Ünitenin tamamını tek sayfada görPremium
Türkiye'de şehir içi doğal gas dağıtım hizmetleri, 4646 sayılı Doğal Gaz Piyasası Kanunu hükümleri çerçevesinde yürütülmektedir. Bu kanun gereğince, Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu (EPDK) tarafından belirlenen doğal gaz dağıtım bölgeleri için ihaleler düzenlenir. İhaleyi kazanan ve dağıtım lisansı almaya hak kazanan tüzel kişi statüsündeki şirketler, ilgili bölgede doğal gazın mahalli boru şebekeleri ile taşınması, dağıtılması ve satılması faaliyetlerini yürütmekle tek yetkili kılınır.
EPDK tarafından gerçekleştirilen bu ihaleler ve altyapı yatırımları neticesinde, Türkiye genelinde doğal gaz arzı sağlanan dağıtım bölgesi sayısı 65'e, doğal gaz hizmetinin ulaştığı il sayısı ise 71'e yükselmiştir. Sektördeki bu genişleme, çok ciddi bir fiziki altyapı ağının kurulmasını beraberinde getirmiştir. Dağıtım şirketleri tarafından işletilen çelik boru hattı uzunluğu 9.486.368 metreye, polietilen (PE) boru hattı uzunluğu ise 63.967.872 metreye ulaşmıştır. Bu devasa şebekenin kurulması için yapılan toplam yatırım miktarı ise 10.415.762.090 TL seviyesindedir.
2015 yılı Ocak ayı itibarıyla kesintisiz devam eden altyapı ve genişleme çalışmaları sayesinde, doğal gaz dağıtımının ulaştığı il sayısı 76'ya yükselmiştir. Ülkemizde yaygınlaşan bu şebeke ağı; başta büyük ölçekli enerji dönüşüm projeleri olmak üzere, sanayi tesislerinde üretim süreçlerinde ve konutlarda ısınma ile sıcak su amacıyla birincil enerji kaynağı olarak yoğun bir şekilde kullanılmaktadır.
Doğal gaz, yer altından gaz fazında çıkarılan doğal hidrokarbonlar ile bu gazların piyasaya sunulması amacıyla çeşitli yöntemlerle sıvılaştırılmış veya yüksek basınç altında işlenmiş hallerini kapsar. Ancak bu tanımın dışında tutulan önemli bir istisna Sıvılaştırılmış Petrol Gazı (LPG)'dir. Doğal gazın kimyasal bileşiminin çok büyük bir kısmını, yaklaşık %95 oranında metan gazı (CH4) oluşturur. Metanın yanı sıra değişken oranlarda etan (C2H6), propan (C3H8) ve bütan (C4H10) gibi diğer ağır hidrokarbonlar da bileşimde yer alır.
Ana hidrokarbon zincirinin haricinde doğal gaz içerisinde azot (N2), oksijen (O2), karbondioksit (CO2), hidrojen sülfür (H2S) ve nadiren helyum (He) gazları da bulunur. Doğal gaz, saf ve işlenmemiş haliyle tamamen renksiz ve kokusuz bir gazdır. Bu durum, olası sızıntıların insanlar tarafından fark edilmesini imkansız kılacağından büyük bir güvenlik riski oluşturur. Bu riski önlemek amacıyla, gaz dağıtım şebekesine verilmeden önce THT (tetrahidroteofen) ve/veya TBM (tersyerbütilmerkaptan) adı verilen özel kokulandırma maddeleri belirli oranlarda gaz içerisine enjekte edilir.
Doğal gaz normal şartlar altında sıvı fazda bulunmaz; çünkü kaynama noktası son derece düşük olup -161,6 °C'dir. Gazın taşınması ve depolanmasını kolaylaştırmak adına yüksek basınç altında sıkıştırma işlemi uygulanır. Bu doğrultuda, 254 litrelik gaz fazındaki doğal gaz, yüksek basınç altında sıvı hale getirilerek hacmi 22 litreye kadar düşürülebilmektedir. Gazın kendi kendine tutuşma sıcaklığı ise 704 °C gibi oldukça yüksek bir değerdir.
Doğal gazın bileşiminde baskın olarak bulunan metan gazı, fizyolojik açıdan boğucu gazlar sınıfında yer alır. Doğal gazın doğrudan solunması durumunda, akciğerlerdeki alveol yüzeyleri ince bir film tabakası gibi kaplanır. Bu kaplama, akciğerlerin havayla olan temasını tamamen keser. Kişi nefes alıp verme fonksiyonunu fiziksel olarak sürdürse dahi, alveoller kapandığı için oksijen ciğerler tarafından emilemez. Bunun sonucunda beyne giden oksijen miktarının azalmasıyla önce baş dönmesi ve baygınlık, müdahale edilmezse ölüm gerçekleşir. Kamuoyunda 'doğal gaz zehirlenmesi' olarak bilinen vakaların tıbbi açıdan asıl nedeni boğulmadır.
Gazın bir diğer önemli tehlikesi ise yüksek basınç altındaki sıvı fazı ile doğrudan temas durumunda ortaya çıkar. İnsan vücudunun sıvı fazdaki doğal gazla temas etmesi, aşırı düşük sıcaklık nedeniyle deride ani ve ciddi 'soğuk yanıkları' oluşmasına yol açar. Bu nedenle sıvılaştırılmış gazla çalışırken özel kişisel koruyucu donanımların kullanılması hayati önem taşır.
Doğal gaz, kolay alev alabilen yapısının yanı sıra belirli konsantrasyonlarda hava ile karıştığında son derece patlayıcı bir atmosfere (ATEX) dönüşür. Doğal gazın hava içerisindeki patlama sınırları Alt Patlama Sınırı (LEL) %5 ve Üst Patlama Sınırı (UEL) %15 olarak belirlenmiştir. Gazın havadaki hacimsel oranı %5 ile %15 arasında olduğu durumlarda, en ufak bir kıvılcım veya ateş kaynağı büyük çaplı patlamalara ve yangınlara sebebiyet verir.
Doğal gaz, kaynağından tüketim noktalarına binlerce kilometrelik yüksek basınçlı çelik boru hatlarıyla veya sıvılaştırılmış olarak tankerlerle taşınır. Şehir girişlerine gelen yüksek basınçlı gaz, basınç düşürme istasyonlarında (RMS) uygun basınç seviyelerine indirilerek şehir şebekesindeki çelik borulara aktarılır. Buradan da bölge regülatörleri vasıtasıyla polietilen borulardan oluşan dağıtım hatlarına sevk edilir. Şehir şebekeleri, işletim basınçlarına göre temel olarak düşük basınçlı ve orta basınçlı olmak üzere iki ana sınıfa ayrılmaktadır.
Düşük basınçlı doğal gaz dağıtım şebekeleri, literatürde 'İngiliz modeli' olarak adlandırılır ve bu sistemlerde işletme basıncı 75 mbar (0.075 bar) seviyesindedir. Bu sistemlerin boru çaplarının büyük olması ve ilk yatırım maliyetlerinin aşırı yüksekliği nedeniyle günümüzde yeni kurulumlarda tercih edilmemektedir. Dünyadaki ilk örneklerinden biri Roma'da kurulan bu sistemin, Türkiye'deki tek örneği Ankara'da bulunmaktadır. Orta basınçlı şebekeler ise 4 bar işletme basıncına sahip olup, Türkiye'de İstanbul, Eskişehir, Bursa ve İzmit gibi şehirlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Orta basınçlı şebekeler kendi içinde 'Dead-end' ve 'Mesh + dead-end' olmak üzere ikiye ayrılır. Dead-end şebekelerde, bölge regülatörleri birbirinden tamamen bağımsız çalışır. Herhangi bir arıza durumunda o bölgeye ait regülatör devre dışı kaldığında, ona bağlı tüm abonelerin gazı kesilir. Mesh + dead-end şebekelerde ise bölge regülatörleri birbirine bağlı (ring şeklinde) çalışır. Olası bir arıza durumunda, devre dışı kalan regülatörün yükünü diğer regülatörler otomatik olarak paylaşır ve şebekede herhangi bir gaz kesintisi yaşanmadan kesintisiz gaz arzı sürdürülür.
Endüstriyel doğal gaz dönüşümü; ulusal veya mahalli şebeke hatlarından, endüstriyel tesislerin üretim ve ısınma ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla gaz bağlantısının yapılması işidir. Bu süreç, teknik ve idari adımlardan oluşan sıkı bir prosedüre tabidir. İlk olarak, tesis sahibinin talep ettiği gaz kapasitesi ve basınç bilgilerini içeren resmi evraklar ve taahhütname ile ilgili dağıtım şirketine başvurması gerekir. Başvuru, dağıtım şirketinin etüt-proje birimi tarafından incelenerek projelendirilir.
Onaylanan projenin ardından, müşteri ile dağıtım şirketi veya yetkilendirilmiş özel firmalar arasında bağlantı sözleşmesi imzalanır. Sahada fiziki çalışmalara başlanabilmesi için ilgili belediyelerden ve kurumlardan kazı izinlerinin alınması zorunludur. Endüstriyel dönüşüm işleri fiziki olarak beş ana aşamada gerçekleştirilir: Kazı ve dolgu işlemleri, canlı hat bağlantısı (hot-tap), boru hatlarının (çelik ve polietilen) yapımı, istasyon ve sayaç grubu montajı ile son olarak test ve devreye alma (gaz verme) işlemleridir.
Bu süreçlerin her biri kendine has yüksek riskler barındırır. İş sağlığı ve güvenliği kurallarına tam uyum, uzman personel istihdamı ve standartlara uygun ekipman kullanımı, endüstriyel dönüşüm projelerinin kazasız ve güvenli bir şekilde tamamlanabilmesi için zorunlu gerekliliklerdir.
Canlı hat bağlantısı (hot-tap), içerisinde yüksek basınçlı gaz akışı kesintisiz olarak devam eden çelik boru hatlarından, abonelere gaz arzını durdurmadan yeni bir branşman almak veya deplase yapmak amacıyla borunun özel makinelerle delinmesi işlemidir. Bu işlem sırasıyla; boru yüzeyindeki polietilen kaplamanın temizlenmesi, ultrasonik testle boru et kalınlığının ölçülmesi, flanşlı semer bağlantısının elektrik kaynağı ile boruya kaynatılması, semer flanşına sürgülü vana montajı, hot-tap makinesi ile delme işleminin yapılması ve makinenin sökülmesi aşamalarından oluşur.
Hot-tap işlemi, yüksek riskli işler sınıfında olup son derece hassas bir uzmanlık gerektirir. İşlem yapılan boru hattının içinde yanıcı ve patlayıcı bir akışkanın bulunması ve bu esnada boru üzerinde elektrik kaynağı yapılması, en kritik risk faktörüdür. Kaynak işlemi boruda lokal metal gerilmelerine yol açar ve içerideki akışkanın basınç ve sıcaklığını termodinamik olarak artırır. Kaynak parametrelerinin (akım şiddeti, elektrot tipi, kaynak hızı) yanlış seçilmesi borunun delinmesine ve büyük bir yangına yol açabilir.
Operasyon esnasında hot-tap makinesinin sökülmesinden önce sürgülü vananın tamamen kapatıldığından emin olunmalıdır. Vananın açık veya tam kapatılmamış olması durumunda, makine sökülürken yüksek basınçlı gaz hızla çalışma alanına (tranşeye) dolarak ölümcül patlama ve yangınlara neden olur. Ayrıca kaynak dumanı, yüksek sıcaklık, malzeme düşmesi ve toksik kaplama dumanları da bu operasyonun diğer önemli tehlikeleridir.
Doğal gaz şebekelerinde çelik ve polietilen (PE) olmak üzere iki farklı boru malzemesi kullanılır. Çelik boruların birleştirilmesinde elektrik ark kaynağı kullanılırken, polietilen borularda elektro füzyon ve alın kaynak yöntemleri uygulanır. Alın kaynağı, boru uçlarının hidrolik bir pozisyonerle tutulup 200 °C - 220 °C sıcaklıktaki ısıtıcı plaka ile eritilerek basınç altında birleştirilmesiyle yapılır. Elektro füzyon kaynağında ise içinde özel rezistans telleri bulunan manşonlar kullanılır; elektro füzyon makinesi ile tellere akım verilerek plastik malzemenin erimesi ve boruların kaynaşması sağlanır.
Çelik boru hatlarında kaynak kalitesinin ve sızdırmazlığın tespiti için tahribatsız muayene (NDT) yöntemleri uygulanır. Bu yöntemler arasında en güvenilir ve yaygın olanı radyografik muayenedir (röntgen testi). Radyografik testte, boru kaynağına X-ışınları veya gama radyasyonu uygulanarak kaynak içindeki çatlak, boşluk ve dikiş hataları film üzerinde görünür hale getirilir. Gama radyasyonu uygulamalarında genellikle İridyum-192 gibi yüksek radyoaktif kaynaklar kullanılır.
Radyasyonla çalışmalarda çalışanların güvenliği için Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) mevzuatına tam uyum zorunludur. Sahada yıllık radyasyon dozu limitlerinin aşılmaması için çelik boru kaynak kontrolünde çalışan personelin kişisel dozimetre kullanması yasal bir zorunluluktur. Ayrıca radyasyon kaynağının taşınması ve uygulanması esnasında pigtail, kılavuz tüp, kolimatör ve zırhlı konteyner gibi özel ekipmanlar kullanılarak güvenli mesafeden kumanda sağlanmalıdır.