Doğalgaz dağıtım sisteminin temel prensibi, yüksek basınçtan düşük basınca akan gazdır. Kuyudan doğalgaz, bir ağaç üzerindeki dallara benzeyen “toplama” hatlarına girerek merkezi toplama noktasına yaklaştıkça büyür.
Bir toplama sistemi, gazı boru hattına veya işleme tesisine taşımak için bir veya daha fazla saha kompresörüne ihtiyaç duyabilir. Kompresör, gazı hatlardan itmek için basınç oluşturan bir içten yanmalı motor veya türbin tarafından çalıştırılan bir makinedir. Doğalgaz dağıtım sistemindeki çoğu kompresör, yakıt olarak kendi hatlarından az miktarda doğalgaz kullanır.
Bazı doğalgaz toplama sistemleri, bir boru hattını aşındırabilecek su, karbondioksit veya sülfür gibi maddeleri veya gazın enerji değerini düşürecek helyum gibi gazları gidermek gibi işlevleri yerine getiren bir işleme tesisi içerir. İşleme tesisleri ayrıca küçük miktarlarda propan ve bütan çıkarabilir. Bu gazlar kimyasal hammaddeler ve diğer uygulamalar için kullanılır.
Toplama sisteminden, doğal gaz, genellikle yaklaşık 272.000 mil yüksek mukavemetli çelik borudan oluşan iletim sistemine taşınır.
Doğalgaz için bu büyük iletim hatları, ülkenin otomobiller için eyaletler arası karayolu sistemiyle karşılaştırılabilir. Büyük miktarlarda doğalgazı, üretim bölgelerinden yerel dağıtım şirketlerine (LDC’ler) binlerce kilometre taşırlar. Bir güvenlik önlemi olarak, boru hatları sistemde gerçekte ulaşılandan çok daha fazla basıncı kaldıracak şekilde tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Örneğin, daha kalabalık bölgelerdeki boru hatları, tasarım basınç seviyelerinin yarısından daha azında çalışır.
Çelik boru içinde hareket eden doğalgazın sürtünmesi nedeniyle kaybedilen basıncı artırmak için her boru hattı boyunca yaklaşık her 50 ila 60 milde bir kompresör istasyonları yerleştirilmiştir. Birçok kompresör istasyonu tamamen otomatiktir, bu nedenle ekipman bir boru hattının merkezi kontrol odasından başlatılabilir veya durdurulabilir. Kontrol odası, iletim sistemi boyunca uzaktan kapatma valflerini de çalıştırabilir. Sistemin operatörleri, her kompresör istasyonunda ayrıntılı çalışma verilerini tutar ve verimliliği ve güvenliği en üst düzeye çıkarmak için çalışan motor karışımını sürekli olarak ayarlar.
Borudaki gaz miktarına “linepack” denir. Bir boru hattı şirketi, herhangi bir boru hattı bölümü üzerindeki baskıyı artırıp azaltarak, bu bölümü boru hattının sonunda daha az talebin olduğu dönemlerde gazı depolamak için kullanabilir. Hat paketini bu şekilde kullanmak, boru hattı operatörlerinin talepteki saatlik dalgalanmaları çok verimli bir şekilde ele almasına olanak tanır.
Doğalgaz boru hatları ve hizmetleri, günlük ve saatlik tüketim eğilimlerini mevsimsel ve çevresel faktörlerle ilişkilendiren doğalgaza yönelik müşteri talebinin çok gelişmiş bilgisayar modellerini kullanır. Bu nedenle müşteriler doğalgazın güvenilirliğine güvenebilirler, oradadır.
Kapı istasyonundan, doğal gaz, dağıtım hatlarına veya “ana şebekelere” taşınır. Her bir dağıtım sisteminde, basıncı kontrol eden regülatörler ile farklı basınçlarda çalışan bölümler bulunmaktadır. Bazı regülatörler, verimliliği optimize etmek için sistemin parçalarındaki basınçları değiştirmek için yardımcı program tarafından uzaktan kontrol edilir. Genel olarak, doğalgaz müşteriye ne kadar yakın olursa, boru çapı o kadar küçük ve basınç o kadar düşük olur.
Genel olarak, gaz dağıtım şirketinin merkezi kontrol merkezi, sistemindeki çeşitli noktalardaki akış hızlarını ve basınçları sürekli olarak izler. Operatörler, gazın her müşteriye yeterli akış oranı ve basınçla ekipman ve cihazlara yakıt sağlamak için ulaşmasını sağlamalıdır. Sistem içerisinde izlenen bölümler için basınçların maksimum basıncın altında kalmasını da sağlarlar. Dağıtım hatları tipik olarak tasarım basınçlarının beşte birinden daha azında çalışır.
Gaz sistemden geçerken, regülatörler, yüksek basınçlardan daha düşük basınçlara akışı kontrol eder. Bir regülatör, basıncın bir ayar noktasının altına düştüğünü algılarsa, daha fazla gazın akmasına izin vermek için uygun şekilde açılacaktır. Tersine, basınç bir ayar noktasının üzerine çıktığında, regülatör ayarlamak için kapanacaktır. Ek bir güvenlik önlemi olarak, gerektiğinde gazı atmosfere vermek için boru hatlarına emniyet vanaları takılır.
Şebekenin dağıtım kapasitesini değerlendirmek ve tüm müşterilerin gaz cihazlarının gerektirdiği minimum basınç seviyesinde veya üzerinde yeterli gaz tedarikini sağlamak için karmaşık bilgisayar programları kullanılır.
Dağıtım şebekeleri, stratejik olarak yerleştirilmiş kapatma vanaları ile birden fazla şebeke düzeninde birbirine bağlanır. Bu valfler, bakım işlemleri ve acil durumlar sırasında müşteri hizmet kesintisi ihtiyacını en aza indirir.
