Gornik eksploatacji otworowej_811[01].Z3.02

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Magazynowanie paliw płynnych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Magazynowanie wód złożowych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Magazynowanie ropy naftowej

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Podziemne magazynowanie gazu (PMG)

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. PMG w wyeksploatowanych strukturach złóż węglowodorów

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. PMG w kawernach solnych

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. PMG w warstwach wodonośnych

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. PMG w wyrobiskach górniczych

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o magazynowaniu paliw płynnych.

W poradniku znajdziesz:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

−

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

−

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

−

literaturę uzupełniającą.

Schemat układu jednostek modułowych

811[01].Z3

Zagospodarowanie kopalin

811[01].Z3.01

Oczyszczanie gazu ziemnego

811[01].Z3.02

Magazynowanie ropy naftowej

i gazu ziemnego

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

czytać ze zrozumieniem treść nauczania,

−

analizować tekst źródłowy,

−

korzystać z Internetu,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu górnictwa naftowego,

−

czytać tekst podręcznika ze zrozumieniem,

−

przeliczać jednostki w układzie SI,

−

współpracować w grupie,

−

oceniać własne możliwości w działaniach indywidualnych i zbiorowych.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

dobrać ogólne przepisy dotyczące magazynowania paliw płynnych i gazowych,

–

wyjaśnić cel i wymienić metody magazynowania kopalin ciekłych i gazowych,

–

scharakteryzować rodzaje i budowę zbiorników magazynowych ropy i gazu,

–

scharakteryzować proces stabilizacji ropy,

–

obliczyć ilości gazu w zbiorniku dla warunków rzeczywistych i normalnych,

–

określić ilość ropy w zbiorniku magazynowym,

–

określić cele budowy Podziemnego Magazynu Gazu,

–

scharakteryzować warunki geologiczne struktur geologicznych wykorzystywanych do
budowy PMG,

–

wyjaśnić schemat uzbrojenia powierzchniowego na terenie PMG,

–

zastosować przepisy techniczne i Urzędu Dozoru Technicznego (UDT) dotyczące
zbiorników do magazynowania paliw płynnych,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska dotyczące magazynowania ropy i gazu.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Magazynowanie paliw płynnych

4.1.1. Materiał nauczania

Paliwa płynne – charakterystyka

Pojęcie ,,paliwo płynne” dotyczy produktów naftowych o różnych cechach

fizykochemicznych. Ich podział na poszczególne rodzaje przedstawia się następująco:[4]

−

paliwa silnikowe stosowane do napędu silników spalinowych,

−

paliwa lotnicze do napędu silników odrzutowych,

−

oleje napędowe do silników wysokoprężnych,

−

oleje opałowe służące do opalania kotłów parowych różnych typów,

−

gazy płynne.

Paliwa  płynne  wymagają  odpowiednich  warunków  przechowywania  i  magazynowania,  co
związane  jest z projektowaniem  i  budową specjalnych do tego celu  zbiorników. Zbiorniki te
zostaną  omówione  w  sposób  chronologiczny.  Wcześniej  jednak  należy  zapoznać  się
z właściwościami  paliw  płynnych,  ich  przechowywaniem  i  magazynowaniem.  Podstawowe
własności  paliw  płynnych  przedstawia  tabela  1.  Natomiast  warunki  techniczne,  jakim
powinny  odpowiadać  magazyny,  bazy,  zbiorniki  i  stacje  paliw  płynnych  określa
rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia. 20.09.2000 r. (Dziennik Ustaw nr 98, poz. 1067)
[11]. W dalszej części rozporządzenia zawarte są definicje, których znajomość jest konieczna
w tym zakresie nauczania:

−

baza  paliw  płynnych  –  to  zespół  obiektów  budowlanych  przeznaczonych  do
magazynowania  lub  przeładunku  ropy  naftowej  i  produktów  naftowych,  nie
posiadających  cech  stacji  paliw  płynnych.  A  zatem  baza  paliw  płynnych  to  obiekty
przeznaczone do magazynowania lub przeładunku paliw płynnych,

−

stacje paliw płynnych – to zespoły obiektów budowlanych stałych lub tymczasowych
przeznaczone do magazynowania i dystrybucji detalicznej silnikowych paliw płynnych,
olejów i smarów oraz gazu płynnego,

−

obiekty magazynowe o pojemności ponad 200 m

nie będące stacjami paliw nazywamy

składami.

Do  magazynowania  paliw  płynnych  służą  także  różnego  rodzaju  zbiorniki  naziemne
i podziemne  oraz  specjalne  podziemne  magazyny  tworzone  w  strukturach  geologicznych  –
rodzaje  tych  zbiorników  i  magazynów  zostaną  kolejno  omówione.  Wcześniej  jednak  należy
zapoznać  się  z  warunkami  magazynowania  produktów naftowych, a  szczególnie  z  zasadami
bezpieczeństwa  i  ochrony  środowiska  w  procesach  magazynowania.  Do  najważniejszych
zasad przestrzegania bezpieczeństwa zalicza się niżej wymienione postanowienia:[5]

−

magazyn paliw płynnych napowierzchniowy powinien stanowić specjalnie wydzielony
i oznakowany teren, na którym nie mogą być składowane inne towary,

−

produkty paliw płynnych powinny przebywać możliwie jak najkrótszą drogę transportu
od momentu przyjęcia do momentu wydania,

−

produkty naftowe należy składować oddzielnie,

−

organizacja magazynu paliw płynnych zależy od ilości dostarczanych i wydawanych
produktów, oraz od rodzaju transportu zaopatrującego magazyny.

Zasady  bezpiecznego  magazynowania  ściśle  związane  są  z  przepisami  bezpieczeństwa
przeciwpożarowego,  dlatego  paliwa  płynne  zostały  podzielone  na  klasy  bezpieczeństwa
pożarowego.  (Klasy  bezpieczeństwa  pożarowego  przedstawia  tabela  nr  2.)  Ponadto  przy

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

składowaniu  paliw  płynnych  należy  przestrzegać  zasady,  aby  wszystkie  produkty  naftowe
były  magazynowane  w  specjalnie  do  tego  przeznaczonych  opakowaniach  i  wyznaczonych
pomieszczeniach  zapewniających  utrzymanie  ich  na  niezmienionym  poziomie  wymaganej
jakości.  Tu  jako  przykład  można  podać  stacje  paliw,  które  powinny  posiadać  instalacje  do
monitorowania  –  pomiaru  stanu  magazynowanych  produktów  i  urządzeń  zabezpieczające
przed:

−

przenikaniem produktów naftowych do gruntu i wód gruntowych, cieków, rzek
i zbiorników wodnych,

−

emisją par produktów naftowych I klasy do powietrza atmosferycznego przy napełnianiu
zbiorników magazynowych i stacji paliw. Z tego też powodu wymagane jest, aby stacje
paliw były wyposażone w instalacje wodociągowe, sanitarne, deszczowo-przemysłowe
oraz urządzenia oczyszczające.

Tabela 1. Ogólna charakterystyka produktów naftowych [2, s. 7]

Ciężar

objętościowy

Temperatura

krzepnięcia

Produkt

kN/m

Benzyna samochodowa

7,5÷7,7

-60

Benzyna lotnicza

7,0÷7,6

-60

Olej napędowy do silników wysokoprężnych

8,6÷8,7

-60÷-10

Oleje samochodowe

9,1÷9,3

-30÷0

Oleje lotnicze

8,9÷9,0

-20÷-10

Ropa naftowa

8,3÷10,1

—

Tabela 2. Klasy niebezpieczeństwa pożarowego paliw płynnych [2, s. 9]

Klasa niebezpieczeństwa

pożarowego

Temperatura zapłonu

produktu K

Rodzaj produktu

niższa od 294 K (21

benzyna, ropa naftowa

294 do 328 K (21÷55

nafta, paliwa lotnicze, oleje
napędowe, oleje opałowe

III

powyżej 328 K (55

oleje smarowe, smary

W procesie przechowywania i magazynowania paliw płynnych należy zwrócić szczególną
uwagę na pary tych paliw, które tworzą mieszaniny wybuchowe

Znajomość tych

podstawowych cech paliw płynnych  jest szczególnie istotna dla zapewnienia  bezpieczeństwa
magazynowania,  przechowywania,  transportu  a  także  przy  prowadzeniu  prac  remontowych
pustych zbiorników, w których magazynowane były paliwa.
W przemyśle górnictwa naftowego i gazownictwa magazynuje się gaz ziemny i ropę naftową
oraz  pochodne  produkty  tych  surowców.  W  tej  części  podręcznika  zostanie  przedstawiona
krótka charakterystyka gazu ziemnego i ropy naftowej.

Gaz ziemny
Gaz  ziemny  jest  paliwem  pochodzenia  naturalnego,  należy  do  grupy  paliw  pierwotnych
(kopalnych). Występuje w przyrodzie oddzielnie lub łącznie z ropą naftową. Gaz ziemny jest
bezwonny,  bezbarwny,  lżejszy  od  powietrza  i  aby  mógł  być  wyczuwalny  przez  człowieka
dodawane  są  do  niego  środki  nawaniające.  W  Polsce,  w  ramach  kompleksowej  gazyfikacji
kraju, rozprowadzane są dwa rodzaje gazu ziemnego:

−

gaz ziemny wysokometanowy – GZ 50 ( grupa E),

−

gaz ziemny zaazotowany – GZ 35 (grupa L

)

i GZ 41 (grupa L

)

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalety gazu ziemnego

−

przesyłany jest gazociągami do miejsca użytkowania, nie wymaga więc przeładowywania
i magazynowania u odbiorcy,

−

nowoczesne urządzenia gazowe umożliwiają łatwą regulację i automatyzację procesu
spalania, co pozwala na uzyskanie wysokiej sprawności energetycznej,

−

gaz ziemny jest paliwem ,,wygodnym”, bez zbędnego wysiłku i pracy możemy używać
go do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody czy przygotowywania posiłków,

−

odbiorcy gazu mają możliwość pełnej kontroli ilości zużywanego surowca,

−

moc grzewczą gazu możemy dostosować do temperatury zewnętrznej i wewnętrznej
ogrzewanych pomieszczeń,

−

konstrukcja urządzeń opalanych gazem jest stosunkowo prosta, co zwiększa stopień jej
niezawodności i daje możliwość łatwej konserwacji,

−

dobrze utrzymane urządzenia gazowe są całkowicie bezpieczne i wygodne
w użytkowaniu,

−

przy spalaniu gazu ziemnego nie powstają zanieczyszczenia środowiska dwutlenkiem
siarki, sadzą, popiołami, żużlem i pyłami,

−

emisja dwutlenku węgla i związków azotu ze spalania gazu jest znacznie niższa niż
w przypadku innych paliw.

Zalety  te  powodują,  że  gaz  ma  szerokie  zastosowanie,  jest  niedrogim  i  czystym  paliwem
zarówno  przy  produkcji  jak  i  zużyciu.  Nie  stwarza  zagrożeń  dla  środowiska,  co  czyni  go
paliwem ekologicznym. Właściwości fizyczne i chemiczne powodują, że jest paliwem, które
nie  zawiera  szkodliwych  substancji  takich  jak:  siarka,  fluor,  chlor,  a  spaliny  nie
zanieczyszczają atmosfery.

Ropa naftowa

Ropa naftowa jest mieszaniną węglowodorów (parafiny, alkany, nafteny, cykloalkany,

olefiny  alkeny  i  węglowodory),  pozostałość,  około  20%  stanowią  związki  organiczne
zawierające  tlen,  azot  lub  siarkę,  a  także  sole  i  wodę.  Ropa  naftowa  ma  zmienny  skład
chemiczny, zależy on od miejsca jej występowania. Ze względu na rodzaj ropy naftowej (tak
zwane wskaźniki strukturalne  i technologiczne), upowszechnił  się jej podział  na siedem klas
i dwanaście grup.[3]

Surowa ropa naftowa wydobywana ze złoża jest cieczą ciemnobrunatną

o ostrym zapachu, nierozpuszczalną w wodzie. Jest cieczą palną. Rozróżnia się cztery klasy
ropy: A, B, C i D o różnych własnościach.

Zbiorniki przeznaczone do magazynowania paliw płynnych

Budowa zbiorników przeznaczonych do magazynowania paliw płynnych uzależniona jest

od następujących czynników: [1]

−

ekonomicznych (zminimalizowanie strat przy napełnianiu i opróżnianiu zbiorników),

−

inwestycyjnych (zminimalizowanie nakładów inwestycyjnych przy budowie zbiorników),

−

bezpieczeństwa strategicznego (zapewnienie stałych dostawa paliw płynnych),

−

bezpieczeństwa ekologicznego (ograniczenie zużycia węgla).

Wymienione  warunki,  oraz  potrzeby  magazynowania  zmiennych  ilości  przyczyniły  się  do
zapotrzebowania  na  konstruowanie  różnych typów zbiorników.  Najczęściej  jednak  zbiorniki
posiadają formę cylindryczną. Zbiorniki takie są łatwe do wykonania. Dla pojemności do ok.
200  m

– zbiorniki budowane są w postaci poziomej, a o większych pojemnościach

dochodzących do kilkudziesięciu tysięcy m

buduje się zbiorniki w kształcie walca o osi

pionowej.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1.  Zbiorniki cylindryczne pionowe z dachami stałymi
Zbiorniki cylindryczne pionowe z dachami stałymi ze względu  na  łatwy  montaż uważane  są
za  najbardziej  ekonomiczne.  Ich  pojemności  mają  znaczną  rozpiętość  od  ok.  200  m

kilkudziesięciu tysięcy m

. W tej grupie zbiorników wyróżnia się zbiorniki dachowe, które

projektowane są  na  niskie ciśnienie 2–2,5 kPa, z przeznaczeniem do  magazynowania olejów
napędowych,  opałowych  i  olejów  smarowych.  Zbiorniki  cylindryczne  poziome  i  pionowe
z dachami  stałymi  mogą  być  budowane  jako  zbiorniki  naziemne  i  podziemne.  Dachy
zbiorników  o  osiach  pionowych  mogą  byś stałe  lub  pływające.  Schemat konstrukcji  takiego
zbiornika przedstawia rys. 1.

Rys. 1. Schemat konstrukcji zbiornika cylindrycznego pionowego z dachem stałym:1 – płaszcz zbiornika,

2 – środkowa część dna zbiornika, 3 – pierścień obrzeżny dna, 4 – właz wyczystkowy, 5 – właz dolny, 6 – właz

wentylacyjny, 7 – zawór oddechowy, 8 – właz oświetleniowy, 9 – balustrada, 10 – schody

Profile dachów zbiorników cylindrycznych o osi pionowej budowane są najczęściej w formie
kopulastej lub stożkowej. Dach taki posiada na całym obwodzie balustradę o odpowiedniej
wysokości.[1] W zbiornikach o niewielkiej pojemności (do 750 m

) stosuje się drabiny

pionowe z osłoną koszową, oraz zawory oddechowe. Zasadę działania tego rodzaju zbiornika
przedstawia rys. 2.

Rys. 2. Zasada działania zaworu oddechowego hydraulicznego:

a) równowaga ciśnień, b) nadciśnienie w zbiorniku, c) podciśnienie w zbiorniku [1, s. 9]

2. Zbiorniki cylindryczne pionowe z dachami pływającymi
Główną  zaletą  rozwiązania  konstrukcyjnego  tego  typu  zbiornika  jest  zastosowanie  dachu
pływającego,  który  całkowicie  eliminuje  straty  spowodowane  oddechem.  Zbiorniki  te  mają
największe  zastosowanie  przy  przechowywaniu  lekkich  paliw  płynnych  i  częstej zmienności
magazynowanego  paliwa.  Pojemności  tego  rodzaju  zbiorników  w  Polsce  sięgają  do  50  000
m

, a za granicą nawet do 200 000 m

. Schemat konstrukcji zbiornika z dachem pływającym

pokazuje rys. 3.

Rys. 3. Schemat konstrukcji zbiornika cylindrycznego pionowego z dachem pływającym:

1 – płaszcz zbiornika, 2 – środkowa część dna zbiornika, 3 – pierścień obrzeżny dna, 4 – schody przesuwne,

5 – podpierak dachowy, 6 – schody zewnętrzne, 7 – prowadnice schodów przesuwnych, 8 – ponton,

9 – membrana, 10 – pierścień wiatrowy [1, s. 14]

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozwiązanie konstrukcyjne tego zbiornika pozwala na jego eksploatację zarówno w klimacie
ciepłym  jak  i  umiarkowanym,  w  którym  mogą  występować  np.  duże  opady  śniegu,  a  tym
samym  obciążenia.  Dlatego  w  zbiornikach  montuje  się  dach  pływający,  który  niwelowane
obciążenia.  W  szczelinie  między  płaszczem  zbiornika  i  dachem  pływającym  montowane  są
elementy  uszczelniające,  (oddzielone  od  siebie  hermetyczne  komory),  które  zabezpieczają
przed awarią zbiornika. Zbiorniki o małej pojemności nieprzekraczającej 5000 m

najczęściej

przykryte są dachami o konstrukcji dwupłytowej jak przedstawia to rys. 4.[1] Dodatkową
zaletą tego rozwiązania konstrukcyjnego jest izolacja, która chroni przechowywane paliwo.

Rys. 4. Zbiornik z dachem pływającym dwupłytowym [1, s. 10]

Zbiorniki z konstrukcją dwupłytową, są bardziej wyciszone - eliminują drgania spowodowane
np.  podmuchami  wiatru.  Jednak  zbiorniki  te  posiadają  wady:  są  podatne  na  zniekształcenia
membrany  w  wyniku  parcia  pary  produktu  naftowego  oraz  na  drgania  wywołane
podciśnieniem.  Dlatego  membranę  dachu  usztywnia  się  żebrami,  które  mogą  być  ułożone
w formie:  żeber  kolistych,  promieniowych,  przemiennie  –  odcinkowych  tak  jak  ilustruje  to
rys. 5.

Rys. 5. Usztywnienie konstrukcji membrany dachu pływającego:

a) żebra koliste, b) żebra promieniowe, c) żebra ułożone przemiennie – odcinkowe [1, s. 11]

Badania  wskazują,  iż  najkorzystniejszym  rozwiązaniem  jest  ułożenie  użebrowań  w  formie
kolistej  (najbardziej  równomierny  rozkład  naprężeń  i  najmniejsze  ugięcia).  Ponadto
uszczelnienie  dachu  pływającego  zapewnienia  szczelność  zbiornika  nawet  w  przypadku
niedokładności  montażowych  lub  odkształceń  wywołanych  działaniem  wiatru  i  słońca.
Spełnienie  tego  warunku  szczelności  jest trudne biorąc  pod  uwagę  fakt,  działania  dużej  siły
poziomej,  dociskającej  uszczelnienie  do  płaszcza  zbiornika.  Metody  uszczelnień  można
podzielić na dwie grupy:[1]

−

uszczelnienia mechaniczne,

−

uszczelnienia miękkie.

Uszczelnienia  mechaniczne  tworzą  blachy  ślizgowe  dociskane  do  płaszcza  zbiornika,
połączone  z  pontonem  dachu  pływającego  z  elementem  elastycznym  z  tworzywa
benzynoodpornego.  Natomiast  uszczelnienie  miękkie  wykonane  jest  z  elastycznego
tworzywa.  Schematy  przykładowych  rozwiązań  pokazano  na  rys.  6.  Należy  nadmienić,
że uszczelnienia mechaniczne nie zapewniają całkowitej szczelności dachów pływających.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Schematy uszczelnień dachu pływającego:

a) uszczelnienie mechaniczne typu Horton: 1 – płaszcz zbiornika, 2 – blacha ślizgowa, 3 – membrana gumowa,

4 – pantograf dźwigniowy, 5 – ponton dachu pływającego, 6 – obciążnik pantografu

b) uszczelnienia miękkie: 1 – płaszcz zbiornika, 2 – ponton dachu pływającego, 3 – uszczelnienie elastyczne,

4 – blacha osłaniająca [1, s. 14]

3. Zbiorniki cylindryczne pionowe z dachami stałymi i pływającymi pokryciami
Te  rodzaje  zbiorników  mają  szczególne  zastosowanie  w  magazynowaniu  paliw  w  rejonach
o dużych  opadach  śniegu  i  deszczu.  Bowiem  w  takich  rejonach  dodatkowymi
zanieczyszczeniami  magazynowanych  paliw  jest  woda  opadowa.[1]  Dlatego  dachy  tych
zbiorników  tworzą  stałe  zabezpieczone  przed  zanieczyszczeniem  paliwa  magazynowanego
w zbiorniku. Dodatkowo pokrycie pływające zabezpiecza zawartość zbiornika przed stratami,
które  powstają  wskutek  parowania  paliwa.  Schemat  opisanego  typu  zbiornika  przedstawia
rys.7.

Rys. 7. Schemat zbiornika z dachem stałym i pokryciem pływającym:

1 – płaszcz zbiornika, 2 – dach stały, 3 – słup podpierający, 4 – pokrycie pływające, 5 – podpierak porycia

pływającego [1, s. 13]

4. Zbiorniki cylindryczne pionowe – podziemne
Zbiorniki  cylindryczne  podziemne  służą  do  składowania  benzyn  przez  dłuższy  okres  czasu.
Ich  usytuowanie  zapewnia  stałą  temperaturę  w  zbiorniku.  Zbiorniki  te  montowane  są
w żelbetowych  obudowach,  które  mają  za  zadanie  przyjąć  parcie  gruntu. Schemat  zbiornika
przedstawia rys. 8.

Rys. 8. Zbiornik cylindryczny pionowy podziemny:

1 – izolacja termiczna dachu, 2 – obudowa żelbetowa, 3 – słup podpierający konstrukcję dachu,

4 – kratownica wiązara dachowego, 5 – kanał wentylacyjny [13, s. 120]

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Zbiorniki cylindryczne poziome
Zbiorniki cylindryczne poziome - to małe zbiorniki nieprzekraczające 200 m

pojemności.

Wykonane  są  najczęściej  w  całości  i  przeznaczone  są  do  transportu  na  miejsce  ich
posadowienia.  Umiejscawiane  mogą  być  zarówno  na  powierzchni  gruntu  jak  i  pod  ziemią.
Zbiorniki  te  służą  do  przechowywania  lekkich  paliw  płynnych.  Na  rys.  9  przedstawiono
schematycznie usytuowanie zbiornika poziomego.

Rys. 9. Zbiornik cylindryczny poziomy:

a) usytuowanie naziemne, b) usytuowanie podziemne

1 – usztywnienie płaszcza, 2 – zasypka piaskowa [13, s. 134]

Opomiarowanie zbiorników na paliwa płynne
W praktyce wyróżnia się dwie metody pomiarów ilościowych w zbiornikach:[9]

−

pomiar masy,

−

pomiar objętości.

W  metodzie  pomiaru  masy  wykorzystywany  jest  pomiar  ciśnienia  hydrostatycznego
wywieranego  przez  słup  produktu.  W  metodzie  „objętościowej”  wykonuje  się  pomiar
poziomu  cieczy  i  temperatury.  Niezależnie  od  stosowanej  metody,  opomiarownie  zbiornika
jest istotnym elementem. Przy zbiorniku o pojemności – przykładowo 10000 m

błąd pomiaru

może wynosić 0,01%, co odpowiada pojemności 1 m

.[13] Opomiarowanie zbiorników ma

znaczenie przy obsłudze i konserwacji zbiornika, zachowaniu bezpieczeństwa wycieku cieczy
ze zbiornika oraz jego dokładności pomiarowej. Z tego też względu istnieje cały szereg
czujników pomiaru poziomu, a do najpopularniejszych należą:[13]

−

sondy ultradźwiękowe, które służą do ciągłego bezkontaktowego pomiaru poziomu
cieczy.

Pomiar

polega

określeniu

czasu

pomiędzy

wysłaniem

sygnału

ultradźwiękowego a odebraniem echa. Schemat pomiaru przedstawia rys. 10.

Rys. 10. Pomiar poziomu sondą ultradźwiękową [13, s. 124]

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

sondy pojemnościowe, służą do ciągłego pomiaru poziomu cieczy. Zasada ich działania
polega na pomiarze pojemności ilości cieczy, która zmienia się wraz ze zmianą poziomu
medium wokół elektrody. Elektroda tworzy ze zbiornikiem i mierzonym medium
kondensator, którego zasadę działania przedstawiono na rys.12.

Rys. 11. Pomiar poziomu sondą pojemnościową [13, s. 123]

−

sondy  hydrostatyczne  służą  do  pomiaru  poziomu  cieczy  w  zbiornikach  otwartych
i ciśnieniowych.  Pomiary  te  wyróżniają  się  wysoką  dokładnością  (błąd  ok.  0,1  %),
i polegają  na  określeniu  ciśnienia  hydrostatycznego  słupa  cieczy  działającego  na
membranę  pomiarową  sondy.  Ugięcie  membrany  powoduje  zmianę  pojemności
kondensatora  pomiarowego,  w  tym  czasie  układ  elektroniczny  przetwarza  sygnał
wejściowy na sygnał prądowy. Pomiar taki przedstawia rys.12.

Rys. 12. Pomiar poziomu sondą hydrostatyczną [13, s. 122]

−

sondy  elektromechaniczne  służą  do  pomiaru  poziomu  cieczy.  Urządzenie  to  opuszcza
ciężarek zawieszony na lince pomiarowej w głąb zbiornika, a po dotknięciu powierzchni
materiału  następuje  zmiana  kierunku  obrotów  silnika.  Podczas  ruchu  w  górę  mierzona
jest  długość  linki  i  określany  jest  poziom  cieczy.  Ciężarek  (pływak)  może  spoczywać
cały czas na powierzchni cieczy i w ten sposób podawać natychmiastową informację,

−

sondy  magnetostrykcyjne  służą  do  ciągłego  dokładnego  pomiaru  poziomu  cieczy
w zbiorniku (dokładność – 0,01% zakresu). Sonda zbudowana jest z części elektronicznej
zamkniętej  w  obudowie  oraz  czujnika  umieszczonego  w  stalowej  rurze.  Sonda
montowana  jest  od  góry  zbiornika.  Przetwornik  sondy  określa  aktualne  położenie
pływaka, a tym samym poziom cieczy w zbiorniku.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Urządzenia naziemne do magazynowania gazu

1. Metalowe zbiorniki na gaz skroplony (LNG)

Metalowe zbiorniki na gaz skroplony (LNG) mają zastosowanie w każdym terminalu

przyjmującym  i  wysyłającym  ten  produkt,  a  także  w  instalacjach  skraplania  i  regazyfikacji
(powtórne przywrócenie postaci gazowej) gazu ziemnego. W tym miejscu należy wspomnieć,
że  gaz  skroplony  (LNG)  to  czysty  metan.  Nazwa  pochodzi  od  pierwszych  liter  angielskiej
nazwy  tego  gazu,  czyli  Liquefied  Natural  Gas.  LNG  skrapla  się  w  warunkach  ciśnienia
atmosferycznego  w  temperaturze  -162

C. Objętość tego gazu w przybliżeniu jest równą

1/600 objętości gazu ziemnego w warunkach normalnych. Tak skondensowany gaz LNG jest
tani w transporcie. Skroplenie gazu ziemnego wykonuje się w temperaturze między
-120 a -170 °C (metan skrapla się przy -161 °C i w ciśnieniu rzędu 1-60 atmosfer).

Ze względu na specyfikę tego gazu – w procesie magazynowania stosuje specjalne

metalowe  zbiorniki,  które  posiadają  zewnętrzny  płaszcz  ochronny  wykonany  ze  stali
węglowej. Drugi płaszcz znajduje się wewnątrz zbiornika. Płaszcz wewnętrzny wykonany jest
z  metalu,  który  nie  zmienia  swoich  własności  w  niskiej  temperaturze.[9]  Korpus  i  dach
zbiornika skonstruowany jest w formie kopuły wykonanej ze sprężonego betonu, wewnętrzna
powierzchnia korpusu wyłożona jest stalą odporną na działanie bardzo niskich temperatur.
Pomiędzy  stalą  a betonem  znajduje  się  prześwit  około  1,3  m  wypełniony  trzywarstwową
izolacją  cieplną:  watą  żużlową,  folią  aluminiową  i  spienionych  tworzyw,  dodatkowo  dno
zbiornika jest izolowane gąbczastym tworzywem.

Montaż tego typu zbiornika wymaga specjalnego posadowienia na palach o długości
kilkunastu metrów lub rurach stalowych o długości do 30 m. Do zbiorników tych można
magazynować duże ilości gazu, pojemność ich sięga od kilku do kilkudziesięciu milionów m

gazu,  co odpowiada  ilości  600  razy  mniejszej  objętości  gazu  w  stanie  skroplonym.  Dlatego
też  zbiorniki  takie  buduje  się  na  końcowych  odcinkach  gazociągów  przesyłowych  oraz
w rejonach  największego  zapotrzebowania  na  gaz.  Zbiorniki  te  także  współpracują
z instalacjami do skraplania gazu ziemnego oraz w zakładach, które umożliwiają wyrównanie
nierówności zapotrzebowania na gaz Rys. 13. przedstawia uproszczony schemat zbiornika na
LNG.

Rys. 13. Uproszczony schemat zbiornika na LNG:

1 – obudowa zewnętrzna – ochronna, 2 – zewnętrzny płaszcz ze stali węglowej, 3 – izolacja specjalna,

4 – wewnętrzny płaszcz ze stopów aluminiowych lub stali niklowej,

5 – rurociągi do zatłaczania i odbioru LNG (górą zbiornika), 6 – dach wewnętrzny [4, s. 355]

2. Zbiorniki naziemne częściowe zakopane w ziemi

Ten  rodzaj  zbiornika  naziemnego  przeznaczony  jest  do  magazynowania  różnorodnych
produktów, zarówno cieczy  niebezpiecznych dla  środowiska naturalnego (produkty naftowe,
substancje chemiczne itp.), jak i cieczy całkowicie bezpiecznych. Zbiorniki naziemne ustawia
się  na  podporach  stalowych  na  utwardzonej  nawierzchni.  Poprzez  zastosowanie
wewnętrznych  powłok  ochronnych  można  w  znacznym  stopniu  zwiększyć  wszechstronność

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zastosowania zbiornika (np. magazynowanie produktów spożywczych, paliw lotniczych,
agresywnych produktów chemicznych). Jednak bez względu na magazynowane produkty,
każdy zbiornik musi posiadać standardowe wyposażenie.
Do podstawowego wyposażenia zbiorników należy: [13]

−

osprzęt technologiczny, w tym: właz, z króćcem oddechowym z zaworem typu ZO 2

(zawór różnicowo ciśnieniowy z wbudowanym bezpiecznikiem ogniowym) i zaworem
zapobiegającym przedostawaniu się paliwa do przewodów oddechowych, a tym samym
mieszaniu się paliw,

−

rura załadunkowa z syfonem hydraulicznym i szybkozłączem do cysterny (przystosowana

do montażu zaworu przeciwprzepełnieniowego),

−

rury pomiarowej zakończonej zamknięciami,

−

króciec przestrzeni międzypłaszczowej, oraz króciec detektora przecieku (na zbiornik

dwupłaszczowy),

−

monitoring szczelności w systemie „mokrym” tj. detektor wycieku wypełnienia płynem

detekcyjnym przestrzeni międzypłaszczowej, lub w monitoring szczelności w systemie
„suchym” (zbiornik dwupłaszczowy),

−

podpory stalowej spawanej (na zbiorniku).

Do tego podstawowego wyposażenia można zamontować dodatkowe wyposażenie według
potrzeb zamawiającego np.:

−

pomost obsługowy z drabinką wejściową,

−

zawory oddechowe, ssące oraz inne elementy armatury zbiornika,

−

listwy pomiarowe oraz innego rodzaju urządzenia służące do pomiaru poziomu produktu

w zbiorniku,

−

grzałki i wężownice grzejne,

−

izolacje termiczne zbiorników.

W  zakładach  górniczych  wydobywających  kopaliny,  gaz  propan-butan  uzyskiwany  z  ropy
naftowej  w  procesie  separacji,  przechowywany  jest  w  odpowiednio  posadowionych
zbiornikach.
Przy posadowieniu zbiornika należy zwrócić uwagę na to, że:[14]

−

zbiornik nie może stać w zagłębieniu w pobliżu rowów, studni ani na obszarach

podmokłych, (LPG jest cięższy od powietrza i w przypadku rozszczelnienia instalacji
,,ściele” się przy gruncie, co może spowodować powstawanie mieszanin wybuchowych),

−

należy zachować minimalne odległości od budynków, dróg, granicy elektrycznych linii

napowietrznych,

−

zbiornik naziemny ustawia się na płycie fundamentowej,

−

przy montażu zbiornika naziemnego odległości te można zmniejszyć o połowę, pod

warunkiem  jednak, że zbiornik zostanie odizolowany tzw. ścianą oddzielenia ogniowego
o odporności 120  minut, a ściana ta powinna  mieć wymiary: dla zbiornika o pojemności
2700  litrów:  wysokość  1,8  m  i  długość  4,6  m,  dla  zbiornika  o  pojemności  4850  litrów:
wysokość 1,8 m i długość 8,5 m.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 14. Zbiornik naziemny na gaz płynny LPG [źródło: www.vpsv.cz/lpg]

Stalowe  zbiorniki  magazynowe  wytwarzane  są  wg  procedur  i  dokumentacji  zatwierdzonej
przez  Urząd  Dozoru  Technicznego  tzw.  zaświadczenie  UDT.[11].  Poza  tym  do  każdego
zbiornika winna  być dołączona pełna dokumentacja w dwóch egzemplarzach w skład, której
wchodzi:
1)  rysunek zbiornika,
2)  ogólna instrukcja eksploatacji zbiornika,
3)  poświadczenie  Badania  Budowy  i  Próby  Ciśnieniowej  wystawione  przez  Inspektora

Oddziału UDT,

4)  decyzja o zatwierdzeniu zbiorników przez Główny Urząd Miar (GUM),
5)  deklaracja zgodności,
6)  karta gwarancyjna,
7)  atesty i certyfikaty dotyczące osprzętu zbiornika.

Zbiorniki podziemne

1. Zbiorniki dwupłaszczowe podziemne na LPG
Zbiorniki  dwupłaszczowe  przeznaczone  są  do  przechowywania  i  dystrybucji  materiałów
ciekłych  zapalnych,  a  w  szczególności  paliw  płynnych:  benzyn,  olejów  napędowych
i opałowych, zaliczanych do I, II i III klasy niebezpieczeństwa pożarowego. Konstrukcja tych
zbiorników  musi  spełnić  wszelkie  wymogi  zabezpieczeń  przeciwpożarowych  i  ochrony
środowiska oraz odpowiadać aktualnym przepisom obowiązującym w branży paliw płynnych.
Zbiorniki te zabezpiecza się:

−

dwoma stabilnymi elastycznymi płaszczami stalowymi,

−

zewnętrzną

izolacją

poliuretanową,

stanowi

monitoring

przestrzeni

międzypłaszczowej.

Zbiorniki podziemne na LPG mają największe zastosowanie jako zbiorniki na stacjach paliw
do  magazynowania  tzw.  autogazu,  lub  jako  element  instalacji  grzewczej  budynków
mieszkalnych, obiektów biurowych  i przemysłowych. Ich podstawowym  atutem użytkowym
jest bezpieczna lokalizacja pod ziemią, co jednocześnie jest estetyczne dla otoczenia (zbiornik
jest  niewidoczny).  Ze  względu  na  aspekty  bezpieczeństwa  oraz  niekwestionowane  walory
estetyczne obserwowany  jest stopniowy proces przechodzenia ze zbiorników  naziemnych na
zbiorniki podziemne - trend

ten szczególnie zauważalny jest w rozwiniętych krajach Europy

Zachodniej, gdzie większość zbiorników grzewczych stanowią takie zbiorniki.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 15. Instalacja zbiornika podziemnego [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

Konstrukcja i bezpieczeństwo zbiorników
Zbiorniki  podziemne  podobnie  jak  zbiorniki  naziemne  wytwarzane  są  zgodnie  z  normą
PN-EN  12285-1:2003  i  na  podstawie  dokumentacji  technicznej  uzgadnianej  z  UDT.
Konstrukcja  zbiorników  podziemnych  umożliwia  ich  posadowienie  w  gruncie  i  przykrycie
warstwą  ziemi  o  grubości  do  1,5  m.  Przed  posadowieniem  zbiornika  konieczne  jest
wykonanie  izolacji  zewnętrznej  z  powłoki  poliuretanowej  odpornej  na  przebicie  napięciem
14 000  V.  Wysoka  jakość  powłok  charakteryzuje  się  doskonałą  odpornością  na  działanie
niekorzystnych  czynników  zewnętrznych,  na  jakie  narażone  są  zbiorniki  w  gruncie  (korozja
itp.).  Zbiorniki  te  charakteryzują  się  zwiększoną  trwałością  oraz  bezpieczną  i długotrwałą
eksploatacją.

Kontrola szczelności zbiorników
Warunki techniczne oraz przepisy bhp nakazują dokonywanie okresowych badań szczelności
zbiorników. Okresy kontroli uzależnione są od czasu użytkowania zbiornika:[13]

−

do 20 lat eksploatacji kontrole szczelności przeprowadza się, co 10 lat,

−

powyżej 20 lat eksploatacji kontrolę szczelności przeprowadza się, co 5 lat.

Ponadto  użytkownicy  zobowiązani  są  zabezpieczać  zbiorniki  przed  przenikaniem  ich
magazynowanych  substancji  naftowych  do  gruntu  i  wód gruntowych.  Konstrukcja  zbiornika
dwupłaszczowego  umożliwia  prowadzenie  takich  kontroli  szczelności  poprzez  monitoring
przestrzeni międzypłaszczowej.
W zależności od wymagań zbiornik taki może być przystosowany do:

−

„mokrego” systemu kontroli szczelności poprzez mierzenie poziomu płynu
międzypłaszczowego,

−

„suchego” systemu kontroli szczelności poprzez wytworzenie i utrzymywanie
nadciśnienia lub podciśnienia w przestrzeni międzypłaszczowej, która uruchamia alarm
w przypadku przecieku.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to są paliwa płynne?
2.  Jakie są klasy bezpieczeństwa pożarowego paliw płynnych?
3.  Jakie rozróżnisz rodzaje zbiorników do magazynowania paliw płynnych?
4.  Jakie potrafisz wymienić różnice między magazynem LNG i LPG?
5.  Jakie zabezpieczenia muszą posiadać zbiorniki naziemne?
6.  W jakich zbiornikach magazynuje się LPG?
7.  Co to jest kontrola szczelności zbiornika i jak często powinna być prowadzona?

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opisz metodę pomiaru ilości paliwa płynnego w zbiorniku, przy pomocy sondy

hydrostatycznej. Naszkicuj zbiornik z miejscem usytuowania sondy pomiarowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  opisać  metodę  pomiaru  i  uzasadnić  po  wykonaniu  szkicu,  dlaczego  sonda  musi  być

usytuowana w dnie zbiornika,

4) określić warunki bezpieczeństwa, jakie są wymagane przy magazynowaniu paliw.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Ćwiczenie 2

Napisz jakie wyposażenie powinien posiadać dach pływający oraz jakie cele i funkcje

pełni dach pływający w zbiorniku magazynowym paliw płynnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować materiał nauczania na temat paliw płynnych,
2)  przeanalizować podstawowe obiekty magazynowania paliw płynnych,
3)  zdefiniować pojęcie dachu pływającego,
4)  opisać wyposażenie i funkcje dachu pływającego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie paliwa płynnego?



2) wymienić przykłady zastosowania paliw płynnych?



3) określić cel magazynowania paliw?



4) wymienić różnice między zbiornikami cylindrycznymi naziemnymi

na LNG i LPG ?



5) określić, trudności w magazynowaniu LNG?



6) określić zadanie zbiornika podziemnego w instalacji przedstawionej

na rys.15?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Magazynowanie wód złożowych

4.2.1. Materiał nauczania

Wody złożowe wydobywane są w trakcie eksploatacji ropy naftowej i gazu ziemnego.

Są to wody wysoko  mineralizowane, zawierają znaczne  ilości  soli oraz  inne związki zależne
od  struktury  geologicznej,  z  której  pochodzą.  Charakteryzują  się  one  różnym  składem
fizykochemicznym, zależnym od procesów naturalnych i technologicznych. Dlatego też wody
te  powinny  być  zagospodarowane  w  sposób  minimalizujący  ich  niekorzystne  oddziaływanie
na  środowisko  naturalne.  W  praktyce  górniczej  istnieją  możliwości  zagospodarowania  tych
wód poprzez:

−

wykorzystanie ich do odzysku jako surowców chemicznych (produkcji soli),

−

deponowanie w górotworze,

−

magazynowanie w zbiornikach.

Czynności  te  wykonuje  się  ze  względów  bezpieczeństwa  ekologicznego,  bowiem
odprowadzanie wód złożowych np. do wód powierzchniowych, czy gleby stwarza zagrożenie
dla  środowiska.  Dlatego  na  każdej  kopali  prowadzi  się  składowanie  wód  złożowych,
w zależności od  ilości tych wód –  magazynuje  się w różny  sposób. Małe  ilości  przechowuje
się  w  zbiornikach  sztucznych,  a  następnie  po  napełnieniu  wywozi  się  w  specjalnie  do  tego
przystosowane  miejsca.  Niewskazane  jest  długotrwałe  gromadzenie  wód  złożowych  na
powierzchni, ze względu na niekorzystny ich wpływ na poziomy wodonośne. Uzdatnianie zaś
tych  wód  jest  niezwykle  kosztowne.  Z  tego  też  powodu  najlepszym  rozwiązaniem  jest
zatłaczanie wód do górotworu.
Najczęściej  zatłacza  się  wody  złożowe  do  „pustek”  poeksploatacyjnych  (por  kolektora)
powstałych po sczerpaniu złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Zatłaczanie wód do górotworu
jest  naturalnym  procesem  umieszczania  ich  w  miejscu  pierwotnego  powstawania.
Technologię tą wykorzystuje się od wielu lat i jest to najkorzystniejsza forma zabezpieczenia
ochrony środowiska naturalnego przed niekorzystnymi oddziaływaniami wód złożowych.

Rys. 16. Zatłaczanie wody złożowej w górotworze [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

Jednak unieszkodliwianie wód złożowych (kopalnianych) stanowi zawsze poważny

problem.

Przed zatłaczaniem

do górotworu, wykonuje się analizy chemiczne tych wód.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Badane wody różnią się stopniem zasolenia, zawartością wapnia i magnezu, a przede
wszystkim występowaniem metali ciężkich.

Z uwagi na różnorodność składników chemicznych prowadzi się zabezpieczenia wód

gruntowych

środowiska naturalnego. Najlepszym zabezpieczeniem mogą być

nieprzepuszczalne  warstwy  geologiczne  otaczające  górotwór.  Dodatkowym  czynnikiem
zabezpieczenia  jest  konstrukcja  odwiertu,  przez  który  wtłacza  się  wody  złożowe.  Na  całej
swej  długości  otwór  zabezpieczony  jest  czterema  kolumnami  stalowych  rur  związanych
z otaczającym  je płaszczem  cementowym.  Wewnątrz tych rur biegnie specjalna kolumna rur
tłocznych  (tzw.  syfonówka),  która  jest  dodatkowo  uszczelniona  na  jej  dolnym  końcu
(tzw. paker).  Przestrzeń  ponad  pakerem  wypełnia  się  specjalną  cieczą  (tzw.  płyn
nadpakerowy).  Wierzch  odwiertu  uzbraja  się  głowicę  eksploatacyjną  używaną  na  otworach
wydobywających ropę naftową lub gaz ziemny.

Taki proces magazynowania wód złożowych zabezpiecza powierzchnię ziemi, czyli

wszystkie miejsca, gdzie możliwe byłyby wycieki wody złożowej.
Miejscami tymi są: stanowiska roztankowywania autocystern, zespoły pomp i tereny
zbiorników magazynowych. Dodatkowo miejsca te wykłada się specjalnymi polietylenowymi
foliami zwanymi geomembranami (zbiornik wykopany w ziemi). Geomembranę układa się na
podsypce ochronnej i przykrywa płytami betonowymi.

Rys. 17. Obwałowanie zbiornika (geomembrany) na wodę złożową.

[materiały wewnętrzne PGNiG SA]

1.  podsypka ochronna
2.  geomembrana
3.  warstwa przejściowa
4.  warstwa drenażowa
5.  rura drenarska
6.  humus
7.  biomasa
8.  humus
9.  ażurowa płyta chodnikowa
10. podsypka ochronna
11. korpus obwałowania
12. humus

Zabezpieczenia  te  uniemożliwiają  kontakt  zatłaczanych  wód  złożowych  z  horyzontami
wodonośnymi.  Ponadto  na  terenie  kopalń  w  celu  zwiększenia  bezpieczeństwa  ochrony
środowiska  naturalnego  (wody,  gleby,  powietrza),  zakłada  się  sieci  monitoringowe,  które
kontrolują  zmiany  chemiczne  wód  gruntowych  pierwszej  warstwy  wodonośnej.  W  skład
monitoringu  wchodzą  piezometry  wykonane  wokół  instalacji  technologicznej.  Z  tych

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Narysuj schemat instalacji do zatłaczania wody złożowej w górotworze, zaznacz

strzałkami kierunki przepływu wody w skałach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować materiał nauczania na temat magazynowania wód złożowych,
2)  przeanalizować metodę najkorzystniejszego magazynowania wód złożowych,
3)  na kartce papiery A4 narysować schemat zatłaczania wody złożowej do górotworu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Ćwiczenie 2

Narysuj obwałowanie zbiornika na wodę złożową (geomembrana). Wyjaśnij, w jaki

sposób chroni się w tym przypadku wody gruntowe i glebę przed zanieczyszczeniem wodą
złożową (solanką).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować metody zabezpieczania zbiornika wód złożowych przed wyciekami,
2)  na kartce A4 naszkicować zabezpieczenie zbiornika przed wyciekiem cieczy złożowej,
3)  opisać szkic tego zabezpieczenia,
4)  wyjaśnić ochronę wód gruntowych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować, pojęcie wody złożowej?



3) wymienić metody magazynowania wody złożowej?



3) wyjaśnić, cel budowy geomembrany?



4) określić właściwości górotworu (warstw chłonnych), do którego

można zatłaczać wody złożowe?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Magazynowanie ropy naftowej

4.3.1. Materiał nauczania

Podziemne magazynowanie paliw płynnych (ropy naftowej i produktów jej przetworzenia

w postaci benzyn i olejów opałowych oraz gazowych: gazu ziemnego, propanu butanu
(w formie ciekłej) odbywa się w naturalnych magazynach zlokalizowanych:[5]

−

w wyrobiskach w soli kamiennej,

−

w wyrobiskach starych kopalń,

−

w sczerpanych złożach.

Podstawowymi wymogami takich magazynów jest ich bezwzględna szczelność oraz brak

reakcji paliwa ze skałą otaczającą. Pożądana jest też odpowiednia lokalizacja głównego
odbiorcy (aglomeracje miejskie i przemysłowe) oraz rozbudowana sieć rurociągów.

Magazynowanie ropy naftowej i paliw w zbiornikach podziemnych to obecnie obowiązujący
w  Polsce  standard  i  konieczność  wynikająca  z  krajowych  przepisów  prawnych  oraz
uregulowań  Unii  Europejskiej.  Uregulowania  te  dotyczą  zapewnienia  bezpieczeństwa
energetycznego  państwa,  które  jest  możliwe  poprzez  składowanie  pod  ziemią  surowców
energetycznych.

Jedynym zakładem w Polsce i jednym z nielicznych w Europie jest magazyn ropy

naftowej znajdujący się w Górze k/Inowrocławia. Podziemne magazynowanie ropy naftowej,
benzyny  bezołowiowej  i  oleju  napędowego to rzadkość  na  skalę  krajową.  Aby  składowanie
tych  mediów  było  możliwe,  konieczne  jest  zapewnienie  odpowiednich  warunków
geomechanicznych  i  hydrotechnicznych.  Warunki  takie  spełnia  omawiany  magazyn,  który
powstał  na  bazie  komór  eksploatacyjnych  Kopalni  Soli  Góra.  Pojemność  tego  magazynu  to
1,5  miliona  m

pojemności eksploatacyjnej. Zaczął on funkcjonować pod koniec 2002 r.

i pełni przede wszystkim rolę strategiczną, operacyjną oraz interwencyjno-koniunkturalną.
Dzięki temu istnieje możliwość świadczenia usług przechowywania mediów (tj. ropy
naftowej oraz paliw) na rzecz innych podmiotów.

Proces magazynowania

Magazynowanie ciekłych węglowodorów w złożach soli kamiennej nie jest łatwe.

Polega na zatłaczaniu składowanego produktu poprzez odpowiednio wykonany i wyposażony
odwiert  do  celowo  wykonanej  pustki  zwanej  komorą.  Komora  taka  jest  umieszczona
wewnątrz  górotworu  solnego  na  głębokości  kilkuset  metrów  poniżej  poziomu  terenu.
Wytypowanie  odpowiedniej  pustki  skalnej  poprzedzają  badania  geologiczne  i  geofizyczne,
które sprawdzają szczelność potencjalnego magazynu.

Proces magazynowania – zatłoczenia odbywa się poprzez pompownię ropy i paliw.

W trakcie  tej  operacji  zatłaczania  –  z  komór  magazynowych  wypływa  solanka,  którą
magazynuje  się  do  zbiorników.  W  procesie  zatłaczania  do  komory  –  magazynowanego
produktu  i  równoczesnego  usuwania  solanki,  otwór  musi  być  wyposażony  w  kolumnę  rur
wydobywczych  oraz  w  głowicę  eksploatacyjną  połączoną  rurociągami  solankowymi
z powierzchniową  instalacją.

Solanka uzyskana w wyniku ługowania (tworzenia) komory

magazynowej jest sprzedawana,

np. zakładom chemicznym jako produkt handlowy.

W  przypadku,  gdy  następuje  proces  napełniania  zbiornika  paliwem,  solanka  znajdująca  się
w komorze magazynowej jest wytłaczana z komory. Wytłaczanie solanki jest możliwe dzięki
ciśnieniu hydrostatycznemu magazynowanego (zatłaczanego) paliwa. Po wytłoczeniu solanka
jest magazynowana w zbiornikach roboczych, do momentu, kiedy paliwo ze zbiornika będzie
pobierane. Na odwrotnej zasadzie odbywa się proces wytłaczania ropy i paliw z komory.
W  tym  przypadku  do  komór  magazynowych  wtłaczana  jest  solanka,  która  powoduje
wypłynięcie  magazynowanych  produktów  i  które  to  automatycznie  są  kierowane  do

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pompowni  ropy  i  paliw,  a  stamtąd  rurociągami  dalekosiężnymi  do  odbiorców.  System
transportu  do  magazynu  i  z  magazynu  odbywa  się  rurociągami  dalekosiężnymi
o zróżnicowanych  trasach  przesyłu  w  zależności  od  danego  medium.  Przy  podziemnym
magazynowaniu  ropy  i  paliw  w  naturalnych  komorach  niezmiernie  ważna  jest  ochrona
środowiska i bezpieczeństwo pracy. W tym celu stosuje się stały monitoring tła zwierciadła
solnego  za  pomocą  otworów  pizometrycznych.  Zabieg  ten  ma  zapobiec  przedostaniu  się
magazynowanych  produktów  do  warstw  wodonośnych.  Dodatkowym  zabezpieczeniem  są
badania  geomechaniczne  komór.  Mają  one  zapewnić  szczelność  magazynu.  Jest  to  bardzo
ważna kwestia, ponieważ właściwości fizyczne magazynowanych mediów mają bardzo duży
wpływ na kształtowanie się ciśnień w komorach.

Komory napełniane np. olejem napędowym winny mieć takie samo ciśnienie w części

solankowej, jak

podczas wypełnia

nia

kawerny solanką

Jeżeli warunek ten nie jest spełniony,

efekt  można  uzyskać  poprzez  podwyższenie  ciśnienia  w  magazynowanym  medium.
Dodatkowo  zwraca  się  uwagę  na  kształt  komór,  które  muszą  mieć  określony  kształt
i wymiary.  Wszystkie  parametry  winne  być  tak  dobrane,  aby  stan  naprężeń  górotworu  był
bliski naprężeniom pierwotnym i nie zmieniał się w czasie eksploatacji magazynu.

Ponadto zwraca się dużą uwagę na metody profilaktyki zabezpieczania przed różnymi

zagrożeniami  wynikającymi  z  magazynowania  ropy  i  paliw  [5].  W  tym  celu  prowadzi  się
obserwacje  w  pobliżu  komór  magazynowych,  które  umożliwiają  zaobserwowanie  zmian
wody w otworze, pobiera się próbki wody w celu badania skażenia. Przestrzeganie tych zasad
zapewnia  bezwzględną  szczelność  i  bezpieczeństwo  obiektu.  Warto  dodać,  że
magazynowanie  węglowodorów  ciekłych  w  kawernach  solnych  jest  kilkakrotnie  tańsze  niż
w zbiornikach powierzchniowych, co może być niezwykle ważnym argumentem promującym
ten typ składowania.

19.

Rys. 19. Makieta naziemnej instalacji podziemnego magazynu ropy i paliw płynnych (PMRiP) w Górze

k/Inowrocławia (http://www.logistykafirm.com/sa.php?aid=679&cat=26&catname=)

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Magazynowanie naziemne ropy naftowej i paliw płynnych
Magazynowanie  naziemne  to  składowanie  ropy  w  specjalnie  do  tego  celu  przeznaczonych
zbiornikach. Zbiorniki na ropę w zależności od przeznaczenia można podzielić na grupy:[2]
1)  zbiorniki roboczo – technologiczne,
2)  zbiorniki magazynowe.
W zbiornikach roboczo - technologicznych gromadzona jest ropa naftowa bezpośrednio po jej
wydobyciu  z  odwiertu  i  wstępnej  separacji.  Zazwyczaj  zbiorniki  naziemne  tworzą  tzw.
,,zespół  zbiorników”  połączonych  ze  sobą  rurociągami,  z  możliwością  przetłaczania  ropy
pomiędzy  zbiornikami.  Ropa  ze  zbiorników  roboczych  przetłaczana  jest  instalacją
technologiczną  (rurociągami)  w  celu  poddania  jej  procesom  stabilizacji  (wygrzewania,
wtórnej separacji). Stabilizacja ropy polega na jej odgazowaniu, po czym przetłacza się ją do
zbiorników magazynowych.
Zbiorniki  magazynowe  służą  do  gromadzenia  takiej  ilości  ropy,  której  wywóz  jest
ekonomicznie  opłacalny.  Wielkość  bazy  magazynowej  zbiorników  dostosowana  jest  do
poziomu produkcji na danej kopalni i może ona mieć pojemność od kilku m

do kilkuset m

Przykładem takiego magazynowania ropy jest baza na Kopali Ropy Naftowej i Gazu
Ziemnego ,,Dębno”.

Rys. 20. Baza magazynowa ropy naftowej i gazu ziemnego KRNiGZ Dębno [Materiał PGNiG SA]

Największe zbiorniki magazynowe na ropę zlokalizowane są na terenie Płocka i Gdańska. Są
to  naziemne  zbiorniki,  których  lokalizacja  nie  jest  przypadkowa,  bowiem  stanowią  one
uzupełnienie infrastruktury rafineryjnej [6]. Magazyny (zbiorniki) takie mają dużą  pojemność
i gromadzona  jest w nich ropa dla  wszystkich klientów i dalszej dystrybucji  na teren całego
kraju (Zbiorniki  magazynowe zostały scharakteryzowane w części pt. Magazynowanie paliw
płynnych).

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Czy potrafisz określić lokalizację podziemnych magazynów ropy naftowej i paliw

płynnych?

2.  Czy znasz lokalizację największego PMRiP w Polsce?
3.  Jak obywa się proces magazynowania ropy w podziemnym magazynie?
4.  Jakie  są  podstawowe  wymagania  tworzenia  podziemnego  magazynu  przeznaczonego  na

składowanie ropy?

5. Jakie ilości ropy magazynuje się w zbiornikach naziemnych?

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opisz proces magazynowania ropy w Podziemnym Magazynie Ropy i Paliw w wysadach

solnych. Wymień urządzenia instalacji naziemnej i podziemnej zbiornika, wyjaśnij zadania
każdej z instalacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania w zakresie magazynowania ropy naftowej,
3)  opisać  PMRiP  uzasadniając  jego  lokalizację,  opisać  proces  magazynowania,  wyjaśnić

zadania wymienionych elementów instalacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić, do czego służy podziemny magazyn paliw płynnych?



2) określić warunki, jakie musi spełniać struktura geologiczna na PMRiP?



3) określić, dlaczego magazynujemy ropę naftową i paliwa?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Podziemne magazynowanie gazu (PMG)

4.4.1. Materiał nauczania

Wzrastające zainteresowanie problematyką budowy podziemnych magazynów gazu oraz

zwiększającą  się  potrzebą  zaspokojenia  i  pokrycia  szczytowych  zapotrzebowań  na  gaz
ziemny,  zwłaszcza  w  okresie  zimy  doprowadziły  do  wykorzystywania  naturalnych  struktur
geologicznych na podziemne magazyny gazu. Metody tego magazynowania można podzielić
na dwa typy:[4]
Magazyny  sztuczne:  Podziemne  Zbiorniki  Gazu  (PZG),  służące  do  niewielkiego
magazynowania (rodzaj tych magazynów został już wcześniej omówiony).
Magazyny  w  naturalnych  strukturach  geologicznych  –  jako  Podziemne  Magazyny  Gazu
(PMG),  które  są  sztucznie  wytworzonym  nagromadzeniem  (zmagazynowaniem)  gazu
w strukturach  geologicznych  (naturalne  środowisko)  na  dość  znacznej  głębokości  –  rzędu
kilkuset i więcej metrów. Do struktur tych zatłoczony jest gaz.
Składowany  gaz  podzielony  jest  na  gaz  czynny  (zatłaczany  i  odbierany  z  magazynu)  i  gaz
buforowy. Gaz buforowany spełnia określone zadania technologiczne:

−

utrzymuje odpowiednie ciśnienia powstrzymując tym samym napływ wody w głąb złoża,

−

utrzymuje właściwą miąższość strefy gazowej,

−

zapewnia określone parametry wydajności odbioru gazu z magazynu,

−

pozostaje w magazynie przez cały czas jego eksploatacji.

Ze względu na struktury geologiczne, w jakich znajdują się PMG dzielimy na:[6]
1)  zbiorniki w wyeksploatowanych złożach węglowodorów,
2)  zbiorniki w wyługowanych kawernach wysadów solnych,
3)  zbiorniki w warstwach wodonośnych,
4)  w wyeksploatowanych wyrobiskach górniczych.

Rys. 21. Przestrzenny obraz PMG Wierzchowice [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podziemne magazynowanie to wykorzystanie wolnej przestrzeni porowej skał, która jest
„tymczasowo wolna” po wyeksploatowanych węglowodorach. Obiekty te są ograniczone
pojemnościowo, ich wielkość magazynowania uzależniona jest od warunków geologicznych,
złożowych i hydrogeologicznych.

Każda z struktur geologicznych musi posiadać określone cechy i odpowiednie parametry:[5]
1)  porowatości,
2)  szczelności,
3)  przepuszczalności.
Poza  tym  bardzo  istotne  jest  uszczelnienie  struktury,  bowiem  im  większa  głębokość
składowania, tym większe występuje ciśnienie złożowe, które pozwala zmagazynować więcej
gazu.  Każda  ze  struktur  geologicznych  zostanie  omówiona  w  kolejnych  podrozdziałach.
Wcześniej jednak konieczne jest zapoznanie się z początkami rozwoju budowy podziemnych
magazynów.  A  zatem  warto  wspomnieć,  że  jako  pierwsze  próby  podziemnego
magazynowania  w  Polsce  datuje  się  od  1954  r.  na  ziemi  krośnieńskiej  w  rejonie  złoża
Roztoki.[10]

PMG w Polsce

−

1954 r. – PMG Roztoki koło Jasła,

−

1976 r. – PMG helu w Tarchałach koło Ostrowa Wielkopolskiego,

−

1979 r. – PMG Brzeźnica,

−

1979 r. – PMG Swarzów,

−

1982 r. – PMG Strachocina,

−

1987 r. – PMG Husów,

−

1995 r. – PMG Wierzchowice,

−

1997 r. – PMG Mogilno.

Tabela 3. Podziemne Magazyny Gazu Ziemnego [źródło: opracowanie własne]

Nazwa

Pojemność robocza

(mln m

)

Maksymalna wydajność

pobierana (mln m

/dzień

)

Strachocina

100

1,2

Husów

400

5,7

Brzeźnica

0,9

Swarzów

1,2

Mogilno

331

20,0

Wierzchowice

500

4,3

Razem

1.486

33,3

Charakterystyka istniejących magazynów

1. PMG Brzeźnica – 1979 r. – jest magazynem zbudowanym w sczerpanym złożu gazu

ziemnym na głębokości 382-400m o bardzo dobrych właściwościach porowatości
i wysokiej przepuszczalności.

2. PMG Swarzów – 1979 r. – magazyn zbudowany na głębokości 620-690 m, posiada dużą

porowatość i przepuszczalność.

3. PMG Strachocina – 1982 r. – magazyn zbudowany na starym złożu z 1928 r.

o skomplikowanej strukturze geologicznej. Poziom magazynowania usytuowany jest
w warstwach istebniańskich na głębokości 800 m.

4. PMG Husów – 1987 r. – magazyn znajduje się w utworach piaszczystego miocenu na

głębokości 1250 m o pojemności 400 mln m

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. KPMG Mogilno – 1996 r. jest to pierwszy kawernowy obiekt magazynowy,

zabezpieczający sezonowy i szczytowy popyt na gaz ziemny. Magazyn stanowi
kilkanaście kawern na różnej głębokości. Ogólna ich pojemność wynosi ponad 410mlm

a po dalszej planowanej jego rozbudowanie będzie mógł gromadzić znacznie większe
ilości gazu. Magazyn wykorzystany jest do potrzeb tranzytowych.

6. PMG Wierzchowice – 1995 r. jest magazynem zlokalizowanym w utworach wapienia

podstawowego na głębokości od 1500 do 1600m. Docelowa pojemność czynna tego
magazynu wynosi 3,5 mld m

. Wybór lokalizacji poprzedziły dwuletnie prace projektowo

–  badawcze,  w  których  analizowano problem  magazynowania gazu  wysokometanowego
w  sczerpanym  złożu  gazu  zaazotowanego.  Obecnie  prowadzona  jest  rozbudowa  tego
magazynu,  tym  samym  zwiększy się  jego pojemność.  Oznacza  to,  że pod ziemią  można
będzie  zgromadzić  taką  ilość  gazu,  która  będzie  odpowiadała  blisko  jednej  trzeciej
polskiego  zaopatrzenia.  Na  takie  rozwiązanie  pozwalają  dogodne  warunki  geologiczno-
złożowe  występujące  na  złożu  Wierzchowice. Ze względu  na  wielkość przedstawionego
magazynu  i  zastosowanie  najnowszej  technologii,  PMG  Wierzchowice  jest  obiektem
strategicznym dla krajowego systemu paliwowo-energetycznego.

PMG Jaśniny – 1999 r. jest to eksperymentalny magazyn typu strukturalnego na

głębokości 780-830 m o warunkach wodno-naporowych oraz dobrej porowatości.
W latach 1995-2000 zatłoczono w nim ponad 32,0 mln m

gazu.[8]

Zielona Góra, wrzesień 2006 r.

Wymagane pojemności magazynowe

500

1000

1500

2000

2500

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

mno

ść

zyn

a P

ln m

]

podetap 1,2 mld m

- rozbudowa

potrzeby han

dlowe

potrzeby

handlo

PMG Mogilno

PMG istniej

(

Hus

Swarz

Brze

nica

Strachocina

)

PMG Wierzchowice

etap „0” - istniej

ący

Rys. 22. Wymagane pojemności magazynowania na przestrzeni lat 2002–2010

[ materiały wewnętrzne PGNiG SA]

Wymienione magazyny mają za zadanie:

−

umacniać bezpieczeństwo energetyczne państwa,

−

zabezpieczać zapotrzebowania handlowe,

−

wyrównać sezonowe nierównomierności zużycia gazu.

Do  realizacji  tych  zadań  w  dalszej  przyszłości  rozpatrywana  jest  rozbudowa  istniejących
magazynów,  oraz  budowa  nowych  a  także  budowa  małych  zbiorników  lokalnych
w wyeksploatowanych  złożach  gazu.  Konieczność  budowy  magazynów  podyktowana  jest
bezpieczeństwem  energetycznym,  ale  także  wymogami  Unii  Europejskiej  i  powiązań
tranzytowych.  Budowa  magazynów  pozwoli  także  na  sprostanie  zwiększającym  się
zapotrzebowaniom  i  dostaw  gazu  wynikających  ze  zmiany  struktury  zarówno  w odniesieniu
do ilości przesyłanego gazu, jak i poboru szczytowego.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Warszawa

Gda

ńsk

Gustorzyn

Olsztyn

Pozna

Kraków

Piotrków
Trybunalski

Jaros

ław

Wroc

ław

Katowice

PMG Wierzchowice

–

na tle istniej

cego systemu przesy

owego

KPMG

Mogilno

0,4 mld m

PMG

Swarzów

PMG

Brze

źnica

PMG

Husów

PMG

Strachocina

PMG

śminy

PMG

Wierzchowice
0,4-1,2 mld m

Źródła

krajowe

2 mld m

/rok

Źródła

krajowe

3 mld m

/rok

1 mld m

/rok

2,5-5

mld m

/rok

run

odn

run

hodn

ok. 2,8 mld m

/rok

0-2 mld m

/rok

0,8 mld m

Rys. 24. Lokalizacja PMG na terenie kraju [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

Podziemne magazyny gazu we wstępnych fazach koncepcyjnych
Do planów budowy przyszłych podziemnych magazynów PGNiG S.A opracowuje projekty
na niżej wymienione magazyny:

PMG Kałuszyn

Struktura zawodniona zlokalizowana w pobliżu Warszawy. Planowana realizacja magazynu
o pojemności ok. 600 mln m

, mogąca zapewnić utrzymanie 90-dniowych zapasów gazu

dla systemu przesyłowego.

PMG Bonikowo
Magazyn gazu LW (gaz zaazotowany) planowana pojemność 200mln m

. Magazyn będzie

wybudowany w utworach wapienia podstawowego.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 25. Mapa strukturalna wapienia cechsztyńskiego [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

KPMG Kosakowo
Magazyn ten – to Kawernowy Podziemny Magazyn Gazu, budowany będzie w utworach soli
cechsztyńskiej.

PMG Daszewo

Magazyn ropno-gazowym złoża Daszewo w miejscowości Krzywopłoty, magazyn ten będzie
miał za zadanie pokrywanie nierównomierności zużycia gazu w rejonie Koszalin-Kołobrzeg.
Jednocześnie umożliwi zwiększenie wydobycia i maksymalne wykorzystanie gazu
z pozostałych złożach lokalnych. Projektowana docelowo pojemność czynna – 30 mln m

PMG Chabowo
Magazyn wybudowany będzie w strukturze zawodnionej w okolicach Szczecina. Jego
lokalizacja jest bardzo korzystna, bowiem znajduje się w pobliżu nowego kierunku dostaw
gazu z Norwegii (Niechorze). Planowanymi dużymi odbiorcami gazu jest Elektrownia Dolna
Odra, EC Szczecin. Projektowana docelowa pojemność czynna – 500 mln m

Tendencje rozwoju i budowy podziemnych magazynów gazu w kraju i Europie,
spowodowane zostały wieloma czynnikami, a do najważniejszych zaliczyć można [5]:

−

prawidłową i optymalną lokalizację PMG w poszczególnych krajach i w sąsiedztwie
gazociągów przesyłowych, co stwarza możliwość budowy sieci PMG wzdłuż
projektowanych tras tych gazociągów,

−

prawidłową rejonizację wpływu PMG w określonym regionie kraju, co z kolei ma wpływ
na ich optymalną lokalizację, zwłaszcza w sąsiedztwie dużych odbiorców gazu,

−

systematyczny wzrost konsumpcji energii, której istotną część tego wzrostu może
zapewnić gaz ziemny uważany za konkurencyjne i czyste ekologicznie paliwo,

−

rozwój i rozbudowa tranzytowych gazociągów przesyłowych z różnych kierunków,

−

wzrost zużycia gazu ziemnego w sektorze odbiorców komunalno-bytowych
i w energetyce dla produkcji energii elektrycznej, (mimo nieznacznego spadku zużycia
gazu w dużym energochłonnym sektorze przemysłowym),

−

możliwość zabezpieczenia bezpieczeństwa i równomierności dostaw gazu,

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

możliwość zastosowania bardziej efektywnych technologii oraz nowej techniki wierceń
specjalnych otworów dla PMG, co gwarantuje uzyskanie optymalnych parametrów PMG,

−

obniżenie kosztów budowy PMG w wyniku zastosowania najnowszych rozwiązań
zastępując część „buforu” gazem obojętnym,

−

możliwość uzyskania dużych mocy PMG oraz dużych wydajności odwiertów,

−

możliwość budowy tzw. „szczytowych” PMG pracujących przy dużej wydajności lub
przy wysokich ciśnieniach z tłoczeniem gazu i podniesieniem ciśnienia w okresie
mniejszych zapotrzebowań na gaz ziemny,

−

obniżenie ceny zakupu gazu - do magazynu zakupuje się gaz najtańszy,

−

niwelowanie różnic cenowych występujących w wielu krajach europejskich - większe
zróżnicowanie cen letnich i zimowych, oraz cen gazu dla odbiorców za usługi awaryjne
i za tzw. „gaz szczytowy” [5].

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to są Podziemne Magazyny Gazu?
2.  W jakich strukturach geologicznych budowane są PMG?
3.  Co to jest gaz „buforowy”?
4.  W jakim celu buduje się PMG?
5.  Z czego wynika zmienne zapotrzebowanie na gaz i jakich okresów dotyczy?
6.  Kto jest największym odbiorcą gazu?
7.  Do jakich celów służą gazociągi?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Naszkicuj strukturę geologiczną, w której może być zlokalizowany PMG. Wymień zalety

takiego zbiornika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  opisać struktury geologiczne, w których buduje się PMG.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Ćwiczenie 2

Wymień różnice w sposobie napełniania gazem magazynu w wysadach solnych

i wyeksploatowanym złożu gazu Wymień (i uzasadnij) okresy, kiedy są napełniane te
zbiorniki.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  wymienić i scharakteryzować PMG w Polsce oraz wskazać różnice w ich eksploatacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić struktury geologiczne w których znajdują się PMG?



2) podać przykłady PMG w wyeksploatowanych złożach?



3) określić cele budowy PMG?



4) określić, jakie właściwości skał są najważniejsze przy budowie PMG?



5) określić, co to jest gaz ,,buforowy”?



6) określić pod jakim ciśnieniem może być magazynowany gaz w PMG?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. PMG w wyeksploatowanych strukturach złóż węglowodorów

4.5.1. Materiał nauczania

Magazynowanie gazu w strukturach złóż węglowodorów odbywa się poprzez wtłaczanie

gazu  do  sczerpanych  złóż,  czyli  wyeksploatowanego  złoża  lub  warstwy  skalnej  o  dużej
porowatości (kolektory piaszczyste i piaskowce). Jest to obecnie najbardziej dogodny sposób
magazynowania  gazu.  Jednak,  aby  magazyn  taki  mógł  powstać  należy odpowiednio  wybrać
czas  przerwania  wydobycia  gazu  z  danego  złoża,  które  ma  być  później  dostosowane  do
pełnienia  funkcji podziemnego magazynu gazu, czyli należy odpowiednio szybko zakończyć
eksploatację  złoża,  które  ma  stać  magazynem  gazu oraz  budową tzw. pojemności  buforowej
(poduszki  gazowej).  Jak  wcześniej  już  wspomniano  poduszka  buforowa  konieczna  jest  do
utrzymania minimalnego ciśnienia wewnątrz zbiornika (magazynu) [10].

Magazyny w wyeksploatowanych złożach węglowodorów są najlepszymi naturalnymi

zbiornikami  (strukturami  geologicznymi),  gdy  od  góry  są  ograniczone  geologiczną  warstwą
nieprzepuszczalną  (jest  to  warunek  konieczny).  Magazyny  takie  stanowią  najczęściej
sczerapne  złoża  gazu,  ropy,  które  po  zbadaniu  geologicznym  i  specjalnym  przygotowaniu
spełniają warunki do przechowywania i magazynowania gazu.
Budowa  PMG  w  wyeksploatowanych  złożach  wymaga  odpowiednio  długiego  czasu
przygotowania,  niekiedy  nawet  wielu  lat.  Jednak  z  uwagi  na  rozwój  technologii
i zastosowaniu  specjalistycznych  rozwiązań  technicznych  –  okres  przygotowania  złoża  na
adaptację  magazynu  można  skrócić.  Dotyczy  to  głównie  obiektów  w  wyeksploatowanych
złożach  gazu  ziemnego,  gdzie  istnieją  dogodne  warunki  do  tworzenia  magazynów
w stosunkowo  krótkim  okresie  czasu.  Dlatego  w  takich  też  sczerpanych  złożach
węglowodorów  znajduje  się  najwięcej  magazynów,  czyli  ponad  ¾  istniejących  wszystkich
magazynów na świecie.

Rys. 26. Przekrój struktury geologicznej PMG Wierzchowice [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co znaczy sczerpane złoże?
2.  W jakich strukturach geologicznych zbudowany jest PMG Wierzchowice?
3.  Jak odbywa się magazynowanie gazu w sczerpanym złożu?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Naszkicuj strukturę geologiczną PMG Wierzchowice. Wyjaśnij zmiany parametrów

złożowych w czasie napełniania zbiornika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  naszkicować strukturę geologiczną PMG Wierzchowice,
4)  przeanalizować  zmiany  ciśnień  w  obrębie  wyeksploatowanego  złoża,  w  czasie

zatłaczania magazynowanego gazu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować warunki w sczerpanym złożu węglowodorów?



określić, jak odbywa się magazynowanie w sczerpnym złożu
węglowodorów?



określić, jakie są najlepsze warstwy geologiczne w sczerpanych
złożach węglowodorów do magazynowania gazu?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. PMG w kawernach solnych

4.6.1. Materiał nauczania

Tworzenie magazynów w kawernach solnych jest skomplikowane. Trudności te

spowodowane są między innymi ługowaniem, które dokonuje się po przez otwory wiertnicze
za pomocą wody. Zabieg ten, choć konieczny stwarza później problem z zagospodarowaniem
solanki.  Istnieje  jednak  możliwość  przerobu  takiej  solanki  przez  zakłady  chemiczne,  –  co
wymaga  dodatkowych  nakładów  inwestycyjnych.  Wyługowanie  kawern  (komór)
magazynowych  na  gaz  ziemny  w  złożu  soli  kamiennej  jest  możliwe  przy  spełnieniu
określonych warunków geologicznych, które musi posiadać złoże [10]:

−

odpowiednią formę,

−

wielkość i głębokość zalegania,

−

zawierać sól o odpowiednim składzie.

Warunki te określa się poprzez badania geologiczne  i geochemiczne właściwości górotworu.
Takie  rozpoznanie  umożliwia  dokonanie  optymalnego  wyboru  kształtu,  wielkości  i  liczby
kawern  a  także  warstw  sąsiadujących  w  obszarze  planowanego  magazynu.  Istotnym
czynnikiem  jest  zapewnienie  bezpiecznej  eksploatacji  magazynu,  która  nie  wpłynęłaby  na
zmniejszenie czasokresu żywotności podziemnych kawern. Dlatego budowę komór (kawern)
rozpoczyna  się  od  odwiercenia  otworu  do  odpowiedniej  głębokości,  następnie  bada  się
laboratoryjnie  próbki  skał  (soli)  uzyskanych  z  wiercenia.  Po  takim  badaniu  ustala  się
głębokość  posadowienia  komory.  W  przypadku  pozytywnych  wyników,  instaluje  się
i cementuje  rury  eksploatacyjne  do  głębokości  ok.  30  m  powyżej  planowanego  stropu
komory.  Po  wykonaniu  tych  czynności  umieszcza  się  w  otworze  dwie  współśrodkowe
kolumny  rur  ługowniczych,  których  wylot  zostaje  zaopatrzony  w  specjalną  głowicę,
umożliwiającą  regulowany  przepływ  wody,  solanki  oraz  medium  izolującego.  Ługowanie
komór  odbywa  się  od  dołu  ku  górze  podnosząc  okresowo  kolumny  rur  ługowniczych  oraz
izolację  stropu.  Uzyskany  kształt  i  objętość  w  poszczególnych  fazach  ługowania  mierzony
jest  echosondą  zapuszczoną  do  komory.  Po  etapie  zakończenia  ługowania  i  sprawdzeniu
szczelności  całej  komory  przystępuje  się  do  pierwszego  zatłaczania,  które  polega  na
zastąpieniu  solanki  gazem  ziemnym.  Z  uwagi  na  bardzo  duże  ilości  solanki,  które  należy
odebrać z komory, proces pierwszego napełniania gazem ziemnym trwa kilkanaście miesięcy
i ze względów technicznych nie można go przyspieszyć. Po napełnieniu komory gazem, rury
solankowe zostają usunięte poprzez tak zwane śluzowanie [10]. Przykładem  budowy takiego
magazynu jest PMG – Mogilno, jest to magazyn zlokalizowany na tym samym wysadzie soli,
co  kopalnia  soli.  Wysad  solny  jest  szczelny  z  racji  plastyczności,  jakiej  nabywa  sól  pod
ciśnieniem.  Ta  cecha  soli  jest  bardzo  ważna  przy  budowie  podziemnych  zbiorników,
podobnie jak zwięzłość i jednorodność złoża oraz brak reakcji soli z gazem.

Dla potrzeb budowy i eksploatacji magazynu w Mogilnie koło Inowrocławia utworzony

został  obszar  górniczy  w  rejonie  wsi  Huta  Palędzka  o  powierzchni  ok.  88  ha.  Budowę
magazynu  podzielono  na  dwa  etapy.  Pierwszym  etapem  była  realizacja  budowy  8 kawern
(aktualnie  eksploatuje  się  10  kawern).  Drugi  etap  to  rozbudowa  o  kolejne  kawerny,  co
umożliwi zmagazynowanie gazu w ilości 1,154 mld m

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalety magazynowania w kawernach solnych:

−

możliwość zatłoczenia do kawerny dużej ilości gazu latem i jego odbioru zimą,

−

kawerny solne działają podobnie jak magazyny powierzchniowe – „odkręca się kurek”,

−

magazyny te pozwalają na bardzo szybkie pokrycie niedoborów paliw na rynku, dlatego

też pełnią one rolę magazynów operacyjnych,

−

kawerny solne są bardzo szczelne, co wynika z plastycznego zachowania się soli

kamiennej pod naciskiem skał otaczających,

−

wielkość i kształt magazynów w kawernach solnych można dowolnie kształtować przez

wypłukiwanie soli z wnętrza komory,

−

po zakończeniu eksploatacji komory solnej (magazynu) można w niej bezpiecznie

składować inne substancje.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  W jakiej strukturze geologicznej buduje się magazyny kawernowe?
2.  Co to jest kawerna?
3.  Do jakiego celu służą PMG w kawernach solnych?
4.  Wymień zalety PMG w kawernach solnych.
5.  Dlaczego sól posiada korzystne właściwości na tworzenie w niej kawern (magazynów)?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Naszkicuj kawernę wyługowaną w wysadzie solnym i wyjaśnij proces jej tworzenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  opisać  zalety  kawern  solnych,  przedstawić  graficznie  kawernę  solną,  wyjaśnić  proces

ługowania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Ćwiczenie 2

Opisz proces magazynowania gazu w kawernach solnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  wypisać zalety i wady procesu magazynowania w PMG w kawernach solnych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. PMG w warstwach wodonośnych

4.7.1. Materiał nauczania

Możliwość budowy podziemnego magazynu gazu ziemnego w warstwie wodonośnej istnieje
tylko wówczas, gdy spełnione są dwa podstawowe warunki geologiczne:

−

warstwa, do której będzie się wtłaczać gaz, musi być zbudowana ze skał o dużej

porowatości (piasku, piaskowca),

−

nad warstwą porowatą musi znajdować się nieprzepuszczalny nadkład (pokrywa)

zapobiegający ucieczkom magazynowanego gazu [10].

Warunki  te  muszą  być  spełnione,  bowiem  wtłaczany  gaz  do  warstwy  porowatej  wypycha
z niej  wodę,  która  zawraca  w  miarę  późniejszego  pobierania  gazu.  Granica  zetknięcia  gazu
z wodą  przesuwa  się,  a  więc  ruchoma  woda  zamyka  i  uszczelnia  magazyn.  Objętość  gazu,
jaką można maksymalnie zmagazynować w warstwach wodonośnych zależy od:

−

objętości warstwy,

−

porowatości warstwy,

−

temperatury i średniego ciśnienia, pod którym gaz ma być magazynowany,

−

gazu buforowego, który ma mniejszy udział w ogólnej pojemności magazynu,

−

naporu wody, która stanowi dodatkową energię złoża.

Zalety magazynów tworzonych w warstwach wodonośnych:

−

warstwy wodonośne posiadają doskonałe własności zbiornikowe,

−

magazyny utworzone w warstwie wodonośnej znajdują się często w bliskim sąsiedztwie

dużych odbiorców i aglomeracji miejskich.

Wady:

−

struktury zawodnione wymagają bardzo dużej ilości otworów obserwacyjnych

i kontrolnych,

−

budowa magazynów w takich strukturach geologicznych jest pracochłonna i kosztowna,

−

kosztowne i konieczne jest przeprowadzenie prac badawczych szczelności całego

magazynu i nadległych warstw uszczelniających,

−

magazyny te wymagają specjalistycznych rozwiązań technicznych i technologicznych,

−

warstwa, do której zatłacza się gaz musi być zbudowana ze skał o dużej porowatości

(piasku, piaskowca),

−

nad warstwą porowatą musi znajdować się nieprzepuszczalny nadkład (pokrywa)

zapobiegający ucieczkom zmagazynowanego gazu.

Struktury wodonośne przydatne do adaptacji na PMG zlokalizowane są w centralnej
i północnej części Polski. Jest to m. in. struktura Kałuszyn koło Warszawy, Gostynin
w okolicach Łodzi i Chabowo koło Szczecina. Inne struktury, które mogą być kwalifikowane
na budowę przyszłych magazynów to: Bodzanów, Drobin, Bielsk (w pobliżu Płońska), każda
o pojemności czynnej w granicach 1–2,5 mld m

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.   Jakie warunki musi spełniać struktura wodonośna, by mogła być PMG?
2.   Jakie znasz cechy  warstw wodonośnych, które uniemożliwiają utworzenie w nich PMG?
3.   W  jakich  rejonach  Polski  mogą  być  zlokalizowane  magazyny  gazu  w  warstwach

wodonośnych?

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw wady tworzenia PMG w warstwach wodonośnych i uzasadnij ich

występowanie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  wymienić  wady  tworzenia  PMG  w  warstwach  wodonośnych  wraz  z  uzasadnieniem  ich

występowania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić, warunki budowy PMG w warstwach wodonośnych?



2) określić, wady i zalety PMG w warstwach wodonośnych?



3) określić właściwości warstw wodonośnych sprzyjające tworzeniu

PMG?



4) określić, w jakim rejonie Polski usytuowane są struktury przydatne

dla budowy PMG w warstwach wodonośnych?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. PMG w wyrobiskach górniczych

4.8.1. Materiał nauczania

Wyrobiska górnicze to stare kopalnie lub sztucznie wytworzone wyrobiska skalne,

w których  można  magazynować  gaz.  Przy  wyborze  najodpowiedniejszego  wyrobiska  na
przyszłe  podziemne  magazyny  gazu  należy  kierować  się  głównie  stopniem  zawodnienia
kopalń  oraz  grubością  i  szczelnością  nadkładu  złoża.  Preferuje  się  kopalnie  suche  o  małym
dopływie oraz małej mineralizacji wód podziemnych. Ponadto należy brać pod uwagę:

1) odległość od pracujących podziemnych kopalń uniemożliwiającą przebicie się gazu do

czynnej kopalni,

2) konieczność obróbki przed wysłaniem gazu do odbiorców, np. poprzez oddzielenie pary

wodnej, wzbogacenie propanem.

Jednak  wyrobiska  górnicze  są  trudną  strukturą  do  magazynowania,  szczególnie  tam,  gdzie
znajduje  się  struktura  węgla  –  trudno  jest  dokładnie  uszczelnić  podłoże  i  przewidzieć
pojemność  podziemnego  magazynu.  Z  tego  też  powodu  mało  jest  magazynów  tak
zlokalizowanych  a  te  pojedyncze,  które  istnieją,  mają  ograniczony  zasięg  i  występują  tylko
w niektórych  krajach.  Zazwyczaj  ich  przeznaczenie  służy  do  lokalnego  wykorzystania.
Magazyny  w  likwidowanych  kopalniach  węgla,  mają  jednak  duże  szanse  na  składowanie
metanu pochodzącego z odmetanowania kopalń, co przyczynia się do [6]:

−

poprawy bilansu energetycznego,

−

obniżki kosztów eksploatacji węgla,

−

poprawy bezpieczeństwa pracy w czynnych kopalniach.

Składowanie metanu może się odbywać łącznie z gazem naturalnym (ziemnym) lub
oddzielnie. Takim przykładem są magazyny w sczerpanych kopalniach węgla w Belgii, które
zostały przekształcone w podziemne magazyny gazu o pojemności ok. 8 mln m

. W Polsce

też podjęto próby magazynowania metanu w związku z jego niskim i nierównomiernym
wykorzystywaniem otrzymywanym z procesu odmetanowania pokładów węglowych. Zabiegi
takie dokonuje się w celu zwiększenia bezpieczeństwa – przeciwdziałaniu wybuchu metanu.

Takie metody podjęto w kopalniach „Pniówek”, „Zofiówka”, „Brzeszcze” oraz

„Krupiński”.  W  kopalni  „Morcinek”  próba  składowania  metanu  zakończyła  się  wybuchem
gazu,  co  spowodowało  likwidację  kopalni  węglowej.  Natomiast  w  kopalni  „Nowa  Ruda”
i tzw.  „Polu,  Słupiec”,  które  to  kopalnie  nie  łączą  się  z  wyrobiskami  macierzystych  kopalń
zaprojektowano  podziemny  magazyn  w  dwóch  wariantach:  wysokociśnieniowy  (1,0–4,0  MPa)
i niskociśnieniowy (0,2–1,0 MPa). Wersja magazynowania niskociśnieniowa objęła wszystkie
wyrobiska korytarzowe pola górniczego „Słupiec”, oraz pozostawione w złożu resztki węgla.
Objętość geometryczną tych wyrobisk oszacowano na 7,6–12,5 mln m

, co przy ciśnieniu 1,0

MPa pozwoliłoby na zmagazynowanie 76–125 mln mn

gazu. Do wersji wysokociśnieniowej

wybrano wyrobiska spośród chodników wydrążonych w skałach podłoża krystalicznego, co
miało gwarantować szczelność magazynu (duża wytrzymałość, bardzo niska porowatość tych
skał).

Objętość geometryczna wyrobisk w tym wariancie wynosiła około 220 tys.m

, co przy

ciśnieniu roboczym 4,0 MPa, odpowiada zdolności magazynowej 8,8 mln m

gazu.

Jednak wysoki koszt wszystkich prac oraz brak możliwości pozyskania potencjalnego
inwestora dla tych podziemnych zbiorników – spowodowało przerwanie robót, a następnie
ostateczne odstąpienie od idei budowy magazynów. Poza tym zaistniały dodatkowe problemy
geotechniczne związane z [10]:

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

utrzymaniem nieprzepuszczalnej dla gazu warstwy wodonośnej w górotworze,

wynikającej ze spiętrzenia wód podziemnych ponad planowany strop magazynu,

−

wyeliminowaniem połączeń między wyrobiskami PMG a powierzchnią starych (70-

letnich) wyrobisk przecinających warstwę wodonośną,

−

zaprojektowaniem i wykonaniem statecznych tam ciśnieniowych w wyrobiskach

wychodzących na zewnątrz PMG,

−

zaprojektowaniem i wykonaniem systemu monitorowania ruchu gazu oraz przemieszczeń

górotworu poza obszarem PMG,

−

przeprowadzeniem likwidacji szybów w sposób zapewniający szczelność magazynu.

Kończąc zagadnienia związane z podziemnym magazynowaniem warto wspomnieć, że
istnieje jeszcze podziału PMG z uwagi na zadania. Tym sposobem wyróżniamy magazyny:

−

operacyjne PMG – to głównie sezonowe lub bazowe magazyny, które służą do

regulowania sezonowej nierównomierności zapotrzebowania na gaz. Magazyny te
charakteryzują się względnie stabilnymi reżimami zatłaczania i odbioru gazu,

−

rezerwowe PMG – służą do zabezpieczeń pewnej rezerwy gazu, która jest

wykorzystywana  w  określonych  wyjątkowych  sytuacjach  np.  w  przypadku  przerwy
w dostawach  gazu.  W  magazynach  tych  utrzymuje  się  określoną  rezerwę  gazu  typu
,,rezerwy  handlowej”  lub  „strategicznej.”  Rezerwę  taką  można  również  tworzyć
w magazynach operacyjnych.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to jest wyrobisko górnicze?
2.  Dlaczego w wyrobiskach górniczych trudno jest uszczelnić podziemny magazyn?
3.  W  której  kopalni  była  przeprowadzana  próba składowania  metanu,  i  czy  zakończyło  się

magazynowanie?

4. Jakie są przyczyny braku podziemnych magazynów gazu w wyrobiskach górniczych?
5. Do jakiego celu służą PMG rezerwowe?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw wady tworzenia PMG w wyrobiskach górniczych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  wymienić wady tworzenia PMG w wyrobiskach górniczych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie ,,wyrobisko górnicze”?



2) określić, co najkorzystniej jest magazynować w wyrobisku

górniczym?



3) scharakteryzować, wady wyrobisk górniczych jako potencjalnych

magazynów gazu?



4) scharakteryzować, zadania magazynów rezerwowych?



5) określić,

jakie

trudności

występują

magazynowaniu

paliw płynnych i gazów w wyrobiskach górniczych?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Opis procesu technologicznego zatłaczania i odbioru gazu

4.9.1. Materiał nauczania

Technologia zatłaczania do podziemnego zbiornika

Gaz z systemu gazowniczego przesyłany jest gazociągiem przesyłowym, następnie

rurociągami  technologicznymi  kierowany  jest  do  instalacji  oczyszczania  z  zanieczyszczeń
stałych  i  ciekłych.  Po tym  procesie  i  po  przejściu  przez  filtry przeciwpyłowe  kierowany  jest
do pomiarowni. Po zmierzeniu ilości i zbadaniu jakości gazu w pomiarowni – gaz przesyłany
jest rurociągiem przez  filtry do kolektora ssącego tłoczni gazu. Po sprężeniu, gaz przesyłany
jest  na  oddzielacze  oleju  i  kolektorem  zbiorczym  na  odcinki  redukcyjno-pomiarowe
poszczególnych  odwiertów.  Po  tym  etapie  oraz  oczyszczeniu  na  ODS-ach  (oddzielacze
stojące)  gaz  zatłaczany  jest  do odwiertów. Indywidualne  odcinki  pomiarowe  wyposażone  są
w  zestaw  urządzeń  umożliwiających  ciągły  pomiar  i  rejestrację  zatłaczanego  gazu.  Proces
zatłaczania gazu obrazuje rys. 29.

Rys. 29. Zatłaczanie gazu do PMG Wierzchowice [materiały wewnętrzne PGNiG SA]

(kierunek zatłaczania oznakowany jest grubą kreską – strzałką)

środek

grupowy A

5 odw.

środek

grupowy B

7 odw.

Filtry

centralne

Stacja rozdzia

łu gazu

łady regulacyjno-pom.

Stacja osuszania

absorbery reg.

glikolu

Stacja

pomiarowa

gazu

łocznia gazu

Stacja redukcji

śnienia

turboekspanderem

kierunek
Odolanów

ŚRODEK

CENTRALNY

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Technologia odbioru z podziemnego zbiornika

Do odbioru gazu ziemnego z PMG wykorzystywana jest instalacja zatłaczania i odbioru

przez  użycie  odpowiednich  zasuw  odcinających  tj.:  gaz  z  odwiertów,  po  oddzieleniu  wody
złożowej  na  ODS-ach,  przez  odcinki  redukcyjno-pomiarowe,  kolektorem  zbiorczym
przesyłany jest do instalacji osuszania gazu. Po osuszeniu, gaz przesyłany jest rurociągiem na
filtry  przeciwpyłowe,  a  następnie  kierowany  jest  do  pomiarowi  zdawczo-odbiorczej.
Następnie  po  dokonanym  pomiarze  i  rozliczeniu  ilości  gazu,  surowiec  ten  przesyłany  jest
gazociągiem  do  systemu  przesyłowego.  W  przypadku  konieczności  odbioru  gazu  przez
tłocznię  złożową,  gaz  po  osuszeniu,  kierowany  jest  na  tłocznię,  a  następnie  po  sprężeniu
kierowany jest do pomiarowni zdawczo-odbiorczej. Proces ten przedstawia rys. 30.

–

[materiały wewnętrzne PGNiG SA]

(kierunek odbioru oznakowany jest grubą kreską – strzałką)

Pomiary gazu dla potrzeb PMG realizowane są na odcinkach pomiarowych:

−

pomiar indywidualny gazu zatłaczanego/odbieranego z poszczególnych odwiertów

odbywa się na odcinkach pomiarowych indywidualnych znajdujących się w węźle
rozdzielczym (redukcyjno-pomiarowym).

środek

grupowy A

5 odw.

środek

grupowy B

7 odw.

Filtry

centralne

Stacja rozdzia

łu gazu

łady regulacyjno-pom.

Stacja osuszania

absorbery reg. glikolu

Stacja

pomiarowa

gazu

łocznia gazu

Stacja redukcji

śnienia

z turboekspanderem

ŚRODEK

CENTRALNY

kierunek
Odolanów

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Odcinki pomiarowe wyposażone są w kryzy (specjalny rodzaj zwężki pomiarowej)
i urządzenia pomiarowe. Pomiar składu gazu dla wybranych odwiertów realizowany jest
codziennie, przy jego przy odbiorze

−

pomiar rozliczeniowy zdawczo/odbiorczy odbywa się na ciągu rozliczeniowym zdawczo-

odbiorczym do pomiarów handlowych z PMG,

−

pomiar wody złożowej oddzielonej od gazu ziemnego w separatorach odbywa się

w wyskalowanym zbiorniku pomiarowym, skąd woda podawana jest do zbiornika wody
złożowej V=50 m

Ilości  zatłaczanego  i  odbieranego  gazu  ziemnego  z  PMG  są  rejestrowane  na  bieżąco  przez
komputer i dokumentowane w odpowiednich zestawieniach z możliwością wydruku.
Ilość  zatłoczonego/odbieranego  gazu  raportowana  jest  za  okres  dobowy,  miesięczny  oraz od
początku roku kalendarzowego i od początku cyklu zatłaczania i odbioru.

Zakresy, rodzaje i częstotliwości pomiarów parametrów złożowych i eksploatacyjnych:

1.  W trakcie zatłaczania gazu do PMG dokonuje się:

–

pomiaru ilościowego zatłaczanego gazu indywidualnie dla wytypowanych do
zatłaczania odwiertów ( pomiaru dokonuje się codziennie),

–

pomiaru ilościowego zatłoczonego gazu do PMG – pomiaru dokonuje się na
bieżąco,

–

pomiaru ciśnień głowicowych ruchowych w cyklu – (pomiaru dokonuje się dwa
razy w miesiącu),

–

analizy składu chemicznego zatłaczanego gazu – (codziennie).

2. W przerwie międzycyklowej (zatłaczanie/odbiór, odbiór/zatłaczanie) dokonuje się:

–

pomiaru ciśnień głowicowych na wszystkich odwiertach w cyklu – (pomiaru
dokonuje się trzy razy w tygodniu w celu ustabilizowania ciśnienia,

–

pomiaru ciśnień dennych  statycznych i temperatury na wszystkich odwiertach PMG
–  dokonuje  się  każdorazowo  podczas  stójki  -  pomiędzy  zatłaczaniem  a  odbiorem
i odbiorem  a  zatłaczaniem;  (pomiar  dokonuje  się  według  programu  zatwierdzonego
przez Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego),

–

pomiaru analiz składu gazu w odwiertach obserwacyjnych dokonuje się
każdorazowo po pomiarach wgłębnych.

3. W trakcie odbioru gazu dokonuje się:

–

pomiaru ilościowego odbieranego gazu indywidualnie – pomiaru dokonuje się
codziennie dla każdego wytypowanego odbioru,

–

pomiaru ciśnień głowicowych ruchowych w cyklu dokonuje się dwa razy
w miesiącu,

–

pomiaru analiz składu chemicznego gazu – dokonuje się codziennie indywidualnie
dla wybranych odwiertów,

–

pomiaru analiz średniego składu chemicznego gazu dokonuje się codziennie,

–

pomiaru ilości wody złożowej oddzielonej od gazu ziemnego dla każdego
wytypowanego do odbioru odwiertu – dokonuje się codziennie,

–

pomiaru ilości gazu odbieranego z PMG – dokonuje się na bieżąco.

Pomiar ciśnień dennych i skład gazu dokonywany jest po zakończeniu fazy odbioru
całościowo po ustabilizowaniu się ciśnień dennych.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie urządzenia instalacji napowierzchniowej biorą udział w procesie zatłaczania gazu

do PMG?

2. Jakim procesom jest poddawany gaz w czasie wytłaczania z PMG?
3. Jakie urządzenia instalacji napowierzchniowej PMG pozwalają gaz wprowadzić do

gazociągów przesyłowych?

4. Do czego służą w instalacji naziemnej PMG urządzenia tłoczni gazu i stacja redukcyjno-

pomiarowa?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Naszkicuj naziemne urządzenia PMG i wyjaśnij proces zatłaczania gazu do magazynu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  opisać proces zatłaczania gazu do magazynu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić parametry gazu, które zmieniają się w czasie zatłaczania

do PMG?



2) określić zadania instalacji tłoczącej PMG?



wyjaśnić procesy, które zachodzą w tłoczni gazu przy zatłaczaniu
Gazu do PMG?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10. Przepisy prawne

4.10.1. Materiał nauczania

W zakładach górniczych i na ich terenie obowiązuje bezwzględne przestrzeganie

przepisów  i  uregulowań  prawnych  dotyczących  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  a  także
w szerokim  zakresie  ochrony  środowiska  naturalnego,  czyli:  ochrony  wód  podziemnych,
powierzchniowych,  powietrza,  gleby  i  lasów.  Przepisy  prawne  dotyczące  tych  zagadnień
zawarte są w:

−

Prawie Geologicznym i Górniczym,

−

Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. (w sprawie

bezpieczeństwa

higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego

zabezpieczenia przeciwpożarowego w zakładach górniczych wydobywających kopaliny
otworami wiertniczymi) – Dz. U. nr 109, poz. 961., z późn. zm.),

−

Rozporządzeniach Głównego Urzędu Górniczego,

−

Zarządzeniach Kierowania Zakładu Ruchu Górniczego,

−

Kodeksie Pracy,

−

Normach ds. Górnictwa Nafty i Gazu,

−

Normach ds. Gazownictwa,

−

Prawie Administracyjnym,

−

Prawie Ochrony Środowiska,

−

Prawie Wodnym,

−

Ustawie o odpadach,

−

Prawie Budowlanym,

−

Instrukcjach stanowiskowych,

−

Instrukcjach obsługi urządzeń technicznych,

−

Dyrektywie Unii Europejskiej.

Unormowania  prawne  dotyczą  przed  wszystkim  ochrony  życia  i  zdrowia  pracowników
zatrudnionych  w  miejscach  zagrożonych,  np.  wybuchem  i  skażeniami  przy  wykonywaniu
prac  związanych  z:  wydobyciem  ropy  i  gazu,  transporcie  tych  substancji  i  magazynowaniu.
Wymagania  prawne  mają  na  celu  poprawę stanu  bezpieczeństwa,  warunków  pracy,  ochronę
zdrowia  pracowników  i  ochronę  środowiska.  Dodatkowymi  przepisami  zobowiązującymi
pracodawcę  do  zapewnienia  bezpiecznej  pracy  i  ochrony  środowiska  są  wdrażane  przepisy
Unii Europejskie w myśl ujednolicenia przepisów krajów stowarzyszonych w UE. Szczególne
obwarowania  dotyczą  pracy  w  zakładów  górniczych,  gdzie  bezwzględnie  muszą  być
przestrzegane  wymienione  akty  prawne  ze  szczególnym  uwzględnieniem  Dokumentu
Bezpieczeństwa.
W Dokumencie Bezpieczeństwa szczególną uwagę zwraca się na:

−

identyfikację i ocenę zagrożeń wybuchem spowodowanych przez urządzenia techniczne,

procesy technologiczne i surowce,

−

prawdopodobieństwo występowania oraz uaktywniania się źródeł zapłonu,

−

ocenę skali niepożądanych skutków pracy na terenie zakładu o podwyższonym ryzyku

bezpieczeństwa,

−

określeniu środków zapobiegawczych na wypadek awarii technologicznych,

−

przestrzeganiu bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

identyfikacji zagrożeń ekologicznych a w tym przestrzeganiu:

−

Prawa Ochrony Środowiska,

−

Prawo Wodnego,

−

Ustawy o odpadach,

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Poza tym w opracowanym Dokumencie Bezpieczeństwa zwraca się uwagę na warunki pracy
przy magazynowaniu gazu i paliw płynnych z wyszczególnieniem zagrożeń, do których
zalicza się:

−

zagrożenia pochodzące zarówno od gazu i od par cieczy palnych,

−

zagrożenia instalacji produkcyjnej ciśnieniowej i bezciśnieniowej,

−

zagrożenia instalacji i stref zagrożonych wybuchem,

−

zagrożenia różnorodnymi źródłami zapłonu, które mogą spowodować wybuch,

−

zagrożenia zbiorników magazynowych gazu i cieczy palnych,

−

zagrożenia skażenia środowiska naturalnego (skażenie terenu, wody, gleby, lasów).

Z powodu tak dużych zagrożeń w Dokumencie Bezpieczeństwa umieszcza się:

−

informację o identyfikacji zagrożeń na terenie zakładu górniczego (na terenie Pi PMRiP),

−

informację o podjętych środkach zapobiegających zagrożeniom i awariom, np.

zagrożeniom wybuchem, wyciekiem paliwa, awariom instalacji technologicznych itp.,

−

wyszczególnienie środków zarówno technicznych jak i organizacyjnych w przypadku

powstania awarii,

−

wykaz najważniejszych telefonów alarmowych,

−

elementy zarządzania bezpieczeństwem w przedsiębiorstwie w zakresie zapobiegania

awariom chemicznym, pożarom i wybuchom,

−

informacje o skutkach zagrożenia oraz minimalizowaniu ich powstawania,

−

informacje o urządzeniach zabezpieczających i alarmujących o awariach i zagrożeniach.

Źródła zagrożeń środowiska naturalnego występujące na terenach PMG i PMRiP

Eksploatacja PMG i PMRiP może mieć niekorzystny wpływ na środowisko naturalne
poprzez:

−

emisję spalin ze sprężarek,

−

emisję spalin z kotłowni,

−

emisję hałasu pochodzącego z pracy sprężarek i węzłów redukcyjnych,

−

wyciek ścieków socjalno-bytowych,

−

niewłaściwego gromadzenia odpadów niebezpiecznych itp.

W celu zminimalizowania negatywnego wpływu na środowisko naturalne wykonuje się:

−

konstrukcje hal sprężarek przy użyciu materiałów dźwiękoszczelnych,

−

prowadzi się zamknięty proces technologicznego przygotowania gazu,

−

prowadzi się centralny zbiór wód i ścieków oraz ich mechaniczno-biologiczne

oczyszczanie,

−

wyznacza się strefy ochronne dla poszczególnych odwiertów, gazociągów i urządzeń

technologicznych,

−

wyznacza się strefy zagrożenia wybuchowego i pożarowego.

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 28.06.02. (Dz.U. Nr.109, poz. 961,
z późn. zm.) w przypadku niekontrolowanego przedostania się substancji z magazynu do
gleby lub wód dalsze postępowanie odbywa w sposób najbardziej niwelujący te zagrożenia:

−

w razie awarii urządzeń, instalacji mogącej zagrozić środowisku, należy niezwłocznie

powiadomić o tym zdarzeniu właściwy organ państwowy nadzoru górniczego i właściwy
organ ochrony środowiska, (podając jednocześnie terminy usunięcia skutków awarii oraz
podjęte doraźnych środki zabezpieczających),

−

w razie powstania, zagrożenia dla ludzi lub środowiska poza terenem zakładu górniczego,

Kierownik Ruchu Zakładu Górniczego w porozumieniu z właściwymi organami
terenowej administracji państwowej niezwłocznie podejmie środki zabezpieczenia
i likwidacji powstałego zagrożenia.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. Ochrona powierzchni ziemi i wód powierzchniowych

−

zbiorniki magazynowe i rurociągi muszą być szczelne i czytelnie oznakowane,

−

systematycznie należy sprawdzać ilość cieczy, (w celu wykrycia nieszczelności
zbiorników i rurociągów technologicznych). Dlatego na terenie PMG muszą
znajdować się urządzenia umożliwiające wychwycenie przecieku,

−

przed rozpoczęciem zatłaczania gazu prowadzi się monitorowanie geochemiczne
terenu wokół podziemnego magazynu.

2. Ochrona wód podziemnych

−

nawiercone warstwy wodonośne podczas wierceń muszą być odpowiednio
zarurowane, zacementowane i odizolowane, co eliminuje zagrożenie dla wód
podziemnych i powierzchniowych,

−

wody opadowe i roztopowe muszą być odprowadzane poprzez studzienki
osadnikowi do rowów melioracyjnych na podstawie pozwolenia wodnoprawnego,

−

woda złożowa wydobyta wraz z gazem ziemnym winna być oddzielana
w separatorach i po pomiarze gromadzona do zbiorników wody złożowej.

3. Ochrona powietrza

−

w  wyniku  eksploatacji  instalacji  PMG  (spalania  w  kotłowniach,  silnikach,
regeneratorach) – następuje nieznaczna emisja zanieczyszczeń gazowo-pyłowych do
powietrza  atmosferycznego.  Eksploatacja  tych  instalacji,  jeśli  nie  przekracza
nominalnej  mocy  15  MW,  nie  wymaga  pozwolenia  na  wprowadzanie  gazów  lub
pyłów do powietrza.

4. Ochrona przed hałasem i wibracjami

W zależności od lokalizacji PMG, mogą występować uciążliwe zakłócenia spowodowane

pracą urządzeń napowierzchniowych, które wywołują źródła hałasu. Urządzeniami takimi są:

−

tłocznie gazu,

−

pompownie wody złożowej,

−

kotłownie,

−

pompownie glikolu,

−

węzły redukcyjno-pomiarowe.

Urządzenia  napowierzchniowe  nie  stwarzają  zagrożenia  hałasem  w  normalnych  warunkach
eksploatacji.  W  warunkach  awaryjnych  i  w  porze  nocnej  strefa  dokuczliwości  hałasem  nie
może  wykracza  poza  teren  zakładu  górniczego.  Na  obiektach  magazynowanych  stosuje  się
procedury  ochrony  przed  wibracjami:  kontrolę  poziomu  drgań  i  wibracji.  Ponadto
przeprowadza  się  kontrole  maszyn,  urządzeń  i  instalacji.  W  przypadku  stwierdzenia
zwiększenia  poziomu  drgań  na  tych  urządzeniach  wykonuje  się  pomiary  poziomu  drgań
i zapobiega się ich występowaniu poprzez:

−

dobór maszyn, urządzeń oraz konstrukcję orurowania (na etapie projektowania i budowy
obiektu) w sposób zapewniający minimalizację drgań i wibracji,

−

utrzymuje się maszyny i urządzenia w prawidłowym stanie technicznym gwarantującym
utrzymanie drgań na poziomie założonym przez producenta,

−

dla zachowania bezpieczeństwa i uniknięcia ewentualnych szkód zaleca się utrzymywać
podaną 100 metrową strefę ochronną (od zabudowań, studni, konstrukcji budowlanych,
zabytków itp.),

−

prace wymagające użycia hałaśliwych urządzeń, prowadzi się wyłącznie w porze
dziennej,

−

prace należy prowadzić w sposób ograniczający uciążliwości dla terenów sąsiednich,
obszar oddziaływania przedsięwzięcia na środowisko, w tym oddziaływania na zdrowie
ludzi, (dotyczy m.in. emisji zanieczyszczeń gazowych, emisji hałasu) winien zamknąć się
w granicach terenu górniczego.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Ochrona przed odpadami

Wszelkie odpady ropopochodne na terenie zakładu górniczego mogą być niebezpieczne

dla  środowisk,  dlatego  też  ustala  się  z  miejscowymi  przedstawicielami  (starostami  gmin)
zezwolenia  na  wytwarzanie  i  sposoby  postępowania  z  tymi  odpadami.  Pozwolenie  na
wytwarzanie  odpadów  niebezpiecznych  podpisuje wojewoda.  Decyzje  takie są załącznikiem
do planu ruchu, zgodnie, z którymi następuje zobowiązanie do:

−

prowadzenia ewidencji ilościowej i jakościowej powstających odpadów na terenie PMG,

−

postępowania z odpadami zgodnie z gospodarką odpadami,

−

oleje smarowe niezawierające związków chlorowcoorganicznych gromadzi się w miejscu
wydzielonym w zbiornikach metalowych,

−

lampy fluorescencyjne i inne odpady zawierające rtęć gromadzi się w oddzielnych
kontenerach z blachy ocynkowanej,

−

baterie i akumulatory ołowiowe gromadzi się w miejscu wydzielonym w pojemniku
z blachy kwasoodpornej,

−

zużyte materiały filtracyjne gromadzi się w miejscu ich powstawania i gromadzi się je
w szczelnych pojemnikach,

−

wyznacza się miejsca na gromadzenie odpadów komunalnych. Odpady muszą być
selekcjonowane,

−

odpady bytowo-gospodarcze wywożone są na składowiska przez uprawnioną do tej
działalności firmę wywozową,

−

pojemniki, jak i miejsca składowania odpadów muszą być utrzymane w czystości
i okresowo dezynfekowane odpowiednimi środkami,

−

przewóz odpadów musi odbywać się taborem specjalnie do tego przystosowanym,
niestwarzającym zagrożenia dla obsługi ani dla otoczenia,

−

wszystkie odpady niebezpieczne powinny być unieszkodliwione lub zagospodarowane
jako surowce wtórne przez wyspecjalizowane w tym zakresie firmy.

Zachowanie bezpieczeństwa przy obsłudze zbiorników naziemnych
W  celu  zapewnienia  wysokiej  niezawodności  i  bezpieczeństwa  zbiorników  magazynowych
należy przeprowadzać trzy rodzaje kontroli:
1)  oględziny (kontrola wzrokowa i słuchowa),
2)  próby działania i regulacje urządzeń,
3)  przegląd urządzeń.

Oględziny  należy  przeprowadzać  minimum  jeden  raz  w  miesiącu.  Oględziny  (kontrolne)
przeprowadzają  pracownicy  posiadający  zaświadczenia  kwalifikacyjne  w  zakresie
eksploatacji urządzeń energetycznych i po odbytym instruktażu.
Natomiast  próby  działania  i  regulacje  przeprowadza  się  w  celu  sprawdzenia  urządzeń
w zakresie

bezpieczeństwa

układów

technologicznych.

Próby

powinny

być

przeprowadzane  nie  rzadziej  niż  dwa  razy  w  roku  (przez  serwis  zewnętrzny).  Przy
wykonywaniu  tych  czynności  należy  przestrzegać  zasad  producenta,  a  wyniki  z  przeglądu
należy odnotować w ,,Książce Kontroli Urządzenia”, wynika to z obowiązujących przepisów
(zbiorniki  magazynowe  są  urządzeniami  podlegającymi  kontroli  przez  Urząd  Dozoru
Technicznego i podlegają dodatkowym badaniom):
1)  rewizji zewnętrznej   – co 2 lata,
2)  rewizji wewnętrznej   – co 10 lat,
3)  próbie szczelności

– co 10 lat.

Dodatkowo w zbiornikach należy okresowo kontrolować ich stan zewnętrznej powłoki
antykorozyjnej (wszelkie ubytki powłoki należy na bieżąco usuwać), raz na kwartał należy

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

sprawdzać i konserwować zawory oddechowe. W trakcie przeprowadzania konserwacji
należy zwrócić uwagę na:

−

przestrzeganie opracowanego harmonogramu przeglądów i konserwacji urządzeń

technologicznych,

−

terminową wymianę materiałów eksploatacyjnych i zużywających się w okresie

zalecanym przez producenta,

−

zbiorniki magazynowe wraz z wyposażeniem, orurowaniem i armaturą powinny być

utrzymane w należytym stanie technicznym zapewniającym bezpieczeństwo obsługi.

Dlatego w celu wyeliminowania ewentualnych zagrożeń należy:

−

w miejscu powstania zagrożenia wybuchu (w widocznym miejscu) umieścić tablice
informacyjne z podaniem wielkości stref zagrożenia,

−

na terenie PMG obowiązkowo zapoznać pracowników z instrukcjami obsługi wszystkich
urządzeń technicznych – co wynika z obowiązków w sprawie przestrzegania przepisów
bhp i ppoż. jak również z obowiązków zawodowych, do których należy:

−

znajomość instrukcji obsługi zbiornika,

−

znajomość instrukcji bhp i ppoż.,

−

znajomość zasad udzielania pierwszej pomocy,

−

znajomość sposobu doraźnego usuwania drobnych nieszczelności zbiornika,

−

zawiadomienie osoby dozoru ruchu o wszelkich nieprawidłowościach,

−

obowiązek noszenia odzieży ochronnej przez pracowników,

−

obowiązek zgłaszania awarii przełożonym i zapisywaniu ich w książce raportów.

Jednocześnie zabrania się pracownikom:

−

eksploatować urządzenia bez wyposażenia zabezpieczającego i ochronnego,

−

zabrania

się

pracy

uszkodzonymi

urządzeniami

kontrolno-pomiarowymi

i sygnalizacyjnymi,

−

zabrania się w strefach zagrożenia pożarowego palić, iskrzyć i przechowywać materiałów
łatwopalnych.

Przestrzegane powyższych zasad pozwala na bezpieczną pracę przy obsłudze zbiorników
nadziemnych, wykonywanie pomiarów oraz pracy na terenie PMG.
Pomiary wykonuje się za pomocą narzędzi:

−

ręcznych (łaty pomiarowe),

−

wodnych (poziomowskazy),

−

urządzeń pomiarowych (przepływomierze).

Każdy  zbiornik  winien  być  wyposażony  w  sygnalizację  napełniania  zbiornika  (zawór
oddechowy  i  zawór  bezpieczeństwa).  Ponadto  zbiorniki  winny  być  uzbrojone  w  urządzenia
do  napełniania  i  opróżniania  oraz  manipulacji  pomiędzy  zbiornikami.  Dodatkowym
wyposażeniem  zbiorników  są  urządzenia  do  pomiaru  i  rejestracji  przepływu  cieczy  w  celu
rozliczania ilości wydobytej i wyekspediowanej ropy.

Zachowanie bezpieczeństwa przy obsłudze zbiorników na LPG
Za pomocą dwóch niezależnych systemów pomiarowych zaleca się rejestrowanie
podstawowych parametrów:

−

ciśnienia płynu w komorze,

−

poziomu pomiaru płynu.

Eksploatacja obiektów wchodzących w skład urządzeń magazynowania gazu płynnego
powinna być zgodna z instrukcjami obsługi oraz z Dokumentem Bezpieczeństwa, gdzie
zawarte są zasady:

−

rozruchu urządzenia,

−

eksploatacji,

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

warunków zagrożenia,

−

konserwacji i naprawy urządzeń.

Każdą komorę, w której jest zmagazynowany gaz płynny LPG zaleca się wyposażyć
dodatkowo w aparaturę kontrolno-pomiarową do monitorowania wielkości:

−

ciśnienia głowicowego,

−

poziomu LPG,

−

poziomu wody,

−

stanu magazynowego,

−

stanu operacyjnego.

Przy kontroli przepływu płynu należy dokonywać pomiarów wszystkich substancji gazowych
i  płynnych  zatłaczanych  lub  odbieranych  z  obiektu  magazynowego.  Pomiary  powinny  być
sprawdzone przy użyciu wskaźników poziomu substancji w komorze. Jeżeli wykonany bilans
masowy  wskazuje  na  wyciekanie  z  komory  węglowodorów  należy  bezwzględnie  sprawdzić
szczelność systemu składowania i jego wypływ na obszary poza granicami obiektu.
Tu  należy  dodać,  że  od  pracodawcy  wymaga  się,  aby  każde  stanowisko  pracy,  narzędzia
pracy, a także urządzenia zabezpieczające i alarmujące były bezpieczne. Ten zapis jest bardzo
istotny,  bowiem  kierownik  danego  obiektu  bierze  na  siebie  odpowiedzialność  za
bezpieczeństwo pracowników, których jednocześnie zobowiązany jest przeszkolić i zapoznać
z Dokumentem Bezpieczeństwa.

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Gdzie składuje się odpady ropopochodne na terenie PMG?
2. Dlaczego w rejonach zagrożonych wybuchem zabrania się iskrzyć, używać ognia

i przechowywać materiałów łatwopalnych?

3.  Jak należy postępować przy obsłudze zbiornika na LPG?
4.  Jakie zagrożenia środowiska naturalnego występują na terenie PMG i PMRiP?
5.  Jakie  akty  prawne  obowiązują  przy  przestrzeganiu  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  oraz

ochrony środowiska naturalnego?

4.10.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opisz zagrożenia środowiska naturalnego występujące na terenie PMG.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować zapisy na temat zagrożenia środowiska naturalnego na PMG,
3)  wypisać zagrożenia środowiska naturalnego występujące na terenie PMG.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wymień podstawowe akty prawne, które obowiązują na terenie zakładu górniczego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać uważnie treść polecenia,
2)  przeanalizować materiał nauczania,
3)  wymienić akty prawne, które bezwarunkowo muszą być przestrzegane na terenie zakładu

górniczego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

materiały piśmienne.

4.10.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować, zagrożenia środowiska naturalnego na terenie PMG?



2) zdefiniować pojęcie bezpiecznej pracy?



3) określić, jak często prowadzi się badania szczelności magazynów?



4) wymienić akty prawne dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy?



5) określić, dlaczego w rejonach zagrożonych wybuchem zabrania się

iskrzyć, używać ognia i przechowywać materiałów łatwopalnych?



Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 odpowiedzi. Tylko jedna jest

prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie masz 45 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Paliwa płynne należą do klasy niebezpieczeństwa pożarowego

a)  I, II ,III klasy.
b)  IV klasy.
c)  VII klasy.
d)  0 klasy.

2. Strefa największego zagrożenia wybuchem oznakowana jest symbolem

a)  I I.
b)  O.
c)  III.
d)  IV.

3. W zbiornikach cylindrycznych podziemnych można magazynować

a)  wszystkie paliwa płynne, oprócz LNG.
b)  wszystkie paliwa płynne.
c)  tylko LPG.
d)  tylko paliwa gazowe.

4. Metalowe zbiorniki na LNG służą do magazynowania

a)  ropy.
b)  każdego rodzaju gazu.
c)  skroplonego metanu.
d)  benzyny.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Zbiorniki naziemne na LPG muszą być usytuowane w odpowiedniej odległości od

a)  bramy wjazdowej zakładu.
b)  rowów i zagłębień terenu.
c)  instalacji do oczyszczania gazu.
d)  zbiornika na wody złożowe.

6. W zbiornikach podziemnych na LPG magazynuje się

a)  autogaz.
b)  ropę naftową.
c)  gaz naazotowany.
d)  każdy rodzaj gazu.

7. Podziemne Magazyny Gazu w wysadach solnych znajdują się w

a)  wypiętrzonych solach cechsztynu.
b)  formacjach solnych Wieliczki.
c)  warstwach porowatych i przepuszczalnych.
d)  warstwach wodonośnych.

8. Zbiorniki na ropę to zbiorniki

a)  wysokociśnieniowe.
b)  niskociśnieniowe.
c)  mokre.
d)  odkryte.

9. Podziemne Magazyny Gazu to

a)  zbiorniki wykonane w fabryce.
b)  sztucznie wytworzone nagromadzenia gazu w utworach geologicznych.
c)  to każdy rodzaj zbiornika na gaz.
d)  wyprodukowane na specjalne zamówienie użytkownika.

10. Magazynowanie gazu w strukturach złóż węglowodorów odbywa się poprzez

a)  wtłaczanie gazu do sczerpanego złoża.
b)  samoistne nagromadzenie gazu.
c)  specjalne urządzenia gazownicze.
d)  nie magazynuje się gazu w strukturach złóż węglowodorów.

11. Ługowanie komór solnych na PMG to proces

a)  topienia soli przez wygrzewanie.
b)  rozpuszczanie soli przy pomocy kwasu.
c)  zatłaczanie wody, rozpuszczanie soli i wytłaczanie solanki na powierzchnię.
d)  zatłaczanie solanki.

12. Magazyny w warstwach wodonośnych lokalizowane są

a)  bardzo daleko od wszelkich aglomeracji.
b)  w pobliżu dużych odbiorców i aglomeracji.
c)  nie buduje się już takich magazynów.
d)  tylko na stacjach CPN.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. PMG w wyrobiskach górniczych należą do

a)  najbezpieczniejszych w eksploatacji magazynów.
b)  niebezpiecznych w eksploatacji magazynów.
c)  nie ma takich magazynów.
d)  magazynów zlokalizowanych tylko w warstwach soli.

14. Urządzenia do zatłaczania gazu do PMG to

a)    reduktory ciśnienia.
b)  separatory.
c)  sprężarki tłoczni gazu.
d)  pompy tłokowe.

15. Gaz pozostający w sczerpanym złożu jest dla PMG gazem

a)  naazotowanym.
b)  sprężonym.
c)  zanieczyszczonym.
d)  buforowym.

16. Magazyn PMG Wierzchowice zlokalizowany jest

a)  w zachodniej części Polski.
b)  na wschodzie Polski.
c)  na północy Polski.
d)  w południowej części Polski.

17. Kawerny solne są to

a)  bardzo szczelne zbiorniki naturalne.
b)  nieszczelne zbiorniki sztuczne.
c)  wyrobiska górnicze.
d)  pozostałości po składowanym węglu kamiennym.

18. Magazyny rezerwowe służą do magazynowania

a)  rezerw strategicznych.
b)  magazynowania gazu na potrzeby bieżące.
c)  nie ma takich magazynów.
d)  do magazynowania gazu na stacjach CPN.

19. Dużą pojemność magazynowa PMG wynika z magazynowania gazu

a)   pod wysokim ciśnieniem.
b)  w postaci skroplonej.
c)  przed oczyszczaniem.

d) z zawartością pary wodnej.

20. Zbiorniki na paliwa płynne mogą obsługiwać

a)  wszyscy pracownicy.
b)  przeszkoleni pracownicy w zakresie ochrony środowiska.
c)  przeszkoleniu pracownicy w zakresie obsługi zbiorników.
d)  przeszkoleni pracownicy w zakresie bhp i ppoż.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko.............................................................................................................................

Magazynowanie ropy naftowej i gazy ziemnego

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Europex Energetyka gazowa. Praca zbiorowa. Europex 2003
2. Kudowicz A.: Jakość paliw w procesie magazynowania. Paliwa, oleje i smary,

Nr 76, 1999

3.  Molenda J.: Gaz ziemny. WNT, Warszawa 1993
4.  Molenda J.: Gaz ziemny. Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 1974
5.  Nowak  K.:  Problemy  rozwoju  infrastruktury  krajowego  przesyłu  gazu  ziemnego.  AGH,

Kraków 2001

6. Osiadacz A., Tokarzewski J.: Liberalizacja rynku gazu ziemnego w Polsce. AGH,

Kraków 2003

7.  PN-EN 1127-1:2001 Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem.
8.  PN–EN 60079-10 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem
9.  PN-IEC  60300-3-9:1999  Analiza  ryzyka  w  systemach  technicznych.  Zarządzanie

niezawodnością. Przewodnik zastosowań.

10. Reinisch R.: Wybrane istotne aspekty Podziemnych Magazynów Gazu (U progu XXI

wieku). PLJ, Warszawa 2000

11. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie

bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  prowadzenia  ruchu  oraz  specjalistycznego
zabezpieczenia  przeciwpożarowego  w  zakładach  górniczych  wydobywających  kopaliny
otworami wiertniczymi (Dz. U. Nr 109, poz. 961 z późn. zm.)

12. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 maja 2003 r.

w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy
pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy, na których może wystąpić atmosfera
wybuchowa (Dz. U. Nr 107, poz. 1004).

13. Sefafin J.: Konstrukcje zbiorników do transportu morskiego LNG w aspekcie

stosowanych materiałów i metod ich łączenia. AGH, Kraków 1976

14.  Wilk Z.: Gaz ziemny. Śląsk, Katowice 1964
15.  Ziółko J.: Zbiorniki metalowe na ciecze i gazy. Arkadia, Warszawa 1986
16.  www.vps.cz/lpg