Природный газ свойства
Природный газ – смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. В стандартных условиях (101,325 кПа и 20 °С) природный газ находится только в газообразном состоянии.
Природный газ находится в земле на глубине от 1000 метров до нескольких километров. Сверхглубокой скважиной недалеко от города Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине. Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное. Таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора. Давление в пласте зависит от глубины его залегания. Практически через каждые 10 м глубины давление в пласте возрастает на 0,1 МПа (1 кгс/см2).
Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин, котельных, ТЭЦ и др. Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например пластмасс.
По сравнению с твердым и жидким топливом природный газ выигрывает по многим параметрам:
− относительная дешевизна, которая объясняется более легким способом добычи и транспортировки;
− высокая теплота сгорания;
− не требуется подготовки топлива к сжиганию;
− отсутствие складских помещений для хранения;
− отсутствие золы и выноса твердых частичек в атмосферу;
− облегчаются условия автоматизации рабочих процессов.
Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — 82-98 %. В состав природного газа могут также входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10),
а также другие не углеводородные вещества: водород (H2), сероводород (H2S), диоксид углерода (СО2), азот (N2), гелий (Не). Примеси тяжелых углеводородов изменяют свойства природного газа: повышают его плотность, снижают температуру воспламенения (НКПВ), а следовательно и допустимое объемное содержание газа в воздухе рабочей зоны, при значительном их содержании в газе придают ему запах бензина, снижают минимальную энергию зажигания.
Концентрационные границы воспламенения (взрыва) природного газа» находятся в диапазоне 4,4 – 17 %.
Предельно-допустимая разовая концентрация природного газа в воздухе рабочей зоны при проведении газоопасных работ – 1%.
Если природный газ очищен в соответствии с требованиями ОСТ 51.81-82 «Газы горючие природные подаваемые в магистральные газопроводы», то его свойства мало отличаются от свойств метана.
Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан — третий по распространённости газ вселенной, после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удалённых от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило, не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения.
Метан (СН4) – бесцветный нетоксичный газ без запаха и вкуса. В состав метана входит 75 % углерода и 25 % водорода. Величина, рассчитываемая отношением массы вещества к его же объему, называется плотностью вещества, масса 1 м3 метана равна 0,717 кг. При атмосферном давлении и температуре - 162 °С метан сжижается и его объем уменьшается почти в 600 раз. Поэтому сжиженный природный газ является перспективным энергоносителем для многих отраслей народного хозяйства.
Плотность метана при нормальных условиях (0°С и 0,1 МПа, т.е. 760 мм рт. ст.) Pм = 0,73 кг/м3. Плотность воздуха при тех же условиях Pв = 1,293 кг/м3. Таким образом, Метана легче воздуха примерно в 1,8 раза, поэтому при утечке он не собирается в низинах, а поднимается вверх.
Проникновение в помещение более 20 % газа может привести к удушью, а при наличии его в закрытом объеме от 5% до 15 % может вызвать взрыв газовоздушной смеси. При содержании его от 15% до 80% горит от источника воспламенения.
Температура самовоспламенения Метана tвоспл = 645°С. Это означает, что любая смесь газа с воздухом после нагревания до этой температуры воспламенится сама без источника зажигания и будет гореть.
По санитарным нормам относится к 4 классу опасности (малоопасные вредные вещества), предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны – 300 мг/м3.
Из-за возможных утечек через неплотности в соединениях газопровода и в местах присоединения арматуры использование природного газа требует особой внимательности и осторожности.
Для того чтобы определить утечки газа, подаваемого для бытового потребления, его одорируют (т.е. придают ему специфический запах). Проведение одоризации осуществляется путем использования этилмеркаптана (C2H5SH). Норма одоризации 16 г на 1000 м3 газа.
Для защиты органов дыхания от удушья должны применяться шланговые или кислородно-изолирующие противогазы или воздушные изолирующие аппараты. Использование фильтрующих противогазов запрещается.
Применение аварийных самоспасателей
S-Cap-Air производства MSA.
1.1. Аппарат изолирующего типа предназначен для защиты органов дыхания и зрения неподготовленного пользователя при эвакуации из зданий и сооружений с непригодной для дыхания газовой средой.
1.2. Аппарат не предназначен для эвакуации из-под воды.
1.3. Аппарат не может использоваться в спасательных операциях при пожаре, либо при тушении пожара.
1.4. Аппаратом должны пользоваться только взрослые люди, в нормальном психическом и физиологическом состоянии.
1.5. Пользователи аппарата должны пройти полное обучение о порядке его использования, а также внимательно прочитать и усвоить данную инструкцию до применения.
1.6. Всегда убеждайтесь, что протяженность пути эвакуации из помещения соответствует указанной на аппарате длительности его работы.
1.7. При повреждении чеки аппарат должен быть проверен, дозаправлен (при необходимости), а чека должна быть установлена заново.
1.8. Обслуживание и испытания аппаратов может производить только организация, имеющая сертификат MSA.
2. Техническое описание.
2.1. S-Cap-Air представляет собой дыхательный аппарат сжатого воздуха, предназначенный для эвакуации из помещений (зон) с непригодной для дыхания средой.
Внимание! S-Cap-Air использовать ТОЛЬКО ДЛЯ ЭВАКУАЦИИ в аварийных ситуациях.
2.2. Время работы аппарата: с объемом баллона 2л/200 бар -10 минут, а с объемом баллона 3л/200 бар - 15 минут.
2.3. В результате простой операции по приведению в действие аппарата поток чистого воздуха начинает поступать из стального ресивера в мягкий капюшон, который также просто надевается на голову без какой-либо настройки и позволяет защитить даже людей, носящих бороду или очки.
2.4. Запас сжатого воздуха хранится в баллоне, который закреплен в сумке. Манометр, указывающий давление в баллоне виден через прозрачное окно сумки (если баллон правильно там размещен). На сумке также нанесены пиктограммы-инструкции по применению и время работы аппарата.
2.5. Конструкция вентиля-регулятора, установленного на баллоне, позволяет приводить аппарат в действие одним движением. При вытягивании из сумки пускового ремня на вентиле-регуляторе выдергивается пусковая чека, соединенная с ремнем карабином, разрывается пломба на замке сумки, сумка открывается на величину достаточную для выемки капюшона и в капюшон начинает поступать свежий воздух.
Внимание! В случае, если чека осталась на месте и аппарат не включился штатным образом - полностью открыть вентиль-регулятор вручную поворотом его крышки против часовой стрелки.
2.6. В комплект капюшона входят сам капюшон, выполненный из ярко желтого эластичного материала, внутренняя маска, индикатор заряда (расхода) воздуха, находящийся в поле зрения пользователя и шланг для подачи воздуха.
3. Уход.
3.1. Если аппарат изымался с места его хранения, но не использовался:
· Проверить аппарат на предмет наличия каких-либо признаков повреждения. Поврежденные части должны быть заменены, либо отправлены на ремонт в сервисный центр.
· Убедитесь, что баллон полностью заряжен (по манометру), а пломба на замке-молнии установлена.
· Если необходимо очистите сумку от загрязнений.
· Верните аппарат на место его хранения.
3.2. Если аппарат использовался:
· Отсоедините шланг и капюшон от вентиля-регулятора.
· Очистите внутренние и наружные поверхности капюшона влажной ветошью без бахромы, а затем, смоченной обеззараживающим составом. Протрите поверхности насухо.
· Очистите внутреннюю маску капюшона с использованием мягкого дезинфицирующего состава.
· Просушите на воздухе, избегая прямого солнечного излучения или сильного нагрева.
· Произведите перезарядку баллона сжатого воздуха.
· Упакуйте аппарат в соответствие с требованиями настоящей инструкции.
· Верните аппарат на место его хранения.
4. Зарядка баллона.
Примечание! Используемый для заряда воздух должен соответствовать нормам EN 12021 или USCGA уровня D и лучше.
4.1. Разорвите пломбу на сумке (если необходимо) и полностью расстегните молнию.
4.2. Обеспечьте доступ к вентилю-регулятору и убедитесь, что пусковая чека установлена и правильно ориентирована (головка установленной чеки должна быть обращена в сторону штуцера выхода воздуха) при плотно закрытом состоянии вентиля.
4.3. Выверните пластиковую заглушку из зарядного отверстия вентиля (противоположная сторона штуцеры выхода воздуха).
4.4. Подключите любое походящее зарядное устройство и зарядите баллон до давления 207 bar (211 кг/см2).
4.5. Когда в баллоне будет необходимое давление, закройте вентиль подачи воздуха от зарядного устройства и сбросьте давление из подключающих коммуникаций. Откройте вентиль регулятор, повернув его крышку против часовой стрелки, пока не пойдет воздух, затем немедленно закройте его до момента прекращения выхода воздуха (продувка). Теперь доверните вентиль на закрытие еще на 45º±15º. Проверьте еще раз положение пусковой чеки (см. п.4.2) Если чека установлена неверно, кратковременно ослабьте крышку вентиля (открыть), выньте чеку, установите её правильно и закройте вентиль как указано выше (довернуть на 45º±15º).
Примечание. Дозакрытие вентиля на указанный угол необходимо для обеспечения гарантированной плотности его закрытия и сохранения заряда воздуха на длительный период времени. Однако превышение рекомендуемого угла дозакрытия вентиля может привести к чрезмерному защемлению пусковой чеки и затруднению при её выдергивании при пуске аппарата в работу.
4.6. Проверьте давление в баллоне, при необходимости дозарядите. Обычно, это не требуется.
4.7. Отключите зарядное устройство и все подключенное оборудование. Стрелка манометра на баллоне должна располагаться чётко в зеленом секторе шкалы.
4.8. Установите на место защитный колпачок на зарядное отверстие вентиля-регулятора.
4.9. Упакуйте аппарат, как указано ниже.
5. Упаковка. Подготовка к применению.
5.1. После зарядки баллона, подключить шланг подачи воздуха с капюшоном и уложить в сумке следующим образом – шланг от вентиля-регулятора укладывается вдоль баллона в направлении днища, затем обратно к вентилю, где и укладывается капюшон. При правильной укладке капюшон не достаёт до вентиля-регулятора.
5.2. Подсоединить карабин пускового ремня к ушку пусковой чеки на вентиле-регуляторе. Проверить, что пусковой ремень не спутан, ничем не защемлен и уложен сверху сложенного капюшона.
5.3. Контролируя, чтобы ничего не попало в замок-молнию застегнуть его до тех пор, пока бегунок замка не пройдет участок без зубьев. При этом, петля пускового ремня должна остаться снаружи сумки.
5.4. Проверьте, что манометр на баллоне виден через смотровое окно сумки (капюшон виден быть не должен).
5.5. Продеть клапан на замке сумки через петлю пускового ремня и опломбировать его в таком положении через имеющиеся отверстия. Пломбирование должно быть выполнено способом, позволяющим разорвать пломбу при вытягивании пускового ремня за его петлю (следует использовать находящиеся в пакете с описанием пластиковые пломбы). Теперь аппарат в состоянии готовности к использованию (при вытягивании ремня рвется пломба на клапане замка, вытягивается пусковая чека из вентиля-регулятора и из баллона начинает поступать воздух).
6. Контроль за состоянием самоспасателей.
6.1. Самоспасатели, подготовленные к применению, должны осматриваться ежедневно.
6.2. При осмотре проверить, что:
· показания манометра на баллоне соответствуют полному заряду;
· сумка чистая и не имеет повреждений;
· пломба на месте и не повреждена;
· разрывной язычок должен быть зафиксирован;
· доступ к месту хранения самоспасателей не загроможден.
7. Ежегодный осмотр, контроль состояния.
7.1. Визуальному осмотру должны быть подвержены:
· сумка, ремни и пусковой механизм;
· воздушный шланг и уплотнительные кольца – подлежат замене шланги, потерявшие эластичность, кольца в соединении между вентилем и шлангом (спецификация MSA поз. 10024118 (10 шт.);
· капюшон, манжета и внутренняя маска; раз в три года необходимо менять запорный диск дыхательного клапана внутренней маски (спецификация MSA поз. D2055 749 (10 шт.);
· вентиль-регулятор первой ступени и манометр;
· баллон – проверить, что баллон освидетельствован в соответствие с требованиями НТД в области эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
8. Функциональные проверки.
В дополнение к ежегодному визуальному осмотру необходимо произвести проверку работоспособности аппарата. Для этого аппарат приводится в рабочее состояние, фиксируется время его работы до полного разряда (норма 15 мин.), показания индикатора расхода воздуха (заряда), его переключение через 15 минут на красный цвет, и показания манометра.
9. Указания мер безопасности.
9.1. В составе готового к применению аппарата находится баллон со сжатым воздухом под давлением около 220 кг/см2, поэтому запрещается:
· бросать аппарат;
· прилагать какие-либо усилия к вентилю-регулятору (например, при транспортировке);
· разбирать аппарат для ревизии и с другой целью при наличии в баллоне избыточного давления.
9.2. Аппарат должен размещаться в помещениях на расстоянии не менее 1 м. от радиаторов отопления и других отопительных приборов.
9.3. Обслуживание аппарата, связанное с зарядкой, ревизией вентиля-регулятора и перезаправкой должно проводиться лицами, прошедшими обучение и аттестацию по «ПУ и БЭ сосудов, работающих под давлением», инструкциям заводов-изготовителей и настоящей инструкции.
9.4. Условия хранения аппарата – температура среды от +5 до +40ºС, относительная влажность до 85% при температуре +25ºС.
