W artykule przedstawiono metody podwyższania trwałości i niezawodności sieci dystrybucyjnych gazu. Głównym celem w dystrybucji gazu ziemnego jest zwiększenie bezpieczeństwa użytkowania sieci oraz obniżenie nakładów inwestycyjnych i kosztów eksploatacji. Stwierdzono, że cel ten może być osiągnięty między innymi przez: - rozwój technologii zapewniających integralność sieci, - wdrożenie nowych materiałów i technologii budowy oraz renowacji sieci dystrybucyjnych gazu.
EN
The paper presents methods of improving integrity and reliability of gas distribution networks. The main goal in the field of natural gas distribution is improvement in the security of the gas networks operation and lowering investment and operational outlays. It is assumed that this goal will be reached, among other things due to the following: - development of technologies which ensure network integrity, - introducing new materials and technologies in construction and renovation of the gas distribution networks.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł zawiera charakterystykę właściwości rur polietylenowych, wpływających na bezpieczeństwo użytkowania wykonanych z nich sieci gazowych oraz aktualne wymagania dla elementów sieci gazowych z polietylenu. Omówiono doświadczenia eksploatacyjne związane z użytkowaniem gazociągów z polietylenu w Polsce. Przedstawiono działalność Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w zakresie kwalifikacji wyrobów z tworzyw sztucznych, przeznaczonych do instalowania w sieciach gazowych, obejmującą: - certyfikację na znak bezpieczeństwa, - certyfikację na zgodność z Polską Normą, - aprobaty techniczne. Omówiono działania wpływające na zwiększenie pewności funkcjonowania i poprawę bezpieczeństwa działania sieci gazowych.
EN
The paper specifies characteristic features of polyethylene pipes which determine the safe exploitation of gas networks as well as the current requirements for component parts of the networks. There has been reported some experience gained from operational use of polyethylene gas networks in Poland. On the background, activity of Oil and Gas Institute in the field of qualification of plastic goods for this use has been shown. It covers: certification for safety mark, certification for compliance with Polish standards and technical approvals. Measures to improve reliability and safety of operational use of polyethylene gas networks have been reported.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 30.07.2001 r. (Dz.U. Nr 97/2001, poz. 1055), w oparciu o normę PN-EN 12007-2, stawia wymagania określenia "ciśnienia szybkiej propagacji pęknięć". Przedstawiono metodykę wyznaczania tego parametru. Zaprezentowano wyniki z badań rur polietylenowych klasy PE-80 i PE-100, przeprowadzonych w INiG w Krakowie (metoda S4). Zamieszczono wyniki badań laboratoryjnych, oraz najważniejsze wnioski z nich płynące.
EN
The decree of 30 July 2001 issued by the Minister of Economy, based on the standard PN-EN 12007-2, introduces the requirements for the determinations of the pressure rapid crack propagation. The methodology for the determination of this parameter has been presented. The results obtained on the base the research on polyethylene pipes of the PE-80 and PE-100 class, conducted in the Oil and Gas Institute in Kraków using the S4 method, were presented. In the study are presented results of the laboratory researches and the most important conclusions which were made.
W artykule przedstawiono metody symulacji statycznej sieci gazowej niskiego ciśnienia charakteryzującej się szybkimi zmianami ciśnienia I prędkości. Przedstawiono nieliniowe algebraiczne modele matematyczne służące do obliczania zależności pomiędzy spadkiem ciśnienia, strumieniem przepływającego gazu, wymiarami geometrycznymi rury gazociągu oraz właściwościami gazu.
EN
The article presents methods for the simulation of static low-pressure gas network is characterized by rapid changes in pressure and velocity. Presented nonlinear algebraic mathematical models for calculating the relationship between pressure drop, the gas flow stream, geometric dimensions of pipes and pipeline gas properties.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano model matematyczny nieizotermicznego przepływu gazu w rurociągach pod ciśnieniem. Zaprezentowany model pozwala na rozwiązanie typowych zagadnień w technice gazów technicznych i medycznych. Do rozwiązania został użyty prosty arkusz kalkulacyjny. Zagadnienie zilustrowano przykładem obliczeniowym.
EN
In the article mathematical model of non-isothermal gas flow under pressure have been described. Presented model gives a solution of typical problems in technical or medical gases discipline. As a tool a simple calculation sheet have been used. The problem is illustrated by an example.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy omówiono procedury obliczeń wytrzymałościowych rurociągów gazowych według obowiązujących norm. Wykazano różnice między procedurami obliczeniowymi oraz otrzymanymi wynikami zwłaszcza dotyczącymi minimalnej grubości ścianki. Przeprowadzono przykładowe obliczenia dla różnych wartości parametrów zadanych. Stwierdzono, że występują istotne różnice wyników otrzymanych wg różnych procedur obliczeniowych.
EN
The work considers procedures of strength calculations of gas pipelines according to obliging norms. It demonstrates differences between the calculation procedures and the results obtained related to the minimum thickness of the wall. The paper includes exemplary calculations carried out for different values of the parameters given. It has been affirmed, that significant differences occur between results obtained from different calculation procedures.
A concept of theoretical characteristic of gas meter is implemented and calculations of this characteristic for laminar and turbulent boundary layer are presented. Experimental verification of calculations and corrections to integral Head's method are given. Calculations of resistance with segregation on frictional and flow drag are characterized. Additionally, the analysis of kinematics of turbine rotor is made and operating characteristics under low and high pressure are calculated.
PL
Opracowano model teoretyczny gazomierza turbinowego, który uwzględnia szczegóły budowy wewnętrznej gazomierza turbinowego. Model ten wyjaśnia kształt charakterystyki niskociśnieniowej oraz tłumaczy zmianę właściwości metrologicznych gazomierza turbinowego ze zmianą ciśnienia mierzonego gazu. Dokonano eksperymentalnej weryfikacji obliczeń charakterystyki teoretycznej. Wprowadzono poprawki do procedury obliczeniowej charakterystyk teoretycznych gazomierza, dzięki czemu osiągnięto znaczną zgodność pomiędzy obliczeniami i eksperymentem. Wyliczono także charakterystyki teoretyczne przy wysokim ciśnieniu. Rozbudowano model gazomierza poprzez uwzględnienie w nim strat mechanicznych i przepływowych. Dokonano analizy strat występujących w gazomierzu turbinowym.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zmiany restrukturyzacyjne, jakie zaszły w ostatnim czasie w przemyśle gazowniczym na terenie całego kraju oraz wprowadzenie w życie nowego prawa energetycznego, przyspieszyły wdrożenie nowoczesnych metod sterowania. W Krajowej Dyspozycji Gazu oraz w sześciu oddziałach przedsiębiorstwa Gaz-System S.A. wdrożony został nowoczesny system sterowania gazociągami przesyłowymi TELEGYR firmy LANDIS&GYR, integrujący dotychczas użytkowane przez poszczególne oddziały skupione w PGNiG S.A. różnorodne systemy sterowania. W artykule została przedstawiona charakterystyka najczęściej stosowanych w kraju programów do symulacji statycznej i dynamicznej oraz programów dyspozytorskich i prognostycznych.
EN
Structural changes which have recently taken place in the gas industry throughout the entire country and the implementation of the new energy law accelerated of modern control methods. The National Gas Distribution Authority as well as 6 departments of the Gaz-SYSTEM S.A. company adopted a modern system of controlling transmission pipelines called TELEGYR, produced by LANDIS&GYR, which integrates the various control systems used so far by particular department of PGNiG S.A. The paper presents a characteristics of computer programs most frequently used in Poland for static and dynamic simulation, as well as of dispatcher and forecasting programs.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The algorithm for steady-state optimisation of large gas networks, based upon The Generalised Reduced Gradient method (GRG) is described. The networks can be of any configuration. The optimization is treated as a non-linear problem with non-linear constraints. It is assumed that the structure of the network is known, and such a network consists of compressor stations, valves and regulators, all of which must be on. The main goal of the described algorithms is to minimise running costs of the operating compressors. The investigation results are given and these have shown that the GRG is very effective method.
PL
W artykule opisano algorytm optymalizacji sieci gazowych w stanie ustalonym wykorzystujący metodę gradientu zredukowanego. Algorytm pozwala na optymalizację sieci o dowolnej strukturze topologicznej. Zadanie optymalizacji zostało sformułowane jako zadanie nieliniowe z nieliniowymi ograniczeniami. Przyjęto założenie, że struktura sieci optymalizowanej jest znana, tzn. jest wiadome które tłocznie, zawory, i regulatory pracują. Funkcją celu omawianego algorytmu jest minimalizacja kosztów eksploatacji tłoczni. Badania wykazały, że prezentowany algorytm cechuje się dużą efektywnością obliczeniową.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The algorithm for steady-state optimisation of large gas networks, based upon. The Generalised Reduced Gradient method (GRG) is described. The networks can be of any configuration. The optimisation is treated as a non-linear problem with non-linear constraints. It is assumed that the structure of the network is known, and such a network consists of compressor stations, valves and regulators, all of which must be on. The main goal of the described algorithms is to minimise running costs of the operating compressors. The investigation results are given and these have shown that the GRG is more effective than the Augmented Lagrangian Method. In addition, the GRG is faster and more convenient to calculate, whereas the Augmented Lagrangian Method requires a reliable initial estimate for the Lagrange multipliers. A number of recent publications are also described.
PL
W artykule omówiono algorytm optymalizacji statycznej sieci gazowej wysokociśnieniowej o dowolnej konfiguracji. Wykorzystano metodę gradientu zredukowanego. Problem został sformułowany jako zadanie nieliniowej optymalizacji z nieliniowymi ograniczeniami. Przyjęto założenie, że struktura pracy sieci jest zadana, to znaczy, że wiadomo, które elementy nierurowe (stacje przetłoczne, stacje redukcyjne, pojedyncze zawory) są włączone. Jako kryterium optymalizacji przyjęto koszty eksploatacji sprężarek pracujących w tłoczniach, zakładając, że koszty eksploatacji są liniowo zależne od mocy zużywanej do przetłoczenia określonej ilości gazu przy sprężaniu od ciśnienia ssania do ciśnienia tłoczenia. Ograniczenia równościowe uwzględniane w procesie optymalizacji to: - I prawo Kirchhoffa, - II prawo Kirchhoffa, - równanie przepływu. Ograniczenia nierównościowe wynikają z charakterystyk statycznych sprężarek, określonych warunków pracy pozostałych elementów nierurowych, a także konieczności dotrzymania wymaganych wartości parametrów (najczęściej ciśnienia) w wybranych punktach sieci. Rozwiązaniem zadania optymalizacji są takie parametry pracy poszczególnych tłoczni (ciśnienie ssania, ciśnienie tłoczenia oraz przepływ), które gwarantują dostawę gazu każdemu odbiorcy zgodnie z kontraktem, spełniają wszystkie ograniczenia narzucone na system, a jednocześnie minimalizują sumaryczne zużycie mocy przez agregaty sprężające gaz. Aby ocenić poprawność opracowanego algorytmu, wykonano badania testowe, wykorzystując do tego celu wybrane fragmenty sieci gazowej wysokociśnieniowej w Wielkiej Brytanii. W pierwszym przypadku sieć składała się z 37 rurociągów, 30 węzłów, 2 stacji przetłocznych oraz dwóch źródeł. Optymalne parametry pracy tłoczni otrzymano po 9 iteracjach. Końcowa wartość funkcji celu w stosunku do wartości startowej zmniejszyła się w procesie optymalizacji o ponad 48%. To samo zadanie rozwiązano metodą rozszerzonego Lagrangianu, uzyskując wyniki bardzo niewiele się różniące, przy czym w tym przypadku algorytm potrzebował aż 16 iteracji. Druga optymalizowana sieć przesyłowa składała się z 19 rurociągów, 23 węzłów, 3 stacji przetłocznych oraz 1 źródła. Algorytm optymalizacji potrzebował 19 iteracji, aby znaleźć optymalne parametry pracy poszczególnych stacji przetłocznych. Funkcja celu zmniejszyła się o ponad 56%. Rozwiązanie tego samego zadania metodą rozszerzonego Lagrangianu wymagało 27 iteracji. Przeprowadzone badania testowe wykazały pełną poprawność działania opracowanego algorytmu. Jednocześnie badania wykazały, że algorytm optymalizacji wykorzystujący metodę gradientu zredukowanego jest szybszy w każdej sytuacji od algorytmu opartego na mnożnikach Lagrange'a, w którym występują duże trudności związane z prawidłowym doborem startowych wartości mnożników.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Rury z tworzyw sztucznych wzmacniane włóknem szklanym stosowane są w Polsce głównie do kanalizacji deszczowej i sanitarnej w systemach zarówno grawitacyjnych, jak i ciśnieniowych. Ze względu na ich wysoką odporność chemiczną oraz wysokie parametry wytrzymałościowe mogą one być również używane do transportu węglowodorów. Uwarunkowane jest to jednak spełnieniem wysokich wymagań w zakresie odporności ogniowej oraz skutecznego odprowadzenia ładunku elektrostatycznego. W artykule omówiono wymagania dla tego typu rur na podstawie normy systemowej PN-EN ISO 14692 [6].
EN
Plastic pipes reinforced by glass fibers are used in Poland, mainly for gravitational and pressure drainage and sewerage systems. Due to their high chemical resistance and high strength parameters such pipes may also be used in transporting hydrocarbons. This is, however under the condition that they meet the high standards of fire resistance and effective discharging of electrostatic charges. The article describes the requirements for this type of pipe in accordance with standard PN-EN ISO 14692 [6].
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł opisuje ideę współdziałania systemów gazowego i elektroenergetycznego. Przedstawiono i przeanalizowano różne metody magazynowania energii elektrycznej. Wprowadzono koncepcję gazowej sieci inteligentnej. Gazowa sieć inteligentna umożliwia integrację różnych mediów energetycznych, w szczególności gazu i elektryczności, w sposób który pozwala na optymalizację efektywności działania systemów. Podstawowa cecha gazowej sieci inteligentnej to możliwość magazynowania energii. Magazynowanie energii w systemie gazowym pozwala na elastyczność w użytkowaniu i produkowaniu energii elektrycznej, ciepła czy zimna. Akceptacja innego gazu niż typowy gaz ziemny, elastyczność, nowe wykorzystanie paliw gazowych, to trzy funkcjonalności/usługi wysokiego poziomu, które może zapewnić gazowa sieć inteligentna. Pojawia się możliwość wprowadzania do systemu gazowego niewielkich ilości wodoru produkowanego z wykorzystaniem energii odnawialnych. Wzmocniona zostaje rola energetyki rozproszonej opartej o gaz ziemny. Pozwoli to na skonstruowanie w przyszłości zrównoważonego i ekonomicznego systemu energetycznego traktowanego jako całość.
EN
This paper describes the idea of interaction between gas and electricity systems. Different methods of power storage are described and analyzed. The concept of a smart gas grid that enables the integration of different energy media - especially for electricity and gas with the result, that the overall efficiency of the grid(s) is optimized is introduced. The key feature of the smart gas grid is its ability to store energy. This storage provides flexibility in the use of gas or production of electricity, heating and cooling. The acceptance of gas different from typical natural gas, flexible grids, smart gas utilisation - are 3 high level functionalities/services which could be ensured/provided by a smart gas grid. The possibility of placing/injecting a small amount of hydrogen into the gas system arises and enhances the role of the natural gas based energy distributed. This will enable the construction of a sustainable and economic energy system as a whole in the future.