| |
ICS 75.200 Červenec 1999
|
|
Systémy zásobování plynem - |
ČSN 38 6490 |
Gas supply systems - Underground gas storage - Part 1: Functional recommendations for storage in aquifers
Système d'alimentation en gaz - Stockage souterrain de gaz - Partie 1: Recommandations fonctionnelles pour le stockage en nappes aquifères
Gasversorgungssysteme - Untertagespeicherung von Gas - Teil 1: Funktionale Empfehlungen für die Speicherung in Aquiferen
Tato norma je českou verzí evropské normy EN 1918-1:1998. Evropská norma EN 1918-1:1998 má status české technické normy.
This standard is the Czech version of the European Standard EN 1918-1:1998.The European Standard EN 1918-1:1998 has the status of a Czech Standard.
|
© Český normalizační institut, 1999 56319 |
Národní předmluva
Citované normy
EN 1918-2 zavedena v ČSN EN 1918-2 Systémy zásobování plynem -§ Podzemní zásobníky plynu -Část 2: Provozní požadavky pro zásobníky v ropných a plynových ložiscích (38 6490)
EN 1918-3 zavedena v ČSN EN 1918-3 Systémy zásobování plynem - Podzemní zásobníky plynu -Část 3: Provozní požadavky pro zásobníky ve vyloužených solných kavernách (38 6490)
EN 1918-4 zavedena v ČSN EN 1918-4 Systémy zásobování plynem - Podzemní zásobníky plynu -Část 4: Provozní požadavky pro zásobníky v horninových kavernách (38 6490)
EN 1918-5 zavedena v ČSN EN 1918-5 Systémy zásobování plynem - Podzemní zásobníky plynu -Část 5: Provozní požadavky pro povrchová zařízení (38 6490)
Souvisící zákony a vyhlášky
Zákon č. 222/1994 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o Státní energetické inspekci, ve znění zákona č. 83/1998 Sb.
Vyhláška ČBÚ č. 26/1989 Sb., o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a o bezpečnosti provozu při hornické činnosti a při činnosti prováděné hornickým způsobem na povrchu, ve znění vyhlášek č. 340/1992 Sb., č. 8/1994 Sb. a č. 236/1998 Sb.
Vyhláška ČBÚ č. 51/1989 Sb., o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a o bezpečnosti provozu při úpravě a zušlechťování nerostů, ve znění vyhlášek č. 340/1992 Sb. č. 9/1994 Sb. a č. 237/1998 Sb.
Zákon č. 44/1988 Sb., o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon), ve znění zákona ČNR č. 541/1991 Sb. (úplné znění vyhlášeno pod č. 439/1992 Sb.), ve znění zákonů č. 10/1993 Sb. a č. 168/1993Sb.
Vypracování normy
Zpracovatel: GAS s.r.o., Praha, IČO 61506192
Technická normalizační komise: TNK 55 Plynová zařízení
Pracovník Českého normalizačního institutu: Josef Toman
|
EVROPSKÁ NORMA EN 1918-1 |
|
EUROPEAN STANDARD Únor 1998 |
|
NORME EUROPÉENNE |
|
EUROPÄISCHE NORM |
ICS 75.200
Deskriptory: storage, natural gas, definitions, specifications, environmental protection, design, safety, leaktightness,inspection, maintenance, operating requirements, wells, tests
|
Systémy zásobování plynem - Podzemní zásobníky plynu - Gas supply systems - Underground gas storage - |
|
|
Système d’alimentation en gaz - Stockage souterrain de gaz - Partie 1: Recommandations fonctionnelles pour le stockage en nappes aquifères |
Gasversorgungssysteme - Untertagespeicherung von Gas - Teil 1: Funktionale Empfehlungen für die Speicherung in Aquiferen |
Tato evropská norma byla schválena CEN 22.ledna 1998.
Členové CEN jsou povinni splnit požadavky Vnitřních předpisů CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se této evropské normě bez jakýchkoliv modifikací uděluje status národní normy. Aktualizované seznamy a bibliografické citace týkající se těchto národních norem lze vyžádat v Ústředním sekretariátu CEN nebo u každého člena CEN.
Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích (anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená členem CEN do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou notifikuje Ústřednímu sekretariátu CEN, má stejný status jako oficiální verze.
Členy CEN jsou národní normalizační orgány Belgie, České republiky, Dánska, Finska, Francie, Irska, Islandu, Itálie, Lucemburska, Německa, Nizozemska, Norska, Portugalska, Rakouska, Řecka, Spojeného království, Španělska, Švédska a Švýcarska.
CEN
Evropská komise pro normalizaci
European Committee for Standardization
Comité Européen de Normalisation
Europäisches Komitee für Normung
Ústřední sekretariát: rue de Stassart 36, B-1050 Brussels
Obsah
Strana
Předmluva......................................................................................................................................................................................... 5
Úvod................................................................................................................................................................................................... 6
Využití aquiferových zásobníků...................................................................................................................................................... 6
Technický popis............................................................................................................................................................................... 6
Principy prací.................................................................................................................................................................................... 7
1 Předmět normy.................................................................................................................................................................... 8
2 Definice................................................................................................................................................................................. 8
3 Všeobecně........................................................................................................................................................................... 9
3.1 Dlouhodobé skladování médií......................................................................................................................................... 9
3.2 Ochrana životního prostředí............................................................................................................................................. 10
3.3 Bezpečnost......................................................................................................................................................................... 10
3.4 Monitorování....................................................................................................................................................................... 10
4 Projektování........................................................................................................................................................................ 10
4.1 Zásady při projektování.................................................................................................................................................... 10
4.2 Geologie.............................................................................................................................................................................. 10
4.3 Určení nejvyššího provozního tlaku................................................................................................................................ 12
4.4 Sondy................................................................................................................................................................................... 13
4.4.2 Lokalizace........................................................................................................................................................................... 13
4.5 Monitorovací systémy........................................................................................................................................................ 15
4.6 Sousedící podpovrchové aktivity..................................................................................................................................... 16
5 Výstavba.............................................................................................................................................................................. 16
6 Zkoušky a uvádění do provozu........................................................................................................................................ 17
7 Provoz, monitorování a údržba........................................................................................................................................ 17
7.1 Provozní zásady................................................................................................................................................................. 17
7.2 Monitorování skladovací vrstvy - kolektoru.................................................................................................................... 17
7.3 Monitorování nadložních aquiferů................................................................................................................................... 18
7.4 Monitorování připojených aquiferů................................................................................................................................. 19
7.5 Monitorování sond............................................................................................................................................................. 19
7.6 Údržba sond....................................................................................................................................................................... 19
Předmluva
Tato evropská norma byla zpracována technickou komisí CEN/TC 234 „Zásobování plynem„ jehož sekretariát řídí DIN.
Této evropské normě se uděluje status národní normy, buď vydáním identického textu nebo schválením k přímému použití nejpozději do srpna 1998 a národní normy, které jsou s ní v rozporu, je nutno zrušit nejpozději do srpna 1998.
Část 1 normy pro podzemní zásobníky plynu je součástí těchto pěti částí:
Část 1 - Provozní požadavky pro zásobníky v aquiferech
Část 2 - Provozní požadavky pro zásobníky v ropných a plynových ložiscích
Část 3 - Provozní požadavky pro zásobníky ve vyloužených solných kavernách
Část 4 - Provozní požadavky pro zásobníky v horninových kavernách
Část 5 - Provozní požadavky pro povrchová zařízení
V souladu s Vnitřními předpisy CEN/CENELEC, se národní normalizační orgány následujících zemí zavazují, že zavedou tuto evropskou normu: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Island, Itálie, Lucembursko, Německo, Nizozemsko, Norsko, Portugalsko, Rakousko, Řecko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko.
Úvod
Využití aquiferových zásobníků
Na rozdíl od jiných energetických zdrojů, je zemní plyn distribuován sítí plynovodů a nemůže být spotřebiteli skladován. V důsledku této skutečnosti má distributor odpovědnost přizpůsobit dodávku poptávce.
Jedním ze základních prostředků pro přizpůsobení zásobování poptávce je využití podzemních zásobníků. Pro svou velkou kapacitu mohou zajistit:
- krytí odběrových špiček;
- sezónní přizpůsobení, kdy během roku jsou zajištěny více méně konstantní dodávky plynu a jsou umožněny podstatně vyšší spotřeby v zimě než v létě;
- zajištění bezpečnosti dodávek plynu pro případ možného přerušení v zásobování.
Výkonnost podzemního zásobníku je obvykle definována dvěma základními parametry:
- aktivní skladovací kapacitou, která charakterizuje objem plynu, který může být odtěžen, aniž by zásobník byl ohrožen z hlediska vtláčení a zabezpečení požadovaných nároků na příští těžební sezónu;
- špičkovým výkonem, který je maximálním výkonem podzemního zásobníku, který může být realizován na základě daných provozních podmínek.
Aquiferový podzemní zásobník je uměle vytvořené ložisko zemního plynu, v němž se vytěsní voda obsažená v pórech hluboko ležícího aquiferu plynem. Skladovací prostor tvoří plynovou bublinu, se kterou lze pracovat v následných vtlačných a těžebních cyklech. Tato problematika je úzce spjata s ropoplynovými ložisky.
Průzkum, výstavba a údržba aquiferových zásobníků je založena na technologiích, osvědčených v ropném a plynárenském průmyslu.
Vhodné umístění podzemního zásobníku plynu má tyto geologické charakteristiky:
- antiklinální - klenbovitá struktura nebo strukturní past s vhodným uzávěrem na zajištění obsahu plynem syceném prostoru;
- vrstva horniny (kolektor) s dostatečně vysokou hodnotou porozity a propustnosti pro vytvoření zá-sobníku s požadovanou kapacitou a výkonem;
- vrstva s plynotěsnými vlastnostmi, která je známá jako nepropustné nadloží, která přímo kryje skla-dovací horizont - kolektor a zabraňuje jakékoliv vertikální migraci plynu.
Obrázek 1 ukazuje řez zmíněnou zónou znázorňující uvedené charakteristiky.
Vyhledávání takovýchto struktur je velkou měrou založeno na studiích existující dokumentace (regionální geologický průzkum, vyhledávání ropy), na geofyzikálním průzkumu (založeném zejména na seismickém průzkumu) a na vrtání vrtů (vzorkování vrtných jader), karotážních měřeních a zkoušení sond. V každé fázi je třeba posoudit a ověřit všechna nashromážděná data, ze kterých vyplývá buď opuštění zkoumané struktury nebo zjištění vhodnosti pro skladování anebo vyžádání si dalších studií a zkoušek.
Geologický průzkum není omezen pouze na vytváření plynové akumulace, ale může být rozšířen, podle povahy výsledků, které byly získány v průběhu odvrtávání nových vrtů nebo při vytváření plynem sycené zóny během provozu.
Podzemní zásobníky plynu v aquiferech, viz obrázek 1, se skládají ze sond, které propojují aquifer s povrchem a povrchovou technologií.
Některé ze sond jsou určeny pro vtláčení a těžbu plynu; tyto sondy se nazývají provozní. Pozorovací sondy monitorují rozsah plynové zóny a kvalitu ložiskové vody ve skladovacím aquiferu nebo monitorují nadložní aquifer.
Funkce povrchové technologie jsou:
- přeprava plynu mezi sondami a sběrným střediskem;
- úprava plynu a zajištění požadované jakosti pro plynárenskou síť (sušení, odsiřování - je-li nezbytné, možná odorizace, čištění);
- komprese nebo expanze plynu pro řízení tlakového spádu mezi tlakem v síti a tlakem v zásobníku;
- měření vtláčených a těžených objemů plynu.
Principy prací
Vtláčení plynu
Plyn je vtláčen do skladovacího obzoru přes provozní sondy, které zajišťují propojení mezi oblastí využívanou pro skladování a povrchem. Na to, aby plyn vytěsnil vodu obsaženou v pórech kolektoru, musí vtlačný tlak převýšit původní tlak v aquiferu. Aby se zabránilo mechanickému poškození přetlakovaných vrstev a průniku plynu do těsnicího nadloží, tlak v zásobníku nesmí překročit určitou maximální hodnotu.
Z důvodu kompresibility a viskozity vody a geometrické rozloze zvodnělého horizontu dochází k poklesu pohybu vody a tlakovým změnám se zvyšující se vzdáleností od oblasti, kde dochází ke vtláčení plynu. V určité vzdálenosti jsou již tyto tlakové projevy sotva měřitelné.
Těžba plynu - představa skladovací kapacity
Při započetí těžby plynu se vytvoří tlakový spád ze skladovací vrstvy do sondy, a tak se zahájí těžba. Jak produkce plynu pokračuje, tlak v plynové části se snižuje pod tlak aquiferu a voda aquiferu začíná proudit zpět a současně ve skladovacím prostoru vzrůstá kontakt voda-plyn.
Je nezbytné, aby po normálním procesu těžby zůstalo v zásobníku velké množství plynu, tzv. poduška. Část tohoto plynu zůstane v zásobníku vázána a část, která by mohla být vytěžitelná, se ponechává v zásobníku proto, aby udržovala dostatečný tlak pro zajištění požadovaných výkonů a zabránila zvodnění sond. Poduškový plyn reprezentuje objem, který je zhruba roven polovině celkového skladovaného objemu. Vytěžitelný plyn je většinou nazýván aktivní skladovací kapacitou.
Těsnicí nadloží - těsnost
Plynotěsnost těsnicího nadloží je založena na existenci kapilárních jevů. Průnik plynu do pórů velmi malých průměrů vyžaduje tlak vyšší, než je tlak vody v těsnicím nadloží. Tento navýšený tlak nazývaný kapilární prahový tlak, je limitní hodnotou pro skladovací provozní tlak.
Tato norma specifikuje postupy a způsoby, které jsou bezpečné a přijatelné pro životní prostředí.
Stanoví funkční požadavky pro projektování, výstavbu, zkoušení, schvalování, provoz a údržbu zařízení podzemních zásobníků plynu v aquiferech až po (a včetně ) uzávěr na rameni kříže sondy.
Nezbytné povrchové technologie pro podzemní skladování plynu stanoví EN 1918-5.
V tomto kontextu slovo „plyn“ označuje jakékoliv plynné palivo, které je v plynném stavu při teplotě 15 °C a tlaku 1 bar, a které zůstává v plynném stavu v ložiskových podmínkách zásobníku.
Tato evropská norma specifikuje běžné základní zásady pro systémy zásobování plynem. Uživatelé této evropské normy by si měli být vědomi toho, že v členských zemích mohou existovat detailnější národnínormy a/nebo zákony.
U této evropské normy se předpokládá její aplikování společně s těmito národními normami a/nebo zákony a nenahrazuje je.
U této normy se nepředpokládá její zpětná aplikace na již stávající zařízení.
-- Vynechaný text --