Sušení plynovodů před uvedením do provozu

 

 

 

 

 

PředchozíNásledující

Důvody pro vysušení plynovodu po výstavbě

Voda uvnitř provozovaného plynovodu je zdrojem řady problémů.

U středotlakých plynovodů je to především zamrzání regulátorů v zimních měsících, nepříjemné jak pro zákazníka, který je náhle zbaven možnosti topit, tak pro plynárenskou společnost, protože takto vyvolané výjezdy pohotovostních čet značně zatěžují ekonomiku dodávky plynu.

U vysokotlakých plynovodů je to vedle problémů v regulačních stanicích i tvorba hydrátů zemního plynu, které dovedou za provozu ucpat dokonce i plynovod velkého průměru.

Kromě těchto provozních nepříjemností je však voda ve vysokotlakém plynovodu především přímým zdrojem nebezpečí havárie. Vnitřní koroze způsobená volnou vodou byla objevena již na mnoha plynovodech.

Daleko nebezpečnější důsledek přítomnosti volné vody uvnitř plynovodu dopravujícího běžně upravený zemní plyn však byl prokázán teprve v posledních letech. Vnitřní koroze pod napětím (stress corrosion cracking – SCC) může způsobit úplné selhání rozsáhlých úseků plynovodu již po několika málo letech provozu, a přitom v současné době neexistuje žádná spolehlivá metoda, kterou by bylo možné vznik a počátky rozvoje SCC na vnitřní stěně potrubí detekovat.

Zdroje vody uvnitř potrubí

Voda se do potrubí před uvedením do provozu dostává zpravidla kvůli pracovní nekázni při výstavbě, v některých případech je však výskyt vody v potrubí přímým důsledkem technologie stavby. Například při pokládání shybek velkých průměrů je zaplavení potrubí nezbytné. Voda se do potrubí dostává také v průběhu tlakových zkoušek. U tlakových zkoušek vodou je výskyt vody v potrubí samozřejmý, nelze však opominout ani tlakové zkoušky vzduchem, kdy v potrubí po jeho natlakování zpravidla vykondenzuje voda obsažená ve vzduchu.

I když se voda z potrubí částečně odstraní při čištění potrubí před tlakovými zkouškami, významný podíl vody z potrubí nelze odstranit ani opakovaným mechanickým čištěním nasákavými čisticími písty, protože voda je vázána na stěnu potrubí kapilárními silami. Tuto vodu nelze odstranit jinak, než speciálními metodami sušení potrubí.

CEPS provádí sušení potrubí před uvedením do provozu oběma metodami, které jsou v současné době ve světě používány – sušení extrémně předsušeným vzduchem a sušení vakuem. Obě technologie lze nasadit i pro sušení technologických objektů (měřicí stanice, propojovací technologické uzly a podobně) nebo i jednotlivých technologických zařízení, u nichž se vyžaduje vysoké vysušení (chemické aparatury, rozvaděče s vysokým napětím, vysokovýkonové parní turbíny atd.).

Sušení potrubí extrémně předsušeným vzduchem

Metoda sušení potrubí extrémně předsušeným vzduchem je vhodná pro potrubí z oceli i z plastů, stejně jako pro technologická zařízení. Do sušeného zařízení je dmychán vzduch, který je ve speciální jednotce na molekulovém sítu vysušen na teplotu rosného bodu vody pod −80 °C. Voda přítomná v sušeném zařízení se do takto předsušeného vzduchu odpařuje a je jím vynesena ven.

Jednotka je v kontejnerovém uspořádání a může být převážena na terénním automobilu s vysokou průchodivostí, takže je schopna dopravy po stavebním pruhu budovaného potrubí.

Druhá sušicí jednotka s výkonem 650 m³ vysušeného vzduchu za hodinu se používá pro potrubí menších průměrů.

Pracovní tlak sušicích jednotek 4 až 8 bar umožňuje protlačovat sušeným potrubím v průběhu prací porézní čisticí elementy, čímž je dosahováno zmíněné vysoké rychlosti sušení. U potrubí větvených, s velkými změnami dimenze nebo u technologických zařízení – tedy tam, kde nelze porézní elementy zařízením protlačit – je doba sušení přiměřeně delší. Vysušení složitého potrubního uzlu po vypuštění vody po tlakové zkoušce tak trvá až několik dní.

Sušení vakuem

Metoda sušení potrubí vakuem využívá všeobecně známého fyzikálního jevu – s poklesem tlaku klesá i bod varu kapalin. Při absolutním tlaku okolo 2 kPa se voda vaří již při teplotě zeminy obklopující potrubí. Zbytková voda v potrubí se tedy odpaří a jako pára je odsávána z potrubí.

V případě profilu potrubí plného vody nebo jiných uzavřených prostor je potřeba proces sušení velmi pečlivě řídit, aby nedošlo k zamrznutí vody. Při příliš vysoké rychlosti odčerpávání vzdušiny z potrubí by se nestačilo výparné teplo vody doplňovat přestupem přes stěnu trubek, ale odebíralo by se z vody v potrubí. To by následně vedlo k tomu, že by voda místo odpaření v potrubí zamrzla a mohla by poškodit uzavřené profily.

Pokud je v potrubí pouze málo vody – vlhkost, nebo malé kaluže, lze sušit vakuem naplno i se zamrznutím vody. V takovém případě se pokračuje sušením z pevné fáze, tedy sublimací. Výhodou tohoto postupu je dosažení vyššího teplotního spádu v okolí potrubí, tedy vyššího přísunu tepla do systému. Potrubí se však může chovat jako zdánlivě vysušené, ale po uvedení do provozu zmrzlá voda postupně roztaje a problémy s ní spojené se obnoví. Proto je třeba pečlivě dodržovat kontrolní prodlevy sušení, což však může dobu operace významně prodloužit.

Sušení vakuem je vhodné i pro komplikované vnitřní rozvody

Metoda sušení potrubí vakuem je vhodná zejména pro členitá ocelová potrubí a potrubní objekty. U potrubí nad DN 500 je vždy třeba posoudit tvarovou stabilitu trub při vysokém podtlaku.

Sušení vakuem lze aplikovat i na některá potrubí z plastů.

Ve srovnání s technologií sušení potrubí předsušeným vzduchem za podmínek, kdy lze použít protlačování porézních elementů, je sušení vakuem významně pomalejší. Pokud však porézních elementů při sušení předsušeným vzduchem kvůli členitosti trasy nebo změnám dimenze potrubí použít nelze, může být sušení vakuem zejména u složitějších potrubních uzlů naopak rychlejší.

Společnost CEPS disponuje několika jednotkami, z nichž každá má výkon až 200 m³ za hodinu. V případě potřeby mohou jednotky pracovat paralelně.

Sušení vakuem je velmi vhodné pro sušení členitých ocelových distribučních sítí, protože kromě vlastního vysušení výrazně usnadňuje i napuštění potrubí plynem. Plyn se napouští do vakua, takže vůbec nehrozí riziko vzniku třaskavé směsi, a potrubí proto není třeba odvzdušňovat.