Газы углеводородные сжиженные

Газы углеводородные сжиженные

Газы углеводородные сжиженные - пропан-бутан, в дальнейшем СУГ - смеси углеводородов, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при небольшом повышении давления и постоянной температуре или незначительном понижении температуры и атмосферном давлении переходят из газообразного состояния в жидкое.

СУГ представляет собой пропан-бутановую смесь. В состав сжиженного газа входят в небольших количествах также: пропилен, бутилен, этан, этилен, метан и жидкий неиспаряющийся остаток - пентан, гексан.

Сырьем для получения СУГ являются в основном нефтяные попутные газы, газоконденсатных месторождений и газы, получаемые в процессе переработки нефти.

С заводов СУГ в железнодорожных цистернах поступает на газонаполнительные станции (ГНС) газовых хозяйств, где хранится в специальных резервуарах до отпуска потребителям. Потребителям СУГ доставляется в баллонах или автоцистернами - газовозами.

В резервуарах СУГ газ одновременно находится в 2-х фазах: жидкой и парообразной. СУГ хранят, транспортируют в жидком виде под давлением, которое создаётся собственными парами газа. Это свойство делает его удобными источниками снабжения топливом коммунально-бытовых и промышленных потребителей, т.к. сжиженный газ при хранении и транспортировке в виде жидкости занимает в сотни раз меньший объем, чем газ в естественном газообразном или парообразном состоянии, а распределяется по газопроводам и используется в газообразном виде.

Газы углеводородные сжиженные

Сжиженные углеводородные газы, подаваемые в населенные пункты, должны соответствовать требованиям ГОСТ 20448-90. Для коммунально-бытового потребления и промышленных целей стандартом предусматривается выпуск и реализация СУГ трех марок:

  • ПТ - пропан технический;
  • СПБТ - смесь пропана и бутана техническая;
  • БТ - бутан технический.

Применение СУГ по маркам связано с наружными температурами, от которых зависит давление паров сжиженных газов, находящихся в баллонах на открытом воздухе или в подземных резервуарах. В зимних условиях при низких температурах, для создания и поддержания необходимого давления в системах газоснабжения, в составе сжиженного газа должен преобладать более легко испаряющийся компонент СУГ - пропан. Летом основной компонент в СУГ - бутан.

Основные физико-химические свойства компонентов сжиженных углеводородных газов и продуктов их сгорания:

  • Температура кипения (испарения) при атмосферном давлении для пропана - 42 °С, для бутана - 0,5 °С; Это означает, что при температуре газа выше указанных величин происходит испарение газа, а при температуре ниже указанных величин происходит конденсация паров газа, т.е. из паров образуется жидкость (конденсат сжиженного газа). Т.к. пропан и бутан в чистом виде поставляются редко, то приведенные температуры не всегда соответствуют температуре кипения и конденсации применяемого газа. Применяемый в зимнее время газ обычно нормально испаряется при температуре окружающего воздуха до минус 20 °С. Если же заводы-изготовители поставят газ с повышенным содержанием бутана, то конденсация паров газа может быть и в летнее время при небольших заморозках.
  • Низкая температура воспламенения при атмосферном давлении: для пропана - 504-588 °С, для бутана - 430-569 °С Это означает, что воспламенение (вспышка) может произойти от нагретых, но еще не светящихся предметов, т.е. без наличия открытого огня.
  • Низкая температура самовоспламенения при давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2) для пропана - 466 °C, для бутана - 405 °С;
  • Высокая теплота сгорания (количество тепла, которое выделяется при сжигании 1 м3паров газа): для пропана 91-99 МДж/м3 или 22-24 тыс. ккал, для бутана 118-128 МДж/м3 или 28-31 тыс. ккал.
  • Низкие пределы взрываемости (воспламеняемости): пропана в смеси с воздухом 2,1-9,5 % обёма, бутана в смеси с воздухом 1,5-8,5 % объёма, смеси пропана и бутана с воздухом 1,5-9,5 % объёма. Это означает, что газовоздушные смеси могут воспламеняться (взрываться) только в том случае, если содержание газа в воздухе или кислороде находится в определенных пределах, вне которых эти смеси без постоянного притока (наличия) тепла или огня не горят. Существование этих пределов объясняются тем, что по мере увеличения содержания в газовоздушной смеси воздуха или чистого газа уменьшается скорость распространения пламени, увеличиваются тепловые потери и горение прекращается. С увеличением температуры газовоздушной смеси пределы взрываемости (воспламеняемости) расширяются.
  • Плотность паров газа (смеси пропана и бутана) - 1,9-2,58 кг/м3.
  • Пары СУГ значительно тяжелее воздуха (плотность воздуха 1,29 кг/м3) и собираются в нижней части помещения, где может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь при очень малых утечках газа. При затекании паров СУГ (в виде стелющегося тумана или прозрачного мерцающего облака) в не проветриваемые подвалы, устройства канализации, заглубленные помещения они могут оставаться там очень долго. Часто это происходит при утечках газа из подземных резервуаров и газопроводов. Особенно опасно то, что внешним осмотром такую утечку обнаружить нельзя, т.к. газ не всегда выходит на поверхность земли, а распространяясь под землей может попадать в канализацию или подвалы на большом удалении от места утечки.
  • Плотность газа в жидком состоянии О,5-0,6 кг/л.
  • Коэффициент объёмного расширения жидкой фазы СУГ в 16 раз больше, чем у воды. При повышении температуры газа его объём значительно увеличивается, что может привести к разрушению (разрыву) стенок сосуда с газом.
  • Для полного сгорания паров СУГ необходимо на 1 м3паров пропана - 24 мвоздуха или 5,0 мкислорода, на 1 мпаров бутана - 31 мвоздуха или 6,5 мкислорода.
  • Объём паров газа с 1 кг пропана - 0,51 м3, с 1 л пропана - 0,269 м3, с 1 кг бутана - 0,386 м3, с 1 л бутана - 0,235 м3.
  • Максимальная скорость распространения пламенигорящего пропана 0,821 м/с, бутана - 0,826 м/с.

СУГ бесцветны, невидимы и большей частью не имеют сильного собственного запаха, следовательно, в случае их утечки в помещении может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь. Для того, чтобы своевременно обнаружить утечки газа, горючие газы подвергают одоризации, т. е. придают им резкий специфический запах. В качестве одоранта используют технический этилмеркаптан.

Этилмеркаптан - бесцветная, прозрачная, подвижная, легковоспламеняющаяся жидкость с резким отвратительным запахом. Запах этилмеркаптана обнаруживается в очень низких концентрациях (до 2*10-9 мг/л). Этилмеркаптан растворим в большинстве органических растворителей, в воде растворяется слабо. В разбавленных растворах этилмеркаптан существует в виде мономера, при концентрировании формируются димеры преимущественно линейного строения за счет образования водородных связей S-H...S. Этантиол легко окисляется. В зависимости от условий окисления можно получить диэтилсульфоксид (C2H5)2SO (действием кислорода в щелочной среде), диэтилдисульфид (C2H5)SS(C2H5) (действием активированного MnO2 или перекиси водорода) и другие производные. В газовой фазе при 400 °C этилмеркаптан разлагается на сероводород и этилен. В природе этантиол используется некоторыми животными для отпугивания врагов. В частности, он входит в состав жидкости, вырабатываемой скунсом. Предельно допустимая концентрация этилмеркаптана в воздухе рабочей зоны - 1 мг/м3. Специфический запах этилмеркаптана ощущается при ничтожно малых концентрациях его в воздухе.

Для придания запаха на заводах-изготовителях в СУГ добавляют этилмеркаптан в количестве 42-90 граммов на тонну жидкого газа, в зависимости от содержания в газе меркаптана серы. Запах СУГ, имеющих низкие пределы взрываемости, должен ощущаться при наличии их в воздухе: ПТ - О,5 % объёма, СПБТ - 0,4 % объёма, БТ - 0,3 % объёма. Пары СУГ действуют на организм наркотически. Признаками наркотического действия являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания. СУГ неядовит, но человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием паров СУГ в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях паров в воздухе может погибнуть от удушья. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (в перерасчете на углерод) паров углеводородов от 100 до 300 мг/м3. Для сравнения можно отметить, что подобная концентрация паров газа примерно в 15-18 раз ниже предела взрываемости.

При попадании жидкой фазы СУГ на одежду и кожные покровы вследствие ее моментального испарения происходит интенсивное поглощение тепла от тела, что вызывает обмораживание. По характеру воздействия обмораживание напоминает ожог. Попадание жидкой фазы на глаза может привести к потере зрения. Работая с жидкой фазой СУГ, нельзя надевать шерстяные и хлопчатобумажные перчатки, так как они не оберегают от ожогов (плотно прилегают к телу и пропитываются жидким газом). Необходимо пользоваться кожаными или брезентовыми рукавицами, прорезиненными фартуками, очками. При неполном сгорании паров СУГ выделяется окись углерода (СО) - угарный газ, являющийся сильным ядом, вступающим в реакцию с гемоглобином крови и вызывающим кислородное голодание. Концентрация угарного газа в воздухе помещения от 0,5 до 0,8 % опасна для жизни даже при кратковременном воздействии. Наличие 1 % угарного газа в воздухе помещения через 1-2 минуты вызывает смерть. По санитарным нормам величина предельно допустимой концентрации угарного газа в воздухе рабочей зоны 0,03 мг/литр.

По материалам russika.ru