| |||||||
| Сколько кг вес 1 литра сжиженного газа — литровая банка. | Используем справочные данные по плотности и удельному весу, рассчитывая по формуле получаем объемный вес. | 0.784 — 0.786 | Справочник физических свойств, ГОСТ, ТУ. | Литровая банка. | до 5% | — |
| © ЧП Колесник 2010-2011 Наш адрес: Днепропетровск, ул. Карла Либкнехта 57 |
stroyvolga.ru
Сжиженный газ (СУГ) как альтернатива природному газу
Занимаясь строительством своего дома в определённый момент всегда встаёт вопрос о том, чем же мы будем его отапливать? Но отвечая себе на этот вопрос мы в первую очередь определяемся с используемым топливом, т.е. применяемым энергоносителем. Выбор прост если мы располагаем доступом к магистральному (природному) газу, а если нам так не повезло, какие альтернативы мы имеем?
Электроэнергия, дизельное топливо, дрова, сжиженный газ? Каждое из топлив имеет свои преимущества и недостатки друг перед другом: электроэнергия дорогА и применение может быть существенно ограничено доступными лимитами, дизель немного дешевле, но оборудование имеет бОльшую стоимость, дрова дешевы, но процесс работы теплогенератора не автоматизируешь, кроме того есть ряд проблем при эксплуатации, т.о. при прочих равных, на данный момент, самым оптимальным вариантом станет сжиженный углеводородный газ (СУГ).
Практически любой газовый котел рассчитанный на природный газ можно перенастроить применение СУГ, но применение сжиженного газа в качестве энергоносителя для котельного оборудования имеет ряд нюансов.
Баллоны или газгольдер.
Применение баллонов для хранения сжиженного газа – дешевое, но, к сожалению, не самое правильное решение. Дело в том, что зеркало испарения газового баллона кране мало для такого потребителя как котел и, как следствие, при эксплуатации часто будет снижаться давление газа подходящего к котлу, а это крайне важный параметр: при недостаточном давлении снижается мощность, а пламя может прожигать горелочное устройство котла, а значит автоматика, защищая оборудование, будет выключать его, не говоря уже о потребности в частой дозаправке газом. Применение батареи баллоном из 3-5 штук несколько облегчает проблему, но не решает. Кроме того, неэффективно используется объем баллонов, в случае баллонной батареи дозаправка требуется еще 30-40% емкости баллонов. Таким образом, использование баллонов обосновано только если сжиженный газ является временной мерой до подключения природного газа или же мощность котла очень невелика, до 30 кВт. Во всех остальных случаях более правильным решением будет установка резервуара для СУГ – газгольдера.
Установка газгольдера на 5м3 позволит снабжать топливом дом порядка 180-200 м2 площади весь отопительный сезон, т.е дозаправка емкости необходима 1-2 раза в год. Большая площадь испарения позволяет обеспечить стабильность давления практически независимо от уровня топлива, кроме того благодаря подземному расположению испарение газа поддерживается теплом грунта и не зависит от температуры на улице. В этом плане подземные емкости с высокой горловиной более выгодны для стабильной работы оборудования.
Пропан или бутан.
Проблема заключена в физических свойствах этих газов: температура кипения -42 ⁰С и 0 ⁰С, а также теплотворная способность 25 и 34 кВтч/м3 (для пропана и бутана, соответственно). СУГ – это пропан-бутановая смесь, притом что их соотношение не постоянно и определяется сколько не нормативно (летний или зимний состав), а добросовестностью продавца. Таким образом, невозможно гарантировать постоянство топлива, а значит точность настройки, стабильность и эффективность работы оборудования. В идеале, после очередной заправки желательно проверить качество горения и, возможно, провести регулировку, но этому процессу есть интересная альтернатива – котлы надувными горелками и автоматической настройкой качества сжигания.
Котел обычный или конденсационный.
С этим вопросом все достаточно просто. При использовании относительно дорогого топлива как сжиженный газ, применение традиционных котлов заслуживает внимания только если необходим энергонезависимый или просто максимально простой котел. Экономически целесообразна установка современного конденсационного котла, для примера: для отопления дома 200 м3 обычный котел израсходует 5 000 кг/год, конденсационный – 4300 кг/год, таким образом разница в стоимости обычного и конденсационного котла окупается не более чем за 2 года.
В итоге
Использование сжиженного углеводородного газа может стать неплохой альтернативой другим видам топлива в отсутствии доступа к сетевому газу. Его применение в качестве топлива имеет свои специфические моменты, но применяя качественное оборудование и квалифицированных специалистов все эти вопросы решаемы.
Вход в портал
Новости компании
Полезные статьи
Социальные сети
viessmann.academy
самые важные факты о свойствах СУГ
Утверждения об отличных характеристиках топливных смесей обычно слишком общие и малоинформативные. Мы восполняем недостаток информации – в этой статье приведены фактические данные о сжиженных углеводородных газах (СУГ). Они будут полезны всем, кто уже использует такое топливо или только планирует автономную газификацию своего дома (коммерческого объекта).
Что такое СУГ и в чем их главная особенность?
Под названием «сжиженные углеводородные газы» имеются в виду смеси низкомолекулярных углеводородов – пропана и бутана. Их основное отличие состоит в легком переходе из газообразной фазы в жидкую и наоборот:
- В условиях нормального атмосферного давления и при обычной температуре окружающей среды компоненты смеси являются газами.
- С незначительным увеличением давления (без снижения температуры) углеводороды СУГ превращаются в жидкости. При этом их объем резко уменьшается.
Такие свойства позволяют легко транспортировать и хранить СУГ. Ведь достаточно закачать смесь в закрытую емкость под давлением, чтобы она стала жидкой и получила небольшой объем. А перед эксплуатацией СУГ испаряется, и дальше его можно использовать точно так же, как обычный природный газ. При этом смесь бутана и пропана имеет более высокий коэффициент полезного действия. Удельная теплота сгорания сжиженного газа примерно на 25 % выше, чем природного.
Производят СУГ на газоперерабатывающих заводах из попутного нефтяного газа или конденсатной фракции природного газа. Во время переработки сырье разделяют на легкие и тяжелые фракции – этан, метан, газовый бензин и т.д. Две из них – пропан и бутан – дальше перерабатываются в сжиженный газ. Их очищают от примесей, смешивают в нужном соотношении, сжижают и транспортируют в хранилища или к потребителю.
Свойства составляющих СУГ – пропана и бутана
Оба газа являются низкомолекулярными предельными углеводородами:
- Пропан (С3Н8). В линейную молекулу входят три атома углерода и восемь – водорода. Газ идеально подходит для применения в российских климатических условиях – его температура кипения составляет -42,1 °С. При этом до -35 °С пропан сохраняет высокую упругость паров. То есть, он хорошо испаряется естественным путем и транспортируется по наружному трубопроводу даже в самую суровую зиму. Чистый сжиженный пропан можно использовать в надземных газгольдерах и баллонах – сбоев в поступлении газа во время морозов не будет.
- Бутан (С4Н10). Состоит из четырех атомов углерода и десяти атомов водорода. Молекула может быть линейной или разветвленной. Бутан имеет более высокую теплотворную способность, чем пропан, и дешевле стоит. Но у него есть серьезный недостаток. Температура кипения бутана – всего -0,5 °С. Это значит, что при малейшем морозе он будет оставаться в жидком состоянии. Естественное испарение бутана при температуре ниже -0,5 °С прекращается, и для получения газа приходится использовать дополнительный подогрев.
Из приведенной информации получаем важный вывод: температура сжиженной пропан-бутановой смеси в газгольдере или баллоне всегда должна быть положительной. Иначе бутан не будет испаряться и появятся проблемы с газоснабжением. Чтобы добиться нужной температуры, газгольдеры устанавливают подземно (здесь их подогревает геотермальное тепло). Другой вариант – оборудовать емкость электроподогревом (испарителем). Заправленные баллоны всегда держат в помещениях.
От чего зависит качество СУГ?
Итак, сжиженный газ, поставляемый для систем автономной газификации, это всегда смесь. В официальных документах она проходит как СПБТ – смесь пропана и бутана технических. Кроме этих двух газов, в СУГ всегда есть небольшой объем примесей – воды, щелочей, непредельных углеводородов и т.д. Качество смеси зависит от соотношения в ней пропана и бутана, а также от количества и типа примесей:
- Чем больше в СПБТ пропана, тем лучше она будет испаряться в холодное время года. Правда, сжиженные газы с повышенной концентрацией пропановой составляющей дороже стоят, поэтому их обычно используют лишь в качестве зимнего топлива. В любом случае, в условиях российского климата нельзя использовать смесь с содержанием бутана более 60 %. Она будет испаряться только при наличии испарителя.
- Чем больше в СУГ примесей, тем хуже для газового оборудования. Непредельные углеводороды не сгорают полностью, а полимеризуются и коксуются. Их остатки загрязняют оборудование и резко сокращают срок его службы. Тяжелые фракции – вода и щелочи – также не идут на пользу технике. Многие вещества остаются в резервуаре и трубопроводах в виде неиспаряемого конденсата, который снижает эффективность системы. Кроме того, примеси не дают такого количества тепла, как пропан и бутан, поэтому их повышенная концентрация понижает КПД топлива.
Полезные факты о сжиженных газах
- Пропан-бутановая смесь отлично смешивается с воздухом, равномерно горит и полностью сгорает, не оставляя на элементах оборудования сажи и нагара.
- СУГ в газообразном состоянии тяжелее воздуха: пропан – в 1,5 раза, бутан – в 2 раза. При утечке смесь опускается вниз. Поэтому резервуары со сжиженным газом нельзя устанавливать над подвалами и колодцами. Зато подземный газгольдер абсолютно безопасен – даже при его повреждении газовая смесь уйдет в нижние слои грунта. Там она не сможет смешаться с воздухом и взорваться или загореться.
- Жидкая фаза СУГ имеет очень высокий коэффициент теплового расширения (0,003 для пропана и 0,002 для бутана на каждый градус повышения температуры). Это примерно в 16 раз выше, чем у воды. Поэтому газгольдеры нельзя заправлять более чем на 85 %. Иначе при повышении температуры жидкая смесь может сильно расшириться и в лучшем случае занять весь объем резервуара. Тогда места для испарения просто не останется и газ в систему поступать не будет. В худших случаях чрезмерное расширение жидкой смеси приводит к разрывам газгольдеров, большим утечкам и образованию взрыво- и пожароопасных смесей с воздухом.
- При испарении 1 л жидкой фазы СУГ образуется 250 л газа. Поэтому так опасны резервуары со сжиженной смесью, установленные внутри помещений. Даже при незначительной утечке жидкой фазы происходит ее моментальное испарение, и комната наполняется огромным количеством газа. Газо-воздушная смесь в этом случае быстро достигает взрывоопасного соотношения.
- Испарение жидкой фазы на воздухе происходит очень быстро. Пролитый на кожу человека сжиженный газ вызывает обморожение.
- Чистые пропан и бутан – газы без запаха. К ним специально добавляют сильно пахнущие вещества – одоранты. Как правило, это соединения серы, чаще всего – этилмеркаптан. Они имеют очень сильный и неприятный запах, который «сообщает» человеку об утечке газа.
- Смесь обладает высокими теплотворными способностями. Так, при сжигании 1 куб. м газообразного пропана используется 24 куб. м воздуха, бутана – 31 куб. м воздуха. В результате сгорания 1 кг смеси выделяется в среднем 11,5 кВт·ч энергии.
gazsever.com
Перерасчет газа в литры, кубометры и что-то там еще 🙂
Как-то задался вопросом как расчитать, сколько газа в килограммах или литрах понадобится для обогрева и отопления и тому подобное и столкнулся с некоторой неразберихой в понятиях. С которой и попытался разобраться.Итак.
начнем с машин.
Есть три вида топлива для автомобилей: бензин, пропан бутан, метан.
Вещество | Метан | Пропан | Бутан | Бензин | ПБЛ | ПБЗ |
Теплотворная способность ккал/кг | 13175 | 11961 | 11783 | 10572 | 11872 | 11943 |
Плотность кг/м.куб | 0,71 | 0,51 | 0,58 | 0,73 | 0,545 | 0,517 |
ПБЛ это Пропан-бутановая смесь летняя (50х50)
ПБЗ это Пропан-бутановая смесь – зимняя (90% пропана, 10% бутана).
Теперь остается самое простое – посчитать насколько расход на этих газах отличается от расхода на бензине:
1. Метан 0,83 м3 эквивалентно 1л бензина.
2. Пропан 1,27л эквивалентно 1л бензина.
3. Бутан 1,13л эквивалентно 1л бензина.
4. Пропан-бутан летняя смесь 1,19л эквивалентно 1л бензина.
5. Пропан-бутан зимняя смесь 1,25л эквивалентно 1л бензина.
Tаблицa плотности сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м3) в зависимости от ее состава и температуры. ( Нажмите на таблицу, чтобы увеличить )
Какие расходы на отопление газом?
Средне статистически – учитывая зону проживания – принято считать что, котел мощностью 1 кВт может отопить 10 кв. Если ваш дом 160 кв.м, то нам нужна мощность 16 кВт. В месяц 16 кВт х 24 часа х 30 дней = 11 520 кВт/час, но нужно учесть и работу котла, он работает не все 24 часа в сутки, а часов 12-10, значить делим полученные кВт на 2 и получаем – 5 760 кВт.
Рассчитаем 1 кВт тепловой энергии при сжигании магистрального газа –для получения 1 кВт требуется 0,1 м3 газа.
Удельная теплота сгорания смеси пропан-бутановой — 103 МДж/м3, или, с учетом плотности паровой фазы 2,2 кг/м3 и средней плотности жидкой фазы 0,57 кг/л — 26,7 МДж/л. Принимая КПД газового котла равным 92%, получим, что при сжигании 1 л сжиженного газа образуется 24,6 МДж энергии, или 6,8 кВт × ч.
В жидком состоянии при н. у. занимаемый объем примерно в 260 раз меньше чем в газообразном состоянии. Следовательно, из 1 л газа в жидком состоянии при н. у. получается 0,26 м3 газа в газообразной фазе. При изменении температуры это соотношение меняется и имеет сложную зависимость, т. к. масса 1 литра жидкой фазы также имеет зависимость от температуры. Вместе с тем и тип смеси влияет на это соотношение, т. к. молярные массы пропана и бутана отличаются.
При расходе сжиженного газа 1 кг/ч выделяется мощность 11,5 кВт.
50 литров сжиженного газа- это приблизительно 21 кг
Для нагрева 1 литра воды от 20 С до100 С нужно энергии
E=Q=m*c*(100 -20) =336000 Дж
c=4200 Дж/кг*С
m=V*p=1кг
1. Газ природный (сетевой): 1000 куб. м = 1,16 тонн у.т. -> при сжигании выделяется 8,12 Гкал тепловой энергии = 9444 кВт*ч.
2. Газ сжиженный в баллонах: 1 кг сжиженного газа = 1,7 кг у.т. -> при сжигании выделяется 11,9 Мкал тепловой энергии = 13,83 кВт*ч.
Дополнительная информация.
Пропан-Бутан
Сжиженный углеводородный газ (СУГ) или пропан-бутан, сжиженный нефтяной газ, универсальный синтетический газ, получаемый из попутного нефтяного газа или при переработке нефти, т.е. фактически для большинства производителей это побочный продукт.
Чистое горение газа (минимум продуктов сгорания) делает его экологически чистым топливом для широкого применения в жилых домах (отопление, горячее водоснабжение, газовые плиты, нагрев саун и воды в бассейнах), на агро-фермах, в производстве, в качестве автомобильного топлива.
Смесь сжиженного газа состоит из пропана и бутана. В зависимости от сезона пропорции частей различны: летом примерно поровну, зимой пропана в смеси больше. Пропан испаряется при более низких температурах, до -35 гр.Ц., бутан холод не любит, точка кипения 0 гр.Ц. В емкостях где преобладает пропан создается большее давление, чем в “бутановых”. Эти свойства пропана делают его более приемлемым для использования в суровом российском климате (отопление домов, газовые кемпинг-горелки, авто-топливо и пр.)
Если Вы не подключены к магистральному газу, то СУГ идеальная альтернатива, не уступающая по характеристикам метану. Практически все устройства, работающие на природном газе, легко переоборудуются на пропан-бутан. Даже если когда-то в Вашем районе проведут газопровод, Вы без потерь переключитесь на использование метана. В ближайшем будущем ожидается сильное повышение цен на природный газ при небольшом увеличении стоимости сжиженного. Учитывая более высокую теплотворную способность пропана, разница в ценах будет фактически не заметна. И единственной Вашей заботой будет контроль за уровнем газа в емкости или в балоне и своевременный заказ в нашей организации о новой заправке.
СУГ – чистый и легко поддающийся контролю, что делает его идеальным топливом для систем отопления и кондиционирования отдельно стоящего жилья. КПД газовых систем отопления очень высок (до 97%). Газовый котел практически не засоряется и требует минимального вмешательства человека в его работу. Электро-отопление и отопление на жидком топливе (солярка) в 2-3 раза менее эффективно при той же цене.
Внимание:
Не покупайте дешевый газ. Дешевым бывает только газ с большим содержанием бутана. Он прекрасно подходит для автомобиля, но для газгольдера категорически не приемлем.
Берегите свой дом и оборудование, которое несет вам тепло. Сэкономив на заправке, вы можете в самый неподходящий момент остаться без тепла.
Исследования опровергли устоявшееся мнение, что использование газа вместо бензина – вынужденная мера. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше.
Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива, и тетраэтилсвинец. В природном газе серы, как правило, нет, а поэтому в выхлопах газового двигателя нет ни сернистого газа, ни соединений свинца.
В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится и окись углерода (СО) – токсичное для человека вещество.
И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества – этил и этилен, а газовый двигатель – метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен (см. рис. 1.5 книги “Источники энергии”).
Газ как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам.
Двигатель внутреннего сгорания автомобиля работает по классическому четырехтактному циклу. Газообразная смесь воздуха и топлива всасывается в цилиндр двигателя, сжимается поршнем, воспламеняется искрой, давит на поршень и двигает шатунный механизм, а затем выбрасывается из цилиндра.
Чем сильнее можно сжать топливо без возникновения детонации*, тем больше мощность двигателя. Антидетонационную способность топлива определяют октановым числом. Чем оно выше, тем лучше топливо. Среднее октановое число природного газа – 105 – недостижимо для любых марок бензина.
* Детонация [лат. detonare прогреметь] – распространение пламени в веществе со скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе.
Двигатель внутреннего сгорания работает на смеси воздуха и распыленного топлива. Для воспламенения смеси нужна определенная концентрация топлива. Газ, в сравнении с бензином, горит при меньших концентрациях, т.е. при более “бедных” смесях. В случае повышения концентрации газа и обогащения смеси можно добиться увеличения мощности двигателя. Обедняя смесь, наоборот, можно понизить мощность. Возникает возможность изменением состава смеси регулировать мощность двигателя: газ как топливо значительно “послушнее” бензина.
Эксплуатация показала, что автомобили на газе более выносливы – в полтора-два раза дольше работают без ремонта. При сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях – ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ практически не вызывает коррозию металла.
Несмотря на многочисленные достоинства природного газа, закрывать заправочные станции и выбрасывать бензиновые канистры еще рано.
Метан
В переходе на газовое топливо есть свои сложности. Так, например, плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20…25 МПа (200…250 атмосфер). Для хранения в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.
Природный газ-метан способен резко уменьшать объем (в 600 раз) при его низкотемпературном cжижении. Такой жидкий газ можно перевозить в специальных “бензобаках” при давлении не более 6 атмосфер (давление воды в водопроводном кране). Имеется множество технических разработок и патентов по реализации такой технологии получения жидкого метана. Во всем мире уже производится и потребляется много миллионов тонн охлажденного (до температуры около -120°C) метана. Крупнейшими производителями является Индонезия, Алжир, Ливия, США, Норвегия и т.д. Для перевозки используются танкеры-метановозы водоизмещением до 120 000 тонн (Япония) Продуктами полного сгорания метана являются безвредные вещества – углекислый газ и вода. Именно поэтому мы не испытываем неудобств на наших кухнях, где иногда целый день горят газовые (метановые) горелки.
Пропан-бутан
Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Газобаллонная аппаратура для сжиженного пропан-бутана несколько проще. Процесс заправки машин на газонаполнительных станциях несложен и очень похож на заправку бензином.
По своим свойствам сжиженный пропан-бутан почти не отличается от сжатого природного газа. То же высокое октановое число, те же неплохие экологические и эксплуатационные показатели. Есть у сжиженного пропан бутана и преимущество перед метаном – 225 литров этого горючего хватает на пробег около 500 километров, а метана, помещающегося в восьми баллонах – на вдвое меньший. На сжиженном газе работает вдвое меньше машин, чем на сжатом и вот почему. Пропан-бутана получают в 20…25 раз меньше, чем добывают природного газа.
Пропан-бутан требует осторожности
Сжиженный газ пропан-бутан обладает многими положительными качествами. Наряду с этим, у сжиженных газов малы значения нижней границы предела взрываемости, они значительно тяжелее воздуха и собираются в нижней части помещения, где может образоваться взрывоопасная смесь при очень малых утечках. Если вы пользуетесь пропан-бутаном, то должны помнить: газ может стать причиной отравления и взрыва большой разрушительной силы.
Отравление газом пропан-бутан
Сжиженный газ пропан-бутан, а также продукт его неполного сгорания окись углерода, токсичны, могут вызывать удушье или сильное отравление со смертельным исходом. При легких и средних отравлениях угарным газом появляются головная боль (главным образом в висках), головокружение, тошнота, рвота, резкая слабость в руках и ногах, сердцебиение, а при тяжелых – затемненное сознание, нередко возбужденное состояние с беспорядочными движениями или потеря сознания.
Утечка газа происходит в результате пробоя шланга, соединяющего газопровод с плитой, разгерметизации резьбовых соединений, забывчивости людей, шалости детей, заливания пламени водой. Почувствовав в помещении запах газа, немедленно перекройте его подачу к плите. При этом не зажигайте спичек, не включайте свет и электроприборы (лучше всего обесточить всю квартиру, отключив электропитание на распределительном щитке), чтобы искра не смогла воспламенить накопившийся в квартире газ и вызвать взрыв. Вызовите аварийную газовую службу (телефон «04»). Основательно проветрите всю квартиру, а не только загазованную комнату, открыв все окна и двери. Покиньте помещение и не заходите в него до исчезновения запаха газа.
При появлении у окружающих признаков отравления газом вынесите их на свежий воздух и положите так, чтобы голова находилась выше ног. До приезда аварийной службы не вносите открытого огня, не включайте и не выключайте электроприборы.
Взрыв пропан-бутана
Наличие газа в помещении (в воздухе) в количестве от 1,8 до 9,5 процента является взрывоопасной концентрацией, способной при открытом огне или искре стать причиной взрыва большой разрушительной силы
Взрыв баллона пропан бутана происходит при соприкосновении газа с огнем либо при превышении показателей пожаровзрывоопасности. Пропан: С3Н8, горючий газ, температура вспышки 96 °С, температура самовоспламенения 470 °С, концентрационные пределы распространения пламени 2,3-9,4 % (об.). Бутан: C4h20, горючий газ, плотность по воздуху 2,0665, температура вспышки 69 °С, температура самовоспламенения 405 °С, концентрационные пределы распространения пламени 1,8-9,1 % (об.).
Взрыв пропан-бутана сопровождается высокотемпературным выбросом газов (пламени), при этом летят осколки и детали разорвавшихся баллонов, выделяется тепловое излучение. При взрыве пропан-бутана помимо основных факторов пожара (открытый огонь, повышенная температура окружающей среды, токсичные продукты горения и т. д.), как правило, проявляются вторичные факторы: волна сжатия, образующаяся при взрыве баллона и влекущая за собой разрушение зданий или отдельных их частей, разрушение (или повреждение) наружного и внутреннего водопроводов, пожарной техники, стационарных средств тушения, технологического оборудования, возникновение новых очагов пожаров и взрывов. При взрыве баллона пропан-бутана в очаге пожара возможно образование «огненного шара» диаметром 10 м.
ГБО пропан-бутан при пожаре
Особую опасность представляют газовые баллоны при пожаре. При пожаре на объектах, где хранятся или используются баллоны с пропан-бутаном, часто происходят взрывы ГБО под давлением. При тушении объектов с наличием газовых баллонов следует учитывать физико-химические свойства применяемого газа.
При попадании баллона пропан-бутана в очаг пожара происходит нагревание сосуда, что приводит к кипению жидкой фазы и повышению давления в нем. Пламя нагревает стенки сосуда и ослабляет их первоначальную прочность вследствие неравномерного прогрева поверхности, что, как правило, приводит к разрушению сосуда. При этом пары от мгновенного испарения жидкости зажигаются и образуется «огненный шар».
При пожаре сжиженный газ, выходящий из баллона, может гореть в паровой, жидкой и парожидкостной фазах, каждая из которых имеет свою температуру горения. Характер истечения газа из баллона можно определить по цвету и виду пламени: в паровой фазе газ горит светло-желтым пламенем; в жидкой фазе пламя ярко-оранжевое с выделением сажи; в парожидкостной фазе горение происходит с периодически меняющейся высотой пламени. Данные признаки видимого пламени являются косвенными характеристиками разгерметизации баллона с бытовым газом и чреваты взрывом.
Газ пропан-бутан, используемый в быту для получения тепловой энергии, из-за отсутствия контроля в ходе эксплуатации могут привести к удушью, отравлению, взрыву. Поэтому необходимо знать и неукоснительно соблюдать правила пользования газовыми приборами, колонками, печами и уход за ними. Чтобы газ остался только добрым помощником, помните, что категорически запрещается: пользоваться газовыми приборами при отсутствии тяги в вентканале; оставлять без присмотра включенные газовые приборы; допускать к пользованию газовыми приборами детей в возрасте менее 13 лет, а также лиц, не прошедших инструктаж; самовольно переносить и ремонтировать газобаллонные установки.
P.S.
Eсли Вы сочли статью полезной для Вас, то в качестве благодарности- КЛИКНИТЕ на этой страничке СПРАВА вверху (над большой стрелкой) НА РЕКЛАМУ.
sandra-dianna.blogspot.com
Как сжижают газ
Как сжижают газ
- Опубликовано: 31.12.2016 11:34
Газ – это одно из трех стандартных агрегатных состояний вещества. Свойство, которое характеризует любое вещество в состоянии газа – это способность занимать весь объем отведенного газу пространства, со временем равномерно распространяясь по всему доступному объему. Сжиженный природный газ – это вещество с тем же самым составом (в случае природного газа мы говорим про метан – СН4), но в другом агрегатном состоянии. Мы имеем жидкость вместо газа. Итак, как же происходит процесс сжижения метана, пропана и других газов?
Получение сжиженного газа возможно двумя способами:
- сжижение любого газа происходит методом понижения его температуры ниже уровня температуры кипения;
- процесс сжижения некоторых газов можно провести более дешевыми методами – путем повышения давления.
Хронологически первыми были получены в жидком состоянии такие газы, как углекислый газ, сернистый газ, аммиак. Процесс сжижения этих газов происходил при повышении давления и нормальной комнатной температуре. Газы, которые были сжижены далее – пропан, бутан, этан и другие – также проходили процедуру сжижения с повышением давления. Однако дальше выяснилось, что сжижение газа при компрессорным методом работает не всех газов – природный газ не превращается в сжиженный метан при повышении давления.
Далее было установлено, что возможно получение газа в жидком состоянии абсолютно для всех известных групп газов, однако процесс сжижения определенного газа не даст результата, если этот газ не охлажден до уровня ниже критической температуры. Если температура кипения – это температура, при которой вещество полностью переходит из состояния газа в состояние жидкости, то критическая температура – это уровень, при котором переход из состояния газа возможен при достижении определенного давления. Именно таким является процесс получения сжиженного природного газа – охлаждение до критической температуры -82,5оС (при температуре кипения метана в -161,5оС) и повышение давления газа.
Сжижение газа помогает решить вопрос с его хранением и транспортировкой (хранение жидкости более удобно, чем хранение газа, и не требует полностью герметичного помещения) – объем природного газа в жидком состоянии меньше в 600 раз, чем то пространство, которое занимает то же количество газа в обычном виде. Получение сжиженного газа относится к началу ХХ века, когда для его удобной транспортировки впервые была применена технология повышения давления. Однако развитию применения такого газа помешало применение технологии трубопроводной доставки, пришедшей из нефтяной промышленности.
Сжиженный метан и пропан.
Получение сжиженного метана невозможно через повышение давления при комнатной температуре, поэтому для хранения природного газа в жидком состоянии используются криогенные технологии, позволяющие поддерживать температуру ниже уровня испарения газа. Дороговизна применения технологий по хранению и транспортировке сжиженного метана сказывается на ограничении популярности СПГ в сравнении с трубопроводным газом. Использование сжиженного метана в качестве топлива требует оборудования для сжижения газа, танкеров, позволяющих поддерживать необходимую низкую температуру, терминалов по разжижению СПГ.
В свою очередь, сжиженный пропан может быть получен путем повышения давления. В газгольдерах и баллонах хранение такого газа происходит не в жидком, а в обычном виде – в любой емкости для СУГ пропан-бутановая смесь существует в жидком и газообразном состоянии одновременно (и именно та часть смеси, которая находится в обычном состоянии, подается в трубопровод к газовому котлу).
В этом состоит преимущество пропан-бутана перед сжиженным метаном – для хранения и транспортировки пропан-бутана нужна только емкость, выдерживающая внутреннее давление.
gazekoset.ru
Свойства сжиженного газа, используемого для отопления
Состав газа, применяемого в отоплении домов, регламентируется по ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия».
Данный документ допускает использование для отопления домов и газовых плит смесь пропана и бутана. В зависимости от времени года используют летнюю и зимнюю смесь. Разница между ними в соотношении пропана и бутана. Т.к. бутан имеет более высокую температуру испарения, при температуре ниже ноля он остается в жидкой фазе и не испаряется. Происходит забутанивание газгольдера. С каждой последующей заправкой количество бутана увеличивается, пока в емкости не останется один бутан. В летнее время лучше использовать смесь, где бутана больше. В летнее время температура выше и при большом количестве пропана может значительно вырасти давление в газгольдере.
Значение летнего и зимнего газа для автономной газификации по ГОСТу сильно преувеличенно. При правильном монтаже, газгольдеры находятся глубоко под землей, где и зимой и летом температура приблизительно одинаковая и пропорция пропана к бутану не так важна.
Температурное расширение сжиженного газа в 12 раз больше, чем у воды. Поэтому максимальная заправка газгольдера не должна превышать 85% от его объема.
| Показатель | Пропан | Бутан | Бензин |
|---|---|---|---|
| Молекулярная масса | 44,10 | 58,12 | 114,20 |
|
Плотность жидкой фазы при нормальных условиях, кг/м3 |
510 | 580 | 720 |
| Плотность газовой фазы, кг/м3 | |||
| при нормальных условиях | 2,019 | 2,703 | – |
| при температуре 15°С | 1,9 | 2,550 | – |
| Удельная теплота испарения, кДж/кг | 484,5 | 395,0 | 397,5 |
| Теплота сгорания низшая | |||
| в жидком состоянии, МДж/л | 65,6 | 26,4 | 62,7 |
| в газообразном состоянии, МДж/кг | 45,9 | 45,4 | 48,7 |
| в газообразном состоянии, МДж/м3 | 85,6 | 111,6 | 213,2 |
| Октановое число | 120 | 93 | 72-98 |
|
Пределы воспламеняемости в смеси с воздухом при нормальных условиях, % |
2,1-9,5 | 1,5-8,5 | 1,0-6,0 |
| Температура самовоспламенения, °С | 466 | 405 | 255-370 |
|
Теоретически необходимое для сгорания 1 м3 газа количество воздуха, м3 |
23,8 | 30,94 | 14,7 |
| Коэффициент объемного расширения жидкой фракции, % на 1°С | 0,003 | 0,002 | – |
| Температура кипения при давлении 1 бар, °С | -42,1 | -0,5 |
+98…104 (50%-я точка) |
Один литр сжиженного газа при стандартных условиях испаряется в 250 литров парообразного. В атмосфере газ опускается в низ, т.к. его плотность в 1.5 раза выше, чем у воздуха. На этот факт следует обратить внимание при установке газового сигнализатора. Также опасность заключается в том, что сверху запах газа может не ощущаться.
www.remgaz.com
Физико-химические свойства сжиженного природного газа (СПГ)
Одна из основных страниц сайта уже содержит основные свойства сжиженного природного газа. В качестве дополнения здесь приводится некоторая более детальная информация. Напомним, что СПГ – это криогенная жидкость, являющаяся смесью углеводородов ряда С1-С4 с содержанием метана более 80%. Количество углеводородов ряда С5-С8 в составе сжиженного природного газа допустимо, но ограничено долями процента и должно контролироваться, так как их повышенное содержание будет приводить к запарафиниванию поверхности криогенных технологических узлов.
| Компонентный состав сжиженного природного газа | ||||
| Источник: dolgikh.com | ||||
| Показатель | Норма, % | |||
| Объемная доля метана | 92±6 | |||
| Объемная доля этана | 4±3 | |||
| Объемная доля пропана и более тяжелых углеводородов | 2,5±2,5 | |||
| Объемная доля азота | 1,5±1,5 | |||
| Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы | не более 0,005 | |||
| Типичный состав СПГ различных производителей | ||||||
| Источник: Oil&Gas Journal | ||||||
| Производители СПГ | Мольные доли фракций, % | |||||
| Метан | Этан | Пропан | Бутаны | Пентаны | ||
| Das Island, Абу Даби | 87,10 | 11,40 | 1,27 | 0,14 | 0,00 | |
| Whintnell Bay, Австралия | 87,80 | 8,30 | 2,98 | 0,88 | 0,00 | |
| Bintulu, Малайзия | 91,20 | 4,28 | 2,87 | 1,36 | 0,01 | |
| Arun, Индонезия | 89,20 | 8,58 | 1,67 | 0,51 | 0,02 | |
| Lumut, Бруней | 89,40 | 6,30 | 2,80 | 1,30 | 0,00 | |
| Bontang, Индонезия | 90,60 | 6,00 | 2,48 | 0,82 | 0,01 | |
| Ras Laffan, Катар | 89,60 | 6,25 | 2,19 | 1,07 | 0,04 | |
Физические свойства СПГ
Физические свойства сжиженного природного газа зависят от компонентного состава и от давления. Например, для плотности в различных источниках указываются следующие диапазоны значений: 370-430, 430-470, 410-500, 400-420 кг/м3. В нижеследующей таблице отражены изменения плотности и температуры кипения СПГ в зависимости от различных значений избыточного давления и компонентного состава газа.
| Зависимость плотности и температуры кипения СПГ от состава газа и избыточного давления | ||||
| Источник: dolgikh.com | ||||
| Давление, МПа | Состав, % метана | Молекулярная масса, кг/кг·моль | Плотность, кг/м куб. | Температура кипения, °C |
| 0,5 | 97 | 16,7 | 392 | –135 |
| 80 | 20,9 | 459 | –132 | |
| 0,0 | 97 | 16,7 | 422 | –162 |
| 80 | 20,9 | 495 | –160 | |
Основные физические характеристики сжиженного газа
- Температура кипения при атмосферном давлении: –162°C
- Плотность сжиженного газа при атмосферном давлении: 420 кг/м3
- Низшая теплота сгорания (при 0°C и 101,325 КПа): 35,2 МДж/м3(или 11500 ккал/кг)
- Пределы воспламенения при газификации: 4…16% (объемных)
- Минимальная температура воспламенения газовоздушной смеси: 557°C (830 К)
В процессе регазификации СПГ из одного объема жидкости при стандартных условиях (21°C, 1 атмосфера) получается около 618 объемов природного газа. Жидкий газ обычно хранится в изотермических резервуарах при температуре кипения, которая поддерживается за счет испарения СПГ.
При сжижении природного газа повышается как калорийность газа, получаемого последующей регазификацией, так и самого СПГ. С одной стороны, в процессе сжижения удаляется углекислый газ, а с другой – ШФЛУ, входящая в состав СПГ, повышает калорийность, так как этан, пропан и бутаны обладают большей высшей теплотой сгорания (высшей удельной теплотворной способностью), чем метан (на кубометр газа или на кубометр СПГ; если сравнивать по весу, то выигрыш незначителен). Этот аспект можно учесть, проводя экономические расчеты за поставляемый СПГ на калориметрической основе (а не на волюметрической). Для примера, расчеты показывают, что энергетическая ценность СПГ, получаемого из газа нижнего мела месторождений полуострова Ямал, может достигать 23 MBTU/м3 (24,5 ГДж/м3), что на 10% больше, чем для СПГ, получаемого из сухого газа.
Примечание:
Высшая теплотворная способность газа в жидком виде при 15°C:
- Метан – 16,672 ГДж/м3 (рассчитано условно как для идеального газа)
- Этан – 18,459 ГДж/м3
- Пропан – 25,358 ГДж/м3
- n-бутан –28,715 ГДж/м3)
lngas.ru