Maakaasuputkistot

Maakaasuputkistojen jako

Maakaasuputkistot ⇑ jaetaan käyttötarkoituksensa mukaan

• siirtoputkistoon, jolla maakaasua siirretään käyttöön jaettavaksi
• jakeluputkistoon, jolla maakaasua jaetaan siirtoputkistosta vähennetyllä paineella alueelliseen kulutukseen
• käyttöputkistoon, jolla maakaasua johdetaan vähennetyllä paineella kaasulaitteelle tai muuhun käyttökohteeseen.

Maakaasuverkkotoiminta (siirto- ja jakeluputkistot) on luvanvaraista toimintaa. Luvan verkonhaltijoille eli putkiston omistajille myöntää Energiamarkkinavirasto. Käyttöputkiston omistaa yleensä maakaasun käyttöpaikan omistaja.

Maakaasuputkiston rakenneaineet ja materiaalit

Maakaasuputkistossa käytettävien rakenneaineiden tulee olla mekaanisesti riittävän lujia, ja kestää niitä paineita ja lämpötiloja, joihin putkisto tavanomaisessa käytössä voi joutua.

Maakaasun siirtoputkistossa käytetään joko hitsattuja tai saumattomia paineenalaiseen käyttöön tarkoitettuja teräsputkia. Rakenneaineen tulee olla lujuudeltaan, muodonmuutoskyvyltään, sitkeydeltään ja hitsattavuudeltaan asennus- ja käyttöolosuhteisiin sopivaa tiivistettyä teräslaatua.

Maakaasun jakeluputkistossa voidaan käyttää joko edellä kuvatun mukaisia teräsputkia tai muoviputkia. Muoviputkia saa käyttää maanalaisiin asennuksiin, vesistöjen alituksiin sekä rakennukseen tulevaan nousuputkeen ⇑ pääsulkuventtiilin asti. Maanpäällisen jakeluputkiston on oltava terästä. 

Muoviputkina saa käyttää saumattomia keskikovasta tai kovasta polyeteenistä valmistettuja putkia ja niiden osia. Muoviputkien suurin sallittu käyttöpaine on materiaalista ja kohteesta riippuen joko 4 bar (PE 80) tai 8 bar (PE 100).

Maakaasun käyttöputkiston tulee olla joko terästä, kuparia tai muuta maakaasukäyttöön tarkoitettua materiaalia.

Muusta kuin teräksestä valmistettuja putkia saa pääsääntöisesti käyttää vain maanpäällisissä sisäasennuksissa käyttöpaineen ollessa enintään 200 mbar. Poikkeuksen muodostavat kaasuputken johtaminen rakennuksen sisälle ulkoseinällä olevalta paineensäätimeltä sekä tietyt erikoiskohteet, joissa kaasuputki sijoitetaan rakenteeseen yhtenäisen, vapaasti tuulettuvan suojaputken sisälle (esim. keittiösaarekkeet) ⇑.

Myös tietyt ulkoasennukset (esim. kaasun johtaminen samassa rakennuksessa) voi olla tarkoituksenmukaisinta toteuttaa kupariputkella. Tällöin on varmistettava, ettei putki joudu mekaanisille rasituksille ja vaurioille alttiiksi. Lämpölaajeneminen tulee ottaa huomioon tuennassa.

Lisäksi varusteiden rakenneosina, liitoskappaleina ja tiivisteinä saa olla myös muita materiaaleja, edellyttäen, että varuste on maakaasukäyttöön tarkoitettu, ja että mainitut osat kuuluvat itse varusteeseen.

Rakenneaineet on merkittävä pysyvästi siten, että merkinnän perusteella voidaan todeta yhteys rakenneaineen ja ainestodistuksen välillä. Standardisoitujen putkien, putken osien ja varusteiden merkitsemiseen riittävät sellaiset tunnukset, joiden perusteella käytetty rakenneaine voidaan tunnistaa.

Maakaasuputkiston suunnitteluperusteita

Maakaasun siirtoputkiston rakennusalue jaetaan alueluokkiin. Alueluokka määritellään asutustiheyden tai alueella olevien erillisten kohteiden laadun perusteella.

Putkiston mitoituksessa käytettävät varmuuskertoimet määräytyvät alueluokan mukaan.

Maakaasuputkiston suunnittelupaine tulee valita vähintään yhtä suureksi kuin suurin paine, jonka alaiseksi putki käyttöolosuhteissa joutuu. Teräksisten putkien ja putken osien (käyrä, haaroitus, palje, supistus, laippa) suunnittelupaineen tulee olla vähintään 10 bar.

Putkiston varusteiden (venttiili, paineensäädin, suodatin, määrämittari jne.) suunnittelupaineena käytetään vähintään putkiston suurinta sallittua käyttöpainetta.

Suunnittelulämpötilana tulee käyttää korkeinta tai alinta lämpötilaa, johon putkisto voi käytön aikana joutua. Maahan asennettavalle sekä veteen upotettavalle putkelle suunnittelulämpötila on -10 °C ja maanpäälliselle, ulos sijoitetulle putkelle - 40 °C.

Maakaasuputkiston mitoitus, putkikoot ja seinämävahvuus

Maakaasuputkiston virtaustekninen mitoituksen vaikuttavia tekijöitä ovat mm.

• virtausmäärä ja sen muuttuminen tulevaisuudessa
• painetaso ja erityisesti lähtöpaine
• mahdolliset painetason muutokset, paineenvähennykset
• virtausnopeus (suositus muoviputkille alle 10 m/s)
• putkiston rakenne, mahdolliset silmukat
• putkiston pituus
• putken materiaali ja muut virtaukseen vaikuttavat tekijät (kertavastukset)
• sallittu painehäviö (erityisesti käyttöputkistoissa).

Tarkka painehäviölaskenta on maakaasuputkistoille tarpeen varsin harvoin. Koska maakaasu on kokoonpuristuvaa, on maakaasuputkistojen tarkka mitoittaminen hankalaa. Mitoitus- ja simulointiohjelmat auttavat etenkin monimutkaisempien verkkojen suunnittelussa. Yksinkertaisemmille putkisto-osuuksille löytyy useita likimääräisiä laskentakaavoja ja taulukoita ⇑, joilla usein kokemukseen perustuvat kokovalinnat voidaan tarkistaa.

Maakaasun jakelu- ja käyttöputkistojen ylimitoitus ei yleensä lisää investointikustannuksia merkittävästi. Siksi putkikoko kannattaa valita pikemminkin ylisuureksi kuin juuri ja juuri sen hetkistä tarvetta vastaavaksi.

Jakeluputkistojen osalta kannattaa muoviputkivalikoimasta ⇑ valita sopiva otos putkikokoja ja materiaaleja, mikä helpottaa verkoston korjaus- ja laajennustöitä sekä tarvittavien osien varastointia.

Kaasun käyttökohteeseen johtava käyttöputkisto mitoitetaan niin suureksi, ettei putken eikä sen osien ja varusteiden aiheuttama painehäviö aiheuta kaasulaitteen toimintaa haittaavaa liitäntäpaineen vaihtelua. Kaasulaitteen liitäntäpainetta ohjaavan paineensäätimen ja kaasulaitteen välisen putkiston painehäviö, kun kaikki samanaikaisesti käytössä olevat kaasulaitteet toimivat täydellä teholla, saa kertavastukset mukaan luettuna olla enintään

• 3,5 mbar, kun liitäntäpaine on enintään 35 mbar
• 10 % kaasulaitteen nimellispaineesta, kun liitäntäpaine on yli 35 mbar.

Siirtoputkiston seinämävahvuuden laskennassa käytettävät varmuuskertoimet (0,45 – 0,7) määräytyvät putkiston alueluokan perusteella.

 Teräsputken seinämille on määritelty pienin sallittu nimellispaksuus. Alle 10 barin jakelu- ja käyttöputkistoille, seinämän paksuuden mitoitusta ei käytännössä tarvitse tehdä. Putket voidaan valita suoraan taulukosta ⇑.
Muovisten jakeluputkistojen seinämävahvuus määräytyy halutun käyttöpaineen ja putken raaka-aineen perusteella. Putket ja eri seinämävahvuudet on standardisoitu. Suomessa käytetään seinämäsarjan SDR 11 mukaisia putkia ⇑, jolloin maksimikäyttöpaineeksi saadaan PE 80 raaka-aineella 4 bar ja PE 100 raaka-aineella 8 bar. Eräissä tapauksissa, esim. vanhan kaasunputken vuorauksessa käytetään seinämävahvuudeltaan ohuempia SDR 17,6 sarjan putkia. Tällöin maksimikäyttöpaine jää pienemmäksi. 

Maakaasuputkiston rakentamislupa

Maakaasuputkistolle tarvitaan yleensä rakentamislupa. Rakentamislupaa ei vaadita ⇑ jakeluputkiston talohaaralle eikä käyttöputkistolle, jos käyttöputkiston suurin sallittu käyttöpaine on enintään 0,5 bar tai putkiston koko on enintään DN 25. Rakentamislupa vaaditaan kuitenkin käyttöputkistolle, jos kohteessa olevien käyttölaitteiden yhteinen nimellinen polttoaineteho on 1,2 MW tai suurempi.

Rakentamislupa voidaan myöntää alueellisesti sellaisen jakelu- ja käyttöputkiston rakentamista varten, jonka suurin sallittu käyttöpaine on enintään 8 bar. Alueellinen rakentamislupa annetaan luvassa mainittua maantieteellistä aluetta varten. Jakeluputkistolle haettu alueellinen rakentamislupa koskee myös jakeluputkistoon liitettyjä käyttöputkistoja lukuun ottamatta erillistä suurta käyttökohdetta (polttoaineteho 6 MW tai enemmän).

Maakaasuputkiston rakentamislupaa haetaan turvatekniikan keskukselta.

Maakaasuputkiston asennusoikeudet

Maakaasun käyttöputkiston ja siihen liitettyjen kaasulaitteiden asentamista saa suorittaa turvatekniikan keskuksen hyväksymä asennus- ja huoltoliike (hyväksytty liike).

Maakaasulaitteistojen asennus- ja huoltotoimintaa harjoittavan on haettava kirjallisesti hyväksyntää ennen toiminnan aloittamista turvatekniikan keskukselta.

Hyväksytyn liikkeen asennus- ja huolto-oikeus vahvistetaan samaksi tai suppeammaksi kuin liikkeen palveluksessa olevan nimetyn vastuuhenkilön pätevyysalue. Vastuuhenkilöiden asennus- ja huoltopätevyydet ⇑  jaetaan kolmeen luokkaan.

Muovisia maakaasuputkistoja (jakeluputkistot) saa asentaa vain turvatekniikan keskuksen hyväksymä muovisten kaasuputkistojen asennusliike. Jakeluputkistoon kuuluvia lyhyitä metallisia putkiosuuksia, joilla muovinen jakeluputkisto liitetään käyttöputkistoon, saavat asentaa käyttöputkistoja asentamaan oikeutetut hyväksytyt liikkeet. Nousuputken saa liittää muoviputkeen muovisten kaasuputkistojen asennusliike.

Hyväksytty liike vastaa siitä, että sen tekemä asennus tai huolto täyttää tehtyä toimenpidettä koskevat säädösten vaatimukset. Hyväksytyn liikkeen tulee antaa työn teettäjälle vastuuhenkilön allekirjoittama todistus ⇑ tehdyn toimenpiteen vaatimuksenmukaisuudesta.

Teräksisiä maakaasun jakeluputkistoja saa asentaa asennusliike, jolla tulee olla maakaasun jakeluputkiston rakentamista ja asentamista koskeva toimintajärjestelmä, riittävästi ammattitaitoista henkilöstöä, toiminnan edellyttämät laitteet ja välineet sekä palveluksessaan pätevä, maakaasuasetuksen mukainen vastuuhenkilö.

Maakaasun siirtoputkistoja ja korkeapaineisia käyttöputkistoja (16 bar tai yli) saa asentaa asennusliike, jolla on riittävät tekniset toimintaedellytykset, jotka ovat seuraavat:

1. liikkeellä on maakaasun siirtoputkiston rakentamista ja asentamista koskeva toimintajärjestelmä
2. liikkeellä on riittävät henkilöresurssit ja kalusto
3. liikkeellä on valmistusmenetelmien ja niihin liittyvien menetelmäkokeiden hyväksyntä
4. liikkeellä on nimettynä maakaasuasetuksen mukainen vastuuhenkilö, jolla on oltava tehtävään tarvittava tekninen koulutus, työkokemus ja maakaasusäädösten tuntemus.

Maakaasuputkistolle tehtävät kokeet ja tarkastukset

Toiminnanharjoittajan on huolehdittava siitä, että rakentamisluvan vaatinut putkisto tarkastetaan ennen käyttöönottoa (käyttöönottotarkastus) ja sen jälkeen määräajoin (määräaikaistarkastus). Tarkastuksista on laadittava pöytäkirja, joka annetaan toiminnanharjoittajalle.

Tarkastuksia tekevät turvatekniikan keskuksen hyväksymät ja valvomat tarkastuslaitokset.

Käyttöönottotarkastuksessa tulee tarkastaa, että maakaasuputkisto on voimassa olevien säännösten sekä rakentamisluvassa asetettujen ehtojen mukainen. Tarkastukseen kuuluu putkiston sijoituksen, rakenteen ja käyttövalmiuden tarkastaminen.

Käyttöönottotarkastukseen, joka voidaan tehdä yhdellä kertaa tai useassa osassa, sisältyy painekoe, joka tehdään vedellä, ilmalla tai inerttikaasulla. Painekokeella testataan putkiston lujuutta.

Siirtoputkiston koepaine on vähintään 1,3 kertaa putkiston suunnittelupaine. Jakeluputkiston koepaine on vähintään 1,3 kertaa suurin sallittu käyttöpaine ja käyttöputkistolla vähintään 1,43 kertaa suurin sallittu käyttöpaine.

Peitetyillä putkistoilla koeaika on vähintään 24 h. Peittämättömillä putkilla, joissa koko putkisto hitsaussaumoineen on nähtävissä, on koeaika vähintään 30 min.
Painekokeesta voidaan jättää pois sellaiset varusteet (esim. määrämittari), joiden paine on rajoitettu suurimpaan sallittuun käyttöpaineeseen.

Painekokeen saa tehdä kaasunpainekokeena yli 8 barin putkistolle vain, jos olosuhteet ja koejärjestelyt ovat sellaiset, että kokeesta ei aiheudu vaaraa tarkastukseen osallistuville eikä ulkopuolisille. Vesipainekokeen jälkeen putkisto kuivataan huolella.

Ennen käyttöönottoa jakelu- ja käyttöputkistolle tulee tehdä tiiviyskoe. Tiiviyskoe tehdään maakaasulla ja käyttöpaineella. Tiiviyskokeessa on oltava mukana kaikki putkistoon kuuluvat osat ja varusteet.

Laitevalmistajien valmistamille ja testaamille siirtoputkiston osille (esim. suodattimet, lämmönvaihtimet, paineenvähennyslaitteistot, joille ei tehdä painekoetta asennuksen jälkeen) tulee tehdä tiiviyskoe ilmalla tai inerttikaasulla ennen käyttöönottoa. Tiiviyskokeen kestoaika on vähintään 15 minuuttia ja koepaineen vähintään 1,1 kertaa suurin sallittu käyttöpaine.

Ulospuhallusputkille ei tarvitse tehdä paine- eikä tiiviyskoetta.

Maakaasuputkistoille, jotka edellyttävät käyttöönottotarkastusta, on tehtävä määräaikaistarkastus ensimmäisen kerran kahdeksan vuoden kuluttua käyttöönotosta ja sen jälkeen kahdeksan vuoden aikavälein.

Tietyissä tapauksissa määräaikaistarkastus voidaan korvata toiminnanharjoittajan oman organisaation tekemillä käyttö-, valvonta- ja tarkastustoimenpiteillä.

Maakaasuputkiston käyttöönotto

Turvatekniikan keskus myöntää siirtoputkistolle käyttöluvan käyttöönottotarkastuksen perusteella.

Jakelu- ja käyttöputkiston hyväksyy käyttöön tarkastuslaitos.

Kohteet, jotka eivät vaadi rakentamislupaa, voidaan ottaa käyttöön hyväksytyn liikkeen annettua kirjallisen todistuksen asennuksen säännöstenmukaisuudesta.

Ennen kaasulaitteiston luovuttamista käyttäjälle hyväksytty liike koekäyttää ja säätää laitteiston siten, että se toimii moitteettomasti koko tehoalueella.

Käyttöönoton yhteydessä liitosten tiiviys varmistetaan käyttämällä sopivaa vuodonetsintäainetta tai kaasuvuodonilmaisinta.