הובלת הגז הטבעי בארץ מתבצעת על ידי החברה: "נתיבי גז לישראל " – נתג"ז.

מערכת הובלת הגז של נתיבי הגז הטבעי לישראל הינה עורק הזרימה הראשי של הגז הטבעי במדינה.

נקודות המוצא של המערכת הן בתחנות קבלת הגז מן הספקים. מהתחנות זורם גז טבעי דרך צינורות רחבי קוטר בלחץ גבוה 400 אטמוספרות (בר) ל”צמתים מרכזיים”.

באותם צמתים נקלט הגז במתקני

Pressure Redaction and Metering System) PRMS ) להפחתת לחץ הזרימה מגבוה לנמוך עד 110 אטמוספרות, בר.

מערכת הובלת הגז   היבשתית, מורכבת ממקטעי הולכה,   הפרושים מצפון הארץ ועד לדרומה.

מקטע צפוני -תחנות: חיפה-אלון תבור

מקטע מרכזי – תחנות: אשדוד-נשר

מקטע דרומי – תחנות: קריית גת – סדום

ומשם הוא מוזרם ללקוחות החברה בפריסה ארצית.

פעילות 1-היכן זורם הגז?

צפו ב מפה המופיעה באתר חברת נתג"ז.

ענו על השאלות הבאות.

1. מצאו במפה את המקטעים השונים. ציינו לכל מקטע עוד מקום יישוב אחד המתאים לו.
2. אילו היישוב בו את/ה גר/ה היה מחובר להובלת הגז הארצית באיזה מקטע של צינור הוא היה נמצא?
3. יש הובלת גז לארץ שכנה לנו. מצאו זאת במפה. מהי?
4. קיים צינור להובלת גז תת ימי וצינור הובלה יבשתי בתוואי מקביל. מדוע לדעתך קיימת כפילות זו?
5. כמה תחנות קבלה קיימות כיום בארץ?
6. היכן נמצא מאגר הגז הטבעי על פי המפה שבחנת?

על פי הרשום במפה, מול חופי חדרה, בעומק הים, קיים חיבור למצוף הימי.

המצוף הימי   הוא מצוף הנמצא מתחת לפני הים והוא עולה וצף כאשר מתקרבת אל חופי ישראל אנייה המספקת גז טבעי במצב נוזלי (גז טבעי מונזל – LNG ). אוניה זו נקראת גם אונייה מגזזת.

 

                        הובלת הגז- LNG באונייה

הגז הטבעי, המכיל תערובת שעיקרה מתאן מובל באוניות במצב נוזלי. התנאים הם לחץ 1 אמוספרה וטמפרטורה של -162°C . הגז הטבעי במצב נוזל נמצא בתוך מיכל שדפנותיו כפולות ובין שתי הדפנות יש חיישנים למדידת ריכוז נמוך של מתאן, העלול להתאדות מהתערובת הנוזלית. בריכוז מסוים ובנוכחות מקור אנרגיה יש סכנת פיצוץ. אולם מצב זה הוא נדיר. LNG אינו דליק במצב זה. בנוסף, יש לאונייה אמצעי בטיחות רבים המונעים שייט במהירות גבוהה ועוד.

כאשר האוניה המגזזת מגיעה אל החוף, מועלה המצוף הימי על ידי הארכת הכבלים הקושרים אותו, ומחובר לאונייה.

לאחר סיום החיבור מתבצע באונייה חימום ה- LNG ולאחריו מועבר הגז, בשורה של צעדים זהירים, ישירות מהאנייה אל היבשה בעזרת צנרת תת ימית בקוטר 20 אינץ ( 50.8 ס"מ ) ובאורך 8 ק"מ, הקושר את המצוף אל הצנרת הימית אל המתקנים הצורכים אותו, תחנות הכוח או מפעלי התעשייה.

השימוש במצוף הימי משלים פערים של ביקוש בעונת השיא של הקיץ או החורף, או אם אין אספקה רציפה מהאסדות.

צפה בסרטון המציג את בניית המצוף הימי לפני חופי חדרה ואת פעולתו.

על הובלת LNG באוניה המתחברת אל המצוף

שאלות

1. כיצד עולה המצוף הימי אל פני הקרקע?
   כאשר מגיעה האונייה המגזזת (המכילה גז טבעי במצב נוזלי) הכבלים של המצוף מתארכים והמצוף עולה כלפי מעלה ומתחבר לאונייה.
2. מדוע יש צורך בחימום ה LNG ?
   

   החימום גורם להעברת אנרגיה אל התערובת הנוזלית,תנועת החלקיקים הופכת להיות מהירה יותר ומחלישה את האינטראקציות בין המולקולות ובכך ומפרידה בין המולקולות ומשנה את מצב הצבירה של התערובת, לגז.
3. מדוע מועבר הגז באונייה במצב צבירה נוזלי ולא ישירות במצב גז, דבר שהיה חוסך את החימום?
   העברת גז טבעי במצב צבירה נוזלי חוסך נפח אחסון רב. נפח תערובת גזית גדול פי 600 מהנפח של אותה כמות במצב נוזלי.
4. חשב מהו הנפח של 1 ליטר תערובת LNG  כאשר היא הופכת לגז בטמפרטורה של 25°C . נפח מולרי 25 ליטר למול.
   

   נתונים: צפיפות התערובת – 0.468  גר' לסמ"ק. מסה מולרית ממוצעת של התערובת 18.36 גר' למול. 

תשובה:

מסה של ליטר תערובת : 468.1 גר'

מספר מול תערובת: 25.5 מול

נפח הגז:637.5 ליטר

השימוש במצוף ימי המתחבר לאוניה מגזזת המספקת כמות גדולה של גז טבעי מתקיים במקומות שונים בעולם. ראה טבלת אספקת גז בעולם.

מונחים חשובים בתחום

יחידות למדידת לחץ גז

1 אטמוספרה = לחץ אוויר בגובה פני הים. גובה פני הים נקבע באופן שרירותי ב –אפס.   (שווה ל1013 מיליבר)

1 אטמוספרה = 760 מ"מ כספית

1 אטמוספרה שווה (בערך ) ל 1 בר (1 בר =0.987 אטמוספרות)

1 בר = ל- 100,000 פסקל.

כמות גז טבעי   נמדדת ב BCM - Billion cubic metres

678,000 טון גז = 1 BCM

שאלות על לחץ אוויר

1. לחץ האוויר שנמדד בירושלים (כ-650 מטר מעל גובה פני הים) הוא 1006 מיליבר   (לעומת 1013 מיליבר במישור החוף.)נמק.
2. האם לחץ האוויר הצפוי בפסגת הר החרמון ( גובה 2220 מטר מעל פני הים) יהיה נמוך מלחץ האוויר בירושלים או גבוה ממנו? נמק.
3. האם לחץ האוויר הצפוי בקיבוץ עין גדי ( גובה -304 מטר מתחת לפני הים) יהיה נמוך מלחץ האוויר בתל אביב או גבוה ממנו? נמק.

תחנות PRMS

כאשר מפחיתים את הלחץ של הגז גורם הדבר לירידת הטמפרטורה. על מנת למנוע זאת מחממים בתחנות PRMS את הגז בעזרת מחליף חום העובד על מים חמים. להרחיב.

צנרת הגז זרימה ומבנה

הצנרת מורכבת ממקטעים שונים בעלי קוטר שונה. מהירות תנועת הגז תלויה במאפיינים שונים כגון בקוטר הצינור במקטע. כאשר רוצים להוריד את לחץ הגז בצינור מגדילים את קוטר הצינור בקטע מסויים. הקוטר יכול לנוע בין 18 אינץ ועד 36 אינץ. המהירות המקסימלית של הגז בצנרת היא 10 מטר לשנייה.

הצנרת המונחת על קרקעית הים צריכה לעמוד בלחץ של כ 4000 אטמוספרות ולכן היא עשויה פלדה דלת פחמן ועטופה בשכבה של מספר מ"מ של פוליאתילן למניעת קורוזיה.  

• חשבו על התלות בין נפח ולחץ של גז והסבירו מדוע הגדלת קוטר הצנרת גורם להקטנת לחץ הגז.
• כיצד מונע ציפוי הפוליאתילן את הקורוזיה של הצינור?