinnost ve srovnání s vložkou trubky většího průměru, zvýšením výkonu přečerpávacích stanic nebo nějakou kombinovanou variantou.

Také je třeba vědět, že luping se používá hlavně pro odlehčení plynovodů, které přepravují modré palivo někam pro velké odběratele, jimiž jsou města, velké podniky a podobně.

Luping plynovodu se používá, pokud jedna trubka maximální povolené velikosti nebude schopna zajistit přepravu potřebného množství plynu

Pro domácnosti a jiné malé odběratele je tento způsob málo relevantní, protože ve většině případů je plyn dodáván v nedostatečném množství ne kvůli přetížení trubek, ale v případě nesprávně provedeného hydraulického výpočtu.

I když systém pracuje na hranici svých možností kvůli tomu, že počet odběratelů (plynových sporáků, ohřívačů vody) v domě vzrostl, obvykle je optimálním řešením instalace trubek většího průměru pro hlavní vedení, nikoli použití loopingu.

Důvody, proč tento způsob není vhodný pro nízkotlaké potrubí, jsou:

1. Jakýkoli plynovod s loopingem bude řešit úkol, který zvládne kterákoli z částí konstrukce samostatně.
2. Každé paralelní potrubí může být uvedeno do provozu po schválení stejného projektu jako ve všech ostatních případech. To znamená, že jeho vytvoření zabere stejně času jako u běžného, podobné budou i náklady, což také nepředstavuje konkurenční výhodu.
3. Pro stavbu loopingu se používají stejné materiály jako pro hlavní vedení, což opět neusnadňuje úkol.
4. Estetický vzhled plynovodu s loopingem může být horší než u běžného, protože několik vedení a masivnější podpory pravděpodobně neozdobí přilehlý pozemek.

Vzhledem ke všemu výše uvedenému mohou zástupci plynárenské společnosti snadno zamítnout projekt plynovodu s loopingem jako neopodstatněný. Může k tomu dojít proto, že odborníci jen těžko vysvětlí, proč je pro zásobování malých odběratelů potřeba složité vedení.

Pro plynovod s loopingem platí stejné požadavky jako pro běžný, proto jsou postupy přípravy projektu a montáže podobné.

Proto, i když vás takový nápad napadne, je třeba se v raných fázích tvorby potřebného projektu obrátit na odpovědné osoby vaší plynárenské společnosti k provedení schválení.

Některé specifikace montáže

Protože každé paralelní vedení je běžným plynovodem, vztahují se na něj všechna pravidla a normy pro takové konstrukce. V důsledku toho po vytvoření a schválení projektu dojde k běžnému napojení nového potrubí na hlavní řad.

Jedinou důležitou zvláštností je nutnost uzavřít stávající plynovod z obou stran. K tomu lze použít speciální uzavírací ventily, armatury pro vypouštění tlaku a další zařízení.

Normy pro uspořádání plynovodu

Na loopingy se vztahují běžná pravidla pro všechny plynovody. Práce mohou začít až po schválení příslušného projektu. Provádět je mohou pouze odborníci s oprávněním.

Veškeré zařízení a materiály, které budou použity pro stavbu, musí být zkontrolovány na příslušné certifikáty, poškození a jiné nedostatky.

Při zřizování se používají ocelové trubky, přesněji jejich určité typy, které prošly speciální antikorozní úpravou, a také jejich polyethylenové alternativy.

Pro luping by se měly používat pouze certifikované trubky, další součásti, a také je třeba kontrolovat přiléhání trubky k zemině a řadu dalších parametrů.

Potřebné práce se provádějí postupně, to znamená, že tato operace začíná přípravou lupingu k montáži. Za tím účelem se hloubí rýhy, instalují se podpěry, dále probíhá montáž uzavíracích ventilů na obou stranách, budují se přijímače, ke kterým se v dalším kroku přivařují trubky paralelní linky.

Při výstavbě jsou odpovědné osoby povinny kontrolovat řadu důležitých parametrů, mezi které patří přiléhání ke dnu rýhy, vzdálenost mezi různými komunikacemi – jak cizími, tak i souvisejícími s konstrukcí samotného plynovodu. Zvláštní kontrole podléhají svarové spoje a také antikorozní nátěr.

Po dokončení montáže paralelní linky musí být provedeny příslušné zkoušky. Před prováděním těchto operací je nutné vykonat přípravné práce.

Například rýha, ve které je namontován luping, musí být zasypána vrstvou zeminy. Ale není nutné ji zasypávat úplně, protože tento postup se provádí až po úspěšném absolvování kontroly způsobilosti k použití.

Provádění výpočtů plynovodu

Řídicí dokumenty umožňují provádět výpočet lupingu pouze pomocí speciálních vzorců. Část z nich bude přiložena níže, ale předem lze říci, že výpočty budou moci provádět pouze specialisté.

Protože při jeho provádění se používá velké množství různých proměnných, což úlohu komplikuje.

Výpočet plynovodu s lupingem je složitý postup, a proto jej mohou provádět pouze kvalifikovaní specialisté. Ale i oni musí provádět schvalování projektu s městskou plynárenskou společností v raných fázích.

To znamená, že osoba nebo organizace, které mají zájem o vypracování projektu a výstavbu lupingu, nebudou moci ušetřit ani na předběžných výpočtech.

Protože na rozdíl od řady jiných obdobných postupů, například hydraulického výpočtu, se nepoužívá jednoduchý a dostupný počítačový způsob. V důsledku toho musí projektant disponovat dostatečnou zásobou speciálních znalostí.

Pokračování výpočtu plynovodu s lupingem. Velké množství vzorců, proměnných hodnot, které je třeba zohlednit, úlohu dále komplikují.

Po provedení výpočtu se doporučuje obrátit se na městskou plynárenskou společnost k provedení schválení. Pokud se tak neučiní a projekt se vypracuje celý, může to vést k podstatným finančním ztrátám. Protože nemusí být splněny některé z mnoha požadavků plynáren.

Rovněž doporučujeme přečíst si náš článek o projektování systému zásobování plynem. Podrobnosti – přejděte na odkaz.

Příklad výpočtu trasy plynovodu

Pro výpočet paralelní trasy plynovodu je nutné znát řadu vstupních údajů, mezi které patří objemová, hodinová spotřeba plynu, součinitel plynového odporu, teplota paliva a řada dalších údajů. Všechny potřebné informace se berou z předem sestaveného schématu.

Příklad výpočtu konkrétního plynovodu s loopingem, kde projektant zohlednil různé typy spotřeby plynu, jeho teplotu, součinitel odporu a další parametry

Složitost příkladu výpočtů navíc svědčí o tom, že touto prací by se měli zabývat odborníci, jinak se chybám nevyhneme. To povede ke ztrátě času a prostředků.

Podrobněji o tom, jak provést výpočty systému plynovodu, si přečtěte v tomto materiálu.

Další příklad smyčky

Jedním z nejznámějších plynovodů s loopingem, uvedených do provozu v posledních letech, je paralelní linka magistrály «Peljatka-Severo-Soleninskoje». Její délka je 30 km, ale pro stavbu bylo nutné vybudovat nemalých 160 km silnice.

Kromě toho bylo nutné položit téměř 90 km kabelu. Práce provádělo více než pět set kvalifikovaných odborníků po dobu půl roku.

Výstavba sestávala z následujících etap:

• instalace pilot, které předcházelo vrtání;
• montáže s následným svařováním nosných konstrukcí;
• pokládky se svařováním samotných trubek loopingu;
• kontroly kvality svarových spojů;
• čištění loopingu;
• zkoušek s následným spuštěním v testovacím režimu;
• protikorozní úpravy všech kovových prvků.

Etapy jsou uvedeny v potřebném pořadí. Výsledkem je, že uvedený looping umožňuje s nejnižšími náklady dopravovat plyn k odběratelům, a to nepřetržitě.

Jak uváděli odborníci, ekonomický efekt z použití tohoto 30kilometrového potrubí bude činit impozantních 1,3 miliardy Kč, a to pouze za 2 roky od uvedení linky do provozu.

Závěry a užitečné video k tématu

Toto krátké video umožňuje lépe pochopit, co je to plynovod s loopingem:

Jakýkoli looping je schopen odlehčit hlavní lince, čímž zvýší množství dopravovaného paliva k odběratelům. A to bez jakéhokoli zvýšení nákladů. Zároveň však paralelní linka plynovodu není všelékem na všechny možné případy.

Proto je před vypracováním projektu nutné se přesvědčit o vhodnosti použití této varianty odlehčení sítě.

Zůstaly vám otázky k tématu článku? Našli jste nedostatky nebo máte cenné informace, kterými se můžete podělit s návštěvníky našich stránek? Prosím, zanechte své komentáře v bloku pod článkem.