ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

/ - W ^ l 'J3) ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: ΜΕΛΕΤΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΟΛΕΩΣ (ΜΕΣΗ ΠΙΕΣΗ) ΦΟΙΤΗΤΕΣ: ΖΕΡΒΑΚΗΣ ΑΠΟΣΤΟΛΗΣ ΑΕΜ: 3014 ΚΕΛΑΪΔΙΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΑΕΜ: 2879 ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑ ΚΑΒΑΛΑ 2 8 /04/2010

ΚΕΦ Α ΛΑ ΙΟ 1...5 1. ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ...5 1.1. Τι είναι και πώς σχηματίζεται...5 1.2. Ιστορική αναδρομή... 7 1.3. Φυσικό Αέριο Και Περιβάλλον... 8 1.4. Εκπομπές του φυσικού αέριου... 9 1.5. Φυσικό Αέριο - Ιδιότητες... 9 1.6. Σύσταση Του Φυσικού Αερίου... 11 1.7. Σύνθεση Του Ελληνικού Φ.A... 12 1.8. Ποιότητα Φυσικού Αερίου... 14 1.9. Το Φυσικό αέριο παγκοσμίως... 16 1.9.1. Παραγωγή-Κατανάλωση φυσικού αερίου...16 1.9.2. Αποθέματα και το παγκόσμιο εμπόριο φυσικού αερίου...18 1.1Θ. Το φυσικό αέριο στην Ελλάδα... 21 ΚΕΦΑΛΑΙΟ II... 30 2. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ...30 2.1. Πλεονεκτήματα χρήσης υγρού φυσικού αερίου...30 2.2. Το υγροποιημένο Φυσικό Αέριο (Υ.Φ.Α.)... 30 2.3. Περιγραφή διεργασίας σ' ένα τερματικό σταθμό... 31 2.4. Δορυφορυ<οί σταθμοί...32 2.5. Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο αυτοκινήτων...33 2.6. Χρήση του Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο αεροπλάνων... 33 2.7. Το Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο τραίνων...34 2.8. Εκμετάλλευση της ψυχρής ενέργειας του Υ.Φ.Α...35 2.9. Κύκλος Brayton...37 2.10. Κύκλος Φ. A...38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ III... 40 3. ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ-ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ...40 3.1. Απελευθέρωση εγχώριας αγοράς φυσικού αερίου... 40

Κ ΕΦ ΑΛΑΙΟ IV... 41 4. ΜΕΛΕΤΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Φ. A...41 4.1. Σύνδεση με το δίκτυο του Φ.Α...41 4.2. Τεχνική περιγραφή εγκατάστασης Φ.Α...42 4.2.1. Γενικά... -.42 4.2.2. Π α ροχή... 42 4.2.3. Μετρητές...42 4.2.4. Κανόνες υπολογισμού διαστασιόλογησης αγω γώ ν...43 4.2.5. Δίκτυα σωληνώσεων - Εξαρτήματα... 44 4.2.6. Συσκευές αερίου... 46 4.2.7. Υπολογισμός δικτύων... 50 4.2.8. Προσαγωγή αέρα καύσης...50 4.2.9. Καπναγωγοί-Καπνοδόχοι...50 4.2.10. Δοκιμή αντοχής-έλεγχος στεγανότητας... 51 4.2.11. Π υροπροστασία...53 4.2.12. Δειτουργία - Συντήρηση - Έλεγχος εγκατάστασης... 53 4.2.13. Παρατηρήσεις... 54 ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ... 55 5. ΜΟΝΤΕΛΟ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ...55 5.1. Διακίνηση με δίκτυα συμπιεστών... 55 5.1.1. Επίγεια δίκτυα μεταφοράς... 55 ΚΕΦΑΛΑΙΟ VI... 57 6. ΔΙΚΤΥΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΣΤΙΣ ΠΟΛΕΙΣ. 57 6.1. Τα χαλύβδινα δίκ τυα... 57 6.1.1. Ο προγραμματισμός... 57 6.1.2. Στοιχεία για τους σωλήνες τηλεδικτύων...57 6.2. Η τοποθέτηση...59 6.2.1. Διάβρωση...64 6.2.2. Συνδέσεις χαλύβδινων σωλήνων...65 6.3. Πλαστικά δίκτυα... 66 6.3.1. Σωλήνες... 66 6.3.2. Πλεονεκτήματα σωλήνων από ΜΠΡΕ για δίκτυα Φ.Α...67 6.3.3. Διατάξεις υποβιβασμού πίεσης...73 [3]

6.4. Η πρόσδοση οσμής 81 6.4.1. Εξαρτήματα και συνδέσεις...81 6.5. Το κόστος του δικτυου... 83 6.5.1. Δίκτυα πόλεως 83 6.5.2. Τηλεδίκτυα... 83 6.5.3. Αλυσίδα ΥΦΑ 83 ΚΕΦΑΛΑΙΟ VII... 85 7. ΔΙΚΤΥΟ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ...85 7.1. Δίκτυα διανομής... 85 7.2. Παράδειγμα ανάπτυξης αστικού δικτύου... 88 7.2.1. Τεχνικά χαρακτηριστικά του συστήματος διανομής Φ.Α... 88 7.2.2. Ανάπτυξη του έργου...92 ΚΕΦΑΛΑΙΟ VIII... 94 8. ΜΕΤΡΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ...94 8.1. Απαιτήοεις και συστήματα ασφαλείας στις εγκαταστάσεις Υ.Φ. Α..... 94 8.2. Βασικές αργές ασφαλείας και ρόλος ασφαλείας των συστημάτων..... 95 8.3. Διαρροές Υ.Φ. A... 96 8.4. Ανθρώπινος ρόλος...97 8.5. Πρακτική εφαρμογή των συστημάτων ασφαλείας σε περίπτωση διαρροής...97 8.6. Πρακτική εφαρμογή των συστημάτων ανίχνευσης... 99 8.7. Συστήματα προστασίας από διαρροή, ατμούς & πυρκαγιά...100

1. ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ I 1.1. Τι είναι και πώς σχηματίζεται Με την ευρύτερη έννοια του όρου, φυσικό αέριο μπορεί να θεωρηθεί οποιαδήποτε φυσική ουσία βρίσκεται κάτω από την εταφάνεια της γης σε αέρια κατάσταση, η οποία-εκτός από ελαφρότερους κορεσμένους υδρογονάνθρακεςμπορεί να περιέχει διοξείδιο του άνθρακα, άζωτο, υδρογόνο, ήλιο και αργό. Στην πράξη, όμως, φυσικό αέριο εννοείται κάθε μείγμα αερίων υδρογονανθράκων με υψηλή αναλογία σε μεθάνιο, το οποίο περιέχει σε μικρότερες αναλογίες βαρύτερους υδρογονάνθρακες και ενδεχομένως μικρές ποσότητες αζώτου, διοξειδίου του άνθρακα, οξυγόνου, ίχνη άλλων ενώσεων και στοιχείων. Αυτό το αέριο μείγμα είναι παγιδευμένο σε μια φυσική δεξαμενή που σχηματίζεται από ένα στεγανό στρώμα (cap rock) και ένα τιορώδες ιζηματογενές στρώμα (sedimentary porous rock). Ετιίσης, κάτω από το χώρο τον οποίο καταλαμβάνει το φυσικό αέριο υπάρχει, συνήθως, νερό, όπως μπορεί να υτιάρχει και αέριο αναμεμειγμένο με πετρέλαιο. Το φυσικό αέριο μέχρι τελευταία θεωρείτο ότι είναι οργανικής προέλευσης. Μια νεότερη θεωρία υποστηρίζει όη το μεγαλύτερο μέρος των αποθεμάτων του φυσικού αερίου προέρχεται από την πρωταρχική ύλη του ηλιακού συστήματος και όχι από βιολογικές διεργασίες. Έτσι, σε μεγάλα βάθη στο εσωτερικό της Γης θα πρέτιει να υπάρχουν τεράστια αποθέματα Φ.Α. και ως απόδειξη αναφέρονται οι έντονες εκλύσεις αερίων κατά τις εκρήξεις ηφαιστείων και σεισμών. Ενδείξεις για την ορθότητα της συγκεκριμένης θεωρίας έδωσαν γεωτρήσεις στις ΗΠΑ σε βάθη 4.5 έως 9 Km και στη χερσόνησο Κόλα, κοντά στο Μουρμάνσκ της Ρωσίας, σε βάθη 12 Km. Η ετηκρατούσα άποψη, πάντως, υποστηρίζει την οργανική προέλευση του Φ.Α., ως αποτέλεσμα δυο διαδικασιών, της δημιουργίας του μαζί με το πετρέλαιο και μαζί με τους άνθρακες. Στην πρώτη, τα νεκρά υπολείμματα πλαγκτού και αλγών σε αβαθείς αρχέγονες θάλασσες, τα οποία υπέστησαν ζύμωση στους ττυθμένες των θαλασσών και έπειτα καλύφθηκαν από ανόργανα ιζήματα (άμμο, άσβεστο, πηλό) μετατράπηκαν, μέσω καταλυτικών διεργασιών, σε άσφαλτο. Έτσι, με την αυξανομένη βύθιση του πυθμένα της θάλασσας, η οποία συνοδευόταν από αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας, σχηματίσθηκαν από την άσφαλτο υγροί [5]

καν αέριοι υδρογονάνθρακες. Φυσικό αέριο μέσω της προαναφερθείσας διαδικασίας εμφανίζεται στις πλούσιες σε υδρογονάνθρακες >. κάνες της Γης, όπως η περιοχή της Βόρειας Θάλασσας και του Περσικού Κόλπου. Εικόνα 1 - Π αγιδεομένο αέριο ανάμεσα σε ένα στεγανό & ένα π ορώ δες ιζημ α τογενές στρώ μα Εικόνα 2 - Π ετρέλαιο αναμεμειγμένο με αέριο ανάμεσα σε ένα στεγανό & ένα π ορώ δ ες ιζηματογενές στρώμα

Κατά τη δεύτερη διαδικασία, ανώτεροι φυτικοί οργανισμοί από παίχαότερες γεού.ογικές περιόδους, κυρίως την Εποχή του Ανθρακα, ύστερα από απότομη βύθιση του εδάφους βρέθηκαν σε βαθύτερα στρώματα της Γης. Αυτή η φυτική ύλη, μέσω της διεργασίας της ενανθράκωσης, μετατράπηκε κατά σειρά σε τύρφη, λιγνίτη, λιθάνθρακα και ανθρακίτη. Στη διάρκεια της ενανθράκιοσης σχηματίσθηκαν σε μεγάλες ποσότητες αέρια προϊόντα διάσπασης, κυρίως μεθάνιο. Στην Ολλανδία και το v0uo τμήμα της Βόρειας Θάλασσας συναντάται Φ.Α. το οποίο δημιουργήθηκε με την ανωτέρω διαδικασία. 1.2. Ιστορική αναδρομή Ο 19ος αιώνας αποτέλεσε την αφετηρία της βιομηχανίας αερίων καυσίμιυν. Όπως αναφέρθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο [Παρ. 1.2], τα πρώτα αέρια καύσιμα χρησιμοποιήθηκαν, κυρίως, για φωτισμό. Πρώτα απ όλους, οι Αμερικανοί σκεφτήκαν να συλλέξουν και αξιοποιήσουν, αντί να καίνε, το εξαγόμενο Φ.Α. Έτσι, το 1858 δημιουργήθηκε η πρώτη εταιρεία παραγαιγής Φ.Α. στην Πολιτεία της Νέας Υόρκης (Fredonia Gas Light). Σύντομα δημιουργηθήκαν τα πρώτα δίκτυα μεταφοράς, καταρχήν για βιομηχανική χρήση και ύστερα για την κάλυψη αναγκών στον οικιακό και εμπορικό τομέα. Μάλιστα, το 1891 κατασκευάστηκε αγωγός μεταφοράς Φ.Α. μήκους 160 Km, ο οποίος συνέδεε το Σικάγο με την Ιντιάνα. Στα μέσα του 20ου αιώνα οι ΗΠΑ κατείχαν κυρίαρχη θέση στον τομέα του Φ.Α., καθώς παρήγαγαν το 80 % της παγκόσμιας παραγωγής και κατανάλισκαν το 90 % αυτής. Η ανάπτυξη στον τομέα του Φ.Α. σημειώθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 50 με την παράλληλη ανάπτυξη του πετρελαίου σε χώρες όπως η Βενεζουέλα, η πρώην Σοβιετική Ένωση, η Ρουμανία, το Ιράν και η Σαουδική Αραβία. Στην Ευρώπη, η παραγωγή Φ.Α. ξεκίνησε με την εύρεση κοιτασμάτων στην Ιταλία, Γαλλία (1957) και Ολλανδία (1959). Ακολούθησε η ανακάλυψη κοιτασμάτων στη Βόρεια Θάλασσα, το 1967 στη Βρετανική ζώνη και το 1968 στη Νορβηγική ζώνη. Στις αρχές της δεκαετίας του 70 η ανάπτυξη του Φ.Α. επεκτάθηκε στη Λαηνική Αμερική, Ασία, Αφρική και τη Μέση Ανατολή. Ιδιαίτερα μετά τις δυο πετρελαϊκές κρίσεις (1973-1974, 1979), παρατηρήθηκε στροφή σε άλλες μορφές πρωτογενούς ενέργειας με στόχο την απεξάρτηση από τις χώρες του ΟΠΕΚ. Ο [7]

τομέας του Φ.Α. που μέχρι τότε είχε αναπτυχθεί μόνο στις χώρες οι οποίες διέθεταν ιδία αποθέματα, άρχισε στη συνέχεια να αναπτύσσεται παντού ; με τους αγωγούς και τα πλοία δημιουργήθηκε ένα δίκτυο ικανό να μεταφέρει το Φ.Α. ακόμα και πολύ μακριά από τα σημεία εξαγιογής. Έτσι, το μερίδιο του Φ.Α. στην κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας αναμένεται να αυξηθεί από 18 % στις αρχές της δεκαετίας του 80 σε 25 % το 2010. 1.3. Φυσικό Αέριο Και Περιβάλλον Η προστασία του περιβάλλοντος αποτελεί έναν από τους τρεις κύριους στόχους, μαζί με την οικονομική ανταγωνιστικότητα και την ασφάλεια εφοδιασμού, της ενεργειακής πολιτικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης που υιοθέτησε και η Ελλάδα. Οι επενδύσεις και τα προγράμματα που υλοποιούνται λαμβάνουν υπόψη πάντα τους περιβαλλοντικούς στόχους που έχουν τεθεί. Το φυσικό αέριο εξάγεται από φυσικές κοιλότητες, υπόγειες ή υποθαλάσσιες και είναι από τις πλέον καθαρές μορφές πρωτογενούς ενέργειας, όπως λέει και το όνομα του. Δηλαδή δεν είναι βιομηχανικό προϊόν όπως τα φωταέριο και το υγραέριο. Το φυσικό αέριο, ετιειδή ακριβώς είναι φυσικό, όταν καίγεται εκπέμπει ελάχιστες ποσότητες στερεών σωματιδίων, λιγότερο μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα απ' το πετρέλαιο και καθόλου διοξείδιο του θείου. Εξαιτίας της έλλειψης θείου το φυσικό αέριο αποτελεί την πλέον καθαρή και λιγότερο ρυπογόνο πηγή ενέργειας που υπάρχει σήμερα. Η χρησιμοποίηση του σε κεντρικές θερμάνσεις, βιομηχανίες και βιοτεχνίες θα προστατεύσει πρώτα από όλα την υγεία μας ενώ θα προστατευθούν αποτελεσματικά και τα μνημεία της πολιτιστικής μας κληρονομιάς, το οποία τόσο έχουν υττοφέρει από τη χρήση των υγρών καυσίμων. Τα οικολογικά πλεονεκτήματα του φυσικού αερίου είναι: Καμία διεργασία μετατροπής του. Μεταφορά στην ξηρά μέσα στο έδαφος. Μη δηλητηριώδες για το έδαφος και τα ύδατα. Σχεδόν καθαρό από το θείο. Καθαρό από οργανικά συνδεδεμένο άζωτο. Καθαρό από σκόνη. Καθαρό από βαρέα μέταλλα [8]

Καύση χωρίς παραγωγή βλαβερών ουσιών. Καύση με σχετικά χαμηλή παραγωγή C02. Καύση χωρίς παραγωγή αιθάλης. Κανένα πρόβλημα επεξεργασίας καυσαερίων. 1.4. Εκπομπές του φυσικού αερίου Το φυσικό αέριο είναι η καθαρότερη πηγή πρωτογενούς ενέργειας, μετά τις ανανεώσιμες μορφές. Τα μεγέθη των εκπεμπόμενων ρύπων είναι σαφώς μικρότερα σε σχέση με το πετρέλαιο ή το κάρβουνο, αφού έχει λιγότερες εκπομπές θείου, άνθρακα και αζώτου, και δεν έχει σχεδόν καθόλου υπολειπόμενα σωματίδια μετά την καύση του. Επίσης η βελτίωση του βαθμού απόδοσης μειώνει τη συνολική κατανάλωση καυσίμου και συνεπώς περιορίζει την ατμοσφαιρική ρύπανση. Το γεγονός ότι είναι καθαρό καύσιμο είναι ο λόγος που η χρήση του φυσικού αερίου, ειδικά για παραγωγή ηλεκτρισμού, έχει αυξηθεί τόσο πολύ και αναμένεται να αυξηθεί και άλλο στο μέλλον. Το φυσικό αέριο εκπέμπει σε σχέση με το μαζούτ ; 4.700 φορές λιγότερο διοξείδιο του θείου ( ΣΟ^) 2 φορές λιγότερο μονοξείδιο του άνθρακα ( CO ) 24 φορές λιγότερα σωματίδια. 3 φορές λιγότερους άκαυτους υδρογονάνθρακες. 1,7 φορές λιγότερα οξείδια του αζώτου ( ΝΟχ). Η κύρια αιτία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι η χρήση καυσίμων για την παραγωγή ενέργειας. Είναι αναγκαίο λοιπόν από δω και πέρα οι ενεργειακές επιλογές της χώρας μας να συνδυάζουν την ανάπτυξη με την περιβαλλοντική προστασία. 1.5. Φυσικό Αέριο - Ιδιότητες Το φυσικό αέριο βρίσκεται σε υπόγεια κοιτάσματα η συνυπάρχει με το αργό πετρέλαιο και δημιουργείται κατά τη μεταμόρφωση υδρόβιων μικροοργανισμών κάτω από την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών και μεγάλων πιέσεων. Είναι μη τοξικό, καθαρό, άοσμο και άχρωμο, δεν διαλύεται στο νερό και σε συγκέντρωση 5% έως 15% κατ' όγκο στον αέρα μπορεί να αναφλέγεται. [9]

Για την μείωση των εξ αερίων κινδύνων εmβάλλεται και προσδίδεται οσμή. Το φυσικό αέριο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα και σε περίπτωση διαρροής διαφεύγει εύκολα στην ατμόσφαιρα. Η σχετική πυκνότητα είναι άσχ = 0,59 (αέρας = 1) έως και 0,605 (ΕΛΔΑ). Η κινηματική συνεκτικότητα είναι ν = 14 χ 10"* m^/qec, θερμοκρασία ανάφλεξης = 650 C έως 670 C (στον αέρα), μέγιστη ταχύτητα ανάφλεξης 0,30 έως 0,35 πι/ςβε, θερμοκρασία καύσης για λ = 1 (στοιχειομετρικό) 1950 C έως 2000 C, ελάχιστη πίεση φυσικού αερίου > 18 mbar, max CO 2% = 11,8% στα καυσαέρια. Το υγροποιημένο φυσικό αέριο είναι η υγρή μορφή μείγματος κορεσμένων υδρογονανθράκων χαμηλού μοριακού βάρους. Η σύσταση του είναι κυρίως το μεθάνιο με διαφορετική εκατοστιαία περιεκτικότητα στα υπόλοιπα συστατικά, ανάλογα με το βαθμό κατεργασίας κατά την υγροποίηση του και την προέλευση του. Το υγροποιημένο φυσικό αέριο, όταν θερμαίνεται, εξατμίζεται και επιστρέφει στην αέρια φάση του. Μοριακό βάρος 16,516 Kg/mol Rmix 503,40 j/k Συμπιεστότητα 0,997 Ιξώδες 1,136 kg/ιης Άλλα πλεονεκτήματα του φυσικού αερίου είναι η πλήρης αναμειξιμότητα με τον αέρα καύσης, η αυτοματοποίηση και η προσαρμογή στις απέμενες συνθήκες λειτουργίας, η σταθερότητα των προκαθορισμένων ρυθμίσεων και η ομοιομορφία κατά την θέρμανση. Οι επιφάνειες συναλλαγής της θερμότητας είναι πιο καθαρές λόγω έλλειψης επικαθίσεων τέφρας, καπνιάς και θείου. Επιτυγχάνεται ο μεγαλύτερος ολικός συντελεστής μετάδοσης της θερμότητας, έχουμε λιγότερες απώλειες θερμότητας στην καμινάδα (λόγο μικρής περίσσειας αέρα) και γίνεται χρήση εναλακτών για ανάκτηση θερμότητας ετιειδή αυτοί δεν διαβρώνονται από τις εκπομπές οξειδίων του θείου. Σύμφωνα με στοιχεία της ΔΕΠΑ αυτά είναι τα παγκόσμια αποθέματα του φυσικού αερίου, σε τρισεκατομμύρια Nm3. Η μη-μείωση τους οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε χρόνο νέα κοιτάσματα ανακαλύπτονται ενώ με τη βελτίωση της τεχνολογίας οι δυνατότητες άντλησης δύσκολων κοιτασμάτων διευρύνονται. [10]

Αυτή την στιγμή όσοι ξέρουν και διαχειρίζονται τα αποθέματα φυσικών καυσίμων δεν ανησυχούν. Αντίθετα γνωρίζουν ότι δεν χρειάζεται καν να ψάξουν εναλλακτικούς τρόπους παραγωγής ενέργειας για αρκετές ακόμη δεκαετίες. Μακρινός απόηχος ο πανικός της δεκαετίας του 1970. Από εκεί που κάποτε οι υπολογισμοί ανέβαζαν τα διαθέσιμα αποθέματα του τιετρελαίου σε 650 δισεκατομμύρια βαρέλια, τώρα με νέες μεθόδους ανίχνευσης και εξόρυξης ανεβάζουν τις διαθέσιμες ποσότητες σε περισσότερα από ένα τρισεκατομμύριο βαρέλια. Και έτσι, για τα επόμενα 50 χρόνια όλα μπορούν να συνεχίσουν να κυλούν όπως σήμερα. Η διαφορά του φυσικού αερίου από το πετρέλαιο έγκειται στο ότι είναι μια υπόθεση υπό εξέλιξη. Όχι μόνο διότι μεθάνιο μπορούμε να παράγουμε καίγοντας και τα σκουπίδια μας αλλά διότι ανακαλύτττουμε και νέα κοιτάσματα. Ιδιαίτερα στις παγωμένες εκτάσεις τις Αλάσκας και τις Σιβηρίας έχουμε έναν νέο σχηματισμό, τους υδρίτες μεθανίου, τον «πάγο που καίγεται». Χάρη στην ιδιότητα των παγοκρυστάλλων να εγκλωβίζουν στο εσωτερικό τους άλλα μόρια μικρής μάζας, υπάρχουν τεράστια αποθέματα υδριτών, πάγου δηλαδή όπου στο εσωτερικό του υπάρχει μεθάνιο το οποίο μπορεί να απελευθερωθεί και να χρησιμοποιηθεί αργότερα σαν καύσιμο. 1.6. Σύσταση Του Φυσικού Αερίου Το φυσικό αέριο είναι μείγμα υδρογονανθράκων σε αέρια κατάσταση. Αποτελείται κυρίως από μεθάνιο ( CRi ) και ανήκει στη 2 Οικογένεια των αερίων καυσίμων. Στην 1 Οικογένεια ανήκουν τα βιομηχανικά αέρια ( ιδιαίτερα τοξικά ), που παρασκευάζονται με πυρόλυση ή απόσταση προϊόντων άνθρακα και με αποικοδόμηση και σχάση προϊόντων πετρελαίου ή φυσικών αερίων. Στην 3 Οικογένεια ανήκουν το υγραέριο ( LPG ), που παράγεται από την κλασιματική απόσταξη του πετρελαίου, ενώ βρίσκεται και σε ορισμένα κοιτάσματα φυσικού αερίου, από το οποίο διαχωρίζεται. Μια 4'' Οικογένεια τείνουν να αποτελέσουν τα μείγματα υγραερίων με αέρα. Το φυσικό αέριο αποτελεί το κατεξοχήν φυσικό προϊόν από τα αέρια καύσιμα. Για τα φυσικά αέρια έχει οριστεί μια κατάσταση αναφοράς που καλείται "κανονική" κατάσταση και σε αυτή ανάγονται οι ποσότητές τους. Αυτή είναι οι 273,15Κ ( 0 C ) για τη θερμοκρασία και 1,01325 bar για την πίεση. Ο όγκος ενός [ 11]

κυβικού μέτρου αερίου σε κανονική κατάσταση αποτελεί ένα "κανονικό κυβικό μέτρο" αερίου ( 1Nm^). Το φυσικό αέριο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα με σχετική πυκνότητα 0,55. Σε περίπτωση διαρροής, διαφεύγει προς την ατμόσφαιρα σε αντίθεση προς το υγραέριο ( LPG ) που είναι βαρύτερο από τον αέρα με σχετική πυκνότητα 1,8. Η Ανώτερη Θερμογόνος Δύναμη ( ΑΘΔ ) του φυσικού αερίου κυμαίνεται ατιό 9.000-11.000 Kcal/Nm^. Ενώ ΑΘΔ του υγραερίου είναι σημαντικά υψηλότερη, από 23.000-30.000 Kcal/Nm^. Αυτό, σε συνδυασμό με τη διαφορετική σχετική πυκνότητα των δύο καυσίμων, σημαίνει ότι το φυσικό αέριο και το υγραέριο δεν είναι άμεσα εναλλάξιμα μεταξύ τους, δηλαδή, η υποκατάσταση του ενός από το άλλο απαιτεί τροποποίηση ή ανηκατάσταση καυστήρων. Τα όρια ανάφλεξης του φυσικού αερίου είναι 4,5% - 15%. Δηλαδή, η καύση δεν μπορεί να συντηρηθεί εάν η περιεκτικότητα του αέρα σε φυσικό αέριο είναι εκτός αυτών των ορίων. Για το υγραέριο τα αντίστοιχα όρια ανάφλεξης είναι 2% - 9,3%. ΤΥΠΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΡίΙΣΙΚΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Περιεκτικότητα (% κ.ο.) σε ; Μεθάνιο (C1) 98 91,2 Αιθάνιο (C2) 0,6 6,5 Προπάνιο (C3) 0,2 1,1 Βουτάνιο (C4) 0,2 0,2 Πεντάνιο (C5) και βαρύτερα 0,1 Αζωτο (Ν2) 0,8 Διοξείδιο του άνθρακα (C02) 0,1 1 Ανωτέρα Θερμογόνος Δύναμη 8,600-9,200 kcal/nm3 9,640-10,650 kcal/nm3 1.7. Σύνθεση Του Ελληνικού Φ.Α. Η σύνθεση του "Ελληνικού" Φυσικού Αερίου στον τελικό καταναλωτή μεταβάλλεται μέσα σε περιορισμένα όρια μερικών ποσοστιαίων μονάδων, ε^ιδή η προμήθεια του γίνεται από διαφορετικές χώρες - Αλγερία και Ρωσία με κατάληξη στα διυλιστήρια του Ασπροπύργου ( ΕΑΔΑ) στην Αττική, όπου γίνεται η τελική μίξη και διοχέτευση στον εθνικό δίκτυο διανομής κυρίως στην περιοχή της Αττικής, ενώ στις τροφοδοτούμενες από τον κεντρικό αγωγό μεταφοράς περιοχές διοχετεύεται το αέριο [12]

Ρωσΐ)θίς προελεύσεως ( Θεσσαλονίκη, Λάρισα, Βόλος κ.τ.λ.). Ανάλογα με τις ανάγκες της κατανάλωσης και τη διαθεσιμότητα του Φ.Α. η σύνθεση του κυμαίνεται μεταξύ του "Αλγερινού" και του "Ρωσικού" αερίου. Γι αυτό δεν είναι τελικά δυνατή μια ατιόλυτα σταθερή σύνθεση του Ελληνικού αερίου στον καταναλωτή. Αυτό συμβαίνει εττίσης σε όλες τις Ευρωτιαϊκές χώρες, ετιειδή το Ευρωτιαϊκό Φ.Α. διακινείται σε διακρατικό, συνδεδεμένο δίκτυο, στο οτωίο εισρέουν αέρια αντλούμενα σε διάφορες χώρες ( Ρωσία, Γερμανία, Αγγλία, Νορβηγία, Ιταλία, Αλγερία, Ολλανδία και άλλες χώρες). Η μεταβολή της σύνθεσης είναι μικρή και τιάντα με χαρακτηριστικό ότι η περιεκτικότητα σε μεθάνιο είναι κατά κανόνα μεγαλύτερη ατιό 90% σε όγκο. Σύμφωνα με τα επίσημα στοιχεία της ΔΕΠΑ η μεταβολή της σύστασης του Φ.Α. κυμαίνεται στις τιμές του παρακάτω ττίνακα. ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ ΡΩΣΚΟ Φ.Α. ΑΛΓΕΡΙΝΟ Φ.Α. I Τυπική Σύσταση ^ min % max % Σύσταση ( mole min % max % ) Μεθάναο CH4 85 98 85,76 96,61 92,09 Αιθάνιο C7H6 0,7 3,21 8,55 6,23 7 Προπάνιο C3H8 3 0,21 3,01 0,71 Βουτάνιο C4H10 2 0,08 0,7 0,06 Ισιβουτάνιο I-C4H10 0,52 0,05 Πεντάνιο C5H12 0,07 0,23 > Διοξ. Ανθρακα C02 3 0,12 Αζωτο Ν2 5 0,82 0,18 1,24 0,86 Οξυγόνο 02 0,02 Υδρόθειο Η2Σ 5 5,4 0,83 0,5 ppm νο. mg/nui3 Σ μερκαπτανών mg/ 15.6,1 2,3 2,3 Ολικό θείο Σ mg/mn3 60 64,4 30 30 Α.Δ.Θ 9.875 9.524 9.600 10.832 10.034 9.014 9.230 8.586 ΚΘΔ Kcal/mn3 Δείκτης Wobbe W 10.850 12.000 Σημείο δρόσου για < 0 σε 50 υδρογονάνθρακες Σημείο δρόσου για < -8 σε νερό 40,2 bar

1.8. Ποιότητα Φυσικού Αερίου Εξ ορισμού το φυσικό αέριο είναι ένα μίγμα υδρογονανθράκων σε αέρια κατάσταση, το οποίο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο. Η σύσταση του φυσικού αέριου στην έξοδο της γεώτρησης ποικίλλει σημαντικά τόσο ως προς τα συστατικά, όσο και ως προς τη συγκέντρωση αυτών των συστατικών και εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του κάθε ταμιευτήρα. Αργό, οξυγόνο, υδρογόνο και οργανικές θειούχες ενώσεις μπορεί να περιλαμβάνονται στα συστατικά του φυσικού αερίου, ενώ η σημαντική πρόοδος στις αναλυτικές συσκευές έχει κάνει δυνατή την ανίχνευση πολλών άλλων συστατικών σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις. Το ποσοστό κάθε συστατικού στο φυσικό αέριο μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη μέτρηση της παροχής, τη λειτουργία μιας διεργασίας και πάνω από όλα, τον καταναλωτή. Για το λόγο αυτό καθορίζονται συνήθως προδιαγραφές της σύστασης του. Παρακάτω δίνονται γενικά κάποιες μέγιστες συγκεντρώσεις διαφόρων συστατικών και αναλύονται τα προβλήματα που προκύπτουν από την παρουσία αυτών των αερίων στο φυσικό αέριο. Συγχρόνως παρουσιάζονται και οι προδιαγραφές του φυσικού αερίου αναφορικά με τη θερμαντική αξία του και τη θερμοκρασία. Οξυγόνο. Το οξυγόνο γενικά δεν απαντά στο φυσικό αέριο. Μπορεί όμως να ησχωρήσει στα συστήματα διανομής χαμηλής πίεσης μέσω ανεπιθύμητων ανοιγμάτων ( διαρροών ). Το οξυγόνο είναι έντονα διαβρωτικό μέσο, ακόμη και σε μικρές συγκεντρώσεις. Το ποσοστό του 02 στο φυσικό αέριο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,1% κατ' όγκο και θα πρέπει να λαμβάνεται κάθε πρόνοια ώστε το φυσικό αέριο να μην περιέχει καθόλου οξυγόνο. Υδρόθειο. Το υδρόθειο είναι ένα τοξικό αέριο, σχηματίζει όξινα διαλύματα σε επαφή με το νερό, είναι έντονα διαβρωτικό ( π.χ. στο χαλκό και στα κράματα του ) και έχει έντονη οσμή, η οποία μπορεί να επηρεάσει και να μεταβάλλει την "χαρακτηριστική" οσμή του φυσικού αερίου. Η συγκέντρωση του υδρόθειου στο φυσικό αέριο δεν θα πρέπει να ξεπερνά τα 5,7 mg/m3. Μερκαπτάνες. Οι μερκαπτάνες έχουν έντονη οσμή και η συγκέντρωση τους στο φυσικό αέριο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3 ppmv. Ολικό θείο. Η συγκέντρωση του θείου θα πρέπει να είναι μικρότερη των 20 mg/m3 (συμπεριλαμβανομένων του υδρόθειου και των μερκαπτανών). Διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα, όπως και το νερό, το [14]

οξυγόνο, το άζωτο, το υδρόθειο κ.τ.λ., δεν συνεισφέρει στην θερμαντική αξία του φυσικού αερίου και γι' αυτό η συγκέντρωση του πρέτιει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη. Είναι ένα αδρανές και μη τοξικό αέριο. Η παρουσία του άνθρακα (όπως και του αζώτου) περιπλέκει τον υπολογισμό του συντελεστή συμπιεστότητας του φυσικού αερίου, ενώ με το νερό δημιουργεί όξινα διαβρωτικά διαλύματα. Το ποσοστό στο φυσικό αέριο πρέπει να είναι μικρότερο του 2% κατ' όγκο. Άζωτο. Το άζωτο είναι ένα αδρανές και μη τοξικό αέριο, αλλά αναφορικά με το φυσικό αέριο καταλαμβάνει πολύτιμο χώρο, μειώνοντας έτσι την χωρητικότητα των αγωγών μεταφοράς, και καταναλώνεται ενέργεια για τη μεταφορά του. Επυιλέον μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα στην έξοδο του καυστήρα αερίου ανυψώνοντας τη φλόγα. Το ποσοστό του αζώτου στο φυσικό αέριο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3% κατ' όγκο. Ισοπεντάνιο και βαρύτεροι υδρογονάνθρακες. Μπορούν να υγροποιηθούν στους αγωγούς μεταφοράς, δημιουργώντας λειτουργικά προβλήματα και προβλήματα στους καταναλωτές. Τα υγρά συστατικά σε μεγάλες συγκεντρώσεις μειώνουν την χωρητικότητα των αγωγών μεταφοράς. Η παρουσία ισοπεντανίου και βαρύτερων υδρογονανθράκων μειώνει την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας προσθήκης της χαρακτηριστικής οσμής του φυσικού αερίου. Το φυσικό αέριο δεν θα πρέπει να περιέχει περισσότερο από περίπου 25 ml/m3 υγρούς υδρογονάνθρακες. Νερό. Το φυσικό αέριο δεν θα πρέπει να περιέχει νερό (και άλλα υγρά) στις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης που γίνεται η διανομή του. Το νερό, σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, δημιουργεί με το μεθάνιο και τους άλλους ελαφρύς υδρογονάνθρακες ενυδατωμένες στερεές ουσίες (ενυδρίτες), οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν σημαντικά λειτουργικά προβλήματα, και προκαλεί διάβρωση των μεταλλικών επιφανειών. Γενικά, το φυσικό αέριο δεν πρέπει να περιέχει πάνω από 0,1 g/m3. Υδρογόνο και άλλα αέρια. Το φυσικό αέριο δεν πρέπει να ^ριέχει μονοξείδιο του άνθρακα, αλογόνα ή ακόρεστους υδρογονάνθρακες, ενώ η συγκέντρωση του υδρογόνου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 400 ppmv. Σκόνη και στερεά συστατικά. Το φυσικό αέριο που προορίζεται για εμπορική χρήση πρέπει να είναι εντελώς απαλλαγμένο από σκόνες και στερεές ουσίες. Θερμοκρασία. Η υψηλή θερμοκρασία μπορεί να είναι ετηβλαβής στις προστατευτικές επικαλύψεις των αγωγών, ενώ πολύ χαμηλές θερμοκρασίες μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα λόγω της δημιουργίας πάγου και ενυδριτών. [15]

Θερμαντική αξία. Η θερμογόνος δύναμη, σε ημερήσια, μηνιαία ή ετήσια βάση, δεν πρέτιει να είναι μικρότερη ατιό 36, ούτε μεγαλύτερη ατιό 44 MJ/m3. 1.9. Το Φυσικό αέριο παγκοσμίως Οι καθημερινά αυξανόμενες ανάγκες σε ενέργεια και πρώτες ύλες από τη μια και τα συγκριηκά τιλεονεκτήματα του έναντι των άλλων καυσίμων από την άλλη συντέλεσαν στην ενδυνάμωση του ρόλου του Φ.Α. στην παγκόσμια ενεργειακή σκηνή. Παγκοσμίως, η κατανάλωση Φ.Α. αυξήθηκε κατά 3.3 % το 2004, ενώ το 2005 το ποσοστό αυτό κυμάνθηκε στα επίπεδα του μέσου ρυθμού αύξησης της τελευταίας δεκαετίας, δηλαδή στο 2.3 %. Οι ποσότητες Φ.Α. που διακινηθήκαν μέσω αγωγών ανά τον κόσμο το 2004 σημείιοσαν αύξηση 10 %, ενώ οι ποσότητες Υ.Φ.Α. οι οποίες μεταφέρθηκαν με πλοία μέσα στο 2004 παρουσίασαν αύξηση 5.4 %. 1.9.1. Παραγωγή-Κατανάλωση φυσικού αερίου. Η συνολική παραγωγή Φ.Α. ανά τον κόσμο το 2004 έφτασε τα 2691.6 δις σημειώνοντας αύξηση 2.8 % σε σύγκριση με το 2003. Διάγραμμα 1 - Παραγωγή Φυσικού Αερίου ανα περιοχή (Διο^ιη3)

Η παγκόσμια παραγωγή Φ. Α. κατανέμεται γεωγραφικά ως εξής Ευρώπη & Ευρασία 39.1 % (1051.5 δις m^). Βόρεια Αμερική με 28.3 % (762.8 δις m^). ^ Ασία & Ωκεανία 12 % (323.2 δις m^). Μέση Ανατολή 10.4 % (279.9 δις m^). Αφρική 5.4 % (145.1 δις m^). Νόηα & Κεντρική Αμερική 4.8 % (129.1 δις m^). Ειδικότερα, οι χώρες με τη μεγαλύτερη ικανότητα παραγωγής είναι ο ι: ν' Ρωσία 21.9 % (589.1 δις m^). ^ ΗΠΑ 20.2 % (542.9 δις m^). Καναδάς 6.8 % (182.8 δις m^). Μεγάλη Βρετανία 3.6 % (95.9 δις m^). ^ Ιράν 3.2 % (85.5 δις m^). ^ Αλγερία 3.0 % (82.0 δις m^). Στον αντίποδα, η παγκόσμια κατανάλωση Φ.Α. κατανέμεται γεωγραφικά ως εξής: ν' Ευρώπη & Ευρασία 41.2 % (1108.5 δις m^). ν' Βόρεια Αμερική με 29.2 % (784.3 δις m^). ν' Ασία & Ωκεανία 13.7 % (367.7 δις m^). Μέση Ανατολή 9.0 % (242.2 δις m^). Νόπα & Κεντρική Αμερική 4.4 % (117.9 δις m^). ν' Αφρική 2.6 % (68.6 δις m^). Ειδικότερα, οι χώρες με τις μεγαλύτερες ανάγκες σε Φ.Α. είναι ΗΠΑ 24.0 % (646.7 δ^ m^). ^ Ρωσία 15.0 % (402.1 δις m^). ^ Μεγάλη Βρετανία 3.6 % (98.0 δις ιη^). ν' Καναδάς 3.3 % (89.5 δις m^). Ιράν 3.2 % (87.1 δις ιη^). [17]

^ Γερμανία 3.2 % (85.9 δ ^ m^). 1.9.2. Αποθέματα και το παγκόσμιο εμπόριο φυσικού αερίου. Τα (τυνολικά ασφαλή-ετηβεβαιωμένα, μέσω γεωτρήσεων, αποθέματα Φ.Α. ανέρχονται σε 179.53 τρις ή 161.58 Gtoe (1000 = 0.9 toe : ton of oil equivalent ή τόνος Ισοδύναμου Πετρελαίου). Αυτά γεαχγραφικά κατανέμονται ως εξής : Μέση Ανατολή 40.6 % (72.83 τρις m^). Ευρώττη & Ευρασία 35.7 % (64.02 τρις m^). Ασία & Ωκεανία 7.9 % (14.21 τρις m^). Αφρική 7.8 % (14.06 τρις m^). ^ Βόρεια Αμερική με 4.1 % (7.32 τρις m^). Νότια & Κεντρική Αμερική 4.0 % (7.1 τρις m^). Αναλυτικότερα, οι χώρες με μεγαλύτερα ποσοστά επί των διατοστωμένων αποθεμάτων Φ.Α. είναι οι: ^ Ρωσία 26.7 % (48.00 τρις m^). ^ Ιράν 15.3 % (27.50 τρις m^). ^ Κατάρ 14.4 % (25.78 τρις m^). Σαουδική Αραβία 3.8 % (6.75 τρις m^). Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα 3.4 % (6.06 τρις m^). ^ ΗΠΑ 2.9 % (5.29 τρις ^ Νιγηρία 2.8 % (5.00 τρις m^). ν' Αλγερία 2.5 % (4.55 τρις m^). ^ Βενεζουέλα 2.4 % (4.22 τp^ m^). Όπως φαίνεται στο ακόλουθο γράφημα οι ΗΠΑ προκειμένου να ικανοποιήσουν τις μεγάλες τους απαιτήσεις σε Φ.Α. εισάγουν αντίστοιχα μεγάλες ποσότητες, όντας ο μεγαλύτερος ησαγωγέας Φ.Α. παγκοσμίως. Πιο αναλυτικά : ^ ΗΠΑ 20.3 % (102.05 δις m^). ν' Γερμανία 18.3 % (91.76 δις m^). ^ Ιταλία 12.2 % (61.40 δις m^). ^ Γαλλία με 7.4 % (37.05 δις m^). 118]

To εμπόριο Υ.Φ.Α. απαιτεί εγκαταστάσεις ελλιμενισμού και υτιοδοχής των ειδικών πλοίων μεταφοράς του και δε θα μπορούσε να αφορά παρά νησιωτικές ή χώρες που βρέχονται από θάλασσα. Έτσι, λοιπόν, οι μεγαλύτερες ποσότητες Υ.Φ.Α εισάγονται από τις ακόλουθες χώρες : Ιαπωνία 76.95 δις (43.2 %). ^ Νόηος Κορέα 29.89 δις (16.8 %). ^ ΗΠΑ 18.47 δ^ (10.4%). 'λ Ισπανία 17.51 δις (9.9 %). ^ Ταϊβάν 9.13 δις (5.1 %). ^ Γαλλία 7.63 δ^m^ (4.3 %). ^ Ιταλία 5.90 δις (3.3 %). Το Φ.Α. πριν φθάσει στον καταναλωτή διαμέσου των δικτύων μεταφοράς και διανομής (transmission & distribution networks) θα πρέπει να απαλλαγεί από τις ανεπιθύμητες ξένες προσμίξεις, οι οποίες δημιουργούν προβλήματα στην περαιτέρω επεξεργασία, μεταφορά και διανομή του. Σε πολλά κοιτάσματα (gas fields) το ανακτώμενο Φ.Α. περιέχει σημαντικές ποσότητες H2S και C02, οι οποίες αποτελούν και τις κυρίως ακαθαρσίες. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε H2S τα Φ.Α. διακρίνονται σε : Όξινα, εάν η Η2 -περιεκτικότητα τους είναι >1 % κ.ο. Ισχνά, εάν η Η2 -περιεκτικότητα τους είναι <1 % κ,ο. Τα όξινα αέρια αποθειώνονται ή γλυκαίνονται (γι' αυτό και τα αποθειωμένα Φ.Α. χαρακτηρίζονται γλυκά αέρια), ώστε οι συγκεντρώσεις του H2S να συγκρατούνται σε χαμηλά επίπεδα εξαιτίας της υψηλής τοξικότητάς του. Κατά την καύση του H2S σχηματίζεται παράλληλα με το διοξείδιο του θείου (S02) και τριοξείδιο του θείου (S03) σε πολύ μικρότερο ποσοστό, τα οποία είναι εττίσης τοξικά. Όπως αναφέρθηκε και σε προηγούμενη σελίδα, το S03 και το SO2 είναι ανυδρίτες του θειώδους (H2S03) και του θειικού οξέος (H2S04), τα οποία διαβρώνουν έντονα τους κοινούς χάλυβες. Η απομάκρυνση του H2S από το Φ.Α. επιτυγχάνεται με έκπλυση του αερίου με κατάλληλα υδατικά διαλύματα, στα οποία το υδρόθειο είναι διαλυτό. Τα διαλύματα αναγέννιουνται και ανακτώνται τα απορροφηθέντα όπου το παραγόμενο τελικό προϊόν είναι το στοιχειακό θείο, το οποίο αποτελεί βασική [19]

πρώτη ύλη της χημικής βιομηχανίας. Η μέθοδος αυτή ελάχιστα ετηβαρύνει την ατμόσφαιρα, αν και η αποθείωση είναι μια διαδικασία δύσκολη και δαπανηρή. Στο προς διανομή Φ.Α., πάντως, περιέχσνται ίχνη θείου (5-10 οφειλόμενα στην πρόσμιξη ουσιών με προειδοποιητική οσμή [Μερκαπτάνες : ΤΉΤ ή C4H8S (Τετραυδροθειοφίνη)] για λόγους ασφαλείας. Σε αντίθεση με το H2S το C02 δεν μπορεί να γίνει ανεκτό παρά μόνο σε πολύ μικρά ποσοστά διότι: Αυξάνει το κόστος μεταφοράς του Φ.Α. Μειώνει τις ιδιότητες ανάφλεξης και τη θερμογόνο δύναμη του Φ.Α. Προκαλεί σε συνέργεια με το νερό τοπικές οξειδώσεις στα μέταλλα. Η αφαίρεση του διοξειδίου του άνθρακα από το Φ.Α. γίνεται με παρόμοιο τρόπο όπως και στην περίπτωση του υδρόθειου. Φυσικό αέριο συναντάται και στις πετρελαιοπηγές αναμεμειγμένο με πετρέλαιο. Κάθε πετρελαϊκό κοίτασμα βρίσκεται υπό ορισμένη πίεση και θερμοκρασία. Ενδεικτικά, αξίζει να σημειωθεί ότι κάθε 100 m βάθους αυξάνεται η πίεση κατά 10 bar και η θερμοκρασία κατά 3 C. Πρακτικά αυτό σημαίνει, ότι ένα κοίτασμα που βρίσκεται σε βάθος 3 Km έχει πίεση 300 bar και θερμοκρασία 90 C. Είναι προφανές, ότι υπό τέτοιες συνθήκες βρίσκεται διαλυμένο στο πετρέλαιο σημαντική ποσότητα Φ.Α. Καθώς το πετρέλαιο ανέρχεται προς την επιφάνεια της γης μειώνεται η πίεση, εκλύεται αέριο και δημιουργείται αφρός, όπως κατά το άνοιγμα μιας σαμπάνιας. Ο διαχωρισμός αερίου και πετρελαίου λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια σε υπό πίεση δεξαμενές. Αυτά τα Φ.Α. περιέχουν συνήθως σημαντικό ποσοστό βαρύτερων υδρογονανθράκων (πεντάνια, εξάνια, φυσική βενζίνη κ.λ.π.) και χαρακτηρίζονται ως "έφυγρα" αέρια ("wet" gases). "Ξηρά" αέρια ("dry gases") χαρακτηρίζονται εκείνα, τα οποία εξάγονται από γεωτρήσεις Φ.Α. και δεν περιέχουν ανώτερους υδρογονάνθρακες. Η συγκράτηση των συσταηκών αυτών γίνεται με διάφορες τεχνικές όπως, η υγροποίηση με συμπίεση και ψύξη (στους - 30 C), η απορρόφηση σε πύργους απορρόφησης και η προσρόφηση σε φίλτρα ενεργού άνθρακα. Τα συστατικά αυτά μπορεί να συμπυκνωθούν και να δημιουργήσουν προβλήματα κατά τη μεταφορά και διανομή του Φ.Α. Η συμπύκνωση υδρογονανθράκων εξαρτάται από το είδος και την ποσότητα των συμπυκνώσιμων συστατικών, καθώς και από την πίεση και θερμοκρασία. Ο περιορισμός επιτυγχάνεται με τον καθορισμό του σημείου συμπύκνωσης, δηλαδή [20]

μιας θερμοκρασίας πάνω από την οποία για μια καθορισμένη πίεση ή κατ' αναλογία για μια τιεριοχή τηέσεων δεν πρέπει να εμφανισθεί καθόλου συμπύκνωση. Επιπλέον, τα συστατικά αυτά, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, σχηματίζουν με το νερό ένυδρες κρυσταλλικές ενώσεις (gas hydrate), οι οποίες με μορφή χιονιού προκαλούν αποφράξεις στους αγωγούς. Για την αποφυγή σχηματισμού αέριων ένυδρων ουσιών μειώνεται η περιεχόμενη υγρασία του Φ.Α. με προσδιορισμό του σημείου δρόσου. Η μείωση του σημείου δρόσου του νερού στους -5 έως -8 C σε σχέση με τη μέγιστη πίεση μεταφοράς αναφέρεται συνήθως στις προδιαγραφές του αερίου. 1.10. Το φυσικό αέριο στην Ελλάδα Πρόδρομος του Φ.Α. στην Ελλάδα ήταν το φωταέριο. Το διέθεσε για πρώτη φορά το 1857, η γαλλική Εταιρεία Φωταερίου, η οποία το 1939 περιήλθε στο Δήμο Αθηναίων. Η δημοτική Επιχείρηση Φωταερίου (ΔΕΦΑ) συνέχισε να προμηθεύει τους καταναλωτές της με φωταέριο έως το 1984. Τη χρονιά αυτή έγινε η σύνδεση με τα Ελληνικά Διυλιστήρια Ασπροττύργου (ΕΛΔΑ) και ξεκίνησε η τροφοδότηση του δικτύου της ΔΕΦΑ με ναφθαέριο, το οποίο χρησιμοποιήθηκε έως το 1997. Φ.Α. λαμβάνεται μετά το 1982 από τις πετρελαιοπηγές του Πρίνου και χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη στη βιομηχανία λιπασμάτων. Κατανάλωση αερίου κωκακερίας (ΑΚ) υπήρχε από το 1972 έως το 1981, ενώ κατανάλωση αερίου υψικαμίνου (ΑΥ) από το 1967 έως το 1981. Η κατανάλωση υγρών υδρογονανθράκων του φυσικού αερίου (ΥΦΑ) άρχισε το 1985. Το 1983 όμως, είναι το έτος που καταρτίζεται η πρώτη προμελέτη για το Φ.Α. στην Ελλάδα. Η μελέτη γίνεται για λογαριασμό της τότε Δημόσιας Επιχείρησης Πετρελαίου (ΔΕΠ) και το 1987 υπογράφεται η πρώτη διακρατική συμφωνία μεταξύ Ελλάδας και Ρωσίας για την προμήθεια Φ.Α. Ακολουθούν συμφωνίες της ΔΕΠ με την ρωσική Sojuzgazexport, σήμερα Gazexport (θυγατρική της Gazprom), και με την Sonatrach της Αλγερίας. Η ετπλογή της εισαγωγής Υ.Φ.Α. από την Αλγερία, παρότι συνεπάγεται μεγαλύτερο κόστος σε σχέση με την εισαγωγή Φ.Α. από τη Ρωσία, εντούτοις κρίνεται ωφέλιμη, καθώς εξασφαλίζει την κάλυψη της ημερήσιας ζήτησης αιχμής, με τον εμπλουτισμό των ήδη υπαρχόντων ποσοτήτων αερίου, αλλά και ενισχύει την αξιοπιστία του Συστήματος με τη διασφάλιση της πτώσης πίεσης, [21]

ιδιαίτερα κατά τους χειμερινούς μήνες που είναι σύνηθες φαινόμενο. Στο τύμίσιο αυτό εντάσσεται και η νεότερη συμφωνία με την τουρκική εταιρεία Botas, η οποία υπογράφτηκε στις 23 Δεκεμβρίου 2003, για την προμήθεια 0,75 δις Φ.Α. ετησίως, μόλις ολοκληρωθούν τα έργα σύνδεσης των δικτύων των δυο χωρών. Το Φ.Α. δεν έχει σταθερή σύνθεση και μπορεί να διαφέρει από κοίτασμα σε κοίτασμα. Αυτό το γεγονός σε συνδυασμό με την ανάγκη μεταφοράς του μέσω διεθνών διασυνδεδεμένων δικτύων καθιστά απαραίτητο τον έλεγχο της σύστασης και των ιδιοτήτων του για τον υπολογισμό των ποσοτήτων ενέργειας και του κόστους βάσει των διεθνών συμβάσεων προμήθειας. Στον ακόλουθο πίνακα φαίνονται η χημική σύσταση και οι ιδιότητες των δυο τύπων Φ.Α. τους οποίους εισάγει η χώρα μας : ΣΥΣΤΑΣΗ-ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΡΩΣΙΚΟ Φ.Α. ΑΛΓΕΡΙΝΟ Φ.Α. Περαχτικότητα (% κ.ο.)οε; Μεθάνιο CH4 min 85 85.6-%.6 Αιθάνιο C2H6 max 7 3.2-8.5 Προπάνιο CsHg max 3 0-3 Βουτάνιο C4H 10 max 2 0-1.2 Πεντάνιο C5H12 max 1 0-0.7 Αζωτο Ν2 max 5 0.2-1.4 Διοξείδιο του άνθρακα CO2 max 3 Θειούχες ενώσεις: Υδρόθειο H 2S max 5 m g/m J max 0.5ppm Μερκαπτάνες CvH2»S max 15 m g/m ^ m ax2.3m g /m 3 Σύνολο Θείου S2 max 60 m g/m ^ m ax30m g /m 3 Πυκνότητα 0.685 K g/ m3 0.744).82Kg/ m3 Ρ Μέοη Α.Θ.Δ. Ho 9524 Kcal/Nm3 9982 K cal/nm 3 Μέοη Κ.Θ.Δ. Η, 8686 Kcal/Nm3 9016 Kcal/Nm3 ]μική σύσταση και οι ιδιότητες τω \r δυο τύπων Φ.Α. τοος οποίους ειοεη Σημάΰχτη : Για το ρωσικό Φ Λ. το τη^ και η ΑΘΔ ορίζονται σε θερμοκρασία 20 C και πίεση 1.01325 bar, ενώ για το αχγερινό ΦΑ. τα ανήστοιχα μεγέθη ορίζονται στσος 0 C και 1.01325 bar. Το Σεπτέμβριο του 1988 ιδρύθηκε η Δημόσια Επιχείρηση Αερίου (ΔΕΠΑ) ως 100% θυγατρική της τότε ΔΕΠ, σήμερα Ελληνικά Πετρέλαια (ΕΠ), η οποία κατέχει πλέον το 35% της ΔΕΠΑ, ενώ το υπόλοιπο 65% έχει περιέλθει στο Ελληνικό Δημόσιο. Η ΔΕΠΑ είναι υπεύθυνη για την: ί. Εισαγωγή, μεταφορά και αποθήκευση του Φ.Α. Η σύμβαση με την Gazexport είναι εικοσαετούς διάρκειας με αφετηρία το Σεπτέμβριο του [22]

1996 και αφορά στην προμήθεια 2,24 δις ετησίως με δυνατότητα επέκτασης στα 2,8 δις έως το 2016 και με πρόβλεψη ανανέωσης της έως το 2026. Με την αλγερινή Sonatrach είχε αφετηρία τον Φεβρουάριο του 2000, αντίστοιχης διάρκειας (έως το 2020) και αφορά την τροφοδοσία 0,51-0,68 δις Φ.Α. ετησίως. ϋ. Κατασκευή και εκμετάλλευση τ^ ) Εθνικού Συστήματος Φυσικού Αερίου (ΕΣΦΑ). ϊϋ. ϊν. Πώληση Φ.Α. σε μεγάλους καταναλωτές με ετήσια κατανάλωση άνω των 10 εκατομμυρίων. Πώληση Φ.Α. σε Εταιρείες Παροχής Αερίου (ΕΠΑ), στις οποίες συμμετέχουν ιδιώτες επενδυτές κατά 49 %. Το 1995 η ΔΕΠΑ ίδρυσε τρεις θυγατρικές εταιρείες, τις Εταιρείες Διανομής Αερίου (ΕΛΑ) Αττικής, Θεσσαλονίκης και Θεσσαλίας, των οποίων σήμερα κατέχει το σύνολο των μετοχών τους. Οι τρεις ΕΛΑ διεξήγαγαν διεθνείς Διαγωνισμούς για την εξεύρεση ιδιωτών επενδυτών, προκειμένου από κοινού να συστήσουν τις αντίστοιχες ΕΠΑ, οι οποίες δραστηριοποιούνται στους τομείς της ανάπτυξης, λειτουργίας, συντήρησης και εκμετάλλευσης του Συστήματος Διανομής Αερίου που εντάσσεται στις περιοχές τους. Μετά την ολοκλήρωση των Διαγωνισμών, που ανέδειξαν ως πλειοδότες τις εταιρείες Cinergy- Shell για την περιοχή της Αττικής και Italgas για τις περιοχές της Θεσσαλονίκης και Θεσσαλίας, συστήθηκαν οι ΕΠΑ Αττικής, ΕΠΑ Θεσσαλονίκης και ΕΠΑ Θεσσαλίας, με συμμετοχή των αντίστοιχων ΕΔΑ κατά 51% και των Cinergy-Shell και Italgas αντίστοιχα κατά 49% Η ΔΕΠΑ βρίσκεται στη διαδικασία ίδρυσης νέων θυγατρικών εταιρειών (ΕΠΑ), οι οποίες θα δραστηριοποιούνται στις τιεριοχές της Κεντρικής Μακεδονίας, Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης καθώς και στην περιοχή της Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας και Εύβοιας. ν.διανομή Φ.Α. σε περιοχές όπου δεν έχουν συσταθεί Εταιρείες Παροχής Αερίου. Αξίζει να σημειωθεί, πάντως, όη μετά την

ετηκείμενη αττελευθέρωση της αγοράς Φ.Α. ο ρόλος της ΔΕΠΑ αναμένεται να μεταβληθεί έτσι, ώστε να είναι σύμφοΰνη με τις διατάξεις της Κοινοτικής Οδηγίας 2003/55/ΕΚ (ΕΕ L 176/57). Ελληνικό δίκτυο μεταφοράς Οπως ήδη έχει αναφερθεί, το Φ.Α. αφού συλλεχθεί και υποστεί τον απαραίτητο καθαρισμό, μεταφέρεται στο χώρο χρησιμοποίησης του. Οι εξελιγμένες τεχνολογίες επιτρέπουν σήμερα τη μεταφορά του Φ.Α. σε πολύ μεγάλες αποστάσεις. Η μεταφορά του Φ.Α. ετιιτυγχάνεται με δυο τρόπους. Ο ένας αφορά τη μεταφορά του υπό υψηλή πίεση μέσω υπόγειου ή υποθαλάσσιου δικτύου αγωγών, όπου κάθε 200-350 Km απαιτείται επανασυμπίεση του αερίου, η οποία γίνεται σε ειδικούς σταθμούς. Σε περιοχές που δεν προσφέρονται για μεταφορά με αγωγούς, το Φ.Α. υγροποιείται και [24]

μεταφέρεται με ειδικά δεξαμενότιλοια. Το Φ.Α. υγροποιείται στους - 162 C και παρουσιάζει μείωση του όγκου του 600:1. Εικόνα 3 - Διαδικασία μεταφοράς Φ.Α. μέσω αγωγών Εικόνα 4 - Δ ιαδικασία μεταφοράς Υ.Φ. Α. μέσω ειδικ ώ ν πλοίων Η εισαγωγή και αξιοποίηση του Φ.Α. προϋποθέτει την ύπαρξη κατάλληλης υποδομής για τη μεταφορά, την αποθήκευση και τη διανομή του. Η βασική υποδομή του Ελληνικού Συστήματος Φυσικού Αερίου περιλαμβάνει: ϊ. Τον κύριο χαλύβδινο αγωγό υψηλής πίεσης, μήκους 511 Km, ο οποίος εισέρχεται από τα ελληνοβουλγαρικά σύνορα (περιοχή Κούλας) στον Προμαχώνα με πίεση εισόδου της τάξης των 50 bar (προδιαγραφών αντοχής 70 bar) και διάμετρο έως τη Νέα Μεσήμβρια 0,36" (inch). Ο κυρίως αγοΰγός συνεχίζει διασχίζοντας μέσω των Τεμπών τη Θεσσαλία, την Φθιώτιδα και μέσω της Βοιωτίας καταλήγει στην Αττική, στην περιοχή Ασπροπύργου, βόρεια των Ελληνικών Διυλιστηρίων (ΕΛΛΑ). Παράλληλα συνδέεται με παράπλευρους κλάδους μήκους 400 Km και διαμέτρου έως και 0,30" (inch).

Ενδεικτικά, αναφέρονται οι ακόλουθες διατομές των αγωγών Θεσσαλονίκης A & Β (24 in), Κομοτηνής (24 in). Πλατέος Ημαθίας (] 0 in), Βόλου (10 in), Οινόφυτων (10 in), Λαυρίου (30/24 in), Κερατσινίου (30/14 in) και των υποθαλλάσιων αγωγών σύνδεσης της Ρεβυθούσας (24 in). Το συνοριακό σταθμό μέτρησης του Στρυμονοχωρίου (Border station) και τον Τερματικό Σταθμό της Ρεβυθούσας (αναλυτικότερα στις παρακάτω σελίδες), οι οποίοι παραλαμβάνουν τις ποσότητες Φ.Α. και Υ.Φ.Α. από Ρωσία και Αλγερία, αντίστοιχα. Ο Σταθμός του Στρυμονοχωρίου αποτελείται από 4 παράλληλους αγωγούς και διαθέτει τον εξοπλισμό για μέτρηση και έλεγχο της ποιότητας του Φ.Α. Πιο συγκεκριμένα, εκεί μετρούνται: > Οι εισαγόμενες ποσότητες με μετρητές διαφράγματος. > Η θερμοκρασία και η πίεση, οι οποίες επεξεργάζονται από ηλεκτρονικούς υπολογιστές, καθώς και η ποιότητα του καυσίμου με τη βοήθεια χρωματογράφων, που κι αυτοί με τη σειρά τους είναι συνδεδεμένοι με υπολογιστικές μονάδες. Τον Τερματικό Σταθμό Υποδοχής Υγροποιημένου Φυσικού Αερίου στη βραχονησίδα Ρεβυθούσα [Εικ.2-9], στον κόλπο των Μεγάρων, ο οποίος περιλαμβάνει: > Εγκαταστάσεις υποδοχής και ελλιμενισμού δεξαμενοπλοίων Υ.Φ.Α. (LNG) μεγέθους έως 130.000. > Δυο δεξαμενές αποθήκευσης Υ.Φ.Α. χωρητικότητας 65.000 η καθεμιά, οι οποίες είναι υπόγειες έως το ύψος πλήρωσής τους και έχουν κατασκευαστεί σύμφωνα με τον αμερικάνικο κανονισμό ΝΕΡΑ 59Α. > Δυο βραχίονες, μήκους 12 ποδιών (ft) έκαστος, φορτοεκφόρτωσης από την προβλήτα. > Δυο αεριοποιητές θαλασσινού νερού ανοικτού τύπου για εξαέρωση Υ.Φ.Α. και τροφοδοσία-σύνδεση στον κύριο αγωγό μεταφοράς δια

μέσου των δυο δίδυμων υποθαλάσσιων αγωγών διασΰνδεσης(0 24") της Ρεβυθούσας με την απέναντι ακτή της Αγίας Τριάδας. > Αντλιοστάσια Υ.Φ.Α. > Δυο συμτηεστές για την υγροποίηση ασυμπΰκνωτων αερίων. > Σύστημα πυρσού με τιυρσούς εδάφους, για την καύση περισσευμάτων αερίου. > Σύστημα πυρανίχνευσης, πυρόσβεσης. > Υποσταθμό ΔΕΗ. > Αίθουσα ελέγχου και λειτουργίας, κτίρια διοίκησης, πυροσβεστικό σταθμό, σταθμό πρώτων βοηθειών και εκπαίδευσης προσωπικού. Η μεταφορά του Υ.Φ.Α. από την Αλγερία στην Ελλάδα γίνεται με το ειδικά κατασκευασμένο κρυογενικό πλοίο "Century" με χρονοναυλοσύμφωνο που υπογράφτηκε μεταξύ της ΔΕΠΑ και της πλοιοκτητρίας εταιρείας BERGESEN στις 19/1/1998. Το "Century", που ναυπηγήθηκε το 1974 και διαθέτει 4 σφαιρικές δεξαμενές αλουμινίου τύπου Moss, χωρητικότητας 29.500 Υ.Φ.Α., μπορεί να μεταφέρει, ετήσης, αιθάνιο, αιθυλένιο και υγραέριο σε 8 ημέρες, που διαρκεί ένα ολοκληρωμένο ταξίδι (Αλγερία-Ρεβυθούσα-Αλγερία). Σε εξέλιξη βρίσκεται η κατασκευή και τρίτης δεξαμενής, η οποία προβλέπεται να αυξήσει τη δυναμικότητα αεριοποίησης Υ.Φ.Α. από 270 m^/h σε 1000 m^/h. Τους σταθμούς μέτρησης και μείωσης της πίεσης (Metering & Regulating Stations ή αλλιώς M/R), οι οποίοι διακρίνονται σε σταθμούς τροφοδότησης M/R 60/19 (60 bar 19 bar) και σταθμούς διανομής M/R 19/4 (19 bar 4 bar). Οι σταθμοί M/R 19/4 τροφοδοτούν τα δίκτυα μέσης και χαμηλής πίεσης. Τα δίκτυα κατανομής και διανομής Φ.Α. στις πόλεις αριθμούν, περίπου, 3000 Km, ενώ αναμένεται κατά την τιλήρη ανάπτυξη του έργου να φτάσουν τα 6500 Km. Στα ακόλουθα γραφήματα απεικονίζεται ένα τυπικό σύστημα διανομής φυσικού αερίου, η καμπίνα αερίου και καμπίνα

ελέγχου [Εικ. 2-12] ενός σταθμού διανομής (M/R 19/4). Τα κέντρα λειτουργίας και συντήρησης στην Αττική, τη Θεσσαλία και τη Θεσσαλονίκη, όπως εττίσης και το Κέντρο κατανομής και ελέγχου φορτίου, το οποίο βρίσκεται στο Πάτημα Ελευσίνας. Οι εγκαταστάσεις στο Πάτημα είναι εφοδιασμένες με το σύστημα τηλεμετρίας, δηλαδή σύστημα εποπτικού ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA) της εταιρείας Valmet, το οτιοίο επεξεργάζεται τα δεδομένα που συλλέγονται από τους σταθμούς αερίου. Επυιλέον, διαθέτουν εκτεταμένο σύστημα κινητών και σταθερών τηλεπικοινωνιών, το οποίο υποστηρίζεται από δίκτυο οπτικών ινών. Τυιικη Μτ (η!! % 1S ί ^ [μλ] Jfi r ϊ f 14 kar/2un*v X puockw 1 ^ NMJnk ^ } Διάγραμμα 2 - Τυπική διάταξη συστήματος διανομής

ΓιεΧΗΙΛΒΙίΟΚΪΆΙΛί Διάγραμμα 3 - Καμπίνα σταθμού διανομής M /R 19/4 bar Διάγραμμα 4 - Καμπίνα οργάνων/σοσκεοών σταθμού διανομής 19/4 bar

ΚΕΦΑΛΑΙΟ II 2. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ. 2.1. Π).εονεκτήματα χρήσης υγρού φυσικού αερίου 2.2. Το υγροποιημένο Φυσικό Αέριο (Υ.Φ.Α.) Από το 1959 καρποφορεί η προσπάθεια αμερικανικών, αγγλικών και γαλλικών επιχειρήσεων για την υγροποίηση του Φ.Α. και την μεταφορά με πλοία του Υ.Φ.Α. Το πρώτο ταξίδι του μικρού δοκιμαστικού πλοίου "Methane Pioneer" το ίδιο έτος, αποτελεί Tiyv αρχή συστηματικής μεταφοράς με μεγαλύτερα πλοία (1964 Methane Princess & Methane Progress, 25000 m^), μεταξύ Αλγερίας και Αγγλίας. Πολύ γρήγορα αναπτύσσονται και άλλες γραμμές μόνιμης μεταφοράς Υ. Φ.Α. (γραμμές από Τρινιντάντ προς Η.Π.Α., από Αυστραλία προς Ιαπωνία, από Αλγερία προς Η.Π.Α., Βέλγιο, Γαλλία, Δυτ. Γερμανία και από Ε.Σ.Σ.Δ. προς Η.Π.Α. και Ιαπωνία). Οι μόνιμες γραμμές μεταφοράς χαρακτηρίζονται από κυκλικότητα λειτουργίας. Το παραγόμενο στην πηγή Φ. Α. μεταφέρεται, υπό πίεση στο λιμάνι φορτώσεως, όπου ψύχεται σε θερμοκρασία υγροποιήσεως του. Αυτή βρίσκεται, ττερί τους -160 c. Για το μεθάνιο π.χ. είναι -161,5 C ο δε όγκος του υγρού προς το αέριο είναι 1/587. Το Υ.Φ.Α. αποθηκεύεται υπό ατμοσφαιρική ττίεση στις δεξαμενές φορτώσεως. Από εκεί φορτώνεται στα τιλοία, που χρησιμοποιούν για την κίνηση τους το αεριοποιούμενο Υ.Φ.Α. και το μεταφέρουν στις δεξαμενές του παραλήτττη. Το όλο σύστημα είναι, απομονωμένο, ούτος ώστε η αυτόματη αεριοποίηση του Υ.Φ.Α. να είναι της τάξεως 0,25% ανά 24ωρο. Υπενθυμίζεται, ότι για ένα πλοίο 125000m^ αυτό είναι 125000 * 0,0025 = 312,5 m^/d Υ.Φ.Α., δηλ. 188000 m^/d Υ. Φ. Α. Επομέναις ανέτως καλύτττει τις ανάγκες καύσεως των ατμοπαραγωγών του πλοίου ή των αεριομηχανών του. Μόνο για πολύ μεγάλα ταξίδια συμφέρει η επανυγροποίησή του. Βέβαια τα σημερινά πλοία των 125000m^, αποτελούν το δεύτερο άλμα της εξέλιξης. Η αύξηση της χωρητικότητας των πλοίων τύπου Jules Verne των 25000 τύπου Moss-Rosenberg με αυτόνομες σφαιρικές δεξαμενές. Η αύξηση της χωρητικότητας των πλοίων αύξησε τις μεταφερόμενες ποσότητες στην αλυσίδα με συνέπεια την αύξηση του ελάχιστου οικονομικού όγκου διακινήσεως και του [30]

ελάχιστου οικονομικού μεγέθους του σταθμού παραλαβής από 500 * 10 mva σε 1000* 10* m^/a. Η ελαχιστοποίηση του κόστους του όλου εγχειρήματος οδτίγησε σε περιορισμό των χρόνων φορτώσεως και εκφορτώσεως μέχρι και μιας ημέρας (24h). Ο σταθμός εκφορτώσεως από το πλοίο 1, αποτελείται κατ' αρχήν από την εξέδρα παραλαβής 2 και τις δεξαμενές του LNG3, όττου τούτο αποθηκεύεται υπό ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία -161,5 C. Από αυτές παραλαμβάνει το LNG3 ο σταθμός αεριοποιήσεως, που αποτελείται από τις αντλίες 4, που το συμπιέζουν σε πίεση κάποος μεγαλύτερη από την πίεση λειτουργίας του πιεστικού δικτύου 8 (συνήθως 70-80bar).To συμπιεσμένο LNG θερμαίνεται με θάλασσα (μείωση θερμοκρασίας ms κατά 5-7 C) στον εναλλάκτη 5 και μετά τυχόν κάποια μετεπεξεργασία 6, οδηγείται στον μετρητή 7 και από εκεί στο πιεστικό δίκτυο μεταφοράς. Για την ολοκλήρωση της εικόνας των διεργασιών υγροποιήσεως και αεριοποιήσεως, δίδονται τα απαραίτητα στοιχεία στον πίνακα καθώς και οι συναρτήσετε ρ=γ(ί)των συνθετικών του Φ.Α. 2.3. Περιγραφή διεργασίας σ' ένα τερματικό σταθμό. Συνήθως οι τερματικοί σταθμοί αποτελούν την δεύτερη πηγή εισαγωγής και διάθεσης Φ.Α. Σ' ένα σταθμό το Φ.Α., όπως αναιρέσαμε, αποθηκεύεται σε υγρά μορφή και εν συνεχεία αεριοποιείται για να ενωθεί με τον κυρίως αγωγό ή αγωγούς του δικτύου μιας χώρας. Οι σταθμοί σχεδιάζονται για να καλύπτουν κανονικές παροχές και παροχές εκτάκτου ανάγκης π.χ. λόγω διακοπής τροφοδοσίας από τον κύριο αγωγό, ένεκα βλάβης για μικρά χρονικά διαστήματα. Με βάση αυτήν την φιλοσοφία οι τερματικοί [31]

σταθμοί καλύπτουν ένα μόνο ποσοστό από τις ανάγκες σε Φ.Α. μιας χώρας. 2.4. Δορυφορικοί σταθμοί Ένα από τα πλεονεκτήματα του Υ.Φ.Α., είναι η ευελιξία του σαν πηγή άντλησης ενέργειας. Πράγματι, μεταφέροντας το Υ.Φ.Α. με ειδικά βυτιοφόρο και αποθηκεύοντας το σε κατάλληλες δεξαμενές, μπορούμε ανά ττάσα στιγμή να προμηθεύουμε καταναλωτές σε απομακρυσμένες πόλεις και χωριά, αφού φυσικά προηγουμένως έχει κατασκευαστεί δίκτυο διανομής Φ.Α. Π ίνακας 5 Διάγραμμα 5 Πρέπει να επισημάνουμε και μια ιδιαιτερότητα του Ελληνικού χώρου, όπου οι

δορυφορικοί σταθμοί θα είχαν μια ευρεία εφαρμογή. Δεκάδες νησιά και νησάκια είναι διεσπαρμένα στον Ελληνικό χώρο όπου το καλοκαίρι, παρατηρεΐται μια αιχμή ζήτησης ενεργείας, λόγω της τουριστικής κίνησης, επομένως, τέτοιοι σταθμοί θα μπορούσε να αποτελέσουν στο μέλλον αντικείμενο μελέτης για την ΔΕΠΑ. Ένας άλλος τρόπος εφαρμογής τέτοιων σταθμών είναι σε πόλεις ή περιοχές, όπου ήδη υπάρχει δίκτυο Φ.Α., αλλά δεν μπορεί να καλύψει τους καταναλωτές σε περίοδο αιχμής, οπότε ένας τέτοιος σταθμός είναι πάντα απαραίτητος. Τέτοιον σταθμοί είναι εξαιρετικά χρήσιμοι σε περιτιτώσεις εκτάκτου ανάγκης όπως π. χ. αποκοπή μιας βιομηχανικής μονάδας λόγω βλάβης του δικτύου διανομής. Στην περίπτωση αυτή ένα ειδικό βυτιοφόρο με δεξαμενή Υ.Φ.Α., βάνες για την μείωση της τήεσης, αεριοποιητή και μετρητή, λύνουν ανά πάσα στιγμή το πρόβλημα. 2.5. Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο αυτοκινήτων. Πρώτη η San Diago & Electric company, δοκίμασε το Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο μηχανών αυτοκινήτων λόγω του ότι δεν δημιουργεί περιβαλλοντικά προβλήματα. Έτσι τοποθετώντας ένα δοχείο Dewar με χωρητικότητα 0,16 m^ Υ.Φ.Α. και η πίεση λειτουργίας 40-60 psig, παρουσιάστηκαν τα πρώτα ενθαρρυντικά αποτελέσματα για την λειτουργία τέτοιων μηχανών. Όμως η χρήση του σε ευρεία κλίμακα, είναι ακόμη περιορισμένη, διότι παρουσιάζονται προβλήματα. Πρέπει να λαμβάνονται υψηλά μέτρα ασφαλείας για την πλήρωση των ρεζερβουάρ, είναι υψηλό το κόστος μετατροπής του κινητήρα και υπάρχει μικρή αυτονομία - λόγω του μικρού ειδικού βάρους. Όμως τα νέα πειράματα κυρίως σε μηχανές Diesel, σαν εναλλακτική λύση καυσίμου ύλης, δίνουν ενθαρρυντικά αποτελέσματα και ίσως η χρήση του σε μεγαλουπόλεις, όπου η κίνηση των αστικών μέσων μεταφοράς γίνεται με Diesel, λύσει αρκετά προβλήματα ρύπανσης. 2.6. Χρήση του Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο αεροπλάνων. Ό πειραματισμός του Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο μηχανών Diesel, δίνει ορισμένα πλεονεκτήματα, η χρήση του σαν καύσιμη ύλη μαζί με το JET fiiel στα αεροπλάνα, παρουσιάζει πολλά περισσότερα. Είναι γνωστό ότι κατά την πτήση ενός αεροπλάνου και κυρίως υπερηχητικού. [33]

αναπτύσσονται λόγω τριβών τεράστιες θερμοκρασίες, στην ετηφάνεια του, γεγονός που υποχρεώνει τους κατασκευαστές να χρησιμοποιούν πανάκριβα υλικά για την κατασκευή τους. Ένα από τα πλεονεκτήματα λοιπόν μπορεί να είναι ότι αυτά τα τμήματα είναι δυνατόν να ψύχονται με επανακυκλοφορία Υ. Φ. Α. κατά την διάρκεια της πτήσης. Το Υ.Φ.Α. μετά την επαφή θα αεριοποιείται και μπορεί να οδεύει για καύση. Επίσης το Υ. Φ. Α. σαν καύσιμο τουρμποκινήτρων παρουσιάζει και τα εξής πλεονεκτήματα: - Υψηλή θερμογόνο δύναμη ανά μονάδα βάρους (σχεδόν 13% περισσότερο από το jet fuel), άρα η μείωση του βάρους των αεροσκαφών τους δίνει μεγαλύτερη ακτίνα δράσης ή ττερισσότερο ωφέλιμο χώρο. - Ένας εξίσου σοβαρός λόγος είναι και η καθαρότητα του σαν καύσιμο διότι δεν ττεριέχει S (θείο), άρα δεν διαβρώνει τις τουρμπίνες και τον υπόλοιπο εξοπλισμό, δεν αφήνει υπολείμματα άνθρακας τα οποία τείνουν να μετατραπούν σε στερεά σωματίδια δημιουργώντας προβλήματα στους καυστήρες και στα τττερύγια των τουρμπίνων. - Τέλος δεν δημιουργεί προβλήματα σταπκού ηλεκτρισμού με αποτέλεσμα την αυτανάφλεξη του κατά την διάρκεια της φόρτωσης του όπως το jet fuel. Έτσι με βάση αυτά και ασφαλώς πολλά άλλα πλέον σοβαρά αποτελέσματα (κυρίως την αύξηση της απόδοσης των τουρμπίνων, ψύχοντας καταλλήλως με Υ.Φ.Α. ορισμένα εξαρτήματα τους). Σοβιετικοί πριν δύο περίπου έτη κατασκεύασαν το πρώτο αεροττλάνο που έχει δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί ως δεύτερο καύσιμο και το οποίο δοκίμασαν για πρώτη φορά στη γραμμή Μόσχα-Νίκαια Γαλλίας. 2.7. Το Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο τραίνων. Η Air Products and Chemical Inc. and Burlington Northern Railroad Co, άρχισαν το 1989 ένα πρόγραμμα για την χρησιμοποίηση του Υ.Φ.Α. σαν καύσιμο των σιδηροδρόμων. Τα παλαιότερα χρόνια είχε χρησιμοποιηθεί σαν καύσιμο πεπιεσμένο φυσικό αέριο, η πτώση πίεσης όμως δημιουργούσε προβλήματα στις μεγάλες αποστάσεις. Το παρόν πρόγραμμα περιλαμβάνει τρία στάδια. Το πρώτο στάδιο προβλέπει την κατασκευή της κατάλληλης μηχανής, εν συνεχεία την κατασκευή της κατάλληλης δεξαμενής και τέλος ένα χρονικό πλαίσιο λειτουργίας για την μεταφορά [34]