Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

GENEL DOĞALGAZ

Yanabilen gazlar:

Yanabilen gazlar üç grup altında incelenebilir;
a) Şehir gazı (hava gazı)
Kömürün destilasyonu (toz halde taş kömürünün ısıtılarak koklaştırıl-ması sırasında uçucu maddelerinin alınması.işlemi) ve petrol ürünlerinin krokajından (kömürden elde edilen gazın kalorilik değerinin arttırılması için sıcak ortamda pülverize mazot ile zenginleştirilmesi işlemidir) elde edilen bir gaz türüdür. Hava gazı, bünyesinde CO bulundurduğu için zehirlidir. Hızlı yanabilen bir gazdır. Kalorilik değeri yaklaşık 3900-5600 Kcal/m3 mertebesindedir.
b) Doğalgaz
Yer altından çıkartılır, genellikle petrol yatakları ile birlikte bulunur. Ağır hidrokarbonlar, nem ve sültür bileşiklerinden ayrıştırılarak kullanıma sunulur. Yavaş yanan bir gaz türüdür. Yaklaşık 8200-10300 Kcal/m3 mertebesinde kaloritik değere sahiptir.
c) Petrol gazlarının sıvılaştırılması
Ticari propan ve Bütan gazlarıdır. Petrol rafinajı ya da doğalgaz ayrıştırması ile elde edilirler. Petrolün rafinasyonu sonucu sıvılaştırma yöntemi daha yaygın ve ekonomiktir. Propan, 25 Kwh/m3 -21.500 Kcal/m3, Bütan ise 36 Kwh/m3 31.000 Kcal/m3 kalorifik değerlere sahiptir. Yanmaları sırasında C02 ve az miktarda CO gazı çıkışı oluşur.

Doğalgazın oluşumu ve yaygınlaşması:

Milyonlarca yıl önce yaşamış küçük deniz kabuklularının ve mikroskopik canlıların yer altında yüksek sıcaklık ve basınca maruz kalması ile petrol ve doğalgaz oluşmuştur. Doğalgaz, temizleme ve kurutma işlemleri dışında doğadan çıkartıldığı şekliyle kullanılabilen renksiz, kokusuz ve havadan hafif olan bir gaz türüdür. Doğalgaz, hafif olması ve molekül yapısı sayesinde geçirgen tabakaların arasından hareket ederek geçirgen olmayan ve gözenekli yeraltı formasyonları arasında sıkışmış ve büyük rezervler oluşturmuştur. Doğalgaz tamamiyle doğal bir yakıt türüdür.

Doğalgaz'ın Dünya ekonomisinde ve enerji sektöründe yaygın olarak yerini alması 1973 petrol bunalımı sonrasıdır. Alternatif enerji kaynakları arayışları, var olan doğalgaz rezervlerine yenilerinin eklenmesine ve tüketimin giderek yaygınlaşmasına neden olmuştur. Bilinen doğalgaz rezervleri yaklaşık 150 trilyon m3 düzeyindedir.

Amerika 15.000 milyar m3
Batı Avrupa 6.500 milyar m3
Eski Sovyetler 60.000 milyar m3
Afrika 10.000 milyar m3
Orta Doğu 45.000 milyar m3
Asya 15.000 milyar m3

Çeşitli sondaj teknikleri yardımı ile gaz yataklarına ulaşılır. Sondaj kuleleri kullanılarak yer yüzüne çıkartılan doğalgaz, temizleme ve kurutma işlemlerinden geçirildikten sonra boru hatları ile basınç altında taşınarak uzak mesafelerdeki tüketim noktalarına pompalanır.

Doğalgazın yapısı:

Doğalgaz, genellikle petrol katmanlarının bulunduğu yerlerde oluşur. Bileşiminin büyük bölümünü Metan gazı oluşturur (yaklaşık % 95), Metan (CH4) dışında az miktarlarda etan (C2H6), propan (C3H8), bütan (C4H10) gibi diğer hidrokarbonlar bulunur. Ayrıca, azot (Nz), oksijen (02),
karbondioksit (C02), hidrojen sülfür (H2S) ve bazen de helyum (He) Gazlarına rastlanır.

Doğalgaz renksiz ve kokusuzdur. Gaz kaçaklarının farkedilebilmesi için THT (tetrahidroteofen) katılarak özel olarak kokulandırılır. Doğalgaz zehirli değildir ancak yüksek konsantrasyonlarda solunum için gerekli olan oksijen azalacağından boğucu etkisi vardır. Havadan hafiftir, havaya göre yoğunluğu 0.6-0.7 kg./m3 arasında değişir.

Yanma özellikleri açısından yüksek verimlidir. 1 m3 gazın yanması
sonucu 8250 kcal. ısı açığa çıkar. Ancak, yanma sırasında fazla havaya ihtiyaç duyar. 1 m3 gazın yanması için 10 m3 havaya gerek vardır. Doğal gazın yanma hızı 34 cm./sn. dir. Yanma ve patlama sınırları ise % 5-15 gaz/hava oranındadır. Doğalgaz rutubetsiz, kuru bir gazdır.

1rn3 doğaigaz, 10 m3 hava ile karışarak yandığında 1m3 karbondioksit (C02), 2m3 su buharı (H20) ve 8m3 azot (N2) açığa çıkar. Yanma sırasında fazla miktarda hava ihtiyacı olduğundan, sağlıklı ve güvenli bir yanma için gaz cihazlarının bulunduğu ortamlarda uygun havalandırma düzeneklerinin yapılmış olması gereklidir.

Doğalgaz içersinde yanmayan hiç bir madde yoktur. Ayrıca, kükürt ve kükürtlü maddeler de olmadığı için kükürtdioksit (S02) gibi zehirleyici gaz açığa çıkartmaz. Ancak, uygun koşulların oluşturulmaması sonucu tam yanma sağlanamaz ise karbonmonoksit (CO) oluşur.


Doğalgazın taşınması:

Doğalgaz'm boru hatları yardımıyla ve yüksek basınç altında taşınabilir olması ekonomik bir enerji alternatifi olarak ülkemiz ekonomisinde de yerini almasını sağlamıştır, Tedarikçi firma ise BOTAŞ dır. Kullanılan gazın büyük bölümü boru hatları ile ulaşmaktadır. BOTAŞ tarafından işletilen boru hatlarında gaz taşıma basıncı 70 bardır.

MADDE FORMÜL RUSYA GAZI CEZAYİR GAZI
METAN CH4 % 98.52 %91.4
ETAN C2H6 %0.41 % 8.01
PROPAN C3H6 %0.14 % 0.27
BÜTAN C4H10 %0.06 -
AŞIR H.KARBON C5 ve DİĞER % 0.03 % 0.02
KARBONDıOKSıT C02 % 0.03 -
AZOT N2 %0.81 %0.3

Ayrıca, LNG " Liguified Natural Gas" (Sıvılaştırılmış Doğalgaz) olarak taşınır ve depolanır. Doğalgaz atmosferik şartlarda -163 °C'nin altında soğutulduğu zaman sıvılaşmakta, hacmi 600 kat daha küçüldüğü için özel olarak imal edilmiş gemilerle kolaylıkla taşınabilmekte ve depolanabilmektedir.

Bu amaçla kurulan ve BOTAŞ tarafından işletilen Marmara Ereğlisi LNG depolama tesislerine deniz taşımacılığı yolu ile sıvılaştırılmış doğalgaz getirilir ve şebekeye enjekte edilir. Getirilen doğalgazın büyük bölümü Cezayir kaynaklıdır. Farklı kalorifik değerlere sahip gazların birlikte kullanımı sırasında çıkabilecek sorunlar hesaplama yöntemi ile giderebilmektedir. Gaz arzında kesintiye uğramamak ve bir tek kaynağa bağımlı kalmamak için alternatif projeler araştırılmaktadır.

Yeraltı depolama sistemleri:

Pik tüketim dönemlerinde kullanmak, stratejik miktarları elde bulundurmak ve boru hatları ile ulaşılamayan noktalarda kullanımı sağlamak amacı ile doğalgaz yeraltı depolama sistemleri geliştirilmiştir.

Yeraltında doğal olarak geçirimsiz tabakalar arasında oluşmuş boşluklar, gözenekli kaya yapıları ve süngerimsi formasyonlar tercih edilen depolama alanlarıdır.


Killi tabakalara gaz basılarak basınçlı ortam oluşturulur, basınçlanan gaz suyu iter fakat killi tabakalardan sızamayacağı için yeraltına hapsolur. Diğer bir yöntem, yeraltı tuz yataklarına su basılarak tuz tabakalarının bir bölümünün erimesi sağlanmasıdır. Elde edilen tuzlu su dışarı alınırken oluşturulan boşluğa dogalgaz basılır. Bu tip yeraltı yataklarında 80 - 220 bar basınçta çalışılabilir. 200.000 m3 hacime sahip bir depolama tesisinde doğalgazın basınç değeri hesaba katıldığında 40.000.000 m3 gaz depolamanın mümkün olduğu görülmektedir.

Yeraltı kuyularına gaz enjekte işlemleri yaz aylarında yapılır. Depolanan gazın ve su seviyesinin kontrolü açılmış olan sondaj kuyuları aracılığı ile yapılır. Kışın gaz çekilirken suyla doymuş olan doğalgazın temizleme ve kurutma işlemleri yapılır. Gaz içerisinde oluşan Kükürt bileşikleri ile hidrat (donmuş su parçacıklar halinde gaz içerisinde hareket eder) temizlenir. Şebekeye gönderilen gaz içerisindeki kükürt ve su oranı şebeke ömrü açısından son derece önemlidir.

Bu işlemlerin ardından kokulandırılan dogalgaz uygun basınç altında şebekeye gönderilir.

Türkiye'de dogalgaz:

70 li yıllarda küçük rezervler halinde rastlanan dogalgaz düşük miktarlar-datıretilebildiği için ancak bir kaç çimento fabrikasında kullanılmaya başlamış fakat tüketim yaygınlaştırılamamıştır.

1984 yılı ile birlikte Bağımsız Devletler Topluluğu ile yapılan anlaşma sonucu boru hatları aracılığı ile ülkemize Bulgaristan sınırında Malkoçlar mevkiinden giriş yapan doğalgaz, Hamitabad, Ambarlı, İstanbul deniz geçişi, İzmit körfez geçişi ardından Bursa, Bozüyük ve Eskişehir güzergahıyla Ankara'ya ulaşır. Çanakkale ve Çan, Karabük, Adapazarı ve yeni bölgelere ilave boru hatları yapılarak Ana taşıyıcı hatlar yaygınlaştırılmaktadır. Dış kaynaklı gaz alımlarının yanı sıra Marmara denizi Silivri açıklarında
olduğu gibi işletime değer gaz rezervleri belirlenip değerlendirilerek ülke ekonomisine katılmaktadır.

İlk gaz kullanımına Ankara'da başlanmış ve hatların yaygınlaşması ile yeni projeler birbirini takip etmiştir. 1991 sonunda İstanbul'da gaz kullanımı başlamış ardından, Bursa, İzmit ve Eskişehir kentsel dağıtım şebekeleri yapılarak gaz kullanımına geçilmiştir. Yeni boru hatları ve yeni gaz anlaşmaları ile birlikte yeni dağıtım projelen artarak devam edecek ve doğalgaz ülkemiz için başlı başına bir sektör haline gelecektir. Ancak, boru hatları, müşteri potansiyeli, kullanım kapasitesi ve işletmecilik açısından fiziki zorlukları yönünden İstanbul doğalgaz projesi ayrı tutulmalıdır.


2010 yılı için planlanan ve 60 milyar m3 olarak düşünülen doğalgaz tüketiminin % 60 gibi büyük bölümü elektrik enerjisi üretimi için düşünülmektedir. Toplam rakam içerisinde evsel tüketime ait pay ise yalnızca % 15 seviyesinde kalmaktadır. Bu durum ise dışa bağımlı bir elektrik enerjisi sektörü anlamına gelmektedir. Günümüzde ise toplam tüketimin % 26 lık bölümü evsel, % 51 lik bölümü ise elektrik enerjisi üretiminde kullanılmaktadır.



Rüzgar enerjisi, nükleer enerji gibi alternatif enerji kaynakları, araştırılarak ve hidroelektrik santraller yaygınlaştırılarak toplam doğalgaz tüketiminde" evsel kullanımın payının arttırılması sağlanmalıdır.

İstanbul doğalgaz projesi :

İGDAŞ, 1997 yılı Ekim ayı verilerine göre 1 milyon abonesi olan, 25 ilçe ve 12604 cadde ve sokakta hattı bulunan, 130 bin servis kutusu montajı tamamlamış ve 2700 km. çelik-PE boru imalatı gerçekleştirmiş uluslararası ölçekte büyüklüğe sahip bir şebeke oluşturmuştur.

4" ile 30" çaplan arasında ve API 5L Gr B normlarında imalatı yapılan çelik boru hattı ile 20 bar basınç altında gaz BOTAŞ1 tan alınarak ilk basınç düşürme kademesini oluşturan "Bölge Regülatör İstasyonları" na ulaştırılmaktadır. Çelik hat şebekesi üzerinde, sistemi devreye almak, gaz akışını kontrol etmek, acil durumlarda gaz kesip boşaltmak gibi amaçlar için kullanılan 300 adet "Vana Odası" yer altında inşa edilmiştir.



Çelik hatlarla taşınan Doğalgaz, 20 bar basınçtan 4 bar basınca 413 Adet Bölge Regülatörü yardımı ile düşürülerek PE borulardan oluşan "Dağıtım hatları" na aktarılmaktadır.

4 bar basınçta Bölge Regülatör istasyonlarından çıkan ve PE dağıtım hatları ile taşman gaz, uygun yerlere konulmuş "gömülü vanalar" ile kontrol edilerek servis kutuları ve bu kutulara monte edilmiş servis regülatörleri aracılığı ile ikinci kez basıncı düşürülüp tüketime sunulur.(21 ve 300 mbar basınçta)

Servis kutularından bina bağlantı hatları, kolon hatları ve daire içi tesisatlar aracılığı ile kullanıma sunulan gazın akışını uygun yerlere konulmuş iç tesisat vanaları kontrol eder.

Çelik boruların döşenmesi, Kontrol elemanlarının nezaretinde gerçekleşir. Yapılan imalatlar, % 100 röntgen çekimi ve hidrostatik testlerden olumlu sonuç alındığında devreye alınır. Çelik boru hattı korozyona karşı "katodik Koruma" ile muhafaza altına alınmıştır. PE boru hatları yine kontrol elemanları nezaretinde ve iki aşamalı pnömatik testler sonunda devreye alı-nır.Bina bağlantı hatları ve bina içi tesisatlar ise İGDAŞ sertifikalı firrna ve tesisatçılar tarafından imal edilir.


Kontrol Mühendislerimizin projeyi onaylaması, onaylı projeyi denetlemesi ye yapılan testler sonunda sonuç olumlu ise bina gaz kullanabilir duruma gelir.

Gaz kullanımı sırasında kesinti, arıza, yangın ve benzen problemler yaşanıp 187nolu acil telefon arandığında İGDAŞ gaz teknisyenleri 10-15 dk. gibi kısa bir zaman dilimi içerisinde müdahale etmekte, problemi çözmekte ya da aboneye nasıl hareket etmesi konusunda detay bilgi vermektedir.

Bu amaçla, İstanbul genelinde kurulan 22 adet şebeke şefliği ile 3 vardiyalı olarak 24 saat kesintisiz acil ekip hizmeti verilmektedir.
Daha sonra yapacağımız çalışmalara ışık tutması amacı ile temel aritmetik bilgilerimizin tazelenmesinde yarar görmekteyiz.



Hesap işlemleri ;
Ondalık sayılarda çarpma:
Ondalık sayıların çarpımı virgül yokmuş gibi yapılır. Çarpma işleminin sonunda çarpılan sayıların virgülden sonraki basamak sayıları adedi toplamı kadar sağdan sola doğru virgülle ayrılır.

10, 100, 1000 ile çarpma:
Ondalık sayıları 10 ile çarparken (ya da 0,1' e bölerken) virgül bir basamak sağa, 100 ile çarparken iki basamak sağa kaydırılır. Yani "sıfır" sayısı kadar basamak soldan sağa doğru kaydırılarak kısa yoldan işlem yapılmış olur. Virgül kaydırılması gerekirken öteleme yapılacak basamak kalmamış ise sağa sıfır eklenir.
Örneğin ;
3,1416 x 10 = 31,416
125,8x100 = 12580
54,2 x10 = 542 = 54,2/0,1 =542
1/0,1 =10

10, 100, 1000 ile bölme:
Sayıları 10' a bölerken (ya da 0,1 ile çarparken) virgül bir basamak sola, 100' e bölerken (ya da 0,01 ile çarparken) virgül iki basamak sola kaydırılır. Yani "sıfır" sayısı kadar sola doğru kaydırılarak kısa yoldan İşlem yapılmış olur. Virgül kaydırılması gerekirken öteleme yapılacak basamak kalmamış ise sola sıfır eklenir.



Örneğin ;
312,47/10 =31,24
25487/100 =25,48
775/1000 =0,775 =775x0,001 =0,775
1/100 =0,01

Uzunluk ölçüleri:

Uzunluk ölçüleri birimi "metre" dir. "m" harfi ile gösterilir. Uzunluk ölçüleri onar onar büyür ve onar onar küçülürler.

1km : 1000m
1hm : 100m
1dam : 10m
1 dm : 0,1m
1cm : 0,01m
1mm : 0,001m

Alan ölçülen :
Alan ölçüleri birimi metrekare dir. "m 2" şeklinde gösterilir. Kenarlarının uzunluğu V er metre olan kare şeklindeki bir bölgenin yüzey alanı Imetrekare dir.



1 m x 1 m = 1 m 2 Alan ölçüsü birimleri yüzer yüzer büyür ve yüzer yüzer küçülürler.



Alan ölçüleri birimlerini, metrekarenin abatlarına çevirirken her basamak için "100" ile çarpılır, katlarına çevirirken ise her basamak için "100" e bölme işlemi yapılır.

1 km2 : 1000.000 m2
1 dm2 : 0,01 m2
1 hm2 : 10.000 m2
1 cm2 : 0,0001 m2
1 dam2 : 100 m2
1 mm2 : 0,000001 m2
Örneğin : 2,576 dam2 kaç mm2, 0,35 m2 kaç mm2 dir?

2,576 dam2 = 257,6 m2 -25.760 dm2 = 2.576.000 cm2 dir.
0,35 m2 - 35 dm2 = 3.500 cm2 - 350.000 mm2 dir.

Arazi ölçüleri:

Ar : Metrekare nin 100 katı olan ölçü birimidir.
"a" ile gösterilir. 1 a = 100 m2
Dekar (Dönüm) : Metrekare nin 1.000 katı olan ölçü birimidir.
"daa'lle gösterilir. 1 daa - 1.000 m2
Hektar : Metrekare nin 10.000 katı olan ölçü birimidir, "ha" ilegösterilir. 1 ha-10.000 m2 1 daa-10 a 1 ha - 10 daa - 100 a




Hacim ölçüleri :

Hacim ölçülen birimi metreküp tür dür. "m3" olarak gösterilir.
Kenar uzunlukları 1 er metre olan küp şeklinde bir yapının hacmi 1 m3tür.Hacim ölçüsü birimleri biner biner büyür ve biner biner küçülürler.

Hacim ölçüsü birimlerini askatlarına çevirirken her basamak için 1000 ile çarpmak, katlarına çevirirken her basamakta 1000 e bölmek gerekir.

Örneğin : 2,08 dam3 kaç dm3, 775 cm3 kaç m3 eder?
2.08 dam3 = 2080 m3 = 2080000 dm3 eder
775 cm3 - 0,775 dm3 = 0,000775 m3 eder.

Sıvı ölçüleri:

Sıvıların hacim ölçüsü birimi "litre"dir." it" biçiminde gösterilir. 1 dm3 hacmindeki bir kap 1 it sıvı alır.







1kl : 1000lt
1hl : 100lt
1 dal : 10lt
1dl : 0,1 lt
1cl : 0,01 lt
1ml : 0,001 lt

Ağırlık ölçüleri:

Terazi ile ölçülen değerlere ağırlık denilmektedir. Oysa bu değer ağırlık değil madde miktarıdır, yani kütledir. Kütlenin matematiksel ifadesi ağırlıktır.

Ağırlık birimi "gram"dır." gr" olarak gösterilir.
+40C de 1 cm3 saf suyun ağırlığı 1 gr dır.
+40C de 1 dm3 saf suyun ağırlığı 1 kg dır.

Ağırlık ölçüsü birimleri onar onar büyür ve onar onar küçülür. Gramın 1000 katı kilogram, kilogramın 1000 katı ise "ton"dur.



Kental: Kilogramın 100 katı olan ağırlık ölçüsü birimidir. " q " şeklinde gösterilir. 1 kental ( q ) - 100 kg
Ton : Kilogramın 1000 katı olan bir ağırlık ölçüsü birimidir.
"t" şeklinde gösterilir. 1 ton (t)-1000 kg
Dara : Bir maddenin içinde bulunduğu kabın ağırlığına denir.
Bürüt ağırlık : Bir maddenin içinde bulunduğu kap ile birlikte ağırlığına denir.
Net ağırlık : Maddenin kendi ağırlığıdır.

Net ağırlık = Bürüt ağırlık - Dara


Zaman ölçülen:

Zaman birimi saattir, "sa" ya da "h" ile gösterilir.

Saatten küçük ölçü birimleri;
Dakika : Bir saatin altmışta biridir, "d" ile gösterilir,
Saniye: Bir dakikanın altmışta biridir, "sn" ile gösterilir.
Salise : Bir saniyenin yüzde biridir, "si" ile gösterilir.
1sn = 100sl
1 sa = 60d
1 d = 60 sn
1 sa = 60 * 60 sn = 3600 sn


Saatten büyük ölçü birimleri;
1 gün - 24 saat
1 hafta = 7 gün = 148 saat
1 ay - 28-29-30-31 gün
1 yıl = 365 gün (4 yılda bir 366 gün)
1 yüzyıl = 1 asır = 100yıl

Özgül ağırlık:

Gazlar dahil olmak üzere her maddenin bir ağırlığı ya da "kütlesi" vardır. Tartılabilmeleri için komplike aletler gerekir. Bu nedenle gazların birbirleriyle karşılaştırılabilmesi için yoğunluk kullanılır. Yoğunluk, beili bir hacim için ölçülen kütledir, birimi kg/m3 ya da gr/cm3 dür.

Yoğunluk madde özelliklerine göre değişir. Kurşun tahtadan ağırdır, tahta sudan hafiftir şeklinde ifadeler yerine katı ve sıvılar için referans "su", gazlar için ise "hava"dır. Bu standardlar çerçevesinde karşılaştırılan yoğunluk kavramına "özgül ağırlık" adı verilir. Doğalgaz için bu değerhavaya göre 0,57 olarak alınır.

Isı:

Bir maddenin bütün moleküllerinin sahip olduğu kinetik enerjilerin toplamına ısı denir. Isı bir enerji türüdür ve diğer enerjilere değişebilir. Isı birimi "kalori" dir. Kalori, 1 gram suyun sıcaklığını 14,5 °C den, 15,5 °C ye çıkartmak için gerekli olan enerji miktarıdır.

Sıcaklık:

Bir maddenin bir molekülünün sahip olduğu ortalama kinetik enerji miktarına sıcaklık denir. Sıcaklık enerji değil bir duyumdur. Isı ile karıştırmamak gerekir.

İş ve iş birimleri:

Fiziksel olarak iş, bir cisme uygulanan kuvvetin cisme kendi doğrultusunda yol aldırmasıdır. Uygulanan kuvvetle cismin aldığı yolun çarpımı" iş " olarak tanımlanır.


İş = Kuvvet x Yol
W= F x L
Joule = Nevvton x Metre Kwatt/h - Kilowatt x Saat
Kgfm = Kgf x metre
Erg- dynexcm
1 Kgfm = 9,81 Joule - 9,81 x 107 erg
1 Joule = 107erg=1/9,81 kgfm
1 Kwatt/h = 3.600.000 Joule = 3,6 x 107 Joule

Güç ve güç birimleri:

Birim zamanda yapılan iş'e " güç " denir.

Güç = İş / Zaman
P = W / t
Watt = Joule / t

Güç birimi Watt (Joule/h) tır.
Kilowatt = 1000Watt = 103W
Megawatt = 1000KW = 106W

Enerji:

İş yapabilme yeteneğidir.
Enerji türleri;
1. Mekanik Enerji
a) Hareket enerjisi (Kinetik enerji)
b) Durum enerjisi (Potansiyel enerji)
2. Isı Enerjisi Birimi" Kalori" dir. 1 Kalori 4,81 Joule'e eşittir.
3. Elektrik Enerjisi
4. Kimyasal Enerji
5. Nükleer Enerji


Basınç:
Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete" basınç " denir.

Basınç = Kuvvet / Yüzey
P = F / S

Pa (Pascal) = Newton / m2
bari = dyn / cm2
Atmosfer = kgf / cm2
980 bari = grf / cm2

1 Atm = 1033,6 grf/cm2 = 76 cm Hg
1 grf/cm2 = 980 bari
1 Bar = 103 milibar=1,02 grf/cm2
1 milibar = 103 bari
1 Pascal = 10 bari
1 Bar= 105 Pascal

Gazlarda basınç kavramı:

Hava, bir gaz karışımıdır. Yer kürenin çekim kuvveti hava tabakalarının dünyayı sarmasını sağlar. Böylece hava, içerisinde bulunduğu tüm cisimlere basınç uygular.

Gazları katı ve sıvı maddelerden ayırteden en önemli özellikleri, gaz miktarlarının hacimlerinin sıcaklık ve basınca bağlı olmasıdır.



Belli bir miktar suyun hacmi, sıcaklık ve basınç değişikliklerinde hemen hemen aynı kalır. Suyun basıncı 2 Atm. den 4 Atmosfere yükseltildiğinde hacim ancak 1/10 oranında azalır, sıcaklığı ise 0°C den 100°C ye çıkartıldığında ancak 1/100 oranında genişler. Oysa, aynı şartlardaki basınç değişiminde havanın hacmi yarı yarıya azalırken, sıcaklık değişiminde 3-4-6/100 oranında artar.

Gaz molekülleri, boşlukta bir kurala bağlı olmadan çok büyük hızla uçuşurlar, bulundukları kabın çeperlerine lastik toplar gibi çarpan bu moleküller gaz baskısına neden olurlar.



Havayı oluşturan gazlarda böyle bir baskı vardır ve bu baskı 760 mmHg sütununu havada tutar ve her cm2 de 1033 gramlık bir kuvvete sahiptir. Bütün gazların 1 cm? lik yüzeye uyguladıkları kuvvete gaz baskısı ya da basıncı denir. (P) Dolayısı ile basınç, birim yüzeye etki eden kuvvettir.

Bu basınç değeri cismin deniz seviyesine olan yüksekliğine ve hava koşullarına göre değişiklik gösterir. Deniz seviyesinde ölçülen açık hava basıncı 760 mmHg (76 cmHg) değerindedir bu da yaklaşık olarak 1 bar kadardır. Çanaktaki civa yüzeyine etki eden atmosfer basıncı civa sütununun basıncına eşittir.



Açık hava basıncı deniz seviyesinde, 0°C de 76 cmHg 1033,6 gf/cm2 ve 1013 mbar olarak ifade edilir. Toriçelli deneyinde civa yerine su kullanılsaydı,

P= h * d = 1033,6 = h * 1
h = 1033,6 cm = 10,336 m uzunluğunda tüp gerekecekti.

Gaz basınçlarına ilişkin hesaplamalarda normal yada standart m3 ifadesi baz alınmalıdır.Bu standart değer ise ;
15°C sıcaklıkta ve 1013 mbar basınçta kuru gaz anlamına gelir.


Kapalı kaplarda gaz basıncı şu özelliklere bağlıdır.

1. Hacimle ters orantılıdır. Sıcaklık sabit kalmak koşuluyla hacim azaldıkça basınç artar, hacim arttıkça basınç düşer.


P1 x V1 = P2 x V2 - P3 x V3

2. Hacim sabit kalmak koşuluyla sıcaklık arttıkça basınç artar, sıcaklık düşerse basınç düşer.

P1/T1 = P2/T2

3. Aynı miktarda gazın basıncı sabit tutulduğunda hacmi arttığında sıcaklıkta artar, hacmi azaldığında sıcaklıkta azalır.

V1 / T1 = V2 / T2

4. Hacim sabitken molekül sayısı arttıkça basınç artar. Bu tür hesaplamalar sırasında sıcaklık °K (Kelvin) olarak alınır.

°T ( °K ) = 273 + °t ( °C )



Mutlak basınç:

Gösterge (manometre) basıncı ile etkisinde kaldığı atmosfer basıncı toplamıdır.
a) Kabın içerisindeki hava vakumlanarak basınç sıfırlanır. Vana kapatılır. " O " mbar

b) Vana açılarak içerisi hava ile dolar. Basınç atmosfer basıncıdır. (1013 mbar)

c) Kap içerisine 50 mbar basınçlı gazdoldurulursa gösterge 50 mbar değerini gösterirken mutlak basınç 1013 + 50-1063 mbar olur.


Basınç ve basıncı etkileyen faktörler:

Boru çaplarının taşıyabileceği debi miktarının üzerinde gerçekleşen gaz çekişleri ve buna bağlı oluşarak limitleri aşan gaz hızı.Kapasite dikkate alınJ madan yapılan boru çapı ve debi hesaplan. Ani kesit daralmaları. Branşman için seçilen fitting tiplerinin gaz geçiş yollarının dar seçilmesi.Boru hattının kirliliği (su, çamur, toz, yabancı malzemeler). Aşırı kaynak memeleri.

Boru hattı uzunluğu ve gaz besleme basıncı ile gaz yoğunluğu çalışan şebekelerdeki basmç kayıplarına neden olan faktörlerdir. Özellikle boru çapının küçülmesi ya da kesit daralmaları basınç kaybını etkiler.

Basınç kaybı boru çapının beşinci kuvveti ile ters orantılı, ayrıca gaz akışının karesi ile doğru orantılıdır.

Çeşitli faktörler basınç kaybına neden olurken yükseklik faktörü basınç kazanımı sağlar. Akışkanın içinde bulunduğu kabın tabanına uyguladığı basınç, akışkanın yüksekliği ile özgül ağırlığının çarpımına eşittir.

P = h x d x g


Buna göre, deniz seviyesinde 1013 mbar olan hava basıncı yükseldikçe azalırken, gaz basıncı yoğunluğu havaya göre daha az olduğu için daha az azalacaktır.

Bu durumda deniz seviyesinden 100 m yükseklik kazanıldığında bir boru içerisindeki gaz basıncında yaklaşık 5 mbarlık basınç artışı manometre ile tesbit edilebilir. (11,82 - 6,58 = 5,24 mbar) sağlıklı hesaplamalar yapabilmek için gösterge basıncı yerine mutlak basınç dikkate alınır.

Barometre:

Barometre, açık hava basıncını ölçmek için kullanılan aletlerdir. Civalı, metalik, sifonlu çeşitleri vardır.

Deniz seviyesinden yükseldikçe basınç azalır. Ortalama her 10,5 metrede 1 mmHg basıncı kadar azalma olur. Ancak bu değer ilk 500 m için geçerlidir. Açık hava basıncı havanın sıcaklık ve nem değerlerine göre farklılıklar gösterir.

Manometre:

Kapalı kaplardaki gazların basınçlarını ölçmeye yarayan aletlere manometre denir. Sivili ve metalik çeşitleri vardır.

Sivili manometrelerin içinde civa ya da su bulunur. Bu tür manometreler U şeklinde kıvrılmış bir borudan yapılmıştır. Borunun bir ucu basıncı ölçülecek kapla birleştirilir.

Yanma ve yanma ürünleri:

Yanma ; yanıcı madde, bu maddeyi tutuşturabilecek seviyede ısı kaynağı ve yanmanın oluşabilmesi için hava ya da havanın içerisindeki oksijenin bir araya gelmesi ile oluşur.

Bir gazın yanması ise, gaz içerisinde bulunan kimyasal enerjinin, kuvvetli bir sıcaklık ve ışık üreterek ortaya çıktığı kimyasal ve fiziksel bir olaydır.



a) Yakıta bağlı emisyonlar:
Tozlar, halojenler ve ağır metaller
Karbondioksit (C02)
Kükürtdioksit (S02)
b) Prosese bağlı emisyonlar:
Karbonmonoksit ( CO )
Karbonhidrojen (CnHm)
İs
c) Yakıt ve prosese bağlı emisyonlar:
Toz,halojenler ve ağır metaller
Azot oksitler ( Nox)

Baca gazlarından tüm canlılar etkilenmektedir. Tehlike yaratan emisyonların zararlı olmaması için maksimum değerler belirlenmiştir. Bu değerler PPM ya da mg/m3 olarak ifade edilirler.

C02 Karbondioksit,
Karbondioksitin yüksek konsantrasyonu beyin hücrelerini uyuşturur. Düşük konsantrasyonu ise nefes alma zorluğuna neden olur. Atmosferde % 0.0314 (314 PPM)olan değer, çalışılan ortamlarda % 0,5 (5000 PPM) olduğunda insan organizması için zararlıdır.

CO Karbonmonoksit,
Tam yanmanın oluşmaması halinde, yüksek zehirleyici özelliğe sahip karbon-monoksiî gazı oluşur. Çalışılan ortamlarda CO sınır değeri 30 PPM yani % 0,003 tür.

CO renksiz ve kokusuz olup başlangıç aşamasında hissedilmez, kandaki hemoglobin ile hızla birleşerek karboksihemoglobin oluşturur. Solunum halinde, hayati önem taşıyan kandaki Oksijeni bloke ederek ani bayılmalara neden olur.

Solunum havasında 300 PPM değerinde CO olması halinde 2 saat içerisinde kandaki hemoglobinin % 20 si ile birleşir ve iş göremez hale gelinmesine neden olur. Bu oran % 60 lara ulaştığında ölümcül olur.

Yanma havasındaki fazlalık ya da gaz oranını fazla olması, alevin hızlı soğuması ya da soğuk kazan yüzeylerine teması gibi sebepler CO oluşmasına ve baca gazında CO ölçülmesine neden olur.

Nox Azot oksitler,
Azot renksiz ve tatsız bir gazdır, çok yavaş reaksiyon gösterir. Yanma olayına katılmaz, belli sıcaklıklarda 02 ile birleşerek NOX leri oluşturur. NQX ler çok zehirlidir. N02 için çalışılan ortamlarda max. sınır değeri 5 PPM dir,

Gazların diffüzyonu:

Gazların bir ortamdan başka bir ortama yayılmaları olarak ifade edilebilir. Bir oda içerisinde küçük bir gaz kaçağı oluştuğunda, kısa bir süre sonra odanın her yerinde gaz kokusu hissedilebilir. Bu olay gaz moleküllerinin çok hızlı hareket ederek birbirleri içinde yayıldıklarını açıklamaktadır.

Ancak, gaz diffüzyonu yalnızca gazlar arasında oluşmaz. Aynı zamanda toprakta, betonda, gözenekli çeperlerde, hatta demir, paladyum ve platin gibi metallerde de gaz diffüzyonu oluşabilir.

Gazların diffüzyon hızları molekül tartılarının karekökü ile ters orantılıdır. Yani hafif gazların molekülleri ağır gazlara oranla çok daha hızlı hareket ederek diffüze olurlar. Molekül tartısı en küçük gaz olan Hidrojen, en hızlı diîfüze olan gazdır.

Kokulandırma:
Gazlar, genel olarak karakteristik koku içerirler ve kolaylıkla ayırt edilebilirler. Ancak, H2, CO ve CH4 içeren yanıcı gazlar kokusuz ve renksizdir, fark edilmeleri hemen hemen imkansızdır, gelişmiş ölçme cihazları ile bulunabilirler.

Doğalgaz da renksiz ve kokusuz bir gaz türüdür. Tüketime sunulmadan önce kokulandmcı maddeler eklenmesi gerekir. Ortamda % 1 konsantrasyonda algılanabilmesi için 25 mg/m3 kokulandırıcı eklenir.

Kokulandırma maddelerinde olması gerekenler;
* Başka bir koku ile karışmayacak türde olmalı,
* Kötü bir koku olmalı ve insanları rahatsız etmeli,
* Kuvvetli bir koku olmalı ve az miktarlarda bile hissedilebilmeli,
* Kimyasal olarak stabil olmalı, gaz ve toprakla reaksiyona girmemeli, havada tam yanmalı, yanma ardından zehirli etkisi az olmalı,
* Korozif olmamalı, Buharlaşma özelliği olmalı, yanmanın ardından hızla buharlaşarak uçmalı,
* Basınç düşmesi sırasında ve ısı alış verişlerinde yoğuşmamalı, donma noktası düşük olmalı,
* Kolay uygulanmalı ve ucuz olmalıdır.

Merkaptanlar ve sülfür bileşenleri en yaygın kokulandırıcı tipleridir. İstanbul doğalgaz şebekesinde kullanılan THT (Tetrahidroteofen) maddesidir.

8-25 mg./m3 oranlarında kullanılması gerekir, THT ölçüm tüpleri kullanılıp seçilmiş değişik noktalardan ölçümler alınarak şebeke genelinde bu standardın yakalanması kontrol edilmelidir. Kokulandırma, Anadolu yakasında Kartal şebeke şefliği personeli tarafından Dolayoba'da, Avrupa yakasında ise K.Çekmece şebeke şefliği personeli tarafından Esenyurt BOTAŞ tesisleri sınırlarında bulunan İGDAŞ işletim tesislerinde yapılmaktadır.

Yatırım teknikleri:

Doğalgaz talebinde bulunan ya da gaz kullanım potansiyeline sahip bölgelerin doğalgaza kavuşması için gereken işlemlerin tümünü yatırım teknikleri başlığı altında değerlendirebiliriz.

Bu işlemlerden başlıcaları; çalışılması düşünülen bölgelerde ulaşılması gereken müşteri potansiyelini hesaplamak, hesaplanan potansiyele gaz sağlamanın mümkün olup olmadığını değerlendirmek, şebeke genelinde ve tüketim değerleri bazında kullanılması gereken boru,fitting vb. malzemelerin tip ve büyüklüklerini belirlemek, ihale dosyalan hazırlayarak
yüklenici firmalara iş dağılımı yapmak ve saha çalışmalarını başlatarakstandardlara ve İGDAŞ teknik şartnamelerine uygun imalatın yapılmasını kontrol altında tutmak ve yeni şebekeyi devreye alınacak hale getirerek işletim birimlerine teslim etmek. Birbirine bağlı ve eş zamanlı aktiviteleri, koordineli bir şekilde yürüterek gerçekleştirilen bu çalışmalarda, aşağıda özetlenen temel adımlar ve faliyetler sonuçlandırılır.

a) Boru hattı inşaatları;
Çelik şebeke için, polietilen dış izolasyonlu, API standardına sahip, düşük karbonlu çelik borular, boru çapına bağlı olarak değişik genişlik ve derinliklerde düzenlenen (Teknik şartnamelerle) tranşelere serilir ve teknik şartnamelere göre kaynaklar yapılır, X-Ray kontrolleri ve izolasyon kontrolleri (Spy dedektör ile) ardından dolgu işlemleri gerçekleştirilir.

Altyapı özelliklerine ve boru çaplarına göre tranşe derinlik ve genişlikleri kontrol elemanlarının onayı ile farklılık gösterebilir.

PE malzemelerden imal edilen boru hatları ise, yine teknik şartnamelere bağlı kalınarak açılan tranşelere serilir, kaynakları yapılır, kaynak noktalan test edilir.

b) Test işlemleri;
Çelik hattın tamamlanması ardından sistem uygun ise tek parçada, uygun değil ise bölümler halinde hidrostatik teste tabi tutulur. Bu test yönteminde, test yapılacak boru hattına çalışma basıncının 1,5 katına kadar basınçlı su doldurulur, dengeleme ve test sürelerinin sonuna kadar beklenerek değerlendirme yapılır, sonuçlar olumlu ise test tamamlanır. Boru hattına doldurulan su boşaltılır, boruların içi "pig" kullanılarak temizlenir ve kurutulur.

PE şebekede ise, boru hattı çalışma basıncının 1,5 katına kadar kuru hava ile basınçlandırılaraktüm bağlantı noktalarında köpük kullanılarak mukavemet testi yapılır. Ardından basınç 1 bar değerine kadar düşürülerek sızdırmazlık testi için gerekli bekleme süresi kadar basınç takip edilir. Sonuçlar olumlu ise devreye alma çalışmaları başlatılır.

Şebeke, kontrol ve işletim tesisleri:

Yatırım çalışmaları sonucu hazırlanan ve şebeke gurupları tarafından devreye alınarak işletilmeye başlanan doğalgaz şebekesi birkaç işletim tesisinden oluşur. Bu tesisler;

a) Vana odaları; Çelik şebeke üzerinde ve yeraltında inşa edilen oda şeklinde dizayn edilmiş, betonarme ünitelerdir.

Vana odaları, boru hattını gazla doldurmaya, boru hattından gaz boşaltmaya, gaz akışını kontrol altında tutmaya ve acil durumlarda gaz akışını kesmeye yarayan ünitelerdir.

İstanbul genelinde, değişik çaplarda (6"- 30") ve tiplerde (tek veya çift bolw
down'lı ya da blow-down'sız) 300 adet vana odası inşa edilmiştir. Bu odaların bir kısmı ızgaralı bir kısmı ise borulu havalandırma bacalarına sahiptir.

Gerektiğinde hızlı bir şekilde kullanılabilmesi için, ızgara ve perde betondan dolan su ve çamur seviyesinin çizme ile çalışılabilir seviyeyi geçmemesi sağlanmalıdır.

b) Regülatör istasyonları; Çelik şebeke tarafından taşınan gaz 20 bar basınç altında regülatör İstasyonlarına girer ve basıncı 4 bara düşürülerek PE dağıtım hatlarına gönderilir. İstanbul genelinde inşa edilmiş olan 5000 ve 10.000 Nm3/h kapasiteli değişik markalarda266
adet regülatör istasyonu çalışmaktadır. Bu istasyonların bir bölümü SCADA sistemi ile uzaktan izlenerek kontrol altında tutulmaktadır. 20 bar'lık çelik şebekeden, regülatör istasyonlarının yanı sıra bazı büyük kapasiteli Müşteri istasyonları da gaz alabilmektedir.

c) Scada sistemi; uzaktan kontrol, gözlem ve veri işleme merkezi olarak ifade edilebilir. Bir çok bölge ve müşteri istasyonuna bağlanan algılama probları ile veri alınmakta, bu veriler, RTU uzaktan kontrol üniteleri ile merkezi kontrol birimine bilgi (veri) transferi yapmaktadırlar. Alınan veriler istasyonların durumları hakkında bilgi depolanmasını ve acil durumlarda ekip sevk edilmesini sağlamaktadır.

Scada sistemi yardımı ile bir regülatör istasyonunda, giriş ve çıkış basınçları, çıkış gaz sıcaklığı, emniyet vanalarının ve diferansiyel manometrelerin durumu, .sayaç kapasitesi ile kabin içi gaz kaçağı değerlerini izlemek mümkündür.

d) Gömülü vanalar; 4" ve 6" çaplarında, çelik ve PE şebeke üzerinde inşa edilmiş çok sayıda gömülü tip gaz vanası yardımıyla gaz akışı kontrol altında tutulabilir. Her bölge regülatörü ve müşteri istasyonu girişinde birer gömülü vana mevcuttur.

Ayrıca, her bölge regülatörünün beslediği dağıtım hattı üzerine ve uygun noktalara yerleştirilmiş çok sayıda gömülü vana yardımıyla şebeke emniyeti sağlanmış olur.

Gömülü vanaların acil durumlarda problemsiz olarak kullanılabilmesini sağlamak için, yapılması gereken kontrol ve işlemler vardır. Bu kontrollerde, vana kapağının çalışırlığı ve kaplama seviyesi, vana içinde çamur varlığı, vana göbek milinin çalışırlığı, kılıf kapağı ve gaz kaçağı gibi konularda çalışma yapılır, problemler varsa giderilir. Amaç, her zaman için vanaların çalışır halde utulmasıdır.

e) Katodik koruma test noktaları; Çelik şebekenin korosif etkiler karşısında yapısal bozulmalara uğramaması, güvenli ve uzun ömürlü olabilmesi amacı ile katodik koruma uygulanmaktadır. Özet olarak, sisteme verilen enerji sayesinde toprak ile metal arasında olabilecek iyon alış verişinin engellenmesi prensibi ile çalışan bu sistemde, değişik aralıklarla inşa edilmiş test noktalarından peryodik ölçümler yapılarak sistem kontrol altında tutulmaktadır. Çelik şebeke güzergahında uygun noktalara yerleştirilmiş test ve ölçüm kutularının sağlam ve çalışır halde olması izlenmeli, problemli olanlar bildirilerek onarımı yapılmalıdır.

f) İşaret plakaları; Özellikle yer altında inşa edilmiş vana odaları ve gömülü vanaların konumlarını gösteren ve bir kaç değişik noktadan röperlenerek gerektiğinde bulunmalarını sağlayan kroki ve As-built çizimleri mevcuttur. Ancak, pratik olarak saha çalışması yapan ekiplerin müdahale hızlarını arttırabilmek amacı ile her gömülü tesis için bir işaret plakası yapılmış ve kolay görünebilecek şekilde.uygun olan bina-yapı duvarlarına monte edilmiştir.

Dağıtım hatları devreye alma çalışmaları öncesinde yapılan hazırlıklarda, işaret plakaları kontrol edilmelidir. Çalışan şebekede ise ölçülerin doğruluğu ve işaret plakalarının varlığı ile okunabilirliği izlenmelidir.

g) Harita bilgileri; Bir şebekeye hakim olabilmenin birinci koşulu güvenilir harita bilgilerine sahip olmaktır. Her çeşit kazı çalışmasında şebekeyi koruma ve kontrol etme özelliğinden, şebeke üzerinde yapılacak her türlü çalışma sırasında başvurulacak ilk doküman harita bilgileridir.

Bu nedenle, Kroki, iskelet, genel durum planı ve As-built dokümanları eksiksiz olarak hazır bulundurulmalı ve şebeke üzerinde yapılan çalışmalar "güncelleştirme" başlığı altında sürekli olarak işlenmelidir.

h) Servis kutuları; 4 bar basınçta Bölge Regülatör istasyonlarından çıkan ve PE dağıtım hatları ile taşınan gaz, uygun yerlere konulmuş "gömülü vanalar" ile kontrol edilerek servis kutuları ve bu kutulara monte edilmiş servis regülatörleri aracılığı ile ikinci kez basıncı düşürülüp (21 ve 300 mbar basınçta) tüketime sunulur.

Servis kutuları, duvar tipi olarak S-200 ve S-300, gömülü kutu tipi olarak ise CES-200 olarak isimlendirilirler. Bu kutuların içine, 25 Nm3/h den 200 Nm3/h kapasiteye kadar değişik servis regülatörü montajı yapmak mümkündür. Servis regülatörlerinin seçimi, ilgili bina ve/veya iş yer-lerinin proje değerlerine göre yapılır.

Bireysel kullanım cihazlarının gaz giriş basıncı 21 mbar dır. Ancak, servis kutularından 300 mbar basınçta çıkarak bina içine giren gaz, domestik regülatörleri (ara düşürücüler) aracılığı ile bireysel kullanım cihazlarına girmeden önce 21 mbar a düşürülür.

Hacim Tablosu
Çap
İnç İç Çap
mm Kesit 1 metre Borudaki gaz hacmi (dm3)
dm2 Atmosfer 2 bar Mutlak 5 bar Mutlak 10 bar Mutlak 15 bar Mutlak 21 bar Mutlak
Ç
E
L
İ
K 28 692,2 37,63 376,32 752,63 1881,68 3763,16 5644,74 7902,63
24 593,8 27,69 276,93 553,86 1384,65 2769,3 4153,95 5815,53
20 493,7 19,14 191,43 382,87 957,16 1914,33 2871,49 4020,09
16 393,7 12,17 121,74 243,47 608,68 1217,36 1826,04 2556,45
12 312,7 7,68 76,8 153,59 383,99 767,97 1151,95 1612,73
8 209,5 3,45 34,47 68,94 172,36 344,71 517,065 723,891
6 159,6 2 20,01 40,01 100,03 200,06 300,09 420,126
4 105,6 0,88 8,76 17,52 43,79 87,58 131,37 183,918
P
E 125 102,2 0,82 8,2 16,41 41,02 Hacim dm3=3,1416*r2*10dm
Mut. basınç=Atm.basıncı+Gös.basıncı
110 90 0,64 6,36 12,72 31,81
63 51,4 0,21 2,07 4,15 10,37
32 26 0,05 0,53 1,06 2,65
20 14 0,02 0,15 0,31 0,77

Hiç yorum yok: