Doğalgaz, yüksek basınçla ana iletim hatlarından şehir şebekelerine ve sanayi tesislerine taşınır. Ancak tüketiciye ulaştırılmadan önce basınç seviyesinin düşürülmesi ve kontrol edilmesi gerekir. Bu işlevi sağlayan Basınç Düşürme İstasyonları (BDİ), modern enerji altyapısının en kritik bileşenlerinden biridir.
Son yıllarda, istasyonların otomasyon sistemleri ile donatılması ve güvenlik ekipmanlarının gelişmiş hale gelmesi, operasyonel verimlilik ve emniyet açısından zorunluluk haline gelmiştir.
OTOMASYON SİSTEMLERİNİN ROLÜ
SCADA Entegrasyonu
- SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemleri, BDİ’lerdeki basınç, debi ve sıcaklık gibi parametreleri sürekli izler.
- Operatörler, uzak bir merkezden vanaları açıp kapatabilir, regülatör ayarlarını değiştirebilir ve acil durumlarda anında müdahale edebilir.
Sensör ve Ölçüm Teknolojileri
- Basınç sensörleri: Çıkış basıncındaki ani dalgalanmaları algılar.
- Debimetreler: Tüketim miktarını ölçer, kaçak tespitine yardımcı olur.
- Sıcaklık sensörleri: Gazın termodinamik özelliklerini kontrol altında tutar.
Otomatik Vana Kontrolü
- Kritik istasyonlarda pnömatik aktüatörlü küresel vanalar kullanılır.
- Acil durumda SCADA komutuyla veya sensör sinyaliyle vana otomatik kapanarak gaz akışını keser.
GÜVENLİK SİSTEMLERİ
Emniyet Vanaları (PSV)
- Beklenmedik basınç artışlarında açılarak hattı korur.
- API 520/521 standartlarına göre tasarlanır.
Çift Regülasyon + By-Pass Yapısı
- Bir regülatör arızalanırsa diğeri devreye girer.
- By-pass hattı, bakım sırasında kesintisiz gaz akışı sağlar.
Gaz Kaçak Dedektörleri
- İstasyona yerleştirilen dedektörler, küçük sızıntıları bile algılayarak alarm verir.
- SCADA’ya entegre edilerek erken müdahale imkânı sunar.
Yangın ve Patlama Sensörleri
- Alev dedektörleri ve sıcaklık sensörleri, istasyonun güvenlik sistemine bağlıdır.
- Tehlike anında otomatik yangın söndürme sistemleri devreye girer.
MÜHENDİSLİK HESAPLAMALARI
Basınç Düşümü Hesabı
ΔP = Pin − Pout
- Pin: Giriş basıncı (bar)
- Pout: Çıkış basıncı (bar)
Örnek: 70 bar giriş basıncı olan bir iletim hattında, şehir şebekesi için çıkış basıncı 19 bar’a düşürülüyorsa:
ΔP = 70 − 19 = 51 bar
Emniyet Vanası Açma Basıncı
Emniyet vanasının açma basıncı, çıkış basıncının genellikle %110–120’si olarak belirlenir.
- Örnek: 19 bar çıkış basıncı için PSV ayar basıncı ≈ 21–22 bar.
SCADA Trend Analizi
- Basınç sensörlerinden alınan veriler, trend grafikleri ile incelenir.
- Bu grafikler, regülasyonun stabil çalışıp çalışmadığını gösterir.
ÖRNEK UYGULAMALAR
- Türkiye: BOTAŞ şehir giriş istasyonlarında, çift regülasyon + emniyet vanası + SCADA otomasyonu standarttır.
- Avrupa: Gürültü kirliliğini azaltmak için çok kademeli basınç düşürücü vanalar tercih edilmektedir.
- Japonya: Deprem riski yüksek bölgelerde, istasyonlara sismik sensörler eklenerek gaz akışı otomatik kesilmektedir.
SONUÇ
Doğalgaz basınç düşürme istasyonlarında otomasyon ve güvenlik sistemleri, modern enerji altyapısının ayrılmaz bir parçasıdır. SCADA entegrasyonu, gelişmiş sensörler ve güvenlik vanaları sayesinde:
- Operasyonel verimlilik artar
- Acil durumlarda hızlı müdahale sağlanır
- İnsan ve çevre güvenliği korunur
Gelecekte, yapay zekâ tabanlı kestirimci bakım sistemleri ve daha akıllı sensörler ile bu istasyonların güvenlik seviyesinin daha da artacağı öngörülmektedir.