انواع ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز در ایران
گاز طبیعی پس از تولید و پالایش، از طریق خطوط انتقال پرفشار به شهرها، صنایع، مجتمع‌های مسکونی و مصرف‌کنندگان خانگی منتقل می‌شود. فشار گاز در خطوط انتقال بسیار بالاتر از فشار مورد نیاز مصرف‌کنندگان است. به همین دلیل، ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز نقش مهمی در کاهش، تنظیم و تثبیت فشار گاز طبیعی در شبکه گازرسانی ایران دارند.
در شبکه گاز ایران، ایستگاه‌هایی مانند CGS، TBS، CGS/TBS، DRS، MS، MRS و ایستگاه‌های تقلیل فشار صنعتی برای کنترل فشار در سطوح مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در این مقاله، انواع ایستگاه‌های گاز را از نظر فشار ورودی و خروجی بررسی می‌کنیم و با استفاده از جدول فشار برحسب واحدهای PSI و bar، مسیر انتقال گاز از خطوط سراسری تا مصرف‌کننده نهایی را توضیح می‌دهیم.
ایستگاه تقلیل فشار گاز چیست؟
ایستگاه تقلیل فشار گاز (Gas Pressure Reducing Station) مجموعه‌ای از تجهیزات است که وظیفه کاهش فشار گاز طبیعی از فشار بالادست به فشار مورد نیاز شبکه یا مصرف‌کننده را بر عهده دارد.
از آنجا که فشار گاز در بخش‌های مختلف شبکه یکسان نیست، ایستگاه‌های تقلیل فشار در نقاط مشخصی از مسیر انتقال و توزیع نصب می‌شوند.
برای مثال، در یک ساختار متداول گازرسانی ایران، فشار گاز به‌ترتیب از سطوح زیر عبور می‌کند:
- خطوط انتقال سراسری: حدود 400 تا 1400 psi (27.58 تا 96.53 bar)
- شبکه تغذیه شهری: معمولاً 250 psi (17.24 bar)
- شبکه توزیع شهری: معمولاً 60 psi (4.14 bar)
- مصرف‌کننده خانگی: حدود 0.25 psi (0.0172 bar)
این مقادیر نشان‌دهنده یکی از الگوهای رایج شبکه گاز ایران هستند و ممکن است با توجه به موقعیت جغرافیایی، طراحی شبکه و نیاز مصرف‌کنندگان متفاوت باشند.
جدول انواع ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز در ایران
در جدول زیر، محدوده فشار ورودی و خروجی انواع ایستگاه‌های گاز به همراه کاربرد آن‌ها ارائه شده است.
| نوع ایستگاه | فشار ورودی PSI (bar) | فشار خروجی PSI (bar) | کاربرد |
|---|---|---|---|
| CGS | 400 تا 1400 psi (27.58 تا 96.53 bar) | معمولاً 250 psi (17.24 bar) | کاهش فشار خطوط انتقال برای شبکه تغذیه شهری |
| TBS | 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar) | معمولاً 60 psi (4.14 bar) | کاهش فشار شبکه تغذیه به شبکه توزیع |
| CGS/TBS | 400 تا 1400 psi (27.58 تا 96.53 bar) | معمولاً 60 psi (4.14 bar) | کاهش فشار خط انتقال تا فشار توزیع در یک مجموعه |
| DRS | مثلاً 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar) | مثلاً 60 psi (4.14 bar) | تنظیم فشار شبکه ناحیه‌ای |
| MS | وابسته به فشار خط | تقریباً برابر فشار ورودی | اندازه‌گیری گاز بدون تقلیل عمده فشار |
| MRS | متناسب با فشار شبکه تأمین‌کننده | متناسب با نیاز مشترک | اندازه‌گیری و تقلیل فشار برای مشترکان |
| RS | مثلاً 60 psi (4.14 bar) | مثلاً 2، 15 یا 30 psi (0.14، 1.03 یا 2.07 bar) | تنظیم فشار گاز مصرف‌کنندگان صنعتی و تجاری |
| Industrial/Domestic Station | در یک نمونه سازنده: 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar) | 2 یا 30 psi (0.14 یا 2.07 bar) | تأمین گاز صنایع و مجتمع‌ها |
| PCS | وابسته به فشار خط | مطابق طراحی | کنترل فشار در بخش‌های مختلف شبکه |
| رگولاتور خانگی (SR) | معمولاً 60 psi (4.14 bar) | حدود 0.25 psi (0.0172 bar) | کاهش فشار گاز برای مصرف‌کننده خانگی |
نکته: فشارهای جدول، ترکیبی از مقادیر متداول بهره‌برداری و نمونه‌های ارائه‌شده توسط سازندگان ایستگاه‌های گاز در ایران هستند. این مقادیر نباید به‌عنوان محدوده ثابت و الزامی تمام ایستگاه‌ها در نظر گرفته شوند.
۱. ایستگاه CGS چیست و چه فشاری دارد؟
ایستگاه CGS مخفف City Gate Station و به معنی ایستگاه دروازه شهری است.
این ایستگاه معمولاً در محل ورود گاز از خطوط انتقال سراسری به شبکه تغذیه شهرها قرار دارد.
در یک آرایش متداول شبکه گاز ایران، ایستگاه CGS فشار گاز را از حدود 1000 psi (68.95 bar) به 250 psi (17.24 bar) کاهش می‌دهد.
محدوده فشار CGS:
- فشار ورودی نمونه: 400 تا 1400 psi (27.58 تا 96.53 bar)
- فشار خروجی متداول: 250 psi (17.24 bar)
گاز پس از خروج از ایستگاه CGS وارد شبکه تغذیه شهری می‌شود و از طریق خطوط لوله به ایستگاه‌های تقلیل فشار بعدی، از جمله TBS، منتقل می‌گردد.
فشار خروجی CGS در همه پروژه‌ها لزوماً یکسان نیست و ممکن است بر اساس شرایط طراحی شبکه متفاوت باشد.
۲. ایستگاه TBS چیست و چه فشاری دارد؟
ایستگاه TBS مخفف Town Border Station و به معنی ایستگاه حاشیه شهری است.
این ایستگاه برای کاهش فشار گاز شبکه تغذیه به فشار مورد نیاز شبکه توزیع شهری استفاده می‌شود.
در ساختار متداول گازرسانی ایران، فشار ورودی TBS معمولاً در محدوده 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar) قرار دارد و فشار خروجی آن در حدود 60 psi (4.14 bar) تنظیم می‌شود.
محدوده فشار TBS:
- فشار ورودی: 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar)
- فشار خروجی متداول: 60 psi (4.14 bar)
به عبارت دیگر، گازی که از CGS وارد شبکه تغذیه شده است، پس از عبور از ایستگاه TBS با فشار پایین‌تری وارد شبکه توزیع می‌شود.
این شبکه وظیفه انتقال گاز به انشعابات مصرف‌کنندگان خانگی، تجاری و برخی مصرف‌کنندگان صنعتی را بر عهده دارد.
۳. ایستگاه CGS/TBS چیست؟
ایستگاه CGS/TBS یا Combined Station ترکیبی از عملکرد دو ایستگاه CGS و TBS است.
در این نوع ایستگاه، گاز ورودی از خطوط انتقال در یک مجموعه و طی مراحل لازم کاهش فشار پیدا می‌کند تا مستقیماً برای ورود به شبکه توزیع شهری آماده شود.
محدوده فشار CGS/TBS:
- فشار ورودی نمونه: 400 تا 1400 psi (27.58 تا 96.53 bar)
- فشار خروجی متداول: 60 psi (4.14 bar)
به‌عنوان مثال، در یک طراحی رایج، فشار گاز ابتدا از حدود 1000 psi (68.95 bar) به 250 psi (17.24 bar) و سپس به 60 psi (4.14 bar) کاهش می‌یابد.
تفاوت اصلی این ایستگاه با ساختار جداگانه CGS و TBS آن است که هر دو مرحله کاهش فشار در یک مجموعه انجام می‌شود.
بنابراین، در ساختار شبکه گاز، ایستگاه CGS/TBS یک مسیر جایگزین برای مجموعه دو ایستگاه CGS و TBS محسوب می‌شود.
۴. ایستگاه DRS چیست؟
ایستگاه DRS مخفف District Regulating Station و به معنی ایستگاه تنظیم فشار ناحیه‌ای است.
این نوع ایستگاه برای تنظیم فشار در بخش‌های مشخصی از شبکه گازرسانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در برخی آرایش‌های شبکه، DRS فشار گاز را از محدوده 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar) به حدود 60 psi (4.14 bar) کاهش می‌دهد.
با این حال، محدوده فشار DRS به موقعیت ایستگاه و ساختار شبکه وابسته است و نمی‌توان یک فشار ثابت را برای تمام ایستگاه‌های DRS تعریف کرد.
۵. تفاوت ایستگاه MS و MRS از نظر فشار
ایستگاه MS
ایستگاه MS مخفف Metering Station و به معنی ایستگاه اندازه‌گیری گاز است.
وظیفه اصلی این ایستگاه اندازه‌گیری گاز عبوری است و معمولاً کاهش فشار عمده‌ای در آن صورت نمی‌گیرد.
برای مثال، یک ایستگاه MS می‌تواند در شبکه‌ای با فشار 60 psi (4.14 bar) یا 250 psi (17.24 bar) نصب شود.
در این شرایط، فشار خروجی تقریباً برابر فشار ورودی است؛ هرچند عبور گاز از تجهیزات اندازه‌گیری باعث مقداری افت فشار می‌شود.
ایستگاه MRS
ایستگاه MRS مخفف Metering and Regulating Station است و علاوه بر اندازه‌گیری گاز، وظیفه تنظیم و کاهش فشار را نیز انجام می‌دهد.
این ایستگاه‌ها معمولاً برای تحویل گاز به مصرف‌کنندگان عمده، مجتمع‌های ساختمانی، مجموعه‌های تجاری و صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای مثال، در برخی کاربردها ممکن است گاز با فشار 60 psi (4.14 bar) وارد ایستگاه شده و به فشار 3 psi (0.21 bar) یا 15 psi (1.03 bar) کاهش یابد.
با این حال، فشار خروجی MRS باید بر اساس نیاز واقعی مصرف‌کننده و مشخصات طراحی تعیین شود.
۶. ایستگاه RS و فشار گاز صنعتی
ایستگاه RS مخفف Regulating Station و به معنی ایستگاه تنظیم فشار است.
این ایستگاه‌ها برای کاهش و تثبیت فشار گاز در صنایع، مراکز تجاری و سایر مصرف‌کنندگان استفاده می‌شوند.
در برخی کاربردها، فشار گاز ورودی به ایستگاه 60 psi (4.14 bar) است و متناسب با نیاز مصرف‌کننده به یکی از فشارهای زیر کاهش پیدا می‌کند:
- 2 psi (0.14 bar)
- 15 psi (1.03 bar)
- 30 psi (2.07 bar)
این مقادیر نمونه‌هایی از فشار تحویل به مصرف‌کنندگان هستند و انتخاب فشار خروجی نهایی به نوع تجهیزات مصرف‌کننده و طراحی شبکه داخلی بستگی دارد.
۷. ایستگاه تقلیل فشار صنعتی و مجتمع‌های مسکونی
ایستگاه‌های Industrial/Domestic Station برای تأمین گاز مصرف‌کنندگان صنعتی، مجموعه‌های ساختمانی و سایر مشترکان خاص طراحی می‌شوند.
این ایستگاه‌ها ممکن است از شبکه‌های مختلفی تغذیه شوند.
برای مثال، در مشخصات یکی از سازندگان ایرانی، یک نوع ایستگاه صنعتی یا مجتمع با شرایط زیر معرفی شده است:
- فشار ورودی: 150 تا 250 psi (10.34 تا 17.24 bar)
- فشار خروجی: 2 psi (0.14 bar) یا 30 psi (2.07 bar)
همچنین برخی صنایع می‌توانند گاز را مستقیماً از خطوط انتقال یا شبکه تغذیه دریافت کنند.
بنابراین، برخلاف ایستگاه‌های TBS، فشار ورودی و خروجی ایستگاه‌های صنعتی را نمی‌توان به یک محدوده ثابت محدود کرد.
نکته مهم: فشار تحویل گاز به یک کارخانه یا مجتمع ساختمانی الزاماً با فشار نهایی مورد نیاز وسایل گازسوز یکسان نیست. در صورت نیاز، کاهش فشار در مراحل بعدی شبکه داخلی انجام می‌شود.
۸. ایستگاه PCS چیست؟
ایستگاه PCS یا Pressure Control Station برای کنترل و تنظیم فشار در بخش‌های مختلف شبکه انتقال یا تغذیه گاز کاربرد دارد.
فشار ورودی و خروجی این ایستگاه‌ها به شرایط خط لوله، الزامات بهره‌برداری و طراحی شبکه بستگی دارد.
برخلاف الگوی رایج CGS و TBS، نمی‌توان یک فشار ورودی و خروجی مشخص را برای تمام ایستگاه‌های PCS تعیین کرد.
مسیر فشار گاز از خط انتقال تا مصرف‌کننده نهایی
برای درک بهتر عملکرد ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز، می‌توان مسیر انتقال گاز را به دو حالت متداول تقسیم کرد.
مسیر اول: استفاده از CGS و TBS
در این ساختار، گاز ابتدا وارد ایستگاه CGS شده و سپس از طریق شبکه تغذیه به ایستگاه TBS منتقل می‌شود.
خط انتقال: حدود 1000 psi (68.95 bar)
↓
ایستگاه CGS: خروجی 250 psi (17.24 bar)
↓
شبکه تغذیه شهری: حدود 250 psi (17.24 bar)
↓
ایستگاه TBS: خروجی 60 psi (4.14 bar)
↓
شبکه توزیع شهری: حدود 60 psi (4.14 bar)
↓
رگولاتور خانگی: خروجی 0.25 psi (0.0172 bar)
↓
مصرف‌کننده نهایی
مسیر دوم: استفاده از ایستگاه ترکیبی CGS/TBS
در این حالت، کاهش فشار گاز از سطح فشار خط انتقال تا فشار شبکه توزیع، در یک مجموعه انجام می‌شود.
خط انتقال: حدود 1000 psi (68.95 bar)
↓
ایستگاه ترکیبی CGS/TBS: خروجی 60 psi (4.14 bar)
↓
شبکه توزیع شهری: حدود 60 psi (4.14 bar)
↓
رگولاتور خانگی: خروجی 0.25 psi (0.0172 bar)
↓
مصرف‌کننده نهایی
در هر دو مسیر، می‌توان انشعاب‌هایی برای تأمین گاز مصرف‌کنندگان صنعتی، تجاری و مجتمع‌های ساختمانی در نظر گرفت.
البته این انشعابات الزاماً از شبکه توزیع ۶۰ پوند گرفته نمی‌شوند و ممکن است از شبکه تغذیه یا خطوط انتقال نیز تأمین شوند.
فشار گاز خانگی در ایران چقدر است؟
در بسیاری از شبکه‌های گازرسانی شهری ایران، فشار شبکه توزیع حدود 60 psi (4.14 bar) است.
این فشار برای استفاده مستقیم بسیاری از تجهیزات خانگی مناسب نیست؛ بنابراین در محل انشعاب مشترک، رگولاتور گاز فشار را به مقدار پایین‌تری کاهش می‌دهد.
یکی از فشارهای خروجی متداول رگولاتور خانگی عبارت است از:
0.25 psi (0.0172 bar)
این مقدار معادل تقریبی 17.24 میلی‌بار است.
باید توجه داشت که فشار گاز شبکه توزیع با فشار گاز تحویلی به مصرف‌کننده خانگی متفاوت است.
جدول فشارهای پرکاربرد در شبکه گاز ایران
| فشار (psi) | معادل فشار (bar) | کاربرد نمونه |
|---|---|---|
| 0.25 psi | 0.0172 bar | گاز کم‌فشار خانگی |
| 2 psi | 0.14 bar | برخی مشترکان تجاری و مجتمع‌ها |
| 3 psi | 0.21 bar | برخی کاربردهای MRS |
| 15 psi | 1.03 bar | برخی مصارف صنعتی و تجاری |
| 30 psi | 2.07 bar | برخی مصارف صنعتی |
| 60 psi | 4.14 bar | شبکه توزیع شهری |
| 150 psi | 10.34 bar | نمونه فشار ورودی TBS |
| 250 psi | 17.24 bar | شبکه تغذیه شهری |
| 1000 psi | 68.95 bar | نمونه فشار خطوط انتقال |
| 1400 psi | 96.53 bar | نمونه فشار بالای خطوط انتقال |
جمع‌بندی
ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز نقش مهمی در انتقال ایمن و پایدار گاز طبیعی از خطوط انتقال سراسری به شبکه‌های تغذیه، توزیع و مصرف‌کنندگان نهایی دارند.
در ساختار متداول گازرسانی ایران، ایستگاه CGS فشار خطوط انتقال را به حدود 250 psi (17.24 bar) کاهش می‌دهد. سپس ایستگاه TBS فشار شبکه تغذیه را به حدود 60 psi (4.14 bar) می‌رساند.
در صورت استفاده از ایستگاه ترکیبی CGS/TBS، این مراحل کاهش فشار در یک مجموعه انجام می‌شود.
در نهایت، برای مصرف‌کنندگان خانگی، فشار گاز از طریق رگولاتور معمولاً به حدود 0.25 psi (0.0172 bar) کاهش می‌یابد.
فشار ورودی و خروجی ایستگاه‌های صنعتی، MRS، RS و سایر ایستگاه‌های اختصاصی نیز بر اساس نیاز مصرف‌کننده و شرایط شبکه تعیین می‌شود.
شناخت انواع ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز و محدوده فشار کاری آن‌ها برای طراحی شبکه، انتخاب تجهیزات اندازه‌گیری و کنترل فشار و بهره‌برداری صحیح از تأسیسات گازرسانی اهمیت زیادی دارد.
توضیح فنی درباره واحد فشار: تمامی مقادیر فشار ذکرشده در این مقاله از نوع فشار نسبی یا Gauge (g) هستند؛ یعنی PSI به مفهوم PSIG و bar به مفهوم bar(g) استفاده شده است، نه فشار مطلق (Absolute).