Flashcard Info

Here you can learn everything about this flashcard

Pipelines (Bauingenieurwesen)


FH Oldenburg


Multiple choice cards
Normal cards
Cards total
Category
Language
From

Was verstehen Sie unter einer Gashydratbildung?

Gashydrate sind die physikalische Bindung zwischen den Kohlenwasserstoffen des
Erdgases – vornehmlich des Methans - und Wasser zu einer festen, kompakten, kristallinen Verbindung. Unter Umweltbedingungen löst sich das Methan und ist entzündbar. Tritt Gashydrat in einer Gasversorgungsanlage auf, so kommt es in den Gas führenden Anlagen innerhalb kürzester Zeit zu einer Querschnittsverengung bis zur vollständigen Durchflussblockade.

Was ist der Joule-Thompson-Effekt?

Die Temperaturabnahme eines Gases bei Druckreduzierung.

Was bedeuten die Begriffe "L-Gas" und "H-Gas" und was ist der Unterschied zwischen den beiden?

H-Gas hat einen höheren Methan- und somit Energiegehalt als L-Gas

(High) Hoch-Kaloriges-Gas (~13-16 kWh/m³)

(Low) Niedrig-Kaloriges-Gas (~10-13 kWh/m³)

Mit welchen Methoden lassen sich Gase verflüssigen?

  • Kompressieren
  • Kühlen
  • Drosseln

Nennen Sie zwei Schiffskonstruktionen, die Gas transportieren können.

Kugeltank
1. Beste stat. Ausnutzung
2. Dünnen Wanddicken
3. Schlechte Volumen-ausnutzung (Ø 40 m)
Membrantank
1. Doppelwandig um Gas-dichtigkeit zu erreichen
2. Bessere Volumenausnutzung

Deutschland wird von 6 Nationen mit Gas beliefert. Welche Nationen sind dies und wie groß war der prozentuale Anteil der jeweiligen Nation 2013?

Russland
38 %
Norwegen
20 %
Niederlande
26 %
Deutschland
10 %
Großbritannien & Dänemark
6 %

Was sind konventionelle Gasvorkommen?

Gasvorkommen die im Gestein durch Hohlräume mit einander verbunden sind. Das Gas kann bei der Förderung herausströmen.
Konventionelle Förderung: Bohrungen

Was ist Fracking?

Nenne zwei Nachteile bzw. negative Folgen des Frackings.

Beim Fracking wird mit sehr hohem Druck eine Flüssigkeit in die gasführende Gesteinsschicht gepresst, die dann zerbricht und das darin enthaltene Gas freilässt.

Diese Technik wird seit Jahrzehnten auch in Deutschland angewendet, ist allerdings in jüngerer Zeit in die Kritik geraten. Gegner befürchten Schäden insbesondere im Grundwasser / Trinkwasserbereich durch Inhaltsstoffe in der eingesetzten Frack – Flüssigkeit. Fracking steht auch im Verdacht lokale Erdbeben auslösen zu können.

Was bedeutet "reales Gas" bzw. "ideales Gas" und wo sind die Unterschiede?

Reales Gas:

  • Gute Abbildung der Wirklichkeit des Gases
  • Berücksichtigung, dass das Gas aus Molekülen und Atomen besteht die ein Volumen haben
  • Wechselwirkung der Teilchen untereinander möglich (Van-der-Waals-Kraft)
  • Gase haben unterschiedliche molare Normvolumen Vmn

Ideales Gas:

  • besitzen kein Volumen
  • keine Wechselwirkung
  • Gase haben alle ein molares Normvolumen von Vmn = 22,4 m³/kmol

 

Was beschreibt das Gas-Gesetz von Avogrado?

Das Normvolumen Vmn von „idealen“ Gasen.
Gase enthalten bei gleicher Temperatur, gleichem Druck und gleichem Volumen die gleiche Anzahl an Molekülen

Nennen Sie die Strömungsformen.

laminar
Druck und Strömungsgeschwin-digkeit sind konstant
turbulent
Druck und Strömungsgeschwin-digkeit sind abhängig vom Durchmesser und der Rauigkeit

Was wird mit dem Begriff „Brennwert Hs,n“ beschrieben?

Der Brennwert Hs,n gibt den Energiegehalt des Gases an

Nach DVGW Arbeitsblatt G 260 liegt die Gasqualität zwischen 8,4 bis 13,1 kWh/m³
Der Energiegehalt des Gases, bei vollständiger Verbrennung und Abgasrückführung mit Wasserdampfkondensationsnutzung.

Woraus besteht die Frack-Flüssigkeit?

  • Wasser und Sand 99,2 %
  • Stützmittel, Additive 0,8 %
  • (WGK 1)
    • Geliermittel
    • Reibungsverminderer
    • Konservierungsmittel
  • WGK1 = schwach wassergefährdend
  • Durch die Sandkörner entsteht in der Bohr-ung eine zusätzliche Wärme, durch die das Wachstum der Bakterien begünstigt wird.
  • Durch die Bakterien kann Schwefel entstehen, das soll durch die Additiven verhindert werden.

Was bedeuten die Begriffe "Arbeitsgas" und "Kissengas"?

Kissengas:

Das Kissengas ist das Gasvolumen, welches beim minimalen Kaverneninnendruck
in der Kaverne verbleibt. Dieses Gaspolster bleibt also während der gesamten Betriebszeit in der Kaverne.

Arbeitsgas:

Der Speicherbetrieb erfolgt mit dem Arbeitsgasvolumen.

 

Nennen Sie stichpunktartig die Bestandteile einer Gasdruckregel und -messanlage.

Welche Störungsgrößen beeinflussen den Betrieb der Anlage?

  • Abscheideranlage
  • Gasmessanlage
  • Vorwärmanlage
  • Gasdruckregelung
  • Sicherheitseinrichtungen (SAV, SBV)
  • Absperrarmaturen

Störungsgrößen:

  • der Eingangsdruck
  • der Gasvolumenfluss

Welches ist der große Nachteil am Biogas?

1. Heizwert/Brennwert ist niedriger als beim Erdgas
2. Sehr Sauerstoffreich im Vergleich zur Kohle
3. Enthält viel CO2 (Kohlenstoffdioxid)
4. Entstehung von Monokulturen

Beschreiben Sie den Instandhaltungskreislauf.

  • Inspektion

Maßnahmen zur Festlegung des Ist-Zustandes

  • Wartung

Bewahrung des Soll-Zustandes

  • Instandsetzung

Wiederherstellung des soll-Zustandes
(Reparatur, Reinigung, Sanierung, Erneuerung)

Was verstehen Sie unter dem Begriff "Konditionierung"?

Die Anpassung eines Gases an geforderte Qualitäten durch Beimischung (von z.B. Luft oder Stickstoff) heißt Konditionierung.

Was bedeutet die Abkürzung „DVGW-Arbeitsblatt GW 301“?

DVGW = Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches
GW = steht für Gas und Wasser
301 = Nummer beschreibt die Zulassungsforderung

Nenne die Nachteile von PVC Rohren

  • Sie werden nur gesteckt und verklebt anstatt geschweißt
  • Sprödes Material

Wie kann eine Pipeline getrocknet werden?

Heißluft
Vakuum erzeugen

Was bedeutet "LNG" und wofür/wie wird es genutzt?

Liquified Natural Gas (Flüssiggas)

  • Wird bei größeren Entfernungen per Schiff transportiert
    • Etwa 15 % wird für den Transport verbraucht
  •  Abkühlung auf ca. -160°C
  • 1/600 vom Normvolumen
  • 1/4 des Welterdgashandels entfällt auf LNG

Was ist der Tripelpunkt?

Der Punkt an dem sich die Zustandsänderungslinien zwischen fest/flüssig/gasförmig treffen.

Nennen Sie 4 verschiedenen Erdgasspeichermöglichkeiten.

1. Porenspeicher (ehem. Öl- und Gasbohrungen)
2. Kaverne (ausgespülter Salzstock, Nachteil: Salzkavernen verformen sich)
3. Röhrenspeicher (Stahlrohre in geringer Bodentiefe)
4. Rohleitungen (Rohrleitungsnetze im allgemeinen)

Was versteht man unter dem Begriff „Odorierung“?

Dem geruchslosen Gas wird ein Geruchsstoff beigemischt damit im Fall einer Leckage ein Gasaustritt bemerkt werden kann.

Nenne die 5 Hauptkomponenten eines Gastransportsystems

  • Transportleitungen
  • Verdichterstationen
  • Erdgasspeicheranlagen
  • Gasmischanlagen (zur Änderung der Gasqualität)
  • Gasdruckregel- und Gasmessanlagen

Wovon ist der Realgasfaktor „Z“ abhängig?

1. Temperatur
2. Druck
3. Gasqualität

Nennen Sie 4 Verdichtersysteme.

1. Hubkolbenverdichter
2. Drehkolbenverdichter
3. Schraubenverdichte

Welche zwei Verfahren der Gasspeicherung werden in Deutschland vorrangig angewandt?

  • Kavernenspeicher
    • Einlagerung in Salzstöcken durch kontrolliertes "Aussolen" des Salzes
    • Zur Absicherung des Bohrloches werden Stahlrohre und Rohrtouren eingebaut und zementiert
  • Porenspeicher
    • Mikrometergroße Porenräume in Sedimentgesteinen

Welche 5 Nationen haben den größten Gasverbrauch?

1. USA
2. Russland
3. Iran
4. Japan
5. Kanada

Wie kann die Biogasqualität erhöht werden?

Effektive Biogasanlage beherbergt nur eine Bakterienart.

Welche Netzarten gibt es in der Stromversorgung

  • Höchstspannungsnetz
    • 220-380 kV
  • Hochspannungsnetz
    • 110-220 kV
  • Mittelspannungsnetz
    • 10-20 kV
  • Niederspannungsnetze
    • 0,22-0,4 kV

Was versteht man unter "Wartung" bei Pipelines?

Unter Wartung versteht man die umfassende Durchsicht der Gasanlagen oder ihrer
Bauelemente und Baugruppen.

Wie ändert sich

- der Druck p

- die Geschwindigkeit w

- das Volumen v

beim raumveränderlichen Gastransport?

Druck   p1 > p2

Geschwindigkeit   w1 < w2

Volumen   v1 < v2

Beim raumveränderlichen Gastransport sinkt der Druck, wogegen das Volumen wächst und die Geschwindigkeit damit steigt.

Was ist die statische Reichweite?

Der Vorrat/die Reserve an Gas, die bei aktuellem Verbrauch noch zur Verfügung steht.
Reserve wird in Jahren berechnet.

Was ist der Unterschied zwischen einer Sanierung und einer Reparatur?

Sanierung:

In der Regel größerer Austausch (z.B. Einschub kleinerer Leitungen in Alte)

Reparatur:

Lokaler Austausch

 Wie viel Gas kann in Deutschland gespeichert werden?

Ungefähr 20 % des Verbrauches in Deutschland (ca. 20 Milliarden m³)

Was ist das ein deterministisches Verfahren?

Ein mathematisches Verfahren zur Analyse bzw. Modellierung von Phänomenen (Prozess, Struktur), die unter gleichen Ausgangsbedingungen immer zu einem identischen Ergebnis führen.

Was ist ein probabilistisches Verfahren?

Statistisches Verfahren zur Analyse bzw. Modellierung von Phänomenen unter bestimmten Wahrscheinlichkeitsannahmen über das Eintreffen von Ereignissen

Nennen Sie 5 Energiekonzerne.

BASF, RWE, EON, Wattenvall, EWE

Erdgas ist ein Naturprodukt. Nennen Sie die verschiedenen Bestandteile des Sauergases?

CH4 (Methan) ≈ 90 %
Rest: N2 (Stickstoff), CO2 (Kohlenstoffdioxid), Edelgase (Neon, Argon, Kryptan)

Was sind die wichtigsten Aufgaben der Gasdruckregelanlagen (GDRA)

1. Regelung des Gasdruckes vom Transportnetz zum Verbraucher
2. Verbinden verschiedene Druckstufen verschiedener Leitungssystem unter einander

Nenne drei Erdgasqualitäten (Arten) die in Deutschland gehandelt werden.

- Nordsee-Erdgas

- Russisches Erdgas

- Holland-Erdgas

Wie ändert sich

- der Druck p

- die Geschwindigkeit w

- das Volumen v

beim raumbeständigen Gastransport?

Druck p1 = ~ p2

Geschwindigkeit w1 = ~ w2

Volumen v1 = ~ v2

--> Es gibt nur geringfügige Änderungen bei raumbeständigen Gastransport.

Was versteht man unter dem Begriff „unbundling“?

Zerschlagung der großen Energiekonzerne

In welche Netzarten wird das Gasnetz unterteilt?

  • Niederdrucknetze (Ortsnetze) mit einem Betriebsdruck <= 100 mbar
  • Mitteldrucknetze (Ortsnetze und Verteilungsnetze mit lokalem Charakter)
    • 0,1 bar < Betriebsdruck <=1 bar
  • Hochdrucknetze (regionale Verteilungsnetze und Ferngastransport)
    • 1 bar < Betriebsdruck <= 100 bar

Was versteht man unter "Instandsetzung" bei Pipelines?

Die Instandsetzung ist die Wiederherstellung des Sollzustandes der Gasanlagen
oder ihrer Bauelemente und Baugruppen.

Warum wird Erdgas gespeichert?

1. Unabhängigkeit gegenüber Lieferanten
2. Preisschwankungen (günstig einkaufen, teuer verkaufen)
3. Jahresschwankungen ausgleichen

Was wird durch den „Wobbe-Index Ws“ beschrieben?

Maß für die Energielieferung des Brennwertes Hs,n (Vergleich von Brennwerten)
Wesentliche Größe zur Beurteilung der Austauschbarkeit von Gasen

Warum wird in der GDRA eine Gasmengenmessung durchgeführt, warum spielt die Mengenmessung eine wichtige Größe?

1. Zur Kontrolle von Druck, Feuchte, Temperatur und verbrauchte Menge
2. Gasverbrauch muss abgerechnet werden
3. Differenzen und Unregelmäßigkeiten können erkannt werden
4. Wird ein Druckabfall verzeichnet, ist eine Leckage wahrscheinlich

Welches sind die 2 Hauptprozesse in der Biogasherstellung?

1. Vergärung (anaerober Abbau – Bakterien benötigen kein Sauerstoff)
2. Methanisierung

Was verstehen Sie unter dem Begriff "integrale Rauigkeit"?

Die integrale Rauigkeit beinhaltet alle widerstandsbildenden Netzbestandteile (Wandrauigkeit, Ablagerungen, Wirkung von Einbauten wie z.B. Krümmungen, Amaturen etc.)

Was wird mit dem Begriff „Heizwert Hi“ beschrieben?

Mit den gleichen Voraussetzungen des Brennwertes Hs nur das Gas bleibt gasförmig.

Was bedeutet "volumetrische Abrechnung" und "thermische Abrechnung"?

Wird das Volumen des transportierten Erdgases gemessen, so spricht man von einer
Volumenmessung. Wird das Erdgas an einen Dritten im Rahmen eines Vertrages
übergeben, so spricht man in diesem Zusammenhang von volumetrischer
Abrechnung.

Stellt man im Rahmen eines Vertrages die im Erdgas enthaltene Energie – die
Wärmeenergie – in Rechnung, spricht man von thermischer Abrechnung.

Nennen Sie typische Aufgaben eines Energieversorgers (Strom)

  • Frequenzhaltung
  • Spannungshaltung
  • Versorgungswideraufbau
  • Betriebsführung

Welche Rohrarten werden heutzutage in welchen Netzen bevorzugt genutzt?

Hochdruck - Stahlrohre

Mitteldruck - PE    (früher PVC)

Niederdruck - PE     (früher PVC)

Mit welcher Temperatur und welchem Druck wird das Normvolumen der „idealen“ Gase beschrieben?

Bei 0° C und 1,01325 bar.

Was ist der Unterschied zwischen Brennwert Hs und Heizwert Hi?

Welchen Wert nimmt man wofür?

Der Heizwert, ist ein Kennzeichen für die Energie, die bei der Verbrennung eines Stoffes freigesetzt wird. Im Gegensatz zum Brennwert kommt es dabei nicht zur Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes, wodurch sein Betrag im Vergleich immer kleiner ist.

 

Brennwert --> wirtschaftliche Belange wie z.B. Abrechnungen

Heizwert --> technische Belange wie z.B. Wärmebelastung von Gasgeräten

Was ist Sauergas?

Was ist Süßgas?

Sauergas ist die Bezeichnung für unaufbereitetes Erdgas (Rohgas), das einen signifikanten Schwefelwasserstoff-Gehalt aufweist.

Im Gegensatz zu Sauergas wird Erdgas ohne Schwefelwasserstoffanteile als Süßgas oder süßes Erdgas bezeichnet. Im Englischen wird der Vorgang des Reinigens von Erdgas bzw. des Entfernens von Schwefelwasserstoffs auch als Sweetening (übersetzt: Süßen) bezeichnet.

Was bedeutet Redundanz?

Zwei Kreisläufe in der GDRA, zwecks Versorgungssicherheit und Instandhaltung

Nenne Sie die 4 Hauptverfahren zur Erdgassuche.

1. Seismisches Verfahren (Schallwellen)
2. Gravimetrisches Verfahren (über die Gesteinsdichte)
3. Erdmagnetisches Verfahren (Messung magnetischer Kraftfelder)
4. Geoelektrisches Verfahren (elektr. Prüfung der Leitfähigkeit der Gesteinsschichten)

Die Genauigkeit nimmt von 1 - 4 ab.

Warum muss eine Pipeline vor der ersten Inbetriebnahme „getrocknet“ werden?

Die Luftfeuchtigkeit kann auf der Rohrinnenseite zu Korrosion führen.

Welches sind die 5 größten Gasförder-Nationen?

1. Russland
2. USA
3. Kanada
4. Iran
5. Norwegen

Wie groß ist der durchschnittliche Gasverbrauch in Deutschland pro Jahr?

Der Jahresgasverbrauch liegt ungefähr bei 100 Milliarden m³ Gas.

Welche Energiepflanzen werden für die Herstellung von Biogas verwendet?

1. Mais
5. Resthölzer
2. Grünroggen
6. Gülle
3. Chinaschilf
7. Müll/Schlachtabfälle
4. Erntereste
8. Klärschlamm

Nennen Sie den Unterschied zwischen Erdgasressourcen und Erdgasreserven.

Erdgasressource
Geologisch bestätigte Vorkommen
Erdgasreserve
Geologisch bestätigte Vorkommen, die wirt-schaftlich förderbar sind

Was ist der Unterschied zwischen einem raumbeständigen und einem raumveränderlichen Gastransport?

In welchem Netz ist welche dieser Arten anzutreffen?

Raumbeständiger Gastransport

  • Kompressibilität des Gases kann mit ausreichender Genauigkeit vernachlässigt werden (Dichte ρ und Strömungsgeschwindigkeit c sind annähernd konstant
  • Niederdrucknetz

Raumveränderlicher Gastransport

  • Wegen der Dichteänderung stellt sich eine veränderliche Strömungsgeschwindigkeit c und ein nicht linearer Druckabfall ∆p über der Rohrleitungslänge ein ⇒sog. expandierende Fortleitung
  • Mittel- und Hochdrucknetze

Was sind unkonventionelle Gasvorkommen?

Gasvorkommen die im Gestein nicht mit einander verbunden sind.

  • Tight-Gas

Sandstein, dicht gelagert

  • Shale-Gas

Schiefergestein, dicht gelagert, plattenartig

  • Flöz-Gas

Kohlevorkommen: sehr oberflächennah (Grubengas)

  • Unkonventionelle Förderung: Fracking

Welche 3 Strategien des Netzbetreibers kennen Sie?

  • Ausfall

1. + Systemressourcen werden ausgenutzt
2. - Reparatur sehr teuer
3. - Netzstabilität nicht gegeben

  • Prävention

1. Armaturen werden zyklisch ausgetauscht
2. + sehr sicherer Betrieb
3. - Systemressourcen werden nicht ausgenutzt

  • Inspektion

1. Liegt zwischen Ausfall- und Prävention
2. Jedes Versorgungsunter-nehmen entwickelt seine eigene Strategie

Ist die Reibungszahl bei laminarer Strömung abhängig von der Rauigkeit der Wand?

Nein, laminare Strömung liegt bei geringer Geschwindigkeit vor. Hierbei erzeugt die Rauigkeit des Rohres keine nennenswerte Reibung.

Was ist die dynamische Reichweite?

Die Reserve bei veränderlichem Verbrauch.

Der Erdgasverbrauch steigt exponentiell zum Bevölkerungswachstum. Steigt der Verbrauch, sinkt die Reichweite.

Was wird mit dem Kompressibilitätsfaktor „K“ und Realgasfaktor „Z“ bei der Gastransportberechnung berücksichtigt?

Das Verhalten „realer“ Gase kann durch Korrektur der thermischen Zustandsgleichung des „idealen“ Gases berücksichtigt werden.

Mit den sogenannten Molchen können die Rohrleitungen auf Mängel untersucht uns gereinigt werden. Nennen Sie 2 Molcharten.

1. Scheibenmolche
2. Intelligente Molche

Ab welcher Länge einer Pipeline für Gas ist es wirtschaftlicher einen Transport per Schiff zu nutzen?

ca. 6000 km

Wie groß ist der weltweite durchschnittliche Gasverbrauch pro Jahr?

Der Jahresgasverbrauch liegt ungefähr bei 3,1 Billionen m³ Gas.

Welches sind die 5 gasreichsten Länder?

1. Russland
2. Iran
3. Katar
4. Saudi-Arabien
5. Arabische Emirate

Beschreiben Sie das Fracking-Verfahren

1. Herstellen einer Bohrung
2. Bohrung wird durch einpressen von Flüssigkeit aufgesprengt
3. Flüssigkeit besteht aus Chemikalien, die das Gas vom Gestein lösen

4. Gas kann strömen
5. Bohrung sieht teleskopartig aus, es wird Rohr an Rohr gebohrt (Loch wird größer)

Mit welchem Verfahren untersuchen die intelligenten Molche die Pipeline?

1. Ultraschallverfahren
2. Magnetstrahlverfahren

Woraus besteht Biogas?

Methan CH4 ≈ 50-65 %
Kohlenstoffdioxid CO2 ≈ 30-45 %
Wasser H2O
Sauerstoff O2
Schwefeldioxid SO2

Welches sind die 6 wichtigsten Geräte in der GDRA?

1. Sicherheitsventil (2x vorhanden aufgrund der Redundanz)
2. Gasvorwärmer
3. Gasfilter/Abscheider
4. Gasdruckregelgerät/Druckminderer
5. Mengenmesser
6. Schalldämpfer

Warum ist das Vorwärmen eines Gases vor einer Druckminderung wichtig?

Andernfalls könnten folgende unerwünschte Effekte auftreten, die es zu vermeiden gilt:

  • Gashydratbildung
  • Kondensatabscheidung
  • Vereisung

Nennen Sie kritische Bestandteile des Biogases.

Feststoffpartikel
CO2 Kohlenstoffdioxid
N2
O2 Sauerstoff
H2O Wasser
H2S

© 2020 MemoCard