Физико химические свойства природного газа


Химические свойства газа

Любое газовое топливо представляет собой смесь различных простых горючих и балластных газов. Химические свойства газа определяют свойства смеси, т. е. газового топлива.

Алканы, т. е. углеводороды предельного ряда, являются основными составляющими горючей части природных и попутных газов. Алканы нередко называют парафинами или углеводородами метанового ряда. Общая химическая формула алканов — СnН2n+2. Родоначальником ряда алканов является метан — СН4, далее, по мере увеличения числа атомов углерода в молекуле, следуют: этан — С2Н6, пропан — С3Н8, бутан — С4Н10, пентан — C5H12, гексан — С6Н14 и т. д.

Физические и химические свойства газа предельных углеводородов закономерно изменяются по мере увеличения их молекулярного веса.

В нормальных условиях, т. е. при температуре 0° С и давлении 760 мм рт. ст., первые члены ряда до бутана включительно — газы, не имеющие цвета и запаха, последующие — жидкости. Все алканы, кроме метана, имеют плотность выше плотности воздуха.

Под действием высокой температуры алканы расщепляются, переходят в более простые и стойкие соединения (например, метан, а также алкены), выделяя сажистый углерод и водород. Стойкость алканов против воздействия температуры снижается с увеличением молекулярной массы.

Содержание углеводородов тяжелее бутана — пентана даже в «сыром» природном газе (т. е. не подвергавшемся обработке) незначительно, поэтому при расчетах химические свойства газа ограничиваются пентаном, суммируя с ним все последующие углеводороды.

Алканы, как и продукты их полного сгорания, не являются ядовитыми. Имеются данные, что высокомолекулярные предельные углеводороды при больших концентрациях в воздухе обладают слабым наркотическим действием.

Алкены, или олефины, входят в заметных количествах в состав искусственных газов, особенно газов крекинга жидкого топлива. Родоначальником ряда алкенов является этилен. Общая химическая формула алкенов — СnН2n- Первые три члена этого ряда — этилен (этен) — С2Н4, пропилен (пропен) — С3Н6 и бутилен (бутен) — С4Н8.

Алкены, являющиеся непредельными углеводородами, представляют собой ценное сырье для химической промышленности.

Токсическое действие алкенов сходно с действием алканов, т. е. при высоких концентрациях они обладают наркотическими свойствами.

Водород Н2 имеется во всех искусственных газах. Это горючий газ, не имеющий запаха и цвета, не токсичен. Водород является самым легким из газов, он в 14,5 раз легче воздуха, поэтому низшая объемная теплота его сгорания меньше, чем у других компонентов газового топлива.

Сероводород H2S содержится в большинстве искусственных и некоторых природных газах. Это бесцветный горючий газ тяжелее воздуха (плотность — 1,54 кг/м3), с сильным запахом, напоминающим запах тухлых яиц. Вызывает сильную коррозию металлов.

Сероводород ядовит. Он действует на нервную систему, а также на дыхательные пути и глаза. При концентрациях сероводорода выше 1 мг/л смертельное отравление может произойти почти мгновенно от паралича дыхательных центров. Допустимая концентрация его в воздухе помещений установлена не более 0,01 мг/л, а в газе, поступающем в городские сети, — не болев 2 г на 100 м3. Высокая токсичность сероводорода и строгие требования к его содержанию вызывают необходимость очистки газового топлива перед подачей его потребителям.

Окись углерода СО в большом количестве содержится в генераторных газах, являясь наряду с водородом основным горючим компонентом.

Окись углерода — химически стойкий горючий газ, не имеющий цвета. Плотность СО (1,25 кг/м3) незначительно ниже плотности воздуха. 

Окись углерода является сильным ядом; концентрация его в воздухе в 1% приводит через 1-2 мин к сильному отравлению и смерти. Предельная концентрация СО в воздухе рабочей зоны цехов по существующим нормам не более 0,03 мг/л при длительной работе и не более 0,05 мг/л при пребывании в загазованной атмосфере до 1 ч.

Окись углерода является продуктом неполного сгорания углерода и может находиться в продуктах сгорания любого топлива, содержащего углерод или углеродные соединения.

Сероуглерод CS2 в небольших количествах входит в состав газов, получаемых при сухой перегонке топлив, содержащих серу. Температура кипения сероуглерода +46° С, т. е. при обычных условиях он является жидкостью. Пары сероуглерода в 2,6 раза тяжелее воздуха. Высокие концентрации паров сероуглерода в воздухе приводят к отравлению. Предельно допустимая концентрация в рабочей зоне 0,01 мг/л.

Цианистый водород HCN — сильнейший яд, содержащийся в небольших количествах в газах сухой перегонки топлива. Предельное содержание HCN в газах, применяемых для городского газоснабжения, Пе выше 0,05 мг/л, предельно допустимая концентрация в воздухе промышленных предприятий — 0,0003 мг/л.

Кроме перечисленных выше горючих газов и паров искусственные газы содержат некоторое количество смол, аммиака, нафталина. Эти соединения, представляющие большую ценность для химической промышленности, извлекаются из газового топлива в установках улавливания или очистки газа.

В качестве балластных примесей во всех газах, как природных, так и искусственных, имеются азот N2, водяные пары Н2О и двуокись углерода СО2. Азот и двуокись углерода не токсичны и не агрессивны, т. е. не обладают коррозионными свойствами. Наличие водяных паров может привести к образованию конденсата, усиленной коррозии трубопроводов и образованию гидратных пробок при дальнем транспорте природного газа. Во избежание этого природные и попутные газы перед подачей в магистральные трубопроводы подвергают осушке, при которой одновременно удаляется и двуокись углерода.

Для организации процесса горения необходимо смешать газовое топливо с определенным количеством воздуха и подогреть газовоздушную смесь или даже ничтожно малый объем ее до температуры воспламенения.

В хол.

смеси кинетич. энергия молекул газа и кислорода незнач-на, реакции окисления протекают крайне медленно с выдел-ем мал.кол-в тепла рассеив-ся в окруж. среде.

При нагревании смеси скор-ть молекул реагентов и кол-во соударений возр-ют и за счет непрерывн.

увелич. кол-ва активн. центров происх-т самоускор-е реакции, сопровожд-ся прогресивн. выделением тепла, а след-но и повыш-ем темп-ры смеси.

Температура воспламенения — это та минимальная температура, до которой должна быть нагрета газовоздушная смесь, чтобы начался самопроизвольный процесс горения, не требующий больше внешнего подвода тепла. Она зависит от концентрации газа в газовоздушной смеси, способа нагрева смеси, а иногда и от каталитического воздействия стенок топки.

Температура воспламенения газа в кислородной среде ниже, чем в газопроводе приблизительно на 100 0С.

Присутствие балласта в газовом топливе повышает температуру воспламенения.

Она зависит от:

1) конц-ции газа в газовозд. смеси.

2) давления.

3) способа нагрева смеси и др фак-ов.

Температура воспламенения для некоторых газов в смеси с воздухом:

СН4 =640 0С;

С3Н8=5100С;

Водород=510 0С.

Воспламенение газовоздушной смеси может быть осуществлено двумя способами:

1) нагревом всего объема смеси до температуры воспламенения, называемой температурой самовоспламенения в этом случае.

2) поджиганием смеси в одном или нескольких местах внешним источником тепла, имеющим достаточно высокую температуру (раскаленное тело, искра, пламя).

Возникшее пламя распространяется по объему смеси с определенной скоростью, вовлекая в процесс горения все новые и новые массы газовоздушной смеси. Такой процесс называется вынужденным зажиганием.

В газогорелочных и топочных устройствах используется второй способ.

Необходимо учитывать, что газовоздушную смесь можно зажечь только при определенных соотношениях газа и воздуха. Очень "бедные" и очень "богатые" смеси не горят. При вынужденном поджигании "бедных" смесей (с недостаточным содержанием горючего газа), тепла выделившегося при горении в очаге поджигания не хватает для нагрева соседних слоев смеси до температуры воспламенения и самопроизвольное горение не достигается.

"Богатые" смеси с большим содержанием горючего газа также не горят самостоятельно. Так как из-за недостатка воздуха в смеси сгорает незначительное количество газа и выделившегося при этом тепла не хватает для поддержания температуры воспламенения. Этим двум понятиям соответствует нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения горючих газов.

Нижний предел соответствует минимальному, а верхний максимальному содержанию горючих компонентов в смеси, при которой происходит ее воспламенение при поджигании и самопроизвольное, без притока тепла извне, распространение пламени.

Вне этих пределов газовоздушные смеси не горят и не взрываются. В интервале между этими пределами смеси при поджигании в атмосфере горят, а в замкнутом объеме взрываются.

Пределы воспламенеия некоторых газов при атмосфернгом давлении и коэффициенте избытка воздуха α=1:

   
 
  2,4 9,5
 

С увеличением температуры смеси, то есть при предварительном подогреве пределы воспламенения расширяются.

При температуре смеси равной или большей температуры воспламенения смеси газа с воздухом или кислородом горят при любом их объемном соотношении.

Пределы воспламенения газовоздушной смесей при повышении давления и увеличением содержания балластных компонентов сужаются.

Для смесей газов, не содержащих балластных примесей, пределы воспламенения определяются по формуле:

где — нижний или верхний предел воспламенения незабалластированной смеси в об.

%;

— объемное процентное содержание i-го компонента в смеси;

— нижний или верхний предел воспламенения i-го компонента, об. %.

При наличии в смеси балластных компонентов может быть использована следующая формула

где Б – объемное процентное содержание балластных компонентов в смеси.

Б=СО2+N2.

При взрыве газа резко повышается давление, что приводит к разрушению топок котлов, ограждающих конструкций помещения и т.д.

Давление при взрыве газовоздушной смеси для природных газов достигает 0,7÷0,8 МПа.



Физико-химические свойства газов

Физические свойства природных газов имеют большое значение для изучения процессов миграции УВ, их фазовых превращений, формирования, разрушения и разработки залежей нефти и газа.

Состояние газа определяется тремя параметрами: давлением, температурой и плотностью.

В качестве стандартных условий при термодинамических расчётах принимают температуру равную 0 °С и давление 0,1 МПа. При прочих расчётах температуру газов принимают равной 20 °С.

Абсолютная плотность газа(ρ) – это отношение массы сухого газа (m) к его объему (v): ρ = m / v, выражаемое в килограммах на кубический метр (кг/м3) или в граммах на кубический сантиметр (г/см3).

Часто используется понятие об относительной плотности газов. Это отношение плотности газа к плотности воздуха, которое является безразмерной величиной. У метана она равна – 0,55, этана – 1,04,.

В общем, плотность газа зависит от его химического состава, молекулярной массы, давления и температуры.

Она уменьшается с ростом температуры и растет с повышением давления и молекулярной массы.

Критические параметры и состояние. Возможность существования газа в пластовых условиях в различных формах определяется термобарическими параметрами, то есть абсолютными значениями и соотношением температуры и давления.

Критическая температура (Ткр) — это температура, при которой исчезают все различия между жидкостью и её паром и, следовательно, плотность жидкости и пара становится одинаковой.

При температуре выше критической вещество может существовать только в газообразном состоянии. В этом случае газ нельзя превратить в жидкость без понижения температуры никаким увеличением давления.

Таким образом, газом называется вещество, находящееся в газообразном состоянии при температуре выше критической, а паром – вещество, находящееся в газообразном состоянии при температуре ниже критической.

Следовательно, пар можно превратить в жидкость увеличением давления, а газ – нельзя.

Метан, азот, водород, кислород и инертные газы находятся в недрах при температуре выше критической, поэтому не могут превращаться в жидкое состояние. Пропан, бутан, этан, углекислый газ и сероводород могут находиться в пластовых условиях при температурах ниже критических, что создает возможность превращения их в жидкость.

Жидкий углекислый газ обнаружен во включениях в минералах.

Давление насыщения (упругость водорастворенных газов) – это пластовое давление, при котором подземные воды насыщены газом до предела. В этом случае при снижении пластового давления газ начнет выделяться из жидкости в свободную фазу. Происходить это будет до тех пор, пока в жидкости вновь не установится равновесие между пластовым давлением и растворимостью газа при данных условиях.

Растворимость газа в жидкостях.

В пластовой нефти и воде растворено огромное количество газа. Растворимость газа является его важнейшим свойством, которое определяет физические характеристики флюидных систем. Зависит она от состава и соотношения жидкостей и газа, а также от давления и температуры. При небольших температурах и давлениях, до 5 МПа, растворимость газов подчиняется закону Генри, по которому количество газа (Vг), растворенного при данной температуре в единице объема жидкости (Vж), прямо пропорционально давлению газа (p).

Объем газа, растворенный в пластовых условиях в единице объема или массе жидкости и измеренный в нормальных условиях, называют газонасыщенностью (Г).

Газонасыщенность, выраженную в кубических метрах газа, содержащегося в 1 м3 или 1 т жидкости (м3/м3 или м3/т) называют также газовым фактором (Гф).

Растворимость газа в нефти. От количества газа, растворенного в пластовой нефти, зависят её вязкость, сжимаемость, термическое расширение, плотность.

Различные газы обладают разной растворимостью в нефтях, причем с уменьшением молекулярной массы газа его коэффициент растворимости снижается.

Особенно плохо растворяется азот, затем метан. Хорошо растворяются в нефтях углекислый газ, этан и пропан. Большое значение для растворимости газов имеет состав нефтей. В легких метановых нефтях лучше растворяются гомологи метана, а в тяжелых нефтях лучше растворяется метан. Углеводородные газы хуже растворяются в нефтях с повышением температуры.

Растворимость газа в воде. Растворимость газовых компонентов в воде намного ниже, чем в нефти и зависит от состава газа, температуры, давления и минерализации воды.

Наибольшей растворимостью обладают кислые газы (Н2S и СО2). С повышением температуры растворимость газов в воде вначале падает, достигая минимума у разных газов при 60-100 °С, а затем быстро растет, особенно при увеличении давления.

С ростом минерализации воды растворимость уменьшается.

Растворимость нефти в газе. Испарение жидкостей в обычных изотермических условиях усиливается при понижении давления, а конденсация пара при повышении давления. При снижении температуры в изобарических условиях испарение понижается, а при повышении температуры увеличивается.

Однако когда природные газы находятся в пластовых условиях в околокритическом состоянии, то нефть начинает растворяться в газах, переходя в парообразное состояние.

С ростом пластового давления испарение нефти увеличивается. В результае образуются конденсатные газы — газоконденсаты (ГК) или газоконденсатные системы (ГКС).

И, наоборот, при падении давления начинается конденсация паров нефти.

Таким образом, газоконденсаты – это пластовые газообразные углеводородные системы, содержащие нефть в растворенном парообразном состоянии.

Газосодержание горных пород.

Горные породы имеют ГФ от тысячных долей единицы, до десятков кубических метров на тонну. Наибольшим газосодержанием характеризуются ископаемые угли. Их газоносность повышается с глубиной и ростом степени метаморфизма углей, за исключением антрацитов, и достигает у каменных углей значений 50 м3/т горючей массы.

Вязкость газа– это внутреннее трение, возникающее при движении газа.

В отличие от жидкости, вязкость газа растет с уменьшением молекулярной массы и увеличением температуры и давления. Это объясняется увеличением скорости движения и силы соударения молекул.

Газы имеют очень низкую вязкость, например, вязкость метана при стандартных условиях в 100 раз ниже вязкости воды и составляет около 0,01 мПа∙с. Низкая вязкость газа обусловливает его способность относительно быстро перемещаться в пористых и трещиноватых горных породах при перепаде давления.

Диффузия газа или проникновение его молекул в другие вещества возможна практически в любой среде и подчиняется закону Фика: диффузия происходит в направлении убывания концентрации вещества.

Она обусловлена тепловым движением молекул и является одним из механизмов переноса вещества, в результате которого происходит естественное выравнивание его концентрации.

Скорость диффузии газа зависит от его свойств и концентрации, а также от свойств проницаемой среды: пористости, проницаемости, влагонасыщенности, структуры порового пространства и размера пор. Диффузия растет с повышением температуры и уменьшается с ростом молекулярной массы газа.

Диффузия играет существенную роль при эмиграции УВ из нефтепроизводящих пород в коллекторы и обуславливает значительные потери газа из залежей, вплоть до их полного уничтожения.

Фильтрация газа или эффузия – это движение газа через пористую среду под влиянием перепада давления. Фильтрация газа также подчиняется закону Дарси.

2.

Нефтематеринские толщи (свиты, формации и др термины) и их особенности

Осадочные породы, содержащие ОВ, которое в катагенезе способно генерировать нефть и (или) газ, в количествах, достаточных для формирования при благоприятных условиях промышленных скоплений УВ являются нефте- и (или) газоматеринскими.

Основным показателем продуцирующих свойств пород служит удельная газо- и битумогенерация в единицах массы или объема.

Удельный нефтематеринский потенциал определяется количеством нефти в миллиграммах на 1 г породы или в килограммах на 1 т (1 м3) породы, которое может образоваться за всё время её нахождения в зоне катагенеза. Газоматеринский потенциал оценивается количеством газа в кубических метрах на 1 т или 1 м3 породы. Масштабы генерации УВ определяются генетическим типом, степенью катагенетического преобразования и концентрацией ОВ в породе.

В настоящее время за минимальную концентрацию ОВ, способную обеспечить промышленную нефтеносность, принимают 0,4-0,5 % для глинистых пород и 0,1-0,2 % для карбонатных пород, при их достаточной толщине (Б.А.

Соколов и др. 1998).

Б. Тиссо и Д. Вельте (1981) оценивают и классифицируют нефтематеринские породы по величине генетического потенциала в килограммах на тонну или в миллиграммах на грамм следующим образом:

-менее 2 – порода, не производящая нефть, но обладающая небольшим газовым потенциалом;

-2-6 нефтематеринская порода с умеренным потенциалом;

-более 6 — нефтематеринская порода с высоким потенциалом.

Нефтематеринские породы имеют три стадии развития: потенциально нефтематеринскую, нефтепроизводящую и постнефтематеринскую.

Экзаменационный билет №___11__

1.Химический состав газов нефтяных и газовых местоскоплений

2.Породы-коллекторы типы пустотного пространства пород

3.Нефтегеологическое районирование Беларуси



на главную
сайт для операторов котельной

Физико-химические свойства природного, топливного газа

Природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса.

Основные показатели горючих газов, которые используются в котельных: состав, теплота сгорания, удельный вес, температура горения и воспламенения, границы взрываемости и скорость распространения пламени.

Природные газы сугубо газовых месторождений состоят в основном из метана (82-98%) и других углеводородов.

В состав любого газообразного топлива входят горючие и негорючие вещества. К горючим относятся: водород (Н2), углеводороды (CnHm), сероводород (H2S), окись углерода (СО); к негорючим — углекислый газ (С02), кислород (02), азот (N2) и водяной пар (Н20).

Природный и топливный газы имеют различный углеводородный состав.

Теплота сгорания — это количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 м3 газа. Измеряется в ккал/м3, кДж/м3 газа. На практике используются газы с различной теплотой сгорания. У топливного газа теплота сгорания больше чем у природного.

Удельный вес газообразного вещества — это величина, которая определяется отношением массы вещества к объему, занимаемого ею.

Основная единица измерения удельного веса кг/м3. Отношение удельного веса газообразного вещества к удельному весу воздуха при одинаковых условиях (давление и температура) называется относительной густотой. Природный газ легче воздуха, а топливный тяжелее. Плотность природного газа (метана) при нормальных условиях — 0,73кг/м3, а плотность воздуха — 1,293 кг/м3.

Температурой горения называется максимальная температура, которая может быть достигнута при полном сгорании газа, если количество воздуха, необходимого для горения, точно отвечает химическим формулам горения, а начальная температура газа и воздуха равна 0.

Температура горения отдельных газов составляет 2000 — 2100°С. Действительная температура горения в топках котлов ниже жаропродуктивности (1100-1400°С) и зависит от условий сжигания.

Температура воспламенения — это минимальная начальная температура, при которой начинается горение.

Для природного газа она составляет 645°С.

Границы взрываемости.

Газовоздушная смесь, в которой газа находится:

до 5% — не горит;

от 5 до 15% — взрывается;

больше 15% — горит при подаче воздуха.

Скорость распространения пламени для природного газа — 0,67 м/сек (метан СН4).

Горючие газы не имеют запаха.

Для своевременного определения наличия их в воздухе, быстрого и точного обнаружения мест утечки газ одоризуют (дают запах).

Для одоризации используют этилмеркаптан. Норма одоризации 16г на 1000 м3 газа. Одоризация проводится на газораспределительных станциях (ГРС).

При наличии в воздухе 1% природного газа должен ощущаться его запах.

Использование природного газа имеет ряд преимуществ по сравнению с твердым и жидким топливом:

— отсутствие золы и выноса твердых частичек в атмосферу;

— высокая теплота сгорания;

— удобство транспортировки и сжигания;

— облегчается труд обслуживающего персонала;

— улучшаются санитарно-гигиенические условия в котельной и в прилегающих районах;

— появляются разнообразные возможности автоматизации рабочих процессов.

Однако использование природного газа требует особых мер осторожности, т.к.

возможна его утечка через неплотности в местах соединения газопровода и оснащения с арматурой.
Наличие в помещении более 20% газа вызывает удушье, скопление его в закрытом объеме от 5 до 15% может привести к взрыву газовоздушной смеси, при неполном сгорании выделяется угарный газ  СО, который даже при небольшой концентрации (0,15%) — отравляющий.

Горение газа

Горение — это реакция, при которой происходит преобразование химической энергии топлива в тепло.

Горение бывает полным и неполным. Полное горение происходит при достаточном количестве кислорода. Нехватка его вызывает неполное сгорание, при котором выделяется меньшее количество тепла, чем при полном, и окись углерода (СО),

Необходимо следить, чтобы коэффициент избытка воздуха не был меньше 1, так как это приводит к неполному сгоранию газа.

Увеличение коэффициента избытка воздуха снижает КПД котлоагрегата. Полноту сгорания топлива можно определить с помощью газоанализатора и визуально — по цвету и характеру пламени.

Процесс горения газообразного топлива можно разделить на четыре основные стадии:

1) вытекание газа из сопла горелки в горелочное устройство под давлением с увеличенной скоростью (по сравнению со скоростью в газопроводе);

2) образование смеси газа с воздухом;

3) зажигание образованной горючей смеси;

4) горение горючей смеси.

назад к билетам

К горючим веществам относятся:

– углеводороды,

– водород,

– сероводород.

К негорючим относят:

–углекислый газ,

–кислород,

–азот,

–водяной пар

После добычи из газа извлекают токсичный газ сероводород, содержание которого на том момент не должно превышать 0,02 г/м3.

Теплота сгорания – это количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 м3 газа. Измеряется теплота сгорания в МДж/м3 газа.

И при нормальных условиях колеблется в рамках: 28—46 МДж/м³.

Величина, рассчитываемая отношением массы вещества к его же объему, называется плотностью вещества.

Измеряется плотность в кг/м3. Плотность природного газа полностью зависит от его состава и находится в пределах с = 0,73 — 0,85 кг/м3.

Важнейшей особенностью любого горючего газа является жаропроизводительность, т. е. максимальная температура, достигаемая при полном сгорании газа, если необходимое количество воздуха для горения, точно следует химическим формулам горения, а изначальная температура газа и воздуха равняется нулю.

Жаропроизводительность природных газов составляет около 2000 — 2100°С. Действительная температура горения в топках значительно ниже жаропроизводительности и зависит от условий сжигания.

Сам природный газ не имеет цвета, вкуса и запаха. Его одорируют. В газ добавляют небольшое количество веществ, имеющих сильный неприятный запах (одорантов). Чаще всего в качестве одоранта применяется этилмеркаптан.

А интенсивность запаха делают такой, чтобы человеческий нос ощутил газ, когда его объем уже составляет 1%. Это значит, что еще 4% и человек может не проснуться, либо произойдёт взрыв, который может унести с собой не одну жизнь.

Реализация его полезных свойств в современном мире

Считается, что доля газа, как самого дешёвого топлива, в последние годы быстро выросла (за счёт сокращения добычи нефти и угля).

Природный газ имеет широкое применение в народном хозяйстве.

Также природный газ лучший вид топлива. Его отличают полнота сгорания без дыма и копоти, отсутствие золы после сгорания, легкость розжига и регулирование процесса горения. Запас природного газа на нашей планете очень велик.

В современном мире природный газ стали широко применять в промышленном производстве.

В жилых частных и многоквартирных домах газом пользуются для отопления, подогрева воды и приготовления пищи.

Занялись вплотную переводом общественного транспорта на газовое топливо.

В силу последнего даже было введено октановое число, характеризующее степень детонации для газов, колеблющееся в пределах от 105 до 120 единиц.

Также в огромных количествах используется как топливо для котельных, ТЭС. Осваивают применение в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например пластмасс.

В XIX веке природный газ использовался в первых светофорах и для освещения (применялись газовые лампы), но это, естественно, надолго не прижилось из-за часто происходящих аварий и несчастных случаев.

Известно, что система потребителей природного газа использует его неравномерно.

Связано это с сезонным изменением потребности в топливе.

Детальное изучение и учет неравномерности газоподачи и газопотребления в отдельные экономические районы страны с интенсивно развитой промышленностью привело к необходимости создания вблизи крупных городов газохранилищ большой емкости. Сооружение таких хранилищ – газгольдеров на поверхности и рассчитанных на содержание в них огромных объемов газа, помимо сложности хранения, весьма и трудно осуществимо по технико-экономическим условием. Наиболее экономичный способ хранения газа – это подземный.

В этом случае используются выработанные нефтяные и газовые месторождения, или водоносные пласты и закачивается в них газ.

1.3 Основные аспекты безопасности

Природный газ является дешевым и доступным топливом. Поднёс спичку и вот – тепловая и даже световая энергия. Ей достаточно легко управлять и пользоваться. Мы редко задаёмся вопросом: всё ли так надёжно и просто?

Природный газ добывают на газовых месторождениях, и он от места добычи по газопроводам поступает к нашим газовым плитам и отопительным аппаратам.

Вроде бы всё просто: Бери и Пользуйся! Так мы и поступаем. Свои действия довели до автоматизма: зажигаем спичку, подносим ее к газовой горелке, открываем редуктор. Это правильная последовательность, так и надо. Нельзя давать выходить газу без горения, иначе возникнут различные последствия, потому что метан в смеси с воздухом в 5-15% случаев взрывоопасен, а именно:

до 5 % — газ не горит;

от 5 до 15 % — газ взрывается;

больше 15 % — газ горит при подаче воздуха.

Т.е.

при внесении огня смесь мгновенно воспламеняется и выделяет большое количество тепла. Давление при этом увеличивается в 10 раз и мгновенно составляет (0,8—1,0 МПа). Поэтому и возникает мгновенный взрыв.

Температурой воспламенения называется температура топливовоздушной смеси, смесь при которой загорается без источника воспламенения. Для природного газа она находится в пределах 645-700°С, а это температура любой электрической искры или даже кончика сигареты во время затяжки.

Природный газ примерно в два раза легче воздуха и он быстро улетучивается в атмосферу.

Также существует опасность отравления угарным газом.

При использовании неисправных приборов, природный газ сгорает не полностью, а при неполном сгорании образуется токсичный угарный газ СО, который при содержании 0,08 % во вдыхаемом воздухе, человек чувствует головную боль и удушье. При повышении концентрации СО до 0,32 % возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут)

Что касается здоровья персонала, то в большинстве случаев, отравление природным газом при нормально функционирующем оборудовании им не грозит.

Рабочие помещения снабжены очень мощной вентиляцией и сверхчувствительными датчиками загазованности. Также основная часть оборудования, такого как: компрессора, магистрали, задвижки большого диаметра, соединительные элементы, располагается на открытом воздухе.



Физико-химические свойства природного и сжиженного газа.

БИЛЕТ №1

Физико-химические свойства природного и сжиженного газа.

Природный газ — состоит в основном из метана СН4.

Не имеет запаха, бесцветный, легче воздуха. При полном сгорании выделяет углекислый газ СО2, при неполном – оксид углерода СО. Температура воспламенения 645С, температура кипения 151С при 760мм.в.ст., температура горения 1800-2000С.

Пределы взрываемости от 5-15% содержания газа в смеси с воздухом. Опасная концентрация – 1%.

Сжиженный газ — состоит в основном из пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Не имеет запаха, бесцветный, тяжелее воздуха.

Температура воспламенения у пропана-530С, у бутана-490С, у бутана -0,5С, температура кипения 2100-2300С. при 760мм.в.ст. Пределы взрываемости от 2 до 9% содержания газа в смеси с воздухом.

Опасная концентрация 0,3%,

Кратность воздухообмена в основном помещении ГРП.

Помещение с технологическим оборудованием должны предусматриваться с принудительной приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей не менее 3-х кратного воздухообмена в 1 час.

Для помещений объемом более 200 куб.

метров воздухообмен производится по расчету, но не менее однократного воздухообмена в 1 час.

Основные документы, регламентирующие порядок осуществления мероприятий по защите г/проводов от электрохимической коррозии.

Все работы по защите г/проводов от коррозии должны выполняться в соответствии с Инструкцией по защите городских подземных г/проводов от коррозии, правил безопасности сетей газораспределения и газопотребления, и др.

нормативных документов (ГОСТы, ОСТы). Все виды защиты от коррозии, предусмотренные проектом, должны быть введены в действие до сдачи г/провода в эксплуатацию.

Классификация наружных и внутренних г/проводов по давлению в сетях газораспределения и газопотребления

Классификация г/проводов по давлению Категория Вид транспортируемого газа Рабочее Р.

— в г/проводе МПа

Высокое 1-А Природный Свыше 1,2
Высокое Природный Св 0,6 до 1,2
Высокое СУГ Св 0,6 до 1,6
Высокое Природный Св 0,3 до 0,6
Среднее   Природный Св 0,005 до 0,3
Низкое   Природный ДО 0,005

(1А — на территории тепловых электрических станций к газотурбинным и паровым установкам)

Область распространения «Правил безопасности сетей газораспределения и газопотребления»

Правила распространяются на;

-Наружные г/проводы поселений, включая межпоселковые;

— наружные (внутриплощадочные), внутренние г/проводы и газовое оборудование (технические устройства) промышленных, сельскохозяйственных и др.

производств;

— наружные и внутренние г/проводы и газовое оборудование (технические устройства) тепловых электростанций (ТЭЦ), в том числе внутриплощадочные г/проводыс давлением свыше 1.2 МПа к газотурбинным и паровым установкам, пункты подготовки газа, включая блоки редуцирования и компремирования, очистки, осушки, подогрева и дожимающие компрессорные станции;

— наружные и внутренние г/проводы и газовое оборудование районных пепловых станций (РТС),

производственных, отопительных котельных, в.

том числе отдельностоящих, встроенных, пристроенных и крышных;

— ГРП, ГРПБ, ГРУ и ШРП; пункты редуцирования газа, не имеющие собственных ограждающих конструкций, размещенные в зданиях, блока контейнерного типа, в шкафах из несгораемых материалов или ниже уровня поверхности земли; — средства защиты стальных г/проводов от эл/химической коррозии;

— системы и средства автоматизированного управления технологическими процессами распределения и потребления газа; — здания и сооружения на газопроводах.

Что означает понятие «охранная зона газораспределительной сети».

Территория с особыми условиями использования, устанавливаемая вдоль трасс г/проводов и вокруг других объектов газораспределительной сети в целях обеспечения нормальных условий ее эксплуатации и исключения возможности ее повреждения

БИЛЕТ №2.

Когда проводится повторная и внеочередная проверка знаний требований промышленной безопасности, норм и инструкций у руководителей и специалистов.

По истечении срока 3-года.

При переводе на другую работу, отличающуюся по условиям и характеру требований.

При нарушении требований промышленной безопасности, правил безопасности и других нормативных правовых актов и нормативно технических документов и инструкций по безопасному ведению работ.

Какая документация составляется при сдаче г/провода в эксплуатацию.

Генеральный подрядчик предъявляет приемочной комиссии следующую документацию;

-Исполнительная документация;

— Копия приказа о назначении лица,ответственного за безопасную эксплуатацию газового хозяйства;

— Положение о газовой службе или договор с организацией, имеющей опыт проведения работ по техническому облуживанию и ремонту г/проводов и газового оборудования;

-протоколы проверки знаний настоящих правил, нормативных документов руководителями, специалистами и инструкций рабочими;

-Инструкции и технологические схемы, предусмотренные настоящими правилами;

— Акт проверки эффективности эл/химической защиты (для подземных г/проводов);

-Акт о проверке технического состояния промышленных дымоотводящих и вентиляционных систем;

— Акт приемки под пусконаладочные работы газоиспользующего оборудования и график их выполнения;

-План локализации и ликвидации аварийных ситуаций и взаимодействию служб различного назначения, включая АДС газораспредедипельной организации.

Классификация г/проводов по назначению сетей газоснабжения.

Межпоселковый — г/провод газораспределительной сети, проложенный вне территорий поселений.

Распределительный – г/провод распредельной сети, обеспечивающий подачу газа от источника газоснабжения до г/проводов — вводов к потребителям газа;

Г/провод-ввод — г/провод от места присоединения к распределительному г/проводу до отключающего устройства перед вводным г/проводом или футляром при вводе в здание в подземном исполнении;

Вводный г/провод – участок г/провода от установленного снаружи отключающего устройства на вводе в здание, при его установке снаружи, до внутреннего г/провода, включая г/провод, проложенный в футляре через стену здания;

Наружный г/провод — подземный, наземный надземный г/провод, проложенный вне зданий до отключающего устройства перед вводным г/проводом или до футляра при вводе в здание в подземном исполнении;

В каких случаях проекты подлежат повторному согласованию.

Проектная документация систем газораспределение и газопотребления до утверждения должна быть согласована заказчиком с газораспределительной организацией на соответствие ее выданным техническим условиям и подлежит повторному согласованию, если в течение 24 мес.

не было начато строительство.

БИЛЕТ № 3

В каких случаях в приемках объектов газоснабжения участвуют представители местных органов Ростехнадзора.

В комиссию по приемке в эксплуатацию объектов строительства, реконструкции или капитального ремонта систем газоснабжения территориальные органы Госгортехнадзора России назначают своих представителей.

Заказчик не менее чем за 5 дней уведомляет территориальные органы Госгортехнадзора России о дате, времени и месте работы приемочной комиссии.

(без представителя Ростехнадзора – г/проводы НД подземные до 200м, надземные НД – до 500м)

БИЛЕТ № 4

БИЛЕТ № 5.

БИЛЕТ № 6.

БИЛЕТ №7.

1.Область распространения «Правил безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы»ПБ 12-609-03 1.1.4.

Правила СУГ распространяются:

-кустовые базы хранения и реализации сжиженных углеводородных газов и газонаполнительные станции (ГНС);

-газонаполнительные станции (ГНП); — стационарные автомобильные газозаправочные станции (АГЗС);

-площадки заправки автотранспорта и баллонов с передвижных автозаправочных станций (автоцистерн), принятые в эксплуатацию в установленном порядке; -наружные г/проводы жидкой и паровой фазы СУГ;

-резервуарные установки в поселениях и на опасных производственных объектах, а также групповые баллонные установки на О.П.О.

-средства защиты стальных г/проводов и резервуаров от электрохимической коррозии(ЭХЗ);

-наружные и внутренние г/проводы и г/оборудование (технических устройства) производственных, отопительно-производственных и отопительных котельных;

-средства безопасности, регулирования и защиты, а также системы автоматизированного управления технолог.

процессами при использовании сжиженных углеводородных газов; -здания и сооружения на г/проводах объектах СУГ.

2. Какие работы должны выполняться при обходе газопровода.ПБ 5.3.6.-5.3.8. 1 раз в 3мес.

При обходе надземных г/проводов должны выявляться: утечки газа, перемещение г/проводов за пределы опор, наличие вибрации, сплющивания, недопустимого прогиба г/провода, просадки, изгиба и повреждения опор, состояние отключающих устройств и изолирующих фланцев.

Соединений, средств защиты от падения эл/проводов, креплений и окраски г/проводов, сохранность устройств эл/химической защиты и габаритных знаков на переходах в местах проезда автотранспорта.

Обход должен производиться не реже 1 раза в 3 месяца.

Выявленные неисправности должны своевременно устраняться.

При обходе наземных г/ проводов должны выявляться утечки газа на трассе г/провода, нарушения целостности откосов отсыпки и одерновки обвалования, состояние отключающих устройств и переходов в местах проезда автотранспорта.

При обходе подземных г/проводов должны выявляться утечки газа в колодцах, контрольных трубках, подвалах, зданий, шахтах, коллекторах, подземных переходах, расположенных на расстоянии 15м по обе стороны от г/провода, уточняться сохранность настенных указателей, ориентиров сооружений и устройств эл/.хим.

защиты; очищаться крышки газовых колодцев и коверов от снега, льда и загрязнений; выявляться пучения, просадки, обрушения и эрозии грунта; контролироваться условия производства строительных работ, предусматривающих сохранность г/провода от повреждений.

БИЛЕТ № 8.

БИЛЕТ № 9

БИЛЕТ № 10

1.

Виды газоопасных работ. Действия лица, ответственного за проведение газоопасных работ перед их проведением. Все газоопасные работы должны выполняться бригадой рабочих не менее 2х человек под руководством специалиста.

— присоединение (врезка) вновь построенных наружных и внутренних г/проводов к действующим, отключенным (обрезка) г/проводов;

— пуск газа в г/проводы при вводе в эксплуатацию, расконсервации, после ремонта (реконструкции), ввод в эксплуатацию ГРП, ГРПБ, ШРП, ГРУ;

— техническое обслуживание и ремонт действующих наружных и внутренних г/проводов, газового оборудования ГРП, ГРПБ, ШРП, ГРУ;

— удаление закупорок, установка и снятие заглушек на действующих г/проводах, а также отключение или подключение к г/проводам газоиспользующее оборудование;

— продувка г/проводов при отключении или включении газоиспользующих установок в работу;

— обход наружных г/проводов ГРП, ГРПБ, ШРП, ГРУ, ремонт, осмотр и проветривание колодцев, проверка и откачка конденсата из конденсатосборника;

— разрытия в местах утечек газа до их устранения;

— ремонт с выполнение огневых (сварочных) работ и газовой резки (в т.ч.

механической) на действующих г/проводах, оборудовании ГРП, ГРПБ, ШРП, ГРУ;

Лицу, ответственному за проведение газоопасных работ выдается наряд-допуск под роспись в журнале регистрации. Если газоопасные работы проводятся на г/проводе высокого или среднего давления — составляется специальный план, проверяется соответствие документации фактическому расположению г/проводе, проверяется наличие инструмента и СИЗ.

БИЛЕТ № 11

БИЛЕТ № 12

БИЛЕТ № 13

БИЛЕТ № 14

1.

Порядок выполнения аварийных работ.

— принять заявку и проинструктировать заявителя о мерах безопасности (согласно памятке)

— Занести в журнал и компьютер содержание поступившей заявки

— Выписать заявку аварийной бригаде на устранение аварии

-Знакомит руководителя аварийной бригады с содержанием заявки и схемой отключения (если потребуется)

-Подготавливает необходимую документацию (планшет, схему сварных стыков подземного г/провода, исполнительную документацию)

— Обеспечивает выезд аварийной бригады на объект в течение 5 мин.

на специальном автомобиле АДС, укомплектованном инструментом, материалами, приспособлениями и СИЗ

— Поддерживать постоянную связь с аварийной бригадой, уточняет характер аварии

-на месте аварии бригада знакомится с обстановкой и приступает к выполнению мероприятий предусмотренных оперативной частью ПЛЛВА

— При необходимости (докладывает руководству КЭС), вызывает спец, службы (01, 02 ,03) передает телефонограммы,

— При необходимости обеспечивает доставку дополнительно людей и механизмов

— Работы по ликвидации аварии считаются законченными после выявления утечка газа и исключения возможности его проникновения в помещения и сооружения.

— Регистрирует акт аварийно-диспетчерского обслуживания

2.В каком документе отмечается окончание работ по пуску газа и где этот документ хранится.

В наряде – допуске и хранится в исполнительно-технической документации на данный объект постоянно.

БИЛЕТ № 15

БИЛЕТ № 16

БИЛЕТ № 17

БИЛЕТ № 18

Билет 19

БИЛЕТ № 20

БИЛЕТ № 21.

БИЛЕТ № 22.

БИЛЕТ № 23

БИЛЕТ № 24

БИЛЕТ № 25

БИЛЕТ № 26

БИЛЕТ 27

БИЛЕТ №1

Физико-химические свойства природного и сжиженного газа.

Природный газ — состоит в основном из метана СН4.

Не имеет запаха, бесцветный, легче воздуха. При полном сгорании выделяет углекислый газ СО2, при неполном – оксид углерода СО.

Температура воспламенения 645С, температура кипения 151С при 760мм.в.ст., температура горения 1800-2000С.

Пределы взрываемости от 5-15% содержания газа в смеси с воздухом. Опасная концентрация – 1%.

Сжиженный газ — состоит в основном из пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Не имеет запаха, бесцветный, тяжелее воздуха. Температура воспламенения у пропана-530С, у бутана-490С, у бутана -0,5С, температура кипения 2100-2300С.

при 760мм.в.ст. Пределы взрываемости от 2 до 9% содержания газа в смеси с воздухом.

Опасная концентрация 0,3%,

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *