Plyn na cestě

Stovky kilometrů potrubí, ventily, kompresory, ostražitost dispečerů. Přepravní systém zemního plynu je složitý proces, který se musí dokonale plánovat a připravovat i ty nejméně očekávané scénáře. Na Slovensku provozuje důležitou tepnu zemního plynu společnost Eustream. Její hlavní úlohou je přepravit ruský zemní plyn z ukrajinské hranice na hranici s Českou republikou a Rakouskem.

Na našem území je výhradním provozovatelem plynárenské soustavy společnost NET4GAS. Její přepravní systém je tvořen plynovody o délce 3 642 km s vysokým a velmi vysokým tlakem od 4 do 6,1 MPa. Abychom si udělali představu, jak taková přepravní soustava funguje, pojďme se podívat, co se s plynem děje na území Slovenska a jaké řešení využívá společnost Eustream - provozovatel, kterého jsme měli možnost navštívit.

Systém potrubí: Přes Slovensko prochází systém čtyř a v místech, kde to vyžaduje kapacita sítě, pěti paralelních potrubí s průměrem 1 200 a 1 400 mm a provozním tlakem 73 barů. V systému jsou na některých úsecích nainstalovány kompresorové stanice, trasové uzávěry a vnitrostátní propouštěcí stanice.

Kompresorové stanice: Poněvadž pro pohon plynu nelze použít zemskou přitažlivost, musí se potrubím tlačit uměle vytvořenou silou. To mají na starosti kompresorové stanice. Největší je na hranici s Ukrajinou ve Velkých Kapušanech a podél trasy potrubí jsou další tři: v Jablonově nad Turnou, ve Velkých Zlievcích a v Ivance u Nitry. Stanice jsou od sebe vzdáleny zhruba 120 kilometrů, což představuje hydraulické optimum pro efektivní přepravu při plném vytížení.

Tlačení plynu: Do Velkých Kapušan přichází plyn pod tlakem 4,9 MPa. V kompresorové stanici se dále upravuje podle požadavků a potřeby až na maximální možnou míru 7,35 MPa, kterou dovoluje potrubí. Při průchodu potrubím plyn ztrácí tlak. Způsobuje to odpor potrubí, tzv. hydraulické ztráty na jeho stěnách. Pokud klesne tlak pod určitou úroveň, je potřeba ho znovu komprimovat v další kompresní stanici.

Chladiče plynu: Při komprimaci - stlačování - se plyn ohřívá. Z technických důvodů je stanovená maximální teplota, s jakou může kompresorovou stanici opustit. Musí se tedy chladit. Pokud by byla teplota příliš vysoká, mohlo by například dojít k vysoušení půdy nad potrubím. Chladiče se nacházejí na kompresorových stanicích.

Kompresor: V jednotlivých kompresorových stanicích pracuje více paralelně zapojených kompresorů. Jsou navzájem synchronizovány, aby byl jejich výkon optimální. Na slovenských kompresorových stanicích je instalováno pět různých technologií s celkovým výkonem 1 GW. Jsou tam aeroderiváty, letecké motory uzpůsobené pro průmysl, s výkonem 31, 27 a 23 megawattů. Víc jak polovinu kompresního výkonu ale zastupují průmyslové turbíny s výkonem šest megawattů.

Reinženýring kompresorové "flotily": Eustream plánuje do roku 2015 nahradit staré kompresory novými. Pro přestavbu kompresorové soustavy existuje více důvodů. Přepravní systém Eustream dostane konkurenci v podobě Nordstreamu, což způsobí pokles přepravovaných množství. Současná soustava není při optimálním výkonu nastavená na práci s menším množstvím plynu. Dalším důvodem jsou zastaralé technologie, poněvadž většina kompresorů je na hranici životnosti. A posledním jsou přísná ekologická pravidla Evropské unie. Obměna už začala. Ve Velkých Kapušanech nasadili dva nové stroje se špičkovou účinností s výkonem 31 megawattů, které nahradily dvě haly starých šestimegawattových strojů.

Trasové uzávěry: Na trase potrubí jsou každých 25 kilometrů vybudované trasové uzávěry. Jedná se o soustavu kulových uzávěrů instalovaných v potrubí, které umožní v případě potřeby odstavit část potrubí. Při poruše automatický ochranný systém "linebreak" kritický úsek uzavře.

Plynové odfuky: Při odstavení kompresoru je nutné z bezpečnostních důvodů přilehlá potrubí odtlakovat. Říká se tomu "bezpečná odstávka". Na kompresorových stanicích jsou vybudovány odfukové komíny, přes něž se plyn bezpečně odvětrává. Připojení kompresorů je navrhnuto tak, aby množství odvětraného plynu bylo minimální.

Dispečink: Stejně důležitým prvkem tranzitní soustavy jako potrubí je i dispečink. Zde se do systému "nalévají" údaje potřebné k efektivní přepravě plynu. V případě neplánované události dispečeři okamžitě řeší omezení přepravy. Dispečink rozhoduje o nasazení jednotlivých kompresorových jednotek. Hlavními řídicími parametry jsou vstupní a výstupní tlak a požadovaný průtok soustavou.

Přemostění řek: V místech, kde potrubí křižuje řeky, jsou vybudována přemostění, která překážku překonávají nad zemí (na snímcích přemostění Hronu a Moravy). Jednou ze strategií Eustreamu je přesunout potrubí pod zem, protože na rozdíl od oplocených a monitorovaných trasových uzávěrů či kompresorových stanic nejsou přemostění nijak chráněná a na trase představují citlivé místo.

Čištění potrubí: Jednou za čas je potřeba soustavu plynového potrubí vyčistit. Proto jsou na jednotlivých kompresních stanicích umístěny tzv. ježkovací komory, které se dají při čištění otevřít. Vkládá se do nich zařízení označené názvem "pig" anebo česky "ježek".

Ježek: Zařízení na čištění potrubí má stejný průměr jako roury, které čistí. Čištění se provádí před plánovanou vnitřní inspekcí potrubí. Do konkrétního úseku potrubí se vloží nejdříve čisticí ježek. Poháněný tlakem plynu zbaví potrubí různých nečistot a kovových částí, které by mohly poškodit tzv. inteligentního ježka anebo zkreslit výsledek měření. Na snímcích "ježek" před vložením do potrubí a znečištěný poté, co vykonal "svoji práci".

Vnitřní inspekce: Do vyčištěného potrubí se vkládá měřicí zařízení, které podobně jako čisticího ježka pohání tlak plynu. Inteligentní ježek v potrubí dokáže zaznamenat například chyby ve svarech, praskliny anebo korozi. Inspekce a čištění probíhají za provozu.

Mobilní přečerpávání: Eustream využívá k efektivní údržbě přepravní soustavy nejrůznější technologie. Jednou z nich je i mobilní přečerpávadlo plynu. Během opravy není díky tomuto zařízení potřeba z potrubí zbytečně vypustit velké množství plynu. Zařízení se napojí na odstavené potrubí a plyn se přečerpá do potrubí v provozu.

Hraniční předávací stanice: Plyn na území Slovenska vstupuje a z území odchází přes hraniční předávací stanice. V nich se přesně proměřuje, kolik plynu do potrubí teče a kolik z tohoto plynu odchází dále.