Sistemi di trasporto e distribuzione di gas Stoccaggio di gas nel sottosuolo Raccomandazioni funzionali per le installazioni di superficie

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1 NORMA ITALIANA Sistemi di trasporto e distribuzione di gas Stoccaggio di gas nel sottosuolo Raccomandazioni funzionali per le installazioni di superficie UNI EN Gas supply systems Underground gas storage Functional recommendations for surface facilities FEBBRAIO 2002 CLASSIFICAZIONE ICS SOMMARIO RELAZIONI NAZIONALI La norma descrive le raccomandazioni funzionali per il progetto, la costruzione, le prove, la messa in opera, la conduzione d esercizio e la manutenzione delle installazioni di superficie degli stoccaggi sotterranei di gas, comprese fra la testa di pozzo e la connessione al sistema di trasporto del gas. RELAZIONI INTERNAZIONALI = EN :1998 La presente norma è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN (edizione febbraio 1998). ORGANO COMPETENTE CIG - Comitato Italiano Gas RATIFICA Presidente dell UNI, delibera del 5 dicembre 2001 NORMA EUROPEA UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione Via Battistotti Sassi, 11B Milano, Italia UNI - Milano Riproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il consenso scritto dell UNI. Gr. 3 Pagina I

2 PREMESSA NAZIONALE La presente norma costituisce il recepimento, in lingua italiana, della norma europea EN (edizione febbraio 1998), che assume così lo status di norma nazionale italiana. La traduzione è stata curata dall UNI. Il CIG, ente federato all UNI, segue i lavori europei sull argomento per delega della Commissione Centrale Tecnica. Le norme UNI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione di nuove edizioni o di aggiornamenti. È importante pertanto che gli utilizzatori delle stesse si accertino di essere in possesso dell ultima edizione e degli eventuali aggiornamenti. Si invitano inoltre gli utilizzatori a verificare l esistenza di norme UNI corrispondenti alle norme EN o ISO ove citate nei riferimenti normativi. Le norme UNI sono elaborate cercando di tenere conto dei punti di vista di tutte le parti interessate e di conciliare ogni aspetto conflittuale, per rappresentare il reale stato dell arte della materia ed il necessario grado di consenso. Chiunque ritenesse, a seguito dell applicazione di questa norma, di poter fornire suggerimenti per un suo miglioramento o per un suo adeguamento ad uno stato dell arte in evoluzione è pregato di inviare i propri contributi all UNI, Ente Nazionale Italiano di Unificazione, che li terrà in considerazione, per l eventuale revisione della norma stessa. UNI Pagina II

3 INDICE INTRODUZIONE 1 1 SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE 1 2 DESCRIZIONE GENERALE Installazioni di riempimento Installazioni di prelievo Installazioni accessorie PROGETTAZIONE 4 4 COSTRUZIONE 6 5 PROVE E MESSA IN ESERCIZIO 6 6 ESERCIZIO E MANUTENZIONE 6 APPENDICE A BIBLIOGRAFIA 7 (informativa) UNI Pagina III

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5 NORMA EUROPEA Sistemi di trasporto e distribuzione di gas Stoccaggio di gas nel sottosuolo Raccomandazioni funzionali per le installazioni di superficie EN EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM Gas supply systems Underground gas storage Functional recommendations for surface facilities Système d'alimentation en gaz Stockage souterrain de gaz Recommandations fonctionnelles pour les installations de surface Gasversorgungssysteme Untertagespeicherung von Gas Funktionale Empfehlungen für Übertageanlagen FEBBRAIO 1998 DESCRITTORI Stoccaggio, gas naturale, installazione gas, progettazione, caratteristica costruttiva, caratteristica di funzionamento, sicurezza, protezione dell ambiente, protezione contro l incendio, protezione contro l esplosione, requisito operativo, manutenzione ICS La presente norma europea è stata approvata dal CEN il 22 gennaio I membri del CEN devono attenersi alle Regole Comuni del CEN/CENELEC che definiscono le modalità secondo le quali deve essere attribuito lo status di norma nazionale alla norma europea, senza apportarvi modifiche. Gli elenchi aggiornati ed i riferimenti bibliografici relativi alle norme nazionali corrispondenti possono essere ottenuti tramite richiesta alla Segreteria Centrale oppure ai membri del CEN. La presente norma europea esiste in tre versioni ufficiali (inglese, francese e tedesca). Una traduzione nella lingua nazionale, fatta sotto la propria responsabilità da un membro del CEN e notificata alla Segreteria Centrale, ha il medesimo status delle versioni ufficiali. I membri del CEN sono gli Organismi nazionali di normazione di Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera. CEN COMITATO EUROPEO DI NORMAZIONE European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Segreteria Centrale: rue de Stassart, 36 - B-1050 Bruxelles 1998 CEN Tutti i diritti di riproduzione, in ogni forma, con ogni mezzo e in tutti i Paesi, sono riservati ai Membri nazionali del CEN. UNI Pagina V

6 PREMESSA La presente norma europea è stata elaborata dal Comitato Tecnico CEN/TC 234 "Trasporto e distribuzione di gas", la cui segreteria è affidata al DIN. Alla presente norma europea deve essere attribuito lo status di norma nazionale, o mediante pubblicazione di un testo identico o mediante notifica di adozione, entro agosto 1998, e le norme nazionali in contrasto devono essere ritirate entro agosto Si tratta della parte 5 di una norma sullo stoccaggio di gas nel sottosuolo, che comprende le seguenti cinque parti: Parte 1 Functional recommendations for storage in aquifers Parte 2 Functional recommendations for storage in oil and gas fields Parte 3 Functional recommendations for storage in solution mined salt cavities Parte 4 Functional recommendations for storage in rock caverns Parte 5 Functional recommendations for surface facilities Altre norme rilevanti sono elencate nell'appendice A. In conformità alle Regole Comuni CEN/CENELEC, gli enti nazionali di normazione dei seguenti Paesi sono tenuti a recepire la presente norma europea: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera. UNI Pagina VI

7 INTRODUZIONE Il gas naturale o il Gas di Petrolio Liquefatto (GPL) proveniente da giacimenti di petrolio e di gas viene utilizzato in misura crescente per soddisfare il fabbisogno energetico. La scarsa flessibilità della produzione di gas da tali giacimenti può non sempre corrispondere alla domanda variabile del mercato. Per il superamento del problema si possono usare depositi per lo stoccaggio di gas nel sottosuolo. Le installazioni di superficie servono a trasferire il gas dal sistema di trasporto alla struttura di stoccaggio nel sottosuolo e viceversa, nonché a garantire la specifica desiderata per il gas durante l'immagazzinamento e l'estrazione. 1 SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE La presente norma elenca le raccomandazioni funzionali generali per le installazioni di superficie per lo stoccaggio di gas nel sottosuolo. Essa specifica procedure e pratiche sicure e compatibili dal punto di vista ambientale. Essa descrive le raccomandazioni funzionali relative alla progettazione, alla costruzione, alle prove, alla messa in esercizio, all'esercizio e alla manutenzione di installazioni di superficie per i depositi di stoccaggio di gas nel sottosuolo, dalla testa pozzo al collegamento al sistema di trasporto del gas. In questo contesto, "gas" è qualsiasi combustibile che sia allo stato gassoso a una temperatura di 15 C e a pressione di 1 bar. Non è prevista l'applicazione retroattiva della presente norma alle installazioni esistenti. La presente norma europea descrive i principi generali per i sistemi di trasporto e distribuzione di gas. Gli utilizzatori della presente norma europea dovrebbero essere a conoscenza che nei Paesi Membri del CEN possono esistere norme nazionali e/o regole tecniche più dettagliate. La presente norma europea deve essere applicata in accordo con tali norme nazionali e/o regole tecniche e non le sostituisce. 2 DESCRIZIONE GENERALE Di seguito sono descritte le principali attrezzature che possono essere necessarie per rispettare le specifiche desiderate durante l immagazzinamento e l'estrazione. Ove nel testo non si faccia esplicitamente riferimento a GPL o gas naturale, le diciture si riferiscono ad ambedue. 2.1 Installazioni di riempimento Separazione di liquidi e solidi I liquidi o i solidi eventualmente contenuti nel gas dovrebbero essere eliminati mediante filtri e/o separatori per evitare danni all'attrezzatura o il funzionamento difettoso della stessa Compressione del gas Generalmente il gas naturale deve essere compresso per poterlo iniettare nella formazione di stoccaggio, a meno che la pressione di stoccaggio sia minore della pressione nel sistema di fornitura. Per lo stoccaggio di GPL può essere necessario ricomprimere i vapori di GPL recuperati Raffreddamento del gas Il gas naturale compresso viene generalmente raffreddato con refrigeranti ad aria per garantire che non venga superata la temperatura massima consentita, in particolare del rivestimento protettivo dei tubi. Per mantenere la pressione del GPL stoccato a un livello consentito, può essere necessario il raffreddamento del GPL in entrata o la condensazione della fase gassosa. UNI Pagina 1

8 2.1.4 Trasferimento del liquido Per il riempimento dei depositi di stoccaggio di GPL possono essere necessarie pompe per il trasferimento di liquidi Riscaldamento del GPL La fornitura di GPL all'installazione di stoccaggio può avvenire in condizioni criogeniche. Per consentire il riscaldamento del fluido al livello idoneo al sistema di stoccaggio, si dovrebbe prevedere l'installazione di riscaldatori di gas nelle installazioni in superficie. 2.2 Installazioni di prelievo Prevenzione della formazione di idrati La formazione di idrati in una corrente di gas di composizione nota può essere prevista utilizzando dati sperimentali o calcolata usando costanti di equilibrio vapore/liquido/solido. Si può impedire la formazione di idrati inibendo, riscaldando e/o essiccando il gas Separazione di solidi e liquidi Il gas naturale prelevato da depositi di stoccaggio nel sottosuolo può contenere solidi e/o liquidi liberi che devono essere eliminati prima di avviarlo alle installazioni di trattamento. Per il trattamento del GPL si possono utilizzare installazioni specifiche, per esempio separatori o separatori di gocce, per eliminare solidi o particelle d'acqua Regolazione della pressione Si può ottenere una riduzione della pressione dalla testa pozzo al sistema di trasmissione con l'ausilio di determinati dispositivi, per esempio valvole di regolazione, valvole a laminazione o espansori a turbina Riscaldamento del gas Trattamento del gas Compressione Per evitare temperature eccessivamente basse dovute alla riduzione della pressione, può essere necessario il riscaldamento. Il gas proveniente da depositi di stoccaggio sotterranei può essere saturo di acqua e deve essere essiccato affinché il punto di rugiada sia conforme ai requisiti. Se per il GPL è prescritto un tenore d'acqua minore di quello di saturazione, può essere necessaria l'essiccazione del GPL. Per prevenire la formazione di idrocarburi liquidi nei sistemi di trasporto/distribuzione del gas naturale, può rendersi necessario controllare il punto di rugiada degli idrocarburi. Il gas naturale proveniente da depositi di stoccaggio nel sottosuolo può contenere impurità (per esempio idrogeno solforato, anidride carbonica e ossisolfuro di carbonio) che devono essere ridotte conformemente alle specifiche richieste. In generale, la pressione di esercizio delle installazioni di processo è maggiore della pressione delle condutture del sistema di trasporto. L'installazione di stoccaggio e/o l'installazione di processo possono essere fatte funzionare a una pressione minore di quella del sistema delle condutture. In questo caso, sono necessari compressori per il gas naturale o pompe per il GPL Odorizzazione e/o colorazione Se viene richiesta l'odorizzazione del gas che attraversa le installazioni in superficie, l'iniezione dell'odorizzante deve avvenire a valle delle installazioni di processo. Prima della consegna del GPL può rendersi necessaria una colorazione in base alle condizioni contrattuali. UNI Pagina 2

9 2.2.8 Trattamento dell'acqua estratta Se necessario, dovrebbe essere disponibile un adeguato dispositivo di trattamento per l'acqua estratta dal deposito di stoccaggio nel sottosuolo prima che l'acqua venga smaltita o reiniettata. 2.3 Installazioni accessorie Analisi del gas e misurazioni Gas combustibile Aria strumento La massa e/o la portata volumetrica vengono generalmente misurate e registrate al momento dell'iniezione e del prelievo dallo stoccaggio. Possono essere necessarie analisi del gas per verificare la qualità del gas prima dell'iniezione nel o del prelievo dal deposito di stoccaggio. Per il funzionamento di dispositivi alimentati a gas è richiesto un sistema per gas combustibile. Se vengono usati sistemi pneumatici, è necessario un sistema di aria strumento per il monitoraggio e il funzionamento Alimentazione di energia elettrica Per il funzionamento di tutte le installazioni elettriche è necessaria un'adeguata alimentazione di energia elettrica sul posto. Installazioni di bagnatura e installazioni di drenaggio per caverne saline Le installazioni di bagnatura per caverne saline possono essere costituite dai seguenti sistemi: - un sistema per l'alimentazione di acqua per le operazioni di bagnatura con: - installazioni di prelievo con filtri, pompe nei punti di prelievo; - condutture dell'acqua fra le installazioni di prelievo e la stazione di bagnatura; - bacini o serbatoi per l'acqua; - pompe di iniezione dell'acqua, filtro; - condutture dell'acqua fra la stazione di bagnatura e le teste pozzi; - un sistema per lo scarico dell'acqua salina con: - condutture per l'acqua salina; - pompe per lo scarico dell'acqua salina, filtro, distributore; - un sistema per la protezione del tetto della caverna con: - stoccaggio di fluido bituminoso, filtri e pompe nella stazione di bagnatura; - condutture per il fluido bituminoso fra la stazione di bagnatura e le teste pozzi; - installazioni di separazione per la rimozione del fluido bituminoso dall'acqua salina; - un sistema che garantisca la sicurezza delle installazioni e contenga un sistema di arresto; - un sistema per il comando di processo. Deve esistere un sistema che garantisca la sicurezza dell'installazione durante il riempimento iniziale di gas. UNI Pagina 3

10 3 PROGETTAZIONE 3.1 Aspetti relativi alla sicurezza e all'ambiente La progettazione delle installazioni deve consentire all'operatore di farle funzionare in modo tale da ridurre al minimo il rischio per i dipendenti, gli appaltatori e le altre persone che possono essere coinvolte direttamente o indirettamente dal funzionamento, rispettando le norme relative alla sicurezza del lavoro, alla tutela della salute sul posto di lavoro e alla protezione dell'ambiente naturale. A tale scopo, già in fase di progettazione si dovrebbe tenere conto dei seguenti aspetti: - selezione dei materiali di processo e dei prodotti intermedi con il potenziale di rischio più basso; - riduzione al minimo della tenuta a magazzino di sostanze pericolose; - riduzione al minimo dello scarico di sostanze solide, liquide e gassose pericolose; - progettazione degli impianti e delle apparecchiature di combustione, come per esempio turbine a gas, motori diesel e a benzina, torce e caldaie in modo che i valori dei gas di scarico siano conformi ai valori consentiti per le emissioni di ossidi di azoto e di zolfo e per le altre sostanze nocive; - riduzione al minimo del rischio per i vicini e per le loro proprietà in fase di selezione del sito dell'installazione; - delimitazione e, se necessario, protezione delle parti dell'installazione in modo che, in caso di guasto che si verifichi in una parte del terreno aziendale, le altre parti vengano risparmiate; - protezione del terreno nelle zone in cui potrebbero riversarsi liquidi inquinanti applicandovi un'adeguata ermetizzazione impermeabile e dotandole di adeguati canaletti di raccolta impermeabili. Canalizzazione dei liquidi fuoriusciti in bacini di raccolta che non siano direttamente collegati al sistema di drenaggio principale, a corsi d'acqua o al mare; - considerazione del fatto che a monte di uno scarico di liquidi nei sistemi di drenaggio, nei corsi d'acqua o nel mare si devono sottrarre a tali liquidi, con un trattamento adeguato, le sostanze nocive o si deve garantirne lo stoccaggio in serbatoi ermetici prima dello smaltimento. Il tenore di sostanze nocive non deve essere superiore al valore limite indicato nell'autorizzazione di scarico; - smaltimento sicuro e compatibile dal punto di vista ambientale dei liquidi contaminati da sostanze nocive; - stoccaggio sicuro ed ecologico dei materiali; - sistemi di rilevazione delle perdite, di avviso di incendio e di protezione antincendio per installazioni, attrezzatura ed edifici in cui, se si verifica un guasto, non esista il pericolo di una propagazione ad altri dispositivi con conseguenze insostenibili; - necessità di dispositivi dotati di protezione antincendio e/o antideflagranti in determinate zone dell'installazione; - monitoraggio delle prescrizioni di sicurezza e di protezione dell'ambiente naturale per tutta la durata del progetto; - applicazione di adeguati procedimenti di analisi della sicurezza durante la fase di progettazione; - necessità di chiusura di determinate valvole mediante comando a distanza, per esempio dalla sala controllo o dalla zona della testa pozzo e di sistemi automatici di arresto di emergenza; - impatto sulle installazioni al di fuori del terreno aziendale per determinare le distanze di sicurezza, come per esempio ferrovie, strade ed edifici pubblici e, viceversa, eventuali loro effetti sull'installazione di stoccaggio. UNI Pagina 4

11 3.2 Progettazione tecnica 3.3 Protezione La scelta dei materiali per tubazioni, recipienti e dispositivi ausiliari deve avvenire tenendo conto delle condizioni di funzionamento più sfavorevoli. Queste possono comprendere la composizione del gas, la pressione statica massima alla testa pozzo o la pressione dinamica, le variazioni della temperatura di esercizio e le temperature minime di depressurizzazione, se applicabile. Le tubazioni posate in superficie devono essere regolarmente ancorate e sostenute con supporti per proteggerle dagli agenti esterni. Per isolare talune sezioni durante le prove e i lavori di manutenzione ordinari, nonché per le situazioni di emergenza, si devono installare valvole in numero sufficiente in punti strategicamente importanti. Si deve impedire l'ingresso, intenzionale o non intenzionale, di persone non autorizzate nella zona centrale di processo e nei siti di trivellazione più distanti. Convenzionalmente, ciò si ottiene nella zona centrale di processo mediante il posizionamento di una recinzione di sicurezza con un unico accesso controllato costantemente da un sistema di monitoraggio. Si devono prevedere uscite per l'evacuazione di emergenza in punti strategici della recinzione. 3.4 Pompe e compressori I sistemi di pompaggio e di compressione (per liquidi o gas) devono essere dotati di un sistema di comando che consenta un avviamento dell'installazione da parte del personale oppure automaticamente. Il sistema di comando deve essere progettato in modo che le pressioni nei dispositivi a valle non siano maggiori della pressione di calcolo prevista e che la macchina possa essere arrestata immediatamente e in sicurezza in caso di guasto. Anche i sistemi di arresto di emergenza devono essere progettati in modo da garantire le condizioni di sicurezza delle macchine. 3.5 Comando e monitoraggio di processo 3.6 Unità di riserva I sistemi di comando possono essere locali, azionati a distanza o combinati. Il sistema di comando deve monitorare tutte le informazioni rilevanti del processo, dei dispositivi ausiliari, dei sistemi antincendio e di segnalazione di incendio nonché dei sistemi di rilevazione delle perdite. In funzione della complessità e dell'importanza delle installazioni, si possono prevedere unità di riserva. 3.7 Dotazione di personale I dispositivi di comando centralizzati, che possono essere lontani dal sito di stoccaggio, dovrebbero essere presidiati in permanenza, a meno che sia stato assodato che anche in presenza di un organico ridotto siano mantenute le condizioni di sicurezza. 3.8 Manutenzione e ispezione Tutte le installazioni devono essere progettate per facilitare ispezioni e arresti determinati dai requisiti di manutenzione. 3.9 Bruciatura in torcia e scarico L'installazione deve essere progettata in modo da ridurre al minimo le necessità di bruciatura in torcia e di scarico Operazioni antincendio e contenimento di incendi ed esplosioni In fase di progettazione delle installazioni in superficie si devono prevedere sistemi di prevenzione antincendio e antideflagranti nonché sistemi di protezione e di lotta antincendio. UNI Pagina 5

12 4 COSTRUZIONE Per la fase di costruzione valgono i seguenti criteri di sicurezza e ambientali: - si devono controllare i livelli di rumorosità perché rimangano accettabili per l'ambiente; - le sostanze pericolose devono essere immagazzinate, usate e trasportate in maniera sicura e compatibile dal punto di vista ambientale. Si devono prevedere accorgimenti per la raccolta ed il contenimento delle sostanze pericolose fuoriuscite e deve esistere la possibilità di trattarle o smaltirle in maniera accettabile; - si deve regolamentare anche la circolazione sul terreno aziendale conformemente alle prescrizioni di progettazione. 5 PROVE E MESSA IN ESERCIZIO Per la fase di prove e di messa in esercizio valgono i criteri elencati in 4 per la sicurezza e la protezione dell'ambiente naturale. Inoltre, durante la messa in esercizio e la prova si devono seguire le procedure redatte per iscritto da una persona competente per garantire la sicurezza del personale e la protezione dell'ambiente. Prima della consegna ufficiale dell'installazione e dell'attrezzatura all'operatore, deve essere seguita una procedura per garantire che l'installazione ultimata sia stata costruita in conformità alle intenzioni dei progettisti e che tutta la documentazione necessaria all'operatore sia disponibile. L'installazione e l'attrezzatura dovrebbero essere presi in consegna soltanto se accompagnati da un regolare verbale di accettazione e dalla documentazione, conformemente con le relative norme di assicurazione della qualità. L'installazione e l'attrezzatura devono essere sottoposte a prova in modo da dimostrare che possono essere fatte funzionare in conformità alla progettazione. Si dovrebbero seguire le procedure di prova descritte nelle norme europee o in altre norme o codici riconosciuti a livello internazionale o nazionale. 6 ESERCIZIO E MANUTENZIONE L'esercizio e la manutenzione dell'installazione devono avvenire in conformità alle prescrizioni di progetto. Si dovrebbero redigere speciali procedure che garantiscano la sicurezza e l'adeguata gestione ambientale dell'installazione. Devono essere disponibili procedure scritte di esercizio e di manutenzione. Le modifiche alle installazioni e alle attrezzature, ai sistemi e alle procedure devono essere progettate ed effettuate da personale competente, senza ridurre il livello di sicurezza. L'installazione e l'attrezzatura devono essere sottoposte a manutenzione in modo che i valori delle emissioni non siano maggiori dei valori limite di progetto. Per controllare l'integrità delle installazioni e delle attrezzature si devono eseguire controlli visivi di routine. L'operatore deve redigere programmi di addestramento e di prova per garantire la qualificazione del personale operativo. UNI Pagina 6

13 APPENDICE A BIBLIOGRAFIA (informativa) pren 1594 pren pren 1776 pren pren pren Gas supply systems - Pipelines - Maximum operating pressure over 16 bar - Funtional requirements Gas supply systems - Welding steel pipework - Funtional requirements Functional requirements for gas metering systems for natural gas - Design, materials, construction, reliability, calibration, operation and maintenance Gas pressure regulating stations for transmission and distribution Compressor stations for gas supply systems Pressure testing, commissioning and decommisioning procedures for gas supply systems UNI Pagina 7

14 UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione Via Battistotti Sassi, 11B Milano, Italia La pubblicazione della presente norma avviene con la partecipazione volontaria dei Soci, dell Industria e dei Ministeri. Riproduzione vietata - Legge 22 aprile 1941 Nº 633 e successivi aggiornamenti.