Основным полезным свойством гелия является его очень маленькая плотность (в 7 раз легче воздуха). Гелием заполняют аэростаты и дирижабли. Водород ещё более лёгок, чем гелий, но в то же вр е- мя горюч. Большую популярность среди детей имеют воздушные ша-

рики, надуваемые гелием.

процессы – скоростной конвективный и радиационныйИнагрев, сжигание непосредственно в жидкостях и расплавах, безокислительный нагрев металлов и т.д. [4].

Во многих технологических процессах весьма эффективна за-

мена электроэнергии и пара продуктами сгорания природных горю-

чих газов. Так, при замене электроэнергии коэффициент использова-

ния первичного топлива возрастает с 0,35 до 0,6 – 0,7. Применение

природных горючих газов сокращает удельный расход топлива в до-

ём для производствабметанолаА, формальдегидаД, уксусной кислоты, ацетона и других органических соединений. Конверсией кислородом или водяным паром из метана (основного компонента газов природ-

менном производстве на 10% (с повышением производительности на

2 – 4°%), в мартеновском производстве на 5 – 7°% (с повышением

производительности на 7 – 10°%), в процессах нагрева металла на

2 – 5°%, при производстве метанола на 8 – 10°%. Природные горючие

газы позволяют осуществить принципиально новые технологические

Природные горючие газы являются ценным химическим сырь-

ных горючих) получают синтез-газ (CO + Н ), широко применяемый и 2

для получения аммиака, спиртов и других органических продуктов;

пиролизом дегидрогенизацией метана – ацетилен, сажу и водород.

Пр родные горюч е газы применяют также для получения олеф новых углеводородов, прежде всего этилена и пропилена, которые в свою очередь являются сырьём для дальнейшего органического

Сс нтеза. Из н х про зводят пластмассы, синтетические каучуки, искусственные волокна др. Сероводородсодержащие газы используют

для получен я элементарной серы.

1.3. Сжиженные углеводородные газы

В настоящее время газ является одним из основных видов топлива и химического сырья для ряда важнейших отраслей промышленности. Применение газа приводит к улучшению качества выпускаемой продукции, росту производительности труда, снижению себестоимости, повышению культуры производства, облегчению условий

16

труда. Большие выгоды и удобства от использования газа на бытовые нужды получает население. За последние годы резко увеличилось применение сжиженных углеводородных газов для отопления бытовых и коммунальных помещений, сушки, резки и сварки металлов, в

Быстрый рост производства и потребления сжиженных газов обусловлен их свойствами. При сравнительно небольшом давлении они переходят в жидкое состояние, что обуславливает экономичность их транспортировки. Их можно транспортировать в железнодорожных и автоцистернах, в танкерах, в баллонахД. При больших объемах перевозки иногда оказывается выгоднее транспортировать их по трубопроводам. В жидком состоянии пропан уменьшает свой объем в 290 раз, бутан – в 222 раза. Высокая эффективность сгорания сжиженных газов определяется теплотой сгорания компонентов (высшая теплота сгорания пропана – 100 М ж/м3, бутана – 134 М ж/м3) и чистотой пламени сгорания. По сравнению с природным газом сжиженные газы имеют теплоту сгорания почти в 3 раза большую, а по сравнению с искусственным газом – в 6 раз большую. КПД бытовых приборов, работающих на сжиженном газе, значительно выше, чем КПД приборов, работающих на твердом и жидком топливе. Отсутствие серы в сжиженных газах о уславливает резкое снижение содержания вредных примесей в воздухе при сгорании газа и улучшает условия труда о служивающего персонала.

следующее:

– пары сжиженного газа тяжелее воздуха;

– смесь паров сжиженных углеводородных газов с воздухом взрывоопасна. Пределы взрываемости для пропана: нижний – 2%,

17

верхний – 9,5%, для бутана: нижний – 1,8% и верхний – 8,5%. Если содержание паров пропана или бутана в воздухе выше верхнего предела, то при поднесении открытого пламени газовоздушная смесь загорается, газ сгорает и, подходя к верхнему пределу, взрывается;

–при хранении сжиженных углеводородных газов в открытых сосудах газ испаряется, образуя с воздухом взрывоопаснуюИсмесь даже при условии, что температура воздуха несколько ниже температуры кипения жидкости;

–водяные пары в газовоздушной смеси снижают возможность

еезажигания;

–давление насыщенных паров Дсжиженного газа значительно выше давления паров бензина;

–при условии отбора паров сжиженного газа из емкости температура снижается, уменьшается также давление паров в ней; ускоренный отбор жидкости не снижает давление в емкости;

–при повышении наружнойАтемпературы жидкость значительно расширяется, поэтому емкости хранилищ, баллонов не следует заполнять полностью. Необходимо обязательно контролировать, чтобы степень наполнения не превысила норму;

–при контактебсо сжиженными газами во время их откачки или закачки в сосуды вследствие ускоренной абсорбции тепла жидкостью при ее испарении возможно о морожение рук или других частей тела.Абсорбционный

щать (абсорбировать) пары и газы. Этот метод заключается в том, что природный газ подается в специальные аппараты, где реагирует с абсорбентом, поглощающим тяжелые углеводороды. Углеводороды отделяются от абсорбентов в специальных выпарных колонках.

3. Адсорбционный – основанный на свойствах твердых тел поглощать пары и газы. Этот метод заключается в том, что природный

18

нефтяной газ пропускается через адсорбер, заполненный твердым поглотителем, который адсорбирует (поглощает) тяжелые углеводороды из газа.

После насыщения поглотителя тяжелыми углеводородами в адсорбер пускают перегретый пар, с помощью которого испаряются углеводороды, и смесь пара с углеводородами подается в холодильник- конденсатор, где углеводороды в жидком виде отделяются от воды.

От места производства (газовых заводов) до раздаточных станций жидкий газ обычно транспортируется в железнодорожных цистернах емкостью 50 м3 или автоцистернах емкостью 3 – 5 м3. Жидкий газ в цистернах находится под давлением 16 МПа (16 атм.). Так как при повышении температуры он значительно расширяется в объеме, цистерны заполняются только на 85%.

Газораздаточные станции жидкого газа обычно располагают за

дома устанавливают подземные цистерны емкостью 1,8 – 4 м3, заполненные жидким газом от автоцистерны под давлением до 1,6 МПа. Цистерны имеют патрубок, снабженный редуктором для понижения давления, с предохранительным клапаном и манометром для присоединения трубопроводов подачи газа к потребителям.

19

При индивидуальном снабжении потребителей жидкий газ доставляют в баллонах емкостью до 50 л, имеющих плотно ввернутый в

отверстие горловины вентиль, закрытый стальным предохранительным колпаком. На баллонах, окрашенных в красный цвет, крупными

При двухбаллонной системе баллоны с запасом газа на 25 – 40 дней помещают в металлический шкаф, устанавливаемый на глухой стене дома (без окон). Шкаф должен стоять на прочной опоре, надежно прикрепляться к стене, иметь прорези для вентиляции и запираться. Монтаж индивидуальных установок сжиженного газа осуществляют с применением резинотканевых рукавов или водогазопроводных

20

2.СИСТЕМА ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

ИГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

отводы от них, станции подземного хранения газа (СПХГ) и газораздаточные станции сжиженных газов.

Газовая распределительная сеть представляет собой систему газопроводов и оборудования, служащих для транспорта и распреде-

сооружений, состоящий из следующих основныхДэлементов: 1) газовыхгазоснабжениясетей высокого, среднего и низкого давлений;

ления внутри города (населенного пункта, промышленного объекта).

Современные распределительные системы газоснабжения

представляют собой (в зависимости от объекта) сложный комплекс

2) узлов отключающей арматуры: задвижек и кранов с компенсаторами, которые при подземной прокладке газопроводов устанав-

ливаемых на газопроводах в грунте;

ливают в колодцах; и3) гидравлических затворов и с орников конденсатов, устанав-

4) газораспредел тельных станций ГРС; 5) газорегуляторных пунктов (ГРП) и установок (ГРУ).

водам только одного давления, как правило, низкого (рис. 2.1). Она рекомендована для населенных пунктов и небольших городов, присоединяемых к магистральным газопроводам, а также для поселков

при автономном газоснабжении, когда в качестве источников газа выступают станции смешения паров сжиженных углеводородных газов ( ) с воздухом, биогазовые или газогенераторные установки. При последнем решении в схему, приведенную на рис. 2.1, вместо магист-

21

рального газопровода и ГРС включены завод, станция смешения паров СУГ с воздухом и газогенераторная установка;

–двухступенчатая система обеспечивает распределение и подачу газа потребителям по газопроводам двух категорий: среднего и

низкого или высокого и низкого давления (рис. 2.2). Эта система рекомендуется для городов с большим числом потребителейИ, размещенных на значительной территории и получающих газ от магистральных газопроводов;

–трехступенчатая – система газоснабжения, где распределение

иподача газа потребителям осуществляются по газопроводам трех категорий давления: низкого, среднего Ди высокого (рис. 2.3). Эта система может быть рекомендована для больших городов [9, 10].А

3 – кольцевые газопроводы; 4 – ответвления к потребителям; 5 – тупиковые газопроводы

22

23

8 – газопроводы низкого давления;

9 – крупные потребители газа, присоединяемые к газопроводам среднего давления;

10 – городские ГРП, питающие газопроводы низкого давления

24