Раздел 10. Газоснабжение
10.1. Основные сведения о газообразном топливе.
Организация жизни в современном поселении неразрывно связана с потреблением топлива на коммунально-бытовые и производственные нужды. Наиболее совершенным видом топлива является газообразное, выгодно отличающееся от твердого и жидкого легкостью транспортировки и использования, меньшим загрязнением атмосферы продуктами сгорания, а также меньшей стоимостью.
Для коммунально-бытовых и производственных нужд используются преимущественно два вида газообразного топлива – природный газ (ПГ) и сжиженный углеводородный газ (СУГ).
Природный газ является ископаемым углеводородным сырьем, добываемым из природных месторождений. При этом газы, добываемые из различных месторождений, могут существенно различаться по составу и свойствам. Характерной особенностью природных газов, добываемых из газовых месторождений, является постоянство состава, высокая теплотворная способность, 30-36 Мдж/м3, и малое содержание балласта и вредных примесей. Эти природные газы содержат в основном горючие составляющие – метан (СН4), 75-98 % по объему, другие углеводороды – этан (С2Н6), пропан (С3Н8), будан (С4Н10), 0,5-10 %, а также небольшое количество балласта - углекислого газа и азота. Плотность природных газов из различных месторождений находится в пределах 0,72-0,75 кг/ м3, то есть природный газ легче воздуха.
Сжиженные углеводородные газы являются продуктом переработки газов, добываемых из газонефтяных месторождений. СУГ содержат в основном горючие составляющие – пропан и бутан, и характеризуются высокой теплотворной способностью, 90-120 Мдж/м3. Плотность СУГ составляет 2,2-2,5 кг/ м3 ,поэтому сжиженные углеводородные газы тяжелее воздуха.
По природе горения газообразное топливо существенно отличается от твердого и газообразного. Воспламенение и горение газа может происходить только тогда, когда его содержание (концентрация) в газовоздушной смеси находится в пределах воспламеняемости. Различают нижний и верхний пределы воспламеняемости. Для природного газа нижний предел воспламеняемости равен 5 %, верхний – 15 %; а для СУГ соответственно 2 % и 9 %. Понятие пределов воспламеняемости используется при реализации процессов сжигания газообразного топлива.
При концентрации газа в газовоздушной смеси ниже нижнего предела воспламеняемости реакция горения не может происходить вследствие недостатка горючего вещества. При концентрации газа в газовоздушной смеси выше верхнего предела воспламеняемости горение невозможно из-за недостатка кислорода.
Газообразное топливо отличается от твердого и жидкого топлива также тем, что оно способно образовывать взрывоопасные смеси с воздухом помещений. В этом случае используют термин пределы взрываемости газовоздушной смеси или пределы взрывоопасных концентраций газа в воздухе помещений. Пределы взрываемости численно равны приведенным выше пределам воспламеняемости. Из этого следует, что газообразное топливо взорваться не может, взорваться может газовоздушная смесь и только в том случае, если концентрация газа в этой смеси будет находиться в пределах взрываемости. Образовается взрывоопасная газовоздушная смесь при утечке газообразного топлива в помещения.
Природный и сжиженный углеводородный газы запаха не имеют, поэтому для возможности обнаружения их утечек в помещения горючие газы одорируются, то есть в них добавляют вещества с резким запахом, например, пары этилмеркаптана.
Потенциальная опасность взрыва является основным недостатком газообразного топлива.