Gasversorgung von Industrieanlagen: Optionen und Normen für die Gasversorgung von Fertigungsbetrieben

Was macht es erforderlich, ein Gasversorgungssystem zu einer Fabrik, einem Werk, einem Kombinat oder einem Kraftwerk zu verlegen? In erster Linie gewährleistet die Gasversorgung von Industrieanlagen eine unterbrechungsfreie Heizung.

Zweitens ermöglicht es eine kontinuierliche Warmwasserversorgung. Drittens kann Gas in verschiedenen technologischen Prozessen als Brennstoff eingesetzt werden, und einige Betriebe benötigen eine Dampfversorgung.

Wir werden erläutern, wie die Organisation von Wasserversorgungssystemen in Produktionsbetrieben erfolgt. In dem von uns vorgelegten Artikel werden die Optionen für den Aufbau von Gasversorgungssystemen und ihre nachgefragten Varianten detailliert beschrieben. Es werden die Kosten betrachtet, die für den Bau von Leitungen zur Zufuhr von Erdgas aufgewendet werden.

Optionen für gasförmige Brennstoffe

Die Hauptverbraucher von Gas sind Fabriken und Kraftwerke. Sie nutzen Gas als effizienten Brennstoff. Auch Unternehmen der chemischen, metallurgischen und Maschinenbauindustrie setzen Gas in technologischen Prozessen ein. In Städten stellt die Lebensmittelindustrie aktiv auf die Nutzung von Gas um.

Die Gasversorgung eines Industriebetriebs kann je nach Brennstoffquelle auf verschiedene Weise erfolgen. Große Industrieunternehmen nutzen eigene Gasquellen. In den meisten Fällen handelt es sich um Generatorgas, Kokereigas oder Hochofengas. Bei der Verarbeitung von Steinkohle fallen künstliche Gase an: Leuchtgas, Kokereigas und andere.

Die Wechselwirkung chemischer Elemente in Produktionsprozessen führt zur Freisetzung von Gas als Nebenprodukt. Wenn eine Unzulänglichkeit und ein Mangel an Ressourcen festgestellt wird, schließen sich Industriebetriebe häufig an die Hauptgasleitung an, in der Erdgas zugeführt wird: Standard- oder Begleitgas (Erdölbegleitgas).

Die Verkokung oder Pyrolyse von Steinkohle erfolgt durch Erhitzen auf sehr hohe Temperaturen. Die Öfen, in denen dieser Prozess abläuft, lassen keinen Sauerstoff hinein. Infolgedessen werden neben einer Reihe von Nebenprodukten auch gasförmige Verbindungen gewonnen.

Als beste Brennstoffoption für die Gasversorgung gilt Erdgas.

Dies wird durch die folgenden Vorteile begründet:

• niedriger Preis für Erdgas;
• hoher Heizwert;
• Möglichkeit eines schnellen und kostengünstigen Transports;
• geringe Menge an Schadstoffemissionen in die Luft bei der Verbrennung;
• vollständige Automatisierung der Verbrennung.

Gas hat gegenüber anderen Brennstoffen den Vorteil, dass es hauptsächlich über Pipelines geliefert wird.

Dies ermöglicht den Eigentümern von Industrieunternehmen, Flächen, die für feste Brennstoffe und deren Abfälle vorgesehen sind, freizumachen. Auch entfällt die Notwendigkeit, Fahrzeuge für den ständigen Transport großer Brennstoffmengen zu besitzen.

Arten von Gasversorgungssystemen

Industrieunternehmen können mit mehreren Schemata vergast werden, die sich je nach den Planungsbedingungen jedes einzelnen Objekts unterscheiden.

Die Anwendung eines bestimmten Gasversorgungsschemas oder die Kombination mehrerer Schemata wird durch die individuellen Planungsbedingungen bestimmt. Die Kombination von Schemata wird in der Regel dann geplant, wenn der Gasbedarf in den Werkhallen des Unternehmens stark variiert.

Einstufige Gasversorgungssysteme werden in Fällen geplant, wenn:

• der Anschluss des Unternehmens an die städtische Gasleitung mit niedrigem Druck geplant ist;
• der Anschluss eines Industrieunternehmens an das städtische Gasnetz über eine zentrale Gasregelstation vorgesehen ist, wenn ein niedriger Druck in der Gasleitung des Objekts erforderlich ist;
• der Anschluss eines Industrieobjekts an die städtischen Netze durch Verbindung mit der zentralen Anlage über eine Gasverteilerstation mit zukünftigem mittlerem Gasdruck in den Rohren entwickelt wird.

Die Installation von zweistufigen Systemen ist in folgenden Fällen vorgesehen:

• beim Anschluss von werkseigenen Gasverteilanlagen eines Industrieobjekts an die städtische Gasleitung über Verteilerstationen mit mittlerem und niedrigem Druck in den werkseigenen Gasleitungen;
• beim Anschluss von werkseigenen Gasverteilanlagen eines Industrieunternehmens an das städtische Gasnetz mit mittlerem Druck bei mittlerem Druckniveau in den werkseigenen Gasleitungen;
• beim Anschluss von werkseigenen Gasverteilanlagen an die zentrale Gasverteilerstation der städtischen Netze bei mittlerem Druckniveau in den Zwischenwerksgasleitungen und niedrigem Druckniveau in den werkseigenen Gasleitungen;
• beim Anschluss von Werkstattgasverteilanlagen an die zentrale Gasverteilungsstation der städtischen Netze bei mittlerem Gasdruck in den Zwischenwerkgasleitungen und bei mittlerem Druck in den Werkgasleitungen.

Bei der Planung eines Gasversorgungssystems für ein einzelnes Industrieunternehmen stehen Ingenieure oft vor der Notwendigkeit, grundlegende Schemata an die spezifischen Bedingungen des zu vergasenden Objekts anzupassen.

Zentrale Gasversorgung von Industriebetrieben

Industrielle Gasversorgungssysteme umfassen eine Reihe von Komponenten.

Zu den Hauptbestandteilen gehören:

• Gasleitungseinführungen in das Betriebsgelände;
• Netz von Zwischenwerksgasleitungen;
• Innerbetriebliches Gasversorgungssystem;
• Regelstationen und -anlagen;
• Geräte zur Messung des Gasdurchflusses;
• Verbindungsgasleitungen von gasverbrauchenden Geräten.

Die Vergasung durch Anschluss an eine Hauptgasleitung ist typisch für die größten Werke – die Flaggschiffe der industriellen Produktion. Die überwältigende Mehrheit kleiner und mittlerer Industriebetriebe nutzt die städtische Gasversorgung.

Die Verlegung der Rohrleitung erfolgt streng nach der technischen Lösung im Projekt. Dabei werden alle Besonderheiten und individuellen Bedingungen der Rohrverlegung berücksichtigt. Als tragende Elemente werden bei der Verlegung hauptsächlich Erdaufschüttungen oder Stützen verwendet.

Die Gasversorgung von Industrieanlagen erfolgt über ein ringförmiges Verteilernetz. Es gibt drei Druckstufen: Hochdruck, Mitteldruck und Niederdruck. Die meisten Werke und Fabriken werden aus dem ringförmigen Verteilernetz mit Hoch- und Mitteldruck versorgt. Nur wenige kleine städtische Industriebetriebe kommen mit Niederdruck aus.

Zu großen Industrieanlagen werden zwei Zuleitungen von verschiedenen Hauptleitungen geführt, die dann auf dem Gelände der Anlage zusammengeführt werden. Die Rohrleitungen, die Gas zur Anlage transportieren, werden oberirdisch oder unterirdisch verlegt.

Oberirdische Rohrleitungen sind die beliebtere Variante, da sie leichter zu inspizieren und zu warten sind. Im Falle von Gaslecks sind solche Rohrleitungen weniger gefährlich. Außerdem unterliegen sie nicht dem ständigen Korrosionsprozess.

Sie werden auf Stützen installiert oder entlang feuerfester Außenwände und Bauwerke verlegt. Die Verlegehöhe wird durch normative Dokumente geregelt.

Oberirdische Gasleitungen transportieren Brennstoff unter Bedingungen eines unbeständigen thermischen Regimes. Sie dürfen entlang der Außenwände von Gebäuden installiert werden, in denen sich Produktionsräume der Kategorien G und D befinden. Auch die Verlegung auf feuerfesten Belägen von Räumen der ersten und zweiten Feuerwiderstandsklasse ist möglich.

Entlang der Rohrleitung werden mehrere Hähne oder Schieber mit Linsenkompensator installiert: einer außerhalb des Industriegebäudes und mehrere – je nach den Bedürfnissen des Unternehmens – direkt auf dem Gelände der Anlage.

In großen Werken hat jede Zwischenwerksgasleitung einen separat entwickelten Plan, der in Abhängigkeit vom Gasverbrauchsniveau erstellt wird. Die Pläne der Zwischenwerksgasleitungen unterscheiden sich im Wesentlichen durch Anzahl, Standort und Typ der Gasregelstationen.

In kleinen Fabriken, die aus einem ringförmigen Verteilernetz mit Niederdruck versorgt werden, werden in der Regel keine Gasregelstationen installiert, jedoch ist die Montage einer Gasdurchflussmessstation erforderlich.

Wenn der Druck höher als erforderlich ist, wird auf dem Betriebsgelände eine zentrale Gasverteilerstation installiert. Das Gerät reduziert den Druck auf das im Unternehmen erforderliche Niveau.

Falls in einer Werkhalle ein anderer Druckwert erforderlich ist, wird dort eine Gasverteileranlage installiert, mit deren Hilfe die Druckwerte geregelt werden können.

Moderne Ingenieursentwicklungen ermöglichen den Einsatz neuer Anlagen. Die Steuerung der Gaszufuhr und -verteilung durch die Systemrohre wird erheblich vereinfacht, sodass nachteilige Folgen bei Lecks und unvorhergesehenen Störungen vermieden werden können.

Wenn in jeder Werkhalle des Unternehmens ein individuelles Druckniveau erforderlich ist, ist die Möglichkeit vorgesehen, eine Gasleitung in jede einzelne Werkhalle zu führen. Dazu muss vorher eine Gasverteileranlage installiert sein.

Der Gasverbrauch in verschiedenen Unternehmen ist ungleichmäßig und von vielen Faktoren abhängig. In der Regel findet ein verstärkter Ressourcenverbrauch tagsüber statt, wenn die wichtigsten technologischen Prozesse in den Fabriken und Betrieben durchgeführt werden.

An Werktagen ist der Gasverbrauch in den meisten Industriebetrieben höher als an Wochenenden. Einige Fabriken arbeiten jedoch ohne technologische Stillstände.

Für die Berechnung des Gasverbrauchs ist es wichtig, die Saisonalität zu berücksichtigen. Im Winter ist der Ressourcenverbrauch in kalten Regionen um ein Vielfaches höher als im Sommer. Aufgrund der Ungleichmäßigkeit des Gasverbrauchs treten eine Reihe von Problemen auf.

Im Sommer arbeiten entfernte Gasleitungen nicht mit voller Kapazität, während im Winter die Notwendigkeit besteht, die Gaszufuhr zu bestimmten Abschnitten zu reduzieren oder ganz einzustellen.

Dank der Möglichkeit, einen Gastank mit passendem Volumen auszuwählen, haben Industrieunternehmen die Möglichkeit, eine effiziente und unterbrechungsfreie Gasversorgung zu organisieren. Beim Kauf eines Gastanks sollte auf seine Übereinstimmung mit europäischen Qualitätsstandards geachtet werden.

Bei der Einrichtung autonomer Gasversorgungsnetze für Unternehmen, die in einem für die Verlegung von Gasleitungen unzugänglichen Gebiet liegen, werden spezielle Behälter – Gastanks – verwendet, die für Industrieanlagen bestimmt sind. Diese Option wird auch angewendet, wenn die Einrichtung einer Standard-Gasleitung unwirtschaftlich ist.

Um die Ressource im Sommer vollständig nutzen zu können, werden Pufferabnehmer installiert, die mit mehreren Brennstoffarten betrieben werden können. Sie sind auf einen schnellen Wechsel des Aggregats vom Verbrauch einer Ressource zu einer anderen ausgelegt.

Autonome Gasversorgung von Organisationen

Wenn sich ein Unternehmer fragt, wie er sein Unternehmen mit Gas versorgen kann, ist eine der möglichen Lösungen der Anschluss an die zentrale Gasversorgung. Das Gesetz sieht jedoch auch die Möglichkeit der Nutzung autonomer Gasquellen vor.

Zu den Vorteilen der autonomen Gasversorgung zählt die Senkung des Gasverbrauchs aus dem allgemeinen Netz. Die Kosten für die Einrichtung eines autonomen Gasspeichers sowie die Kosten für die Installation eines Gastanks auf einem Grundstück im Grünen sind deutlich niedriger als die Ausgaben für die Verlegung von Rohren und den Anschluss an die zentrale Hauptleitung.

Solche Systeme werden zu folgenden Zwecken eingesetzt:

• Versorgung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit dem notwendigen Brennstoff für die effiziente Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie;
• Zufuhr von Brennstoff zu Gas-Infrarotheizungen;
• Sicherstellung des kontinuierlichen Betriebs von Gasgeneratoren;
• Versorgung von gasbetriebenen Heizkesseln mit dem notwendigen Brennstoff.

In Industriebetrieben kann Gas als primärer Energieträger oder als Ressource für den Betrieb eines Notstromversorgungssystems verwendet werden. Im zweiten Fall werden Gastanks angeschafft, die streng nach den Normen GOST und SNiP installiert werden müssen.

Die Gehäuse der Gastanks werden mit einer Schutzschicht überzogen, die elektrochemische Korrosionsprozesse verhindert.

Die meisten Arten von Gastanks sind für die unterirdische Aufstellung vorgesehen. Diese vorteilhafte Lösung spart Produktionsfläche und ermöglicht die Nutzung der oberirdischen Fläche für andere Zwecke. Unterirdische Anlagen werden mit einer bereits in der Produktion vorgesehenen Schutzschicht überzogen.

Zur notwendigen Ausrüstung für die autonome Gasversorgung vor Ort gehören:

• Flüssigkeits- oder elektrische Verdampfer, die zusätzlich mit einer Regelgruppe ausgestattet werden. Sie erhöhen die Auslegungsleistung.
• Mischer, die an den Rohrleitungen von an die zentrale Leitung angeschlossenen Betrieben installiert werden;
• Kondensatablass, der das Entfernen von Kondensat ermöglicht;
• Gasleitungen für verschiedene Phasen von Gasgemischen;
• Kondensatsammler, die Kondensat aus der Rohrleitung sammeln und zu den Verdampfern oder Entsorgungsvorrichtungen ableiten;
• Steuerungssystem zur Automatisierung der Überwachung des Tanklagers.

Tankanlagen haben folgende Betriebsschema:

• Befüllung mit Flüssiggas;
• Lagerung von Flüssigbrennstoff unter Druck im Tank;
• Zufuhr der flüssigen Phase zum Verdampfer;
• Umwandlung der flüssigen Phase in die Dampfphase;
• Zufuhr der Dampfphase zu den Geräten und Brennern.

Die Gaszufuhr zum Verdampfer erfolgt mittels Pumpen. Der Tankkomplex muss zwingend mit einem automatischen Kontrollsystem ausgestattet sein.

Zu den Nachteilen von unterirdischen Gastanks gehören die hohen Kosten für die Installation und mögliche Risiken. Wenn die Anlage nicht ausreichend isoliert ist, kann sie einfrieren. Es gibt auch unseriöse Anbieter, die ungereinigtes Gas einfüllen. Die Arbeit mit Gas erfordert stets große Aufmerksamkeit.

Die Vorgehensweise bei der Vergasung eines Industriebetriebs hängt nicht davon ab, ob Gas als Hauptenergieträger oder als Brennstoff für die Notstromversorgung verwendet wird. Für die Vergasung eines Unternehmens müssen eine Reihe aufeinanderfolgender Maßnahmen durchgeführt werden.

Bereits in der Planungsphase wird der Begriff „Vergasung eines Unternehmens“ präzisiert und konkretisiert. So werden in der Dokumentation die nacheinander zu vergasenden Bereiche aufgeführt: Betriebsmittel, Kommunikationssysteme, Werkstatt und Unternehmen.

Zunächst ist ein Antrag beim Planungsinstitut einzureichen. Dort werden wärmetechnische Berechnungen durchgeführt und der Brennstoffbedarf des zu vergasenden Objekts in Abhängigkeit von den technologischen Bedingungen im Unternehmen ermittelt.

Der nächste Schritt ist das Senden eines Schreibens an die regionale Gasverteilungsorganisation. Dieses sollte die Bitte um Ausstellung einer Bescheinigung enthalten, die die technische Möglichkeit des Anschlusses des Industrieobjekts an die regionalen Gasnetze bestätigt.

Dem genannten Satz von Unterlagen sind ein Lageplan und die im Planungsinstitut durchgeführte wärmetechnische Berechnung beizufügen.

Eine zwingende Voraussetzung bei der Installation einer Gasversorgungsanlage ist die Einrichtung eines Gasdurchflussmesspunktes. Der angezeigte Brennstoffverbrauch ermöglicht nicht nur die Verfolgung und Berechnung von Kennzahlen und zukünftigen Kosten, sondern hilft auch, Lecks an für das Auge unzugänglichen Stellen zu erkennen.

Bei der regionalen Gasverteilungsorganisation wird ebenfalls eine Bescheinigung über die technische Möglichkeit eingeholt, das Unternehmen an die Gasverteilernetze anzuschließen.

Um die technischen Bedingungen für die Gasifizierung in der technischen Planungsabteilung der Planungsorganisation, die das Projekt und den Kostenvoranschlag erstellt, zu erhalten, ist eine Genehmigung für die Verwendung von Erdgas als Brennstoff erforderlich.

Es wird außerdem ein dreiseitiger Vertrag zwischen dem Gaslieferanten, dem Verbraucher und der Gasverteilungsorganisation unterzeichnet. Nach Erhalt aller Unterlagen und Genehmigungen erfolgt die Installation und Montage aller Systeme und Geräte sowie die eigentliche Inbetriebnahme des Gases.

Kosten für die Gasversorgungsdienstleistung

Die Nutzung von Erdgas zeichnet sich durch Wirtschaftlichkeit, unterbrechungsfreie Versorgung und hohe Umweltfreundlichkeit aus. Wenn die Eigentümer und Verantwortlichen von Industrieunternehmen, Werken und Fabriken die zukünftigen Vorteile der Vergasung erkennen, stellen sie sich die Frage nach den Kosten für die Errichtung von Gasleitungen.

Ähnliche Fragen stellen auch Eigentümer von Privathäusern, die die Anschlusskosten genauso beunruhigen wie Führungskräfte und Vorstände von Unternehmen. Im Grunde sind die Ausgabenposten für private und gewerbliche Verbraucher ähnlich, der Unterschied liegt hauptsächlich in den Tarifen.

Die Verlegung einer Gasleitung ist nur möglich, wenn die technische Möglichkeit durch den Gasverteilnetzbetreiber bestätigt wurde. Nach der Entscheidung über die Zulässigkeit des Anschlusses an die Gasleitung wird ein Kostenvoranschlag für die Durchführung der Arbeiten erstellt.

Einerseits können Sie die erforderlichen Dokumente persönlich sammeln. Dabei werden Sie auf Probleme bei der Dokumentation stoßen, investieren persönliche Zeit und Geld und müssen sich in alle Prozesse einarbeiten. Die Montage der Gassysteme selbst muss gemäß den von den Behörden genehmigten Normen und Regeln erfolgen.

Solche Arbeiten können nur Unternehmen durchführen, die auf den Bau von Gasleitungen spezialisiert sind. Sie können die Dienste kleiner Teams, Auftragnehmer oder großer Dienstleistungsteams in Anspruch nehmen.

Andererseits gibt es auf dem Markt eine Reihe von Unternehmen, die umfassende Dienstleistungen für die Einrichtung der Gasversorgung von Industrie- und Gewerbebetrieben anbieten. Diese Organisationen führen für einen vorab vereinbarten Betrag das gesamte Leistungsspektrum durch, einschließlich der Dokumentation, des Kaufs von Geräten und der Installation aller Systeme.

Qualitativ hochwertige Gesamtdienstleistungen für die Gasleitungsverlegung mit schrittweiser Begleitung von der Planung bis zur Inbetriebnahme aller Systeme werden nur von zertifizierten Unternehmen angeboten. Wenn Sie sich an inkompetente Fachleute wenden, kann der Arbeitsfortschritt bereits in der Anfangsphase ins Stocken geraten.

Natürlich sind die Dienstleistungen solcher Unternehmen nicht billig. Sie garantieren jedoch eine hohe Arbeitsqualität und führen Aufträge in kürzester Zeit aus.

Die Kosten der Dienstleistungen spezialisierter Unternehmen variieren je nach einer Reihe von Faktoren:

• Leistung der installierten Geräte, gemessen in kW;
• Anzahl der Objekte auf dem Firmengelände, die mit Gas versorgt werden;
• Vorhandensein und Anzahl der technologischen Gasverbrauchsgeräte;
• geplante Länge der Gasleitung, gemessen in Metern;
• geologische Bedingungen der Trasse, auf der die Gasleitung verlegt wird.

Um bei der Gasversorgung zu sparen, sollten Sie die folgenden Tipps beachten:

• Die Isolierung gasführender Konstruktionen reduziert die Wärmeverluste beheizter Objekte und die erforderliche Leistung der Geräte;
• Die Installation moderner Heizanlagen amortisiert sich aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz in kurzer Zeit;
• Wenn sich Industrieobjekte in der Nachbarschaft befinden, sollten Sie über eine gemeinsame Planung der zuführenden Gasleitungen nachdenken;
• die optimale Trasse und die Verlegeart der Gasleitungen berechnen.

Im Durchschnitt dauert die Durchführung aller Phasen, von der Planung bis zur Inbetriebnahme der Gasversorgungssysteme, 12 bis 15 Monate.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Wie wählen und installieren Sie einen Gastank:

Verlegung der Gasleitung unter der Erde:

Die Verlegung von Gasleitungen und angrenzenden Gassystemen zu Industrieanlagen ist ein komplexer und mehrstufiger Prozess. Für eine erfolgreiche Umsetzung müssen viele Nuancen und Besonderheiten berücksichtigt werden. Zudem sind erhebliche finanzielle Investitionen für den Kauf der Ausrüstung und die Bezahlung der Installationsarbeiten erforderlich.

Die ausgegebenen Mittel amortisieren sich jedoch bereits in naher Zukunft. Dies liegt an den niedrigen Kosten für Erdgas, dem guten Preis-Leistungs-Verhältnis und der hohen Umweltfreundlichkeit. Das Unternehmen muss keine teure Filterausrüstung kaufen, um die Umwelt nicht zu belasten.

Es werden mehrere mögliche Probleme hervorgehoben, mit denen das Unternehmen konfrontiert wird. Es kann zu Schwierigkeiten bei der Einholung von Genehmigungen und Lizenzen kommen. Außerdem muss die Zustimmung der Grundstückseigentümer eingeholt werden, über deren Grundstück die Rohrleitung verlegt wird. Alle Probleme lassen sich bei Wahl des richtigen Ansatzes leicht lösen.

Da die Arbeit mit Gas in erster Linie Verantwortung und Qualifikation erfordert, ist es wichtig, einen guten Auftragnehmer zu wählen. Es wird empfohlen, mit Unternehmen zusammenzuarbeiten, die über positive Erfahrungen in der Verlegung von Gasleitungen verfügen. Das Unternehmen muss alle Feinheiten der Arbeit kennen und sich seiner Verantwortung bewusst sein.

In komplexen Situationen muss mit den staatlichen Aufsichtsbehörden zusammengearbeitet und deren Anforderungen und Empfehlungen müssen befolgt werden. Auch Änderungen während des Verlege- und Montageprozesses sind möglich.