PÉBÉ-gázellátás
Verbai Zoltán
A pébégáz tüzeléstechnikai jellemz•i A pébégáz legf•bb alkotói a propán és a bután. Az MSZ 1601 a gázkeverék alkotói közül az alábbiakat rögzíti: • a butántartalom legfeljebb 60 tömeg%, • a pentán és magasabb rend• szénhidrogén tartalom legfeljebb 2%, • a nitrogén, oxigén és hidrogén tartalom összesen legfeljebb 0,2%. A maradék összetev• a propán. •
A pébégáz keveréke • A pébégáz keverék már szobah•mérsékleten, kis nyomáson is könnyen cseppfolyósítható. A gáz fázisú f• alkotók s•r•sége: • propán: 2,011 kg/m3, n-bután: 2,708 kg/m3. • Emiatt a pébé gázkeverék a leveg•nél nehezebb, azaz relatív s•r•sége egynél nagyobb.
A pébégáz folyadék fázis • Folyadék fázisban a két f• alkotó a víznél könnyebb, fajtérfogata és s•r•sége a h•mérséklett•l er•sen függ, 15 °C-on: • propán: 507 kg/m3, bután: 585 kg/m3. • E jellemz• tulajdonságok miatt az alkalmazás során különös gondot kell fordítani arra, hogy a pébégáz ne juthasson be a mélyen fekv• helyiségekbe, üregekbe és a csatornába.
Égésh• és f•t•érték • A propán égésh•je kb. 50,3 MJ/kg, illetve gáztechnikai normál állapotra vonatkoztatva 101,8 MJ/m3, • f•t•értéke kb. 46,4 MJ/kg, illetve 93,6 MJ/m3. • A bután égésh•je kb. 49,4 MJ/kg, illetve 134 MJ/m3, • f•t•értéke kb. 45,7 MJ/kg, illetve 123,5 MJ/m3.
Pébé gáz égése • Ha az égési egyenletek felhasználásával meghatározzuk a 60 tömeg% butántartalmú pébégáz elégetéséhez szükséges elméleti leveg•mennyiséget (• = 1), akkor eltüzelt gázkeverék köbméterenként kb. 29 m3 értékre kapunk, a keletkez• száraz égéstermék pedig kb. 27 m3/m3.
Pébé gáz égése • Összehasonlítva a földgáz hasonló tüzeléstechnikai jellemz•ivel, felt•n•, hogy ezek a mennyiségek a pébégáznál lényegesen nagyobbak, a földgázra vonatkozó értékek mintegy háromszorosai. Ez felhívja a figyelmet arra, hogy pébégázzal üzemel• készülékek a készülékek égési leveg• ellátását és égéstermék elvezetését különös gonddal kell kialakítani.
Pébé gáz égésh•, f•t•érték • A propán esetében az égésh• és a f•t•érték aránya 1,09, a butánnál 1,08. Ez az arányszám kisebb, mint a földgáz esetében (1,11), de a kondenzációs h•hasznosítás lehet•ségei még mindig kedvez•ek. • A propángáz alsó és fels• gyulladási határértéke 2,1 illetve 9,5 tf%, a butángázé 1,5 illetve 8,5 tf%. Ezek az értékek lényegesen kisebbek, mint a földgáz esetében.
A pébégáz szállítása és elvétele a tartályból • A pébégáz keveréket a tölt•üzemb•l palackban vagy ún. kistartályban juttatják el a fogyasztóhoz. • A tartályokat a fogyasztónál utántöltik, közúti tankautó segítségével
A pébégáz szállítása és elvétele a tartályból
A pébégáz szállítása és elvétele a tartályból • A palackok közül legelterjedtebb a 25 liter névleges térfogatú és 11,5 kg töltettömeg• alumíniumpalack. A nagyobb méret• palackok töltettömege 23 kg.
A pébégáz elvétele a tartályból • A palackokat els•sorban f•z•- és egyedi f•t•készülékek ellátására használják, a palackra szerelt nyomáscsökkent• segítségével.
A pébégáz elvétele a tartályból • A töltettömeg és az el•z• pontban bemutatott égésh• illetve f•t•érték adatok alapján látható, hogy palackok felhasználásával jelent•sebb f•tési vagy melegvízkészítési h•igény nem látható el. • Javíthat a helyzeten, ha több palack csatlakozására és lefejtésére alkalmas lefejt• berendezést alakítanak ki.
A pébégáz elvétele a tartályból
A pébégáz elvétele a tartályból • A gyakorlatban a 3 m3 és az 5 m3 névleges térfogatú tartályokat használják, amelyek tényleges térfogata 2,7 m3 illetve 4,85 m3. A tartályban a töltet folyékony halmazállapotban van jelen.
A pébégáz elvétele a tartályból • Mivel a h•mérséklet függvényében számolni kell a töltet térfogatváltozásával, a tartályt nem töltik tele, a megengedett töltési szint • föld feletti tartály esetében 85%, • épületben elhelyezett tartálynál 80%, míg • földdel takart és földbe süllyesztett tartálynál 90%.
A pébégáz elvétele a tartályból • Mivel a h•mérséklet függvényében számolni kell a töltet térfogatváltozásával, a tartályt nem töltik tele. A megengedett töltési szint • föld feletti tartály esetében 85%, • épületben elhelyezett tartálynál 80%, míg • földdel takart és földbe süllyesztett tartálynál 90%.
A pébégáz elvétele a tartályból • A tartályból gázt a folyadéktöltet feletti gázfázisból, illetve a folyadékfázisból lehet elvenni. • Az els• esetben a kilép• gáz térfogatáramnak megfelel• mennyiség a folyadékfázisból párolog el. Az elg•zölögtetéshez szükség van az elg•zölögtetési entalpiának megfelel• h•mennyiség közlésére, amelyet a töltet h•mérsékletcsökkenése fedez.
A pébégáz elvétele a tartályból • Mivel az elg•zölögtetési entalpia (különösen a bután összetev•nél) nagy, a folyadék fázis fajh•je pedig viszonylag csekély, az elg•zölgés a töltet jelent•s h•mérsékletváltozását okozza. • A leh•lés annál er•sebb, minél kisebb a töltet tömege, tehát a tartály töltési foka.
A pébégáz elvétele a tartályból • A gázfázis nyomása a folyadéktöltet h•mérsékletét•l függ, ezért a tartály leh•lésével a gázelvétel csökken.
A pébégáz elvétele a tartályból • A gázelvétel akkor sz•nik meg, ha nem áll rendelkezésre a tartályon lév• nyomásszabályozó m•ködéséhez szükséges túlnyomás. • A propán esetében kb. 0,7 bar túlnyomás kb. –30°C-ig biztosítható, • a butánnál azonban már 0°C-nál sincs túlnyomás.
A pébégáz elvétele a tartályból • A folyadéktöltet h•mérsékletének csökkenésével a környezetb•l h•áramlás indul meg a tartály felé és a körülményekt•l függ• mértékben a tartály h•t vesz fel. A gázelvétel el•z•ekben vázolt folyamatából kit•nik, hogy a gázelvétel nagyságát a töltet és a környezettel kialakuló h•csere határozza meg.
A pébégáz elvétele a tartályból A befolyásoló tényez•k: • a tartály felületének nagysága, • a töltet nagysága (a tartály töltésének mértéke), • a környezet h•mérséklete, • a tartály és a környezet között kialakuló h•átadási jellemz•k, • környezet relatív nedvességtartalma (a felületen kialakuló zúzmara, jég befolyásolja a h•átadást).
A pébégáz elvétele a tartályból • A pébégáz elvételekor a tartály töltete butánban folyamatosan dúsul, ezért az el•z• pontban bemutatott gázjellemz•k fokozatosan a bután jellemz•i felé mozdulnak el.
A pébégáz elvétele a tartályból • Ha a tartály nem tudja fedezni a gázfázisból való gázelvételt, akkor a folyadékfázisból kell gázt elvenni. Ekkor a folyékony halmazállapotú gázt elg•zölögtet• h•cserél•be vezetik, ahol küls• h•energia bevezetésével alakítják gázfázisúvá.
A kistartály telepítése A pébégáz tárolására használt tartályokat a nyomástartó edényekre vonatkozó el•írásoknak és szabványoknak megfelel• kivitelben gyártják. A tartályok a következ• módon helyezhet•k el: • föld felett, • föld alatt, földbe süllyesztve, vagy részben földbe süllyesztve, földtakarással, • épületben.
Tartály föld feletti elhelyezése A föld felett telepített tartályokat méretezett betonalapon helyezik el. A méretezésnél a tartály vízzel töltött állapothoz tartozó tömegét veszik figyelembe. A tartályt úgy kell az alaphoz rögzíteni, hogy a h•tágulás okozta mozgást ne akadályozza. A föld feletti tartály méretezési • túlnyomása 15,6 bar, • a méretezési h•mérséklet 50 °C.
Tartály föld alatti elhelyezése • Föld alatt a tartályt munkaárokban kell elhelyezni. Talajvíz megjelenése esetén megfelel•en méretezett felúszás elleni biztosításról kell gondoskodni. A tartály körül homokfeltöltés készül, és gondoskodni kell a megfelel• felületvédelemr•l.
Tartály föld alatti elhelyezése • A földdel takart tartályok teljes felületét földdel kell borítani, és a felület 80%-át legalább 50 cm vastag földtakarás fedje. • A föld alatt lév•, vagy földdel takart tartály alsó alkotója alól szaglócsövet kell a felszínre vezetni.
Épületben elhelyezett tartály • Az épületben elhelyezett tartály csak a t•zvédelmi el•írásoknak megfelel• falakkal, födémmel, padozattal és nyílászárókkal kialakított, külön e célra létesített helyiségben létesíthet•. A helyiségnek a szabad térb•l megközelíthet•nek kell lennie, padlószintje a környez• terepszintnél alacsonyabban nem lehet, és ajtaja nem nyílhat a terepszintnél mélyebb helyre.
Épületben elhelyezett tartály • A tartály elhelyezésére szolgáló helyiség szell•zésér•l a padlószinten és közvetlenül a mennyezet alatt kialakított, két, egyenként 400 cm2 szabad keresztmetszet• nyílással kell gondoskodni, ami azonban nem nyílhat közterületre.
Épületben elhelyezett tartály • Mesterséges szell•zés esetén legalább ötszörös légcserét kell biztosítani, befúvó szell•zéssel. • A helyiségben nyitott padlócsatorna, csatorna akna, padlóösszefolyó nem lehet. • Épület tetején pébégáz kistartály nem helyezhet• el.
Tartályok szerelvényei • A pébégáz tartályokat el•írt szerelvényekkel kell ellátni, amelyek a következ•k: • gázelvételi szelep, • folyadék-elvételi szelep, • tölt•szelep,(ezeket a szerelvényeket föld feletti tartályoknál a tartályfedél alatt kell elhelyezni) • biztonsági lefúvatószelep visszacsapószeleppel, • szintjelz•.
Tartályok szerelvényei
Tartályok szerelvényei • A gázelvételi szelep ún. POL jel•, balmenetes csatlakozással rendelkezik, amelyre a nyomásszabályozó készülék közvetlenül csatlakoztatható. Emellett üzemi nyomásmér• továbbá ellen•rz• nyomásmér• csatlakozás, a 85%-os szintig bemerül• cs• és törésre záró szelep is része ennek a többfunkciós szerelvénynek.
Tartályok szerelvényei • (Utóbbi automatikusan lezár, ha a gázelvételi vezetéken a gázáramlás hirtelen megn•, pl. cs•törés miatt, és addig zárva tart, amíg a szelep két oldalán ki nem egyenlít•dik a nyomás.)
Tartályok szerelvényei • A folyadék-elvételi szelep csöve a tartály aljáig nyúlik be. A folyadékfázisú közeg innen az elpárologtatóba vezethet•. A kistartály ürítésére is szolgál.
Tartályok szerelvényei • A tölt•szelep fels• csatlakozása véd•sapkával takarható, a tartályautó töml•jének megfelel•, ún. 1 3/4” méret•, ACME menet. A szelep alján lév• visszacsapószelep megakadályozza a gázfázis kiáramlását a tartályautó csatlakozása közben.
Tartályok szerelvényei • A biztonsági lefúvatószelep védi a tartályt a benne kialakuló, a megengedett üzemi nyomásnál nagyobb nyomás ellen. A nyitónyomás föld feletti tartályoknál 15,6 bar, föld alatti vagy földdel takart tartályoknál 14,5 bar. A biztonsági szelepet a 6 évenkénti id•szakos ellen•rzések alkalmával az illetékes területi felügyeleti szerv ellen•rzi.
Tartályok szerelvényei • A szintjelz• szerelvény úszóval és mágneses folyadékszint mér•vel az aktuális folyadékszint kijelzésére szolgált. Távjelzésre alkalmas kivitele is létezik.
A kistartályok véd•távolságai • A kistartályok körül biztonsági övezetet kell kialakítani. A szükséges véd•távolságokat a föld alatti tartály esetében a tartály dómfedelét•l, föld felett elhelyezett tartálynál pedig a palásttól kell mérni. A véd•övezetet úgy kell kialakítani, hogy a telekhatáron belülre essen.
A kistartályok véd•távolságai
Épületek pébégáz ellátó berendezései • Fogalmak a „Csatlakozó vezetékek és fogyasztói berendezések létesítési és üzemeltetési m•szakibiztonsági szabályzata” szerint:
Épületek pébégáz ellátó berendezései Csatlakozóvezeték: • Vezetékes pébégáz ellátás esetén a fogyasztási hely telekhatárától a gázmér• f•csapjáig, vagy – gázmér• hiányában – a fogyasztói f•csapig terjed• vezeték.
Épületek pébégáz ellátó berendezései • Tartályos pébégáz ellátás esetén a pébé-tartály folyadék- és/vagy gázfázisú elvételi csonkjának elzáró szerelvényét•l induló, és a gázmér• f•csapjáig, vagy - gázmér• hiányában - a fogyasztói berendezés épületének küls•fali elzárójáig – fogyasztói f•csapjáig tartó gázvezeték szakasz valamennyi tartozékával együtt.
Épületek pébégáz ellátó berendezései • Fogyasztói vezeték: A csatlakozóvezeték végét•l induló, és a gázfogyasztó készülék bemen• oldali csatlakozási lehet•ségéig terjed• vezetékszakasz a beépített tartozékokkal együtt.
Épületek pébégáz ellátó berendezései • Fogyasztói berendezés: a fogyasztói vezeték, a gázfogyasztó készülék, illetve gázfelhasználó technológiák vagy a folyadékos gázfogyasztó készülék az égéstermék elvezet•vel, a kéménnyel, a készülék nyomásszabályzó és a csatlakozó töml•, és/vagy hajlékony vezeték, vagy csatlakozó cs•elem együttese.
Épület ellátása pébétartályról
Épület ellátása pébé palackcsoportról
Csatlakozó vezeték méretezése • A folyadékfázisú csatlakozó vezeték átmér•je A vezetékátmér• megfelel•, sztatikus feltölt•désre is, ha benne az átlagos áramlási sebesség kisebb az alábbi értékeknél:
A gázfázisú csatlakozó vezeték átmér•je • A vezetéket a szabvány alapján szükséges méretezni. • A számított nyomásesés a belép• névleges vezetéknyomás 10%-át nem haladhatja meg. • A névleges vezetékátmér•t (DN) a következ• táblázatok, valamint a beépített idomok és szerelvények egyenérték• cs•hosszainak figyelembe vételével kell meghatározni az átvitt tömegáram ismeretében.
A gázfázisú csatlakozó vezeték átmér•je
A gázfázisú csatlakozó vezeték átmér•je • A szelep, ív, könyök, T-elág, sz•kít• egyenérték• cs•hosszait darabonként azonosnak kell venni az alábbi táblázat szerint.
A csatlakozó vezeték nyomvonala • Pébégáz csatlakozó vezeték tartozékainak véd•távolságát a tervez• a robbanásveszélyes övezet határának kiszámításával, azzal azonos méret•re határozza meg.
A csatlakozó vezeték nyomvonala • A csatlakozó vezeték és a fogyasztói vezeték telekhatár és épület vagy építmény közötti szakasza épületekt•l, közm•vekt•l és más objektumoktól olyan távolságra legyen, amely lehet•vé teszi a létesítéssel, az üzemeltetéssel és a karbantartással kapcsolatos biztonságos munkavégzést, valamint a munkák közben az állagmegóvást.
A csatlakozó vezeték nyomvonala • A szerelést igényl• elemek esetében a szerelési pontok hozzáférhet•ségét minden esetben biztosítani kell. • A csatlakozó vezetéket, az alábbi véd•távolságok betartásával kell vezetni. Kivétel az épület fala, ha azt mer•legesen közelíti meg.
A csatlakozó vezeték nyomvonala
A csatlakozó vezeték nyomvonala
A véd•távolságon belül nem szabad: • a vezeték m•szaki állapotát veszélyeztet•, ellen•rzését akadályozó tevékenységet (pl. földmunkát) végezni, illetve ilyen létesítmény (garázs, raktár, kereskedelmi célú építmény, villanyoszlop stb.) emelni, • minden építési tevékenység, • t•z-, vagy robbanásveszélyes anyagok tárolása,
A véd•távolságon belül nem szabad: • t•z- és robbanásveszélyes tevékenységek végzése, • t•z gyújtása, • anyagok, tárgyak elhelyezése, tárolása, felhalmozása, • 0,8 m-nél mélyebb gödör, vagy árok létesítése, • a 40 cm-nél mélyebb talajm•velés, • a mélyfúrási tevékenység, • fák, bokrok, cserjék ültetése.
