Gas-Kondensatabscheider an der Gasleitung: Aufbau und Zweck des Kondensatsammlers + Nuancen der Montage und Wartung

Planen Sie, Ihr Haus mit Gas zu versorgen? Vielleicht installieren Sie ein autarkes Gasversorgungssystem mit einem Gastank? In diesem Fall müssen Sie über Gas-Kondensatabscheider Bescheid wissen.

Sie helfen, viele Probleme bei der Nutzung von Gas zu vermeiden und verlängern die Lebensdauer der gasverbrauchenden Geräte sowie der Gasleitung und der Schornsteine. Ein richtig ausgewählter und installierter Kondensatabscheider verbessert die Gasqualität erheblich und gewährleistet die Sicherheit des gesamten Systems.

In diesem Artikel erklären wir, welche Funktionen Kondensatabscheider an der Gasleitung erfüllen, was sich in ihnen absetzt, welche Arten es gibt und wie sie sich unterscheiden, wie das Funktionsprinzip dieser Armatur ist, wie sie installiert und gewartet werden.

Wozu dient ein Kondensatabscheider an der Gasleitung?

Sowohl Methan als auch das verflüssigte Propan-Butan-Gemisch benötigen zusätzliche Reinigung. Dies ist auf die Lager- und Nutzungsbedingungen sowie die Unvollkommenheit der Gasverteilungssysteme zurückzuführen.

Die Verunreinigungen in Gasen können verschieden sein:

1. Wasser kann beim Bau, bei der Prüfung und Spülung der Gasleitung sowie durch kleinste Löcher oder Ritzen in die Leitung gelangen. Es begünstigt die Korrosion von Stahl und zerstört den Schornstein.
2. Butan (flüssig) kann aus dem Propan-Butan-Gemisch rekondensieren. Es verdampft nicht und steigt bei Minusgraden, bei Frost, nicht in der Gasleitung auf. Flüssiges Butan bildet in einem Gasbrenner eine Flamme und verursacht in einem Kessel einen Stillstand oder eine Explosion.
3. Kleine Feststoffpartikel können aus Tanks und Rohrleitungen des Systems in das Gas gelangen, insbesondere wenn diese nicht neu sind und innen ein Korrosionsprozess begonnen hat. Sie verstopfen die Düsen.

Jede dieser Verunreinigungsarten ist auf ihre Weise gefährlich. Wasser, flüssiges Butan bildet in einem Gasbrenner eine Flamme und verursacht in einem Kessel eine Explosion; feste Partikel verstopfen die Düsen.

Für die Filtration, Ansammlung und Ableitung von Fremdeinschlüssen ist der Kondensatabscheider zuständig.

Der Kondensatsammler besteht aus folgenden Komponenten: 1) Gasleitung; 2) Druckausgleichsleitung; 3) Absperrarmatur; 4) Spülrohr; 5) Kondensatableiter; 6) Kondensatbehälter, der unter der Gasleitung installiert ist.

Im Kondensatsammler sammelt sich alles Schwere, einschließlich flüssigem Butan, und verhindert so gefährliche Situationen, die dieses hervorrufen könnte.

Aufbau und Funktionsprinzip des Abscheiders

Kondensatsammler für Niederdruck unterscheiden sich grundlegend von Armaturen, die für den Betrieb mit Gasleitungen mittleren oder hohen Drucks ausgelegt sind.

Es handelt sich um einen vertikalen zylindrischen Behälter mit konvexem oder konischem Boden, an dessen oberen Seitenwänden beidseitig Anschlussstutzen für die Verbindung mit der Gasleitung angeschweißt sind und durch dessen Deckel ein Rohr zur Erdoberfläche unter eine spezielle Abdeckung – einen Deckel – zur Absaugung des Kondensats geführt wird.

Das Gas strömt durch den oberen Teil des Behälters von einem Anschlussstutzen zum anderen, während alle flüssigen oder festen Verunreinigungen daraus auf den Boden sinken. In solchen Systemen reicht der Gasdruck nicht aus, um die Flüssigkeit durch das Rohr des Aggregats zu drücken, und sie muss mit einer Pumpe abgesaugt werden, ähnlich wie Sie ein Getränk aus einem Glas durch einen Strohhalm trinken.

Bei oberirdischen Kondensatsammlern befindet sich das Ablaufrohr manchmal unten, und das Kondensat wird beim Öffnen des Hahns einfach durch die Schwerkraft abgelassen.

Kondensatsammler für mittleren und hohen Druck sind Ausdehnungsbehälter, in denen das Gas sozusagen absetzt. Durch die deutliche Vergrößerung des Querschnitts im Vergleich zu den Gasleitungsrohren sinkt die Strömungsgeschwindigkeit, und alle schweren flüssigen und festen Partikel haben Zeit, sich abzusetzen.

Der Hauptteil des Aggregats – der Sammelbehälter – ist ein zylindrischer Behälter mit konvexen Enden, ähnlich einem Tank. Oben sind zwei Stutzen abgeführt: Durch den ersten fließt das Kondensat von selbst aus der Rohrleitung, und durch den zweiten wird das Gas, das zusammen mit der Flüssigkeit in den Kondensator gelangt ist, in die Rohrleitung zurückgeführt.

Das Spülrohr zur Entfernung des Kondensats in Geräten für mittleren oder hohen Druck ist unbedingt mit einem Hahn ausgestattet – nicht mit einem Stopfen wie in der ersten Variante. In manchen Fällen kann der Gasdruck im System ausreichen, um das gesamte Kondensat beim Öffnen des Hahns zu entfernen. Dies ist häufiger der Fall bei Kondensatsammlern, die auf der Erdoberfläche installiert sind.

In unterirdischen Behältern steigt die angesammelte Flüssigkeit nur bei einem Druck von mindestens 15–20 kPa von selbst durch das Ablaufrohr auf und spritzt in einen speziellen Behälter. Dabei kann sie an der Erdoberfläche gefrieren, wodurch nicht nur der Kondensatabfluss unterbrochen wird, sondern auch das Rohr, in dem dies geschieht, bis zum Reißen beschädigt werden kann.

Um ein Einfrieren im Winter zu vermeiden, ist in unterirdischen Kondensatabscheidern für hohen und mittleren Druck ein weiterer, mit Gas gefüllter Steigrohr vorgesehen, der parallel zum Ableitungsrohr installiert ist. Es ist mit dem Hauptrohr an der Erdoberfläche verbunden und erzeugt einen Gegendruck, der das Austreten von Flüssigkeit bei Frost verhindert.

Darüber hinaus sind solche Kondensatsammler in der Regel mit Zusatzausrüstung ausgestattet. Dies kann ein Manometer zur Überwachung des Drucks im Behälter, ein Flüssigkeitsstandsensor, der anzeigt, wie viel Kondensat bereits gesammelt wurde, und ein Füllstandsanzeiger sein, der den Befehl gibt, die Anlage zu warten und die gesammelte Flüssigkeit abzulassen.

Nicht selten ist in solchen Anlagen eine Vorrichtung zur automatischen Flüssigkeitsentfernung. Bei dem vor dem Kompressor installierten Kondensatabscheider schaltet der Füllstandsanzeiger den Kompressor automatisch ab.

Empfehlungen zur Auswahl von Kondensatabscheidern

Abhängig von den Parametern Ihrer Gasleitung wird auf dem Markt eine große Auswahl an Kondensatabscheidern für die Gasleitung angeboten. Einige Hersteller sind bereit, ein Gerät jeder Modifikation nach Ihrem persönlichen Auftrag zu fertigen, das genau allen Anforderungen entspricht, falls kein passendes Modell in der angebotenen Produktpalette vorhanden ist.

Gassysteme sind vielfältig in Form, Druck, Betriebsbedingungen, Befüllung, Betriebsbedingungen – es gibt viele Kombinationsmöglichkeiten dieser Parameter. Und daher sind die Varianten von Kondensatabscheidern für Gasleitungen nicht geringer.

Ein falsch ausgewähltes Gerät wird die ihm übertragenen Aufgaben nicht erfüllen oder unnötig groß und teuer sein. Daher empfehlen wir, die endgültige Auswahl Fachleuten zu überlassen. Um sich in dieser Vielfalt ein wenig zurechtzufinden, wollen wir uns mit ihren grundlegenden Unterschieden und den Auswahlprinzipien nach diesen Parametern vertraut machen.

Kriterium #1 – Form des Kondensatsammlers

Der Behälter zur Sammlung von Kondensat kann horizontal, wie ein Rohr oder ein kleiner Tank, oder vertikal, an einen Topf erinnernd, angeordnet sein. Ob der gewählte Kondensatabscheider richtig positioniert ist, lässt sich nicht nur an der Form, sondern auch an der Position der Anschlussstutzen erkennen: Diese sind immer horizontal ausgerichtet.

Die Form des Kondensatabscheiders hängt nicht immer vom Auslegungsdruck ab: Es gibt sowohl vertikale für Hauptleitungen als auch Mini-Tanks für Niederdruck.

Vertikale Kondensatabscheider werden am häufigsten an Gastanks eingesetzt, sie werden an den Behälter und an das vertikale Rohr angeschlossen, das Gas ins Haus führt, wobei der Kondensatsammelbehälter vertikal parallel zum Rohr angeordnet ist.

Horizontale Modelle werden in der Regel aufgehängt oder auf Stützen unter einem horizontalen Rohr parallel dazu installiert. Sie haben oft hohen Druck und große Volumina.

Kriterium #2 – Druck in der Gasleitung

Es ist wichtig, einen Kondensatabscheider zu erwerben, der für denselben Druck wie die gesamte Gasleitung ausgelegt ist. Es gibt drei Varianten: für Niederdruck, Mitteldruck und Hochdruck.

Manchmal werden Kondensatabscheider bereits mit einem Gasrohrabschnitt verbunden hergestellt – dies ermöglicht es, die Anzahl der Schweißarbeiten vor Ort zu minimieren.

Sie unterscheiden sich nicht nur in Größe und Durchmesser der Anschlussstutzen, sondern auch im inneren Aufbau, in der Installations- und Wartungsweise. Daher kann eine Druckunverträglichkeit die Installation und den Betrieb nicht nur ineffizient, sondern auch gefährlich machen.

Kriterium #3 – Andere Parameter der Ausrüstung

Neben der erwähnten Form und dem Druck unterscheiden sie sich nach folgenden Parametern:

• Volumen – von einigen hundert Millilitern bis zu mehreren Kubikmetern, abhängig von der Neigung der Gasleitung zur Kondensatbildung, der Zusammensetzung des Gasgemisches, den klimatischen Bedingungen, der Menge des transportierten Gases und dem Installationsort des Kondensatabscheiders.
• Material – aus dem der Kondensatauffangbehälter gefertigt ist, in der Regel Edelstahl. Dieser kann ohne zusätzliche Behandlung lange Zeit der aggressiven Umgebung von Feuchtigkeit und flüssigem Butan widerstehen. Allerdings werden Kondensatabscheider, insbesondere mit großem Volumen, auch häufig aus gewöhnlichem Stahl hergestellt. Zum zusätzlichen Schutz wird dieser nicht nur außen wie die gesamte Gasleitung, sondern auch innen behandelt – zum Beispiel mit einer Epoxidharzbeschichtung.
• Nach dem Installationsort gibt es unterirdische und oberirdische Kondensatabscheider. Bei letzteren ist die Kennzeichnung „Gas“, „Feuergefährlich“ obligatorisch.
• Äußere Abdichtung muss dieselbe sein wie bei der Gasleitung. Meistens handelt es sich um Polyethylen-Klebebänder, es kann aber auch Bitumenmaske oder eine Bitumen-Polymer-Beschichtung sein. Für oberirdische Anlagen reicht ein Schutz durch wasserfeste Farbe, unbedingt gelb.
• Anschlussstutzen für die Gasleitung unterscheiden sich im Durchmesser und können für eine Schweißnaht oder eine unlösbare Verbindung von Stahl mit Kunststoff ausgelegt sein.
• Zusatzausrüstung. Neben dem Ein- und Auslassstutzen gibt es auf jeden Fall ein Rohr zum Ablassen oder Abpumpen des gesammelten Kondensats. Auch können Anschlüsse für Manometer, Flüssigkeitsstandsensor, Tankfüllstandsanzeige und zum Druckausgleich vorhanden sein.

Private Verbraucher erwerben in der Regel einen Kondensatabscheider für private Gastanks bei der Einrichtung einer autonomen Gasversorgung für das Anwesen.

Gastanks für Privathäuser gibt es in verschiedenen Größen, auch die Gasqualität und die Betriebsbedingungen unterscheiden sich – dies beeinflusst die Wahl des Kondensatabscheiders.

Für solche Zwecke werden normalerweise kleine Geräte mit einem vertikalen, becherartigen Behälter und einem langen Rohr zum Absaugen von Kondensat verwendet. Sie werden meist unterirdisch, direkt am Eingang des Gastanks installiert und verfügen in der Regel über keine zusätzliche Ausrüstung.

Hochdruck-Kondensatabscheider werden an Hauptgasleitungen, an Gasverteilerstationen und vor großen industriellen Verbrauchern installiert. Sie haben ein großes Volumen und die Form eines Tanks und sind fast immer mit zusätzlichen Sensoren und Signalgebern ausgestattet.

Vorgehensweise bei der Installation des Kondensatabscheiders

Art und Weise des Anschlusses des Kondensatabscheiders hängen vom Installationsort ab.

Die wichtigsten Orte für die Sammlung und Ableitung von Kondensat aus dem Gas sind:

1. Am Ausgang des Gastanks in autonomen Gasversorgungssystemen.
2. An niedrigen Abschnitten der Gasleitung oder an der Verbindungsstelle von Rohren mit entgegengesetzter Neigung.
3. Am Anfang („Kopf“) der Gaspipeline – bei einer Ölraffinerie, nach der Gasverteilerstation (GDS) oder einem Lagertank.
4. Vor dem Kompressor, um Störungen zu vermeiden, sowie vor Fabriken und anderen Industriekunden.
5. Am Gasausgang des Kompressors – hier sammelt sich Kondensat, wenn der Kompressor gestoppt wurde oder wenn Öl aus Tanks abgepumpt wurde, während sie mit Gas gefüllt wurden.

Die Entwicklung eines Plans für die Platzierung von Kondensatabscheidern ist Aufgabe des Chefingenieurs des Unternehmens, das Gas transportiert und an die Verbraucher verteilt.

Er legt nicht nur die Installationsorte dieser Aggregate und den Abstand zwischen ihnen fest, sondern auch den Typ, die Größe und andere Merkmale. Nach der Montage müssen spezielle Schilder, die die Richtung und Entfernung angeben, genau über den Standort der Ausrüstung informieren.

Ein installierter unterirdischer Kondensatabscheider muss einen Abstand zu Gewässern, Brunnen, Bäumen und Gebäuden einhalten. Schilder weisen auf seinen Standort hin.

Bei der Wahl des Standorts für den Kondensatabscheider wird auch die Bequemlichkeit der späteren Wartung berücksichtigt. Es muss nicht nur ein freier Zugang zum Rohr zum Absaugen des Kondensats bestehen, sondern auch die Möglichkeit, es bei Bedarf für Wartung, Reparatur oder Austausch auszugraben. Das Gerät selbst muss mindestens 2 m von der nächsten Wand entfernt installiert werden, und seine Verbindung zum Rohr mindestens 1 m von der Wand entfernt. Außerdem ist die Montage solcher Geräte oberhalb der Frostgrenze verboten.

Private Verbraucher können nur bei einem Gastank auf die Notwendigkeit der Installation eines Kondensatabscheiders stoßen – auf diese Frage gehen wir näher ein. Der Gastank wird in einem Abstand vom Haus aufgestellt, nach den Anforderungen der Normen mindestens 10 m, daher wird die Leitung bis zur Kellereinführung in der Regel horizontal unter der Erde verlegt.

In einem solchen Schema wird dieses Rohr in 2 Teile mit gegensätzlichem Gefälle geteilt, und an ihrer Verbindungsstelle, am tiefsten Punkt, wird ein Kondensatsammler installiert. Darunter wird ein kleines Fundament gegossen, und das Gerät selbst wird auf Füße gestellt, um Korrosion zu minimieren. Ein- und Auslass des Geräts werden an das Gasrohr geschweißt, und das Röhrchen zum Abpumpen des Kondensats wird bis zur Erdoberfläche verlängert, mit einem Stopfen verschlossen und mit einer Abdeckung versehen.

Der Kondensatsammler darf nur mit unlösbaren Verbindungen, durch Schweißen, angeschlossen werden; Gewinde- und Flanschverbindungen sind unzulässig. Dies gewährleistet die Betriebssicherheit und verringert das Leckagerisiko.

Wenn das Gas senkrecht an die Erdoberfläche geführt wird, direkt vom Gastank, dann ist der Ort für die Kondensatsammlung der Anfang der Leitung. Dabei wird ein Stutzen an die Leitung geschweißt und der zweite entweder an dieselbe, etwas tiefer, oder an den Behälter selbst. Das Rohr für die Kondensatabsaugung wird parallel zum Gassteigrohr geführt.

Nuancen der Wartung der Ausrüstung

Nach dem vom Ingenieur des Gasversorgungsunternehmens erstellten Plan wird die Spülung der Kondensatsammler und die Überprüfung ihres technischen Zustands durchgeführt. Diese Arbeiten gelten als gefährlich, da das Kondensat nicht nur Wasser, sondern auch leicht entflammbares flüssiges Butan enthält, das oft den größten Teil der Flüssigkeit ausmacht. Daher wird die Wartung von zwei Fachleuten durchgeführt, nur tagsüber und nicht während eines Gewitters.

Ebenfalls ist es verboten, Kondensat direkt in einen Tankwagen abzulassen – nur in metallene stationäre Behälter mit Einfassung oder in eine Baugrube. Wenn sich in der Nähe eine Ölpipeline befindet, kann das Kondensat in diese abgelassen werden.

Um den Niederdruck-Kondensatsammler zu entleeren, wird eine Pumpe, eine Motorpumpe oder ein Vakuumtank benötigt. Am Ende des Röhrchens wird der Stopfen entfernt, der Schlauch der Pumpe angeschlossen, der Hahn geöffnet und die Pumpe gestartet. Das Abpumpen wird fortgesetzt, bis keine Flüssigkeit mehr aus der Pumpe fließt, dann wird sie ausgeschaltet, der Hahn geschlossen, der Schlauch abgetrennt und der Stopfen wieder eingesetzt.

Mit einem Kondensatsammler mit kleinem Volumen kann man auch mit einer Handpumpe umgehen, und bei einigen Modellen für die oberirdische Montage fließt die Flüssigkeit von selbst ab.

Kondensatsammler mittleren und hohen Drucks benötigen in der Regel keine Pumpe. Sie haben 2 Steigrohre: eines für Kondensat und eines für Gas, an jedem befindet sich ein Hahn, und normalerweise ist nur der am Gasrohr geöffnet.

Um den Behälter von der Flüssigkeit zu befreien, werden beide Ventile gedreht: das Gasventil wird geschlossen und das Kondensatventil geöffnet. Die Flüssigkeit tritt unter dem Gasdruck aus der Leitung aus. Um Zeit und Arbeitsaufwand zu sparen, kann dieser Prozess durch Mess- und Regelgeräte sowie Automatisierung automatisiert werden.

Wenn das Kondensat nicht rechtzeitig entfernt wird, kann ein Wasserschlag oder ein Pfropfen nicht nur die Gaszufuhr behindern, sondern auch das Rohr beschädigen.

Neben der Entfernung des gesammelten Kondensats überprüfen die Gaspipeline-Inspektoren das Vorhandensein und die Genauigkeit der Schilder, die auf ihre Position hinweisen, sowie die Funktionsfähigkeit des Aggregats selbst und der zugehörigen Absperrarmaturen. Bei Bedarf wird die Reparatur sofort durchgeführt oder ein Protokoll erstellt, aufgrund dessen anschließend ein spezielles Team ausrückt.

Wie kommt man ohne Gas-Kondensatabscheider aus?

Ein an der Gaspipeline installierter Kondensatabscheider ist der Schlüssel zur Sicherheit und zum Schutz der Ausrüstung.

Es gibt jedoch auch alternative Optionen. In der Regel zielen sie darauf ab, die Bildung von Kondensat zu verhindern. Zu diesen Mitteln gehören Verdampfer, die den gasförmigen Butan in den Gastank zurückführen, Wärmedämmung und Beheizung der Rohrleitung, Verlegung unterhalb der Frostgrenze, Verwendung von Rohren mit größerem Durchmesser.

Die Beheizung der Gaspipeline verhindert die Bildung des gefährlichsten Teils des Kondensats – der flüssigen Butanphase, aber ihre Einrichtung und ihr Betrieb sind nicht billig.

Ihre Verwendung ist jedoch nicht immer möglich und effektiv, zudem ist sie in der Regel teurer als die Installation eines Kondensatabscheiders.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Um sich das Funktionsprinzip eines Kondensatabscheiders besser vorstellen zu können, empfehlen wir, das folgende Video anzusehen:

Eine anschauliche Erklärung, was Gaskondensat ist, im folgenden Beitrag:

Wir haben erläutert, wozu Gaskondensatabscheider benötigt werden, welche Typen es gibt und wie sie funktionieren und auf welche Kriterien bei der Auswahl eines geeigneten Behälters zu achten ist. Außerdem haben wir besprochen, wie und wo Kondensatabscheider installiert und gewartet werden und welche alternativen Lösungen es gibt.

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