1. Особенности использования сжиженных газов

В ряде городов и поселков газоснабжение потребителей ор­ганизуется на базе сжиженных или, как часто называют, жид­ких углеводородных газов—пропана и бутана и смеси их, до­ставляемых в специальных герметически закрытых емкостях под давлением в несколько атмосфер. Сжиженные углеводород­ные газы имеют высокую теплотворную способность. Низшая теплотворность пропана (С₃Н₈) составляет 21800 ккал/м³, а бутана (С₄Ню) —28300 ккал/м^. При нормальных условиях пропан тяжелее воздуха в 1,52 раза, а бутан — в 2,09 раза.

Как мы видим, теплотворность сжиженных газов значитель­но более высокая, чем теплотворность природного газа. Эту особенность надо учитывать при расчете газопроводов и газо-горелочных устройств.

Процесс сжигания сжиженных газов ничем не отличается от сжигания природного газа, но из-за более высокой тепло­творности для сжигания требуется большее количество возду­ха. Для обеспечения подсоса необходимого количества возду­ха сжиженные газы подают к горелкам под более высоким дав­лением, чем принято для природного газа. Если для природно-'то газа давление перед приборами наиболее часто поддержи­вают в пределах 100—150 мм вод. ст., то для сжиженного газа его принимают равным 200—300 мм вод. ст. Для сжиженных газов используют те же газовые приборы, но только с умень­шенным размером форсунок, чтобы сохранить тепловую на­грузку. Эксплуатация и обслуживание газовых приборов, ра­ботающих на жидком газе, специфических особенностей не имеют.

Однако если .при снабжении природным (сетевым) газом у потребителей совершенно отсутствует запас газа, то при ис­пользовании сжиженных газов в ряде случаев запас газа хра- нипся в тех же помещениях, где он используется. При этом не­редко запаса хватает на месяц нормальной работы приборов. В то же время при снабжении сетевым газом подача его проис­ходит .непрерывно, а сжиженный газ надо периодически достав­лять. Следует также учитывать, что сжиженные газы имеют удельный вес значительно выше удельного веса воздуха. По­этому при утечке они вверх не поднимаются, а распространя­ются по поверхности, заполняя все углубления. В связи с этим, как мы отмечали, нельзя устанавливать газовые приборы, ра­ботающие ,на сжиженном газе, в подвалах, а также в помеще­ниях, имеющих подполья.

2. Схема снабжения сжиженными газами

Снабжение потребителей сжиженными газами, как уже от­мечалось, осуществляется в специальных герметически закры­тых емкостях. Мелкие потребители (небольшие дома и отдель­ные квартиры) газ получают в баллонах. Крупные потребите­ли (многоэтажные дома, коммунальные предприятия и т. п.), как правило, снабжаются газом от подземных цистерн. Как

Рис. 136. Схема снабжения сжиженным газом

баллоны, так и цистерны заполняются газом на газораздаточ­ных (газонаполнительных) станциях, куда газ поступает с заводов.

Схема организации 'снабжения сжиженным газом представ­лена на рис.

С заводов на газораздаточные станции газ чаще всего до­ставляется по железной дороге в специальных железнодорож­ных цистернах. Для этих же целей с успехом может быть Ич. .пользован водный транспорт. В последнее время начинает по­лучать распространение транспортировка сжиженного газа на газораздаточные станции по трубопроводам.

Газораздаточные станции имеют назначение принимать газ с заводов и заполнять его (расфасовывать) в баллоны и авто­цистерны. На станциях обычно устанавливаются цистерны большой емкости из расчета создания запаса газа на 5—14 дней. В балло<нах газ доставляется индивидуальным потреби­телям или на обменные пункты, где сами потребители обмени­вают опорожненные баллоны на баллоны с газом. Таким обра­зом обменные пункты являются промежуточным звеном между станциями и потребителями. Автоцистерны используются для доставки газа и заполнения емкостей (резервуаров), от кото­рых снабжаются газом многоэтажные дома или группа домов, а также коммунальные и промышленные потребители.

Обменные пункты в последнее время в системе снабжения сжиженным газом играют все большее значение. Основное на­значение их—обеспечивать потребителей газом без доставки на дом, что имеет большое значение для небольших поселков и сельских населенных пунктов* в период бездорожья. Такой спо­соб снабжения будет получать все большее распространение в связи с выпуском легкО'Переносимых портативных баллонов.

3. Газораздаточные станции

Газораздаточные (газонаполнительные) станции, как отме­чалось, предназначены для приема (слива) газа, поступающе­го с заводов, а также для хранения принятого газа и распре­деления его по потребителям, для чего на станциях произво­дится розлив газа в емкости (баллоны и цистерны), доставляе­мые потребителям (рис. 137).

Слив газа, .поступающего на станцию по железной дороге, производится на сливной эстакаде, которая по существу явля­ется началом станции. Эстакада представляет собой комплекс площадок из несгораемых материалов, оборудованных обслу­живающими лестницами, с помощью которых легко и удобно соединять цистерны с коммуникациями станции.

При сливе газа из' автоцистерн никаких специальных уст­ройств, кроме . трубопроводов с отключающими устройствами, на станции не делают.

Соединяют цистерны с трубопроводами станции, по кото­рым газ поступает в хранилище, обычно с помощью резино­тканевых рукавов (гибких шлангов), которые должны выдер­живать давление 15 кгс/см*.

Процесс слива заключается в перепуске газа из железнодо- рожных (автомобильных) цистерн в емкости станции. Если опоражниваемые цистерны расположены выше хранилищ стан­ции, то слив газа осуществляется самотеком. Когда же опораж­ниваемые цистерны (железнодорожные или автомобильные) на­ходятся на одном уровне или ниже емкостей станции (при на­земном расположении последних) или когда давление газа в

Рис. 137. Газонаполнительная станция сжиженного газа

/ — сливная эстакада; 2 — емкости; 3 — насоснокомпрессорное отделение; 4 — наполнительное отделение; 5—автоцистерна; 6 — площадка для погрузки и раз­грузки баллонов; 7 — стоянка автомобилей; 8— вспомогательные помещения

емкостях станции выше, чем давление в опоражниваемые ци­стернах (зимой выше в подземных емкостях), процесс слива заключается в выдавливании газа с помощью компрессора, ко­торым повышается давление паровой фазы. Полное опоражни­вание цистерн достигается отсосом газа с помощью компрес­сора, чтобы давление приблизилось к 0,5 атм. Следует заме­тить, что на практике давление в опорожненных цистернах бы­вает 1—2 атм.

Хранение газа осуществляется в специальных емкостях, ко­торые •представляют цилиндрические резервуары (цистерны) со сферическими днищами. На газонаполнительных станциях при­меняют цистерны объемом 25 и 50 м³. Их обычно располагают батареями или группами по 3—6—12 шт. Для установки у пот­ребителей наиболее часто используют цистерны объемом 2,2—5 л?-

В зависимости от расположения станции (по отношению к соседним сооружениям и строениям) емкости делают подзем­ными, т. е. засыпают грунтом, или наземными. В последнем случае их обязательно обваловывают, чтобы не допустить рас­текания жидкой фазы при разрыве резервуара. С точки зрения эксплуатации предпочтение следует отдавать наземному рас­положению емкостей, так ^;ка;к ;в этом случае за ними проще осуществлять надзор, а также легче производить ремонт, гид­равлическое испытание и осмотр, которые должны проводиться через каждые 4—8 лет. В то же время необходимо отметить, что наземные емкости работают в более трудных условиях, вы­зываемых более резким переменным температурным режимом.

Во время закачки газа в емкости должно вестись особо тщательное наблюдение за правильностью заполнения. В слу­чае превышения установленного уровня (переполнения) необ­ходимо немедленно произвести перекачку жидкой фракции в другие емкости или выпустить излишек газа в атмосферу.

Для контроля за наполнением и для предотвращения пере­полнения все емкости должны быть оснащены указателями уровня жидкости, манометрами для замера давления таза,пре­дохранительными клапанами.

Необходимо подчеркнуть, что никакие емкости, в том числе и баллоны, нельзя заполнять сжиженным газом полностью. Верхняя часть емкостей обязательно должна быть свободной от жидкой фазы и заполняется газом. Это необходимо для того, чтобы создать возможность расширения жидкости при повы­шении температуры. Несоблюдение этого требования приводит' к разрывам» емкостей, иногда с весьма тяжелыми последствия­ми. Разрыв может произойти, например, при внесении в зим­нее время' переполненного баллона в теплое помещение, а в летнее время—яри установке баллона на солнце. Переполнен­ные емкости также могут разорваться при повышении темпе­ратуры газа. Чтобы этого не случилось, ломимо тщательного контроля за заполнением в'се емкости, как отмечалось, обору­дуются предохранительными клапанами, которые должны сра­батывать при повышении давления в сосуде не более чем на 15% выше установленного рабочего давления.

Степень заполнения резервуаров и баллонов должна при­ниматься в зависимости от удельного веса сжиженного газа и разности его температуры во время заполнения и при после­дующем хранении. При разности температуры в пределах 40° степень заполнения принимается 85%, а при большей разности температуры она должна снижаться

Наполнение баллонов газом обычно производится в изоли­рованном помещении, оборудованном принудительной приточ-нр-вытяжной вентиляцией, так как неизбежны утечки газа, В южных районах наполнение баллонов может производиться на открытых площадках и под навесом.

Процесс наполнения баллонов заключается в соединении установленного на весах баллона с трубопроводом, по которо­му подается сжиженный газ, и в контроле за весом газа в бал- лоне. Как только вес поступившего газа достигает заданной величины, баллон с помощью вентиля закрывают и отключают от трубопровода. При этом особое внимание надо обращать на правильность веса газа, так как при недоливе неизбежны жа­лобы потребителей на недопоставку газа, а при переполнении возможны разрывы баллонов .при нагревании газа, что особен­но недопустимо при снабжении газом от установок на кухнях.