1.1. природные и искусственные газы. свойства газовГорючие газы разделяются на естественные (природные) и искусственные. Природный газ - бесцветен, не имеет запаха, вкуса, легче воздуха, малотоксичен. Основным компонентом является газ метан: по санитарным нормам относится к 4-му классу опасности - малоопасным вредным веществам, ПДК=300 мг/м . Плотность, примерно, от 0,7 до 1,1 кг/м3. Природные газы классифицируются по трем видам, обусловленным способами добычи. Первый вид относится к чисто газовым месторождениям. Примерный состав одного из месторождений (Северо-Ставропольское) следующий: (табл.1) метан СН4=98,7\%, этан, С2Н6=0,33\%, пропан С3Н8=0,12\%, бутан C4H10=0,04\%, пентан C5H12=0,01\%, углекислый газ C02=0,1\%, азот N2+редкие газы = 0,7\% (к редким газам относятся аргон Аг, неон Ne, гелий Не), кроме того, газы содержат воду Н20, а также могут содержать сероводород H2S, другие примеси - пыль и т.д. Газы чисто газовых месторождений относятся к тощим газам. Тощие газы содержат тяжелых углеводородов (пропан, бутан, пентан, гексан) не более 50 г/м3. Второй вид газов относится к газоконденсатным месторождениям. Они состоят из смеси сухого газа и паров конденсата (бензин, лигроин, дизельное топливо, керосин), т.е.- паров тяжелых углеводородов.
Таблица 1
Средние составы и характеристики природных газов некоторых месторождений
Третий вид газов добывается одновременно с добычей нефти и называется попутным газом. Кроме метана они содержат значительное количество тяжелых углеводородов (более 150 г/м3) и относятся к жирным газам. Жирные газы представляют собой смесь сухого газа пропанобутановой фракции и газового бензина. Примеси тяжелых углеводородов изменяют свойства природного газа: повышают плотность, снижают температуру воспламенения, придают ему запах бензина. Искусственные горючие газы получают в результате термической обработки твердого или жидкого топлива на газовых заводах. Сжиженные газы являются смесью тяжелых углеводородов - пропана, бутана и др. Получают сжиженный газ из попутных нефтяных газов и газов газоконденсатных месторождений на газобензиновых заводах. При этом выделяют этан, пропан, бутан и газовый бензин. Сжиженный газ также не имеет цвета, запаха, вкуса. В жидком состоянии представляет из себя масляную бесцветную жидкость в два раза легче воды. При повышении давления или понижении температуры пропанобутановая смесь из газообразного состояния переходит в жидкое и наоборот, т.е. с понижением давления или с повышением температуры переходит из жидкого в газообразное состояние. При нагревании баллона с пропанобутановой смесью происходит увеличение объема с увеличением давления, что может привести к взрыву. Поэтому баллоны заполняются не полностью, а только на 85\% от полной емкости. Баллон заполняется по весу из расчета 425 г на 1 литр. 15\% объема - это паровая фаза. В теплый период года пропанобутановая смесь должна содержать: пропана 34\%, бутана 66\%; в холодный период года - пропана 75\%, бутана 25\%. Коэффициент объемного расширения у пропана в 1,5 раза больше, чем у бутана, поэтому в теплый период года пропана должно быть меньше. Количества воздуха для полного сгорания сжиженного газа требуется в 4 раза больше, нежели при сгорании природного газа. Для полного сгорания 1 объема природного газа (метана) требуется 10,5-11,5 объемов воздуха. Хранится и транспортируется сжиженный газ в баллонах. Баллон маркируется: гост, знак завода изготовителя, номер баллона, вес порожнего баллона (без веса вентиля и колпака), дата изготовления и год следующего освидетельствования, рабочее давление, пробное давление, емкость баллона, клеймо ОТК изготовителя. Рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см2), пробное - 2,4 МПа (24 кгс/см2) (Рпроб=1,5Рраб). Емкость стандартного баллона - 50 л. Баллон окрашивается в красный цвет с надписью белой краской «Пропан». Баллон для сжиженного газа имеет цилиндрическую форму с полусферическими днищами. Сосуд сварен из листовой стали толщиной 3,5 мм. В верхнее днище вваривается горловина, в которую ввертывается вентиль из латуни. К нижнему днищу для вертикальной установки баллона приваривается башмак. Боковой штуцер вентиля имеет левую резьбу. Это выполняется для того, чтобы нельзя было ошибочно подсоединить баллон с горючим газом вместо баллона с негорючим газом. На штуцер навертывается заглушка. Вентиль для защиты от механических повреждений и загрязнения закрывается металлическим или пластмассовым колпаком. На баллон надеваются два резиновых кольца, предназначенных для защиты от ударов при транспортировке и хранении. Транспортировка баллонов осуществляется на специально оборудованном транспорте. Используются машины типа «клетка», а также грузовые машины, оборудованные деревянными ложентами либо имеющие приспособления для крепления баллонов в вертикальном положении. Автомобиль оснащается двумя углекислотными огнетушителями и мигалкой либо флажком. Выхлопная труба выводится в переднюю часть автомобиля. Для защиты от солнечных лучей баллоны укрываются брезентом. Предохранительные колпаки на баллонах направляются в правую сторону по ходу движения автомобиля. Баллоны со сжиженными газами относятся в соответствии с государственным стандартом ко 2-му классу опасных грузов. Знак опасного груза изображается на борту автомобиля. На дверях кабины надпись «Пропан». На бортах кузова по диагонали нанесена красная полоса шириной 200 мм. Разгрузка автомобиля осуществляется двумя обученными и аттестованными работающими. На территории предприятия баллоны перемещаются на специальных рессорных тележках с закрепленными на них баллонами. На предприятии баллоны должны храниться в одноэтажных зданиях из негорючих материалов, без чердачных и подвальных помещений с легко сбрасываемым покрытием; температура в помещении не должна превышать +35°С, кратность воздухообмена не менее 5, механическая вентиляция во взрывозащищенном исполнении; удаление воздуха из нижней части помещения - 1/3 и из верхней зоны - 2/3. Помещение снабжается огнетушителями типа ОХВП или ОУБ, кошмой, ящиком с песком (0,5м3), минимум двумя лопатами и щитом с противопожарным инвентарем. Хранение порожних и наполненных баллонов должно быть раздельным. Работающие снабжаются инструкцией по безопасной эксплуатации баллонов с сжиженным газом. Предупредительные надписи: «Газ», "Огнеопасно", "Пропан". Запрещающие знаки: "Вход в помещение посторонним лицам, курение и пользование открытым огнем запрещены". Санитарными нормами улучшение условий труда в первую очередь обусловливается выполнением специальных технических требований. Так, например, твердое топливо необходимо заменять газообразным. Газообразное топливо (горючие газы) используется для отопления промышленных, общественно-бытовых и жилых зданий. Используется газ в газовых каминах, плитах, варочных котлах, газовых калориферах и пр. В производственных зданиях и помещениях газ используется в специальных печах: плавильных, нагревательных, термических, обжиговых.
Широкое применение газ находит и в котельных. В перечисленных случаях газ сгорает в объеме топочного пространства, а продукты сгорания отводятся наружу через дымоход. Кроме того, существуют устройства, позволяющие сжигать газ для отопления помещений непосредственно внутри самого помещения: это горелки инфракрасного излучения, радиационные диафрагменные нагреватели поверхностного типа и др. Газ находит применение и в печном отоплении. Непосредственно на строительстве газ используется, например, для разогрева битума и в других случаях. Газообразное топливо обладает определенными положительными сторонами по сравнению с другими видами топлива при прочих равных условиях: - простота добычи газа и его транспортировка к объектам потребления; - простота эксплуатации: зажигание и прекращение горения, регулирование и автоматическое обеспечение процесса горения; - полное сжигание газа как в объеме топочного пространства, так и при сжигании его в помещениях. Теплота сгорания природных газов чисто газовых месторождений до 8500 ккал/м3 (~36000 кДж/м3). Теплота сгорания попутных газов ~ до 15000 ккал/м3, т.е. ~ до 65000 кДж/м3. Газообразное топливо имеет и отрицательные стороны. Такие горючие газы, как метан, этан, пропан, бутан и пр., при содержании их в воздухе порядка 10\% уже вызывают удушье, головокружение и т.д. Избыточное содержание газов уменьшает в воздухе содержание кислорода, что отрицательно воздействует на организм человека. Нормальное содержание кислорода в воздухе составляет примерно 21\% по объему. При снижении его до 17\% у человека возникает отдышка и учащенное сердцебиение, при снижении до 12\% - стесненное дыхание, до 9\% - обморочное состояние. Наличие в продуктах сгорания окиси углерода и попадание ее в помещение, в котором находятся люди, ухудшает санитарно-гигиенические условия и может привести к летальному исходу. К опасным свойствам горючих газов относится способность их образовывать в смеси с воздухом взрывоопасные смеси. Взрыв - это мгновенное сгорание газовоздушной смеси, сопровождающееся резким увеличением давления и температуры. Взрыв происходит при определенных соотношениях газа с воздухом, характеризуемых нижним и верхним пределами взрываемости. Нижним пределом взрываемости называется то минимальное содержание газа в воздухе, которое при воспламенении уже может привести к взрыву. Верхним пределом взрываемости называется то максимальное содержание газа в воздухе, которое в случае воспламенения еще может привести к взрыву. Опасная зона, в которой осуществляется взрыв, находится между нижним и верхним пределами взрываемости. Концентрация газа в воздухе ниже нижнего и выше верхнего пределов взрываемости к взрыву не приводит: в одном случае из-за избытка воздуха, в другом из-за его недостатка. ___ Для метана нижний предел взрываемости - 5,3\% от объема помещения, т.е. до этого «процента» смесь газа с воздухом не воспламеняется и, естественно, не взрывается. Верхний предел взрываемости не более 14\% от объема помещения. Если свыше 14\% - газ воспламеняется, горит, но не взрывается. В пределах от 5,3 до 14\% при возникновении источника воспламенения происходит взрыв смеси газа с воздухом. |
| Оглавление| |