Η εγκατάσταση συστημάτων φυσικού αερίου σε κτίρια πολλαπλών κατοικιών αποτελεί μία από τις πιο κρίσιμες προκλήσεις για τους σύγχρονους μηχανολόγους μηχανικούς. Η ανάγκη για ασφαλή, αξιόπιστη και συνεχή παροχή καυσίμου σε δεκάδες ή εκατοντάδες διαμερίσματα απαιτεί αυστηρή τήρηση συγκεκριμένων προτύπων, λεπτομερείς υπολογισμούς πίεσης και προσεκτική επιλογή υλικών. Η μηχανική μελέτη δεν αφορά μόνο τη λειτουργικότητα του δικτύου, αλλά κυρίως την πρόληψη ατυχημάτων και τη διασφάλιση της δομικής ακεραιότητας του κτιρίου.
Η επιλογή των υλικών αποτελεί το θεμέλιο λίθο για κάθε ασφαλή εγκατάσταση φυσικού αερίου. Ιστορικά, οι χαλυβδοσωλήνες χωρίς ραφή (Schedule 40 black iron pipes) αποτελούν το παγκόσμιο πρότυπο για τα κεντρικά δίκτυα διανομής εντός κτιρίων. Ο μαύρος σίδηρος προσφέρει εξαιρετική μηχανική αντοχή, ανθεκτικότητα στις υψηλές πιέσεις και μεγάλη αντίσταση σε εξωτερικές καταπονήσεις ή ακούσια χτυπήματα κατά τη διάρκεια εργασιών συντήρησης του κτιρίου. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, η χρήση εύκαμπτων σωλήνων από κυματοειδή ανοξείδωτο χάλυβα (Corrugated Stainless Steel Tubing – CSST) κερδίζει συνεχώς έδαφος, ειδικά για τις εσωτερικές διακλαδώσεις προς τις συσκευές των διαμερισμάτων. Το CSST μειώνει δραστικά τον αριθμό των συνδέσμων και των γωνιών, γεγονός που ελαχιστοποιεί τις πιθανότητες μελλοντικών διαρροών στα σημεία ένωσης.
Οι υπολογισμοί πίεσης και η σωστή διαστασιολόγηση των σωληνώσεων είναι εξίσου κρίσιμοι παράγοντες. Ένα δίκτυο φυσικού αερίου σε ένα πολυώροφο κτίριο πρέπει να σχεδιάζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να διατηρεί σταθερή την πίεση λειτουργίας σε όλους τους ορόφους, από το ισόγειο μέχρι τον τελευταίο όροφο. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν εξειδικευμένες εξισώσεις ροής ρευστών για να υπολογίσουν την πτώση πίεσης που προκαλείται από την τριβή στα τοιχώματα των σωλήνων και τις τοπικές αντιστάσεις (βάνες, γωνίες, διακλαδώσεις). Εάν οι σωλήνες είναι υποδιαστασιολογημένοι, η πίεση στις τελικές συσκευές θα πέσει κάτω από το επιτρεπτό όριο, προκαλώντας ατελή καύση και παραγωγή επικίνδυνου μονοξειδίου του άνθρακα. Αντίθετα, οι υπερδιαστασιολογημένοι σωλήνες αυξάνουν άσκοπα το κόστος και τον όγκο του αερίου που παραμένει εγκλωβισμένο στο δίκτυο.
Η διαδρομή των σωληνώσεων μέσα στο κτίριο πρέπει να ακολουθεί συγκεκριμένους κανόνες ασφαλείας. Οι κεντρικοί κατακόρυφοι στήλες (risers) πρέπει ιδανικά να τοποθετούνται σε καλά αεριζόμενους χώρους ή σε ειδικά κατασκευασμένα φρεάτια (ducts) που διαθέτουν άνοιγμα προς το εξωτερικό περιβάλλον. Απαγορεύεται ρητά η διέλευση σωλήνων φυσικού αερίου μέσα από ανελκυστήρες, αεραγωγούς εξαερισμού, φρεάτια απορριμμάτων ή χώρους όπου αναπτύσσονται υψηλές θερμοκρασίες. Κάθε σύνδεση σωλήνων, είτε πρόκειται για κοχλιωτή (βιδωτή) είτε για συγκολλητή, πρέπει να είναι πλήρως προσβάσιμη για μελλοντικό έλεγχο και συντήρηση. Οι συγκολλήσεις θεωρούνται η ασφαλέστερη μέθοδος για σωλήνες μεγάλης διαμέτρου που μεταφέρουν αέριο υπό μέση πίεση και πρέπει να εκτελούνται αποκλειστικά από πιστοποιημένους συγκολλητές.
Ένα άλλο κρίσιμο σημείο της μηχανικής μελέτης είναι η διαχείριση των συστολών και διαστολών των μετάλλων. Λόγω των μεταβολών της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αλλά και των δομικών μικρομετακινήσεων του κτιρίου, οι σωλήνες υφίστανται μηχανικές τάσεις. Για τον λόγο αυτό, ο σχεδιασμός περιλαμβάνει ειδικούς συνδέσμους διαστολής (expansion joints) ή καμπύλες απόσβεσης (expansion loops), οι οποίες επιτρέπουν στο δίκτυο να “αναπνέει” χωρίς να ασκούνται πιέσεις στα σημεία στήριξης ή στις ενώσεις. Η σωστή στήριξη του δικτύου με κατάλληλα στηρίγματα (hangers και brackets) ανά προκαθορισμένα αποστάγματα αποτρέπει τις δονήσεις που θα μπορούσαν να χαλαρώσουν τις συνδέσεις με την πάροδο του χρόνου.
Η εγκατάσταση των ρυθμιστών πίεσης (pressure regulators) και των μετρητών κατανάλωσης αποτελεί το τελικό στάδιο του κεντρικού σχεδιασμού. Οι ρυθμιστές υποβιβάζουν την πίεση του δικτύου πόλης στην ασφαλή πίεση λειτουργίας του κτιρίου. Αυτές οι συσκευές πρέπει να είναι εξοπλισμένες με βαλβίδες ασφαλείας (slam-shut valves) που διακόπτουν αυτόματα την παροχή σε περίπτωση υπερβολικής ανόδου ή πτώσης της πίεσης. Οι μετρητές πρέπει να τοποθετούνται σε χώρους με επαρκή φυσικό αερισμό, προστατευμένους από την υγρασία και τις καιρικές συνθήκες, ώστε να αποφεύγεται η διάβρωση. Συμπερασματικά, ο μηχανολογικός σχεδιασμός μιας εγκατάστασης φυσικού αερίου σε ένα κτίριο με πολλά διαμερίσματα δεν αφήνει περιθώρια για λάθη ή αυτοσχεδιασμούς. Η επιλογή των σωστών υλικών, όπως ο μαύρος σίδηρος και το CSST, σε συνδυασμό με ακριβείς μαθηματικούς υπολογισμούς ροής και πίεσης, εγγυάται ότι το σύστημα θα λειτουργεί απρόσκοπτα για δεκαετίες. Η επένδυση στην κορυφαία μηχανική ποιότητα κατά τη φάση του σχεδιασμού είναι ο μόνος τρόπος για να εξασφαλιστεί η απόλυτη προστασία της ζωής και της περιουσίας των ενοίκων.
Αυτα ειναι ολα οσα πρεπει αν ξερετε για εσωτερικη εγκατασταση φυσικου αεριου