+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Давление сжиженного газа


Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения

Это природный газ, искусственно сжиженный  путем охлаждения до −160 °C

ИА Neftegaz.RU. Сжиженный природный газ (СПГ) - природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.
На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C.
В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.
Для использования подвергается испарению до исходного состояния.
При сгорании паров образуется диоксид углерода( углекислый газ, CO2) и водяной пар.

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.
СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.
При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Перевод 1 тонны СПГ в кубометры (м3).

1 тонна СПГ - это примерно 1,38 тыс м3 природного газа после регазификации.
Примерно - потому что плотность газа и компонентный на разных месторождения разная.
Формулу Менделеева - Клайперона никто не отменял.
Кроме метана в состав природного газа могут входить: этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества.
Плотность газа изменяется в интервале 0,68 - 0,85 кг/м³, но зависит не только от состава, но и от давления и температуры в месте расчета плотности газа.
Стандартные условия для температуры и давления – это установленные стандартом физические условия, с которыми соотносят свойства веществ, зависящие от этих условий.

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) устанавливает температуру 20 °C (293,15 K) и абсолютное давление 1 атм (101.325 кПа), и этот стандарт называют нормальной температурой и давлением (NTP).
Плотность компонентов газа сильно различается:

  • Метан - 0,668 кг/м³, 
  • Этан - 1,263 кг/м³, 
  • Пропан - 1,872 кг/м³.
Поэтому, в зависимости от компонентного состава изменяется и количество м 3 газа при переводе из тонн.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. 

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.
Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии - до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

  • конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости,
  • теплообменные процессы: рефрижераторный - с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 - 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м3 газа.

Недостаток технологии дросселирования - низкий коэффициент ожижения - до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

  • каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,
  • цикл с двойным хладагентом - смесью этана и метана,
  • расширительные циклы сжижения.

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа:

  • для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products,
  • технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips,
  • использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях,
  • локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ),
  • использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры,
  • использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

Процесс сжижения газа

Оборудование СПГ-завода

  • установка предварительной очистки и сжижения газа,
  • технологические линии производства СПГ,
  • резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
  • для загрузки на танкеры - газовозы,
  • для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.
Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях (ГРС) при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа):
  • используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.
  • дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.
На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.
При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.
Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.
Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.
Для использования СПГ подвергается регазификации - испарению без присутствия воздуха.
СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ- это процесс, включающий в себя несколько этапов:

  • морской переход танкера - газовоза,
  • автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
  • ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
  • регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия - 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия - 24,2 млрд м³; Алжир - 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония - 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США - 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

Производство СПГ в России

На 2021 г в РФ действует 4 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi - 12,5% и 10% . 

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

2м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания НОВАТЭК, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ - завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок недр нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

В США введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год. 

На европейском газовом рынке началось жесткое противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.

Газ природный сжиженный. Общие характеристики – РТС-тендер


ГОСТ Р 57431-2017
(ИСО 16903:2015)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МКС 75.160.30

Дата введения 2018-01-01

1  ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 "Природный и сжиженные газы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2017 г. N 219-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 16903:2015* "Нефтяная и газовая промышленность. Характеристики СПГ, проектирование и выбор материалов" (ISO 16903:2015 "Petroleum and natural gas industries - Characteristics of LNG, infuencing the design, and material selection", MOD). При этом дополнительные примечания, ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом**.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", "Библиография" и приложении ДА приводятся обычным шрифтом, отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "**" и  остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

    Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Настоящий стандарт устанавливает общие характеристики сжиженного природного газа (СПГ) и криогенных материалов, используемых в индустрии СПГ. Настоящий стандарт также содержит рекомендации по вопросам охраны здоровья и техники безопасности и предназначен для использования в качестве справочного документа при практическом применении других стандартов в области сжиженного природного газа. Стандарт можно использовать в качестве справочного материала при проектировании или эксплуатации установок по производству СПГ.

     
    
 В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
     
     
ГОСТ 30852.19 (МЭК 60079-20:1996) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования
     
     
ГОСТ Р 56352 Нефтяная и газовая промышленность. Производство, хранение и перекачка сжиженного природного газа. Общие требования безопасности
     
     
ГОСТ Р 56719 Газ горючий природный сжиженный. Отбор проб
     
   
  Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 отпарной газ (boil-off gas): Газ, образующийся при производстве, хранении и транспортировании сжиженного природного газа.

3.2 конденсат (condensate): Углеводородная жидкость, конденсирующаяся из природного газа и состоящая в основном из пентанов ()

 и более тяжелых компонентов.

Примечание - В конденсате содержится некоторое количество растворенного пропана и бутана.

3.3 сжиженный природный газ [liquefied natural gas (LNG)]: Криогенная жидкость без цвета и запаха, состоящая в основном из метана, которая может содержать небольшие количества этана, пропана, бутана, азота и других компонентов, присутствующих в природном газе.

3.4 сжиженные углеводородные газы [liquefied petroleum gas (LPG)]: Углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных значениях температуры и давления, но легко переходящие в жидкое состояние при небольшом избыточном давлении при нормальной температуре, например пропан и бутаны.

3.5 газовый конденсат [natural gas liquids (NGL)]: Жидкая смесь углеводородов, выделяемая из сырого природного газа и содержащая этан, пропан, бутаны, пентаны и газовый бензин.

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВРПВЖ (BLEVE) - взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости;

СУГ (LPG) - сжиженные углеводородные газы;

КАР (QRA) - количественный анализ рисков;

МФП (RPT) - мгновенный фазовый переход;

ППЭИ (SEP) - поверхностная плотность энергии излучения;

СПГ (LNG) - сжиженный природный газ.

5.1 Общие положения

Персонал, работающий с СПГ, должен быть ознакомлен с характеристиками природного газа в сжиженном и газообразном состояниях.

Потенциальная опасность при обращении с СПГ главным образом обусловлена тремя его важными свойствами:

a) СПГ - криогенная жидкость. При атмосферном давлении, в зависимости от состава, СПГ кипит при температуре приблизительно минус 160°C. При этой температуре пары СПГ имеют большую плотность, чем окружающий воздух;

b) очень небольшие объемы жидкости превращаются в большие объемы газа. Из одного объема СПГ образуется примерно 600 объемов газа;

c) природный газ, как и другие газообразные углеводороды, является легковоспламеняющимся веществом. В условиях окружающей среды концентрационные пределы воспламенения смеси паров СПГ с воздухом составляют приблизительно от 5% до 15% по объему газа. При накапливании газа в замкнутом пространстве воспламенение может привести к детонации и ударной волне вследствие избыточного давления.

Примечание - В Российской Федерации в соответствии с ГОСТ 30852.19 установлены значения концентрационных пределов воспламенения природного газа в смесях с воздухом: 4,4% об. (нижний) и 17,0% об. (верхний).

В настоящем стандарте приведены свойства СПГ и потенциально опасные факторы при обращении с ним. При оценке потенциально опасных факторов объекта СПГ проектировщики должны учитывать опасности всех производственных циклов. Часто источником основной опасности является не собственно СПГ, а другие факторы, связанные с производством СПГ, такие как криогенное оборудование завода по сжижению газа или высокое давление газа на выходе установок регазификации.

5.2 Свойства СПГ
     

    5.2.1 Состав

СПГ является смесью углеводородов, состоящей преимущественно из метана, которая также содержит этан, пропан, азот и другие компоненты, обычно присутствующие в природном газе.

Физические и термодинамические свойства метана и других компонентов природного газа можно найти в справочной литературе и программах для термодинамических вычислений. Несмотря на то, что основным компонентом СПГ является метан, для вычисления характеристик СПГ не следует использовать параметры чистого метана. При отборе проб СПГ (см. ГОСТ Р 56719) необходимо принимать специальные меры для получения представительных проб в целях исключения недостоверных результатов анализа из-за испарения летучих компонентов.

Широко применяется метод отбора проб малого потока СПГ с непрерывным испарением при помощи специального устройства (испарителя), которое предназначено для обеспечения представительности пробы регазифицированного СПГ без фракционирования.

Другой метод - отбор пробы непосредственно из установки регазификации СПГ. Отобранные пробы затем анализируют с помощью обычных методов газовой хроматографии, например по стандартам [1] или [2].

5.2.2 Плотность

Плотность СПГ зависит от его компонентного состава и обычно колеблется в диапазоне от 430 до 470 кг/м, но в отдельных случаях может достигать 520 кг/м. Плотность СПГ зависит от температуры жидкости с градиентом температуры примерно 1,4 кг/(м·К).

Плотность может быть измерена непосредственно, но, как правило, ее вычисляют по составу газа, определенному методом газовой хроматографии. Для определения плотности СПГ рекомендуется использовать метод по стандарту [3].

Примечание - Указанный метод известен как пересмотренный метод Клозека - Мак-Кинли.

________________

Klosek, J., and McKinley, С., Densities of liquefied natural gas and of the low molecular weight hydrocarbons, Proceedings of 1st International Conference on LNG, 1968 (Плотность сжиженного природного газа и углеводородов с низким молекулярным весом, труды 1-й Международной конференции по СПГ, 1968).

5.2.3 Температура

В зависимости от компонентного состава СПГ имеет температуру кипения в диапазоне от минус 166°C до минус 157°C при атмосферном давлении. Изменение температуры кипения СПГ в зависимости от давления составляет примерно 1,25·10°C/Па. Температуру СПГ обычно измеряют с помощью медь/медь-никелевых термопар или платиновых термометров сопротивления, например, приведенных в стандарте [4].

5.2.4 Вязкость

Вязкость СПГ зависит от состава и обычно находится в диапазоне от 1,0·10 до 2,0·10 П при температуре минус 160°C, что составляет от 1/10 до 1/5 вязкости воды. Вязкость СПГ также зависит от температуры жидкости.

5.2.5 Примеры сжиженных природных газов

Три примера типичных СПГ приведены в таблице 1 (значения физико-химических характеристик получены путем моделирования).

Таблица 1 - Примеры сжиженных природных газов

Свойства при температуре кипения при нормальном давлении

СПГ1

СПГ 2

СПГ 3

Молярная доля, %:

0,13

1,79

0,36

99,8

93,90

87,20

0,07

3,26

8,61

-

0,69

2,74

изо-

-

0,12

0,42

н-

-

0,15

0,65

-

0,09

0,02

Молекулярная масса, кг/моль

16,07

17,07

18,52

Температура кипения, °C

-161,9

-166,5

-161,3

Плотность, кг/м

422

448,8

468,7

Объем газа, получаемый из 1 м СПГ при 0°C и 101,35 кПа, м/м

588

590

568

Объем газа, получаемый из 1 т СПГ при 0,0°C и 101,325 кПа, м/10 кг

1392

1314

1211

Массовая скрытая теплота парообразования, КДж/кг

525,6

679,5

675,5

Высшая теплота сгорания, МДж/м

37,75

38,76

42,59

Примечание - В Российской Федерации приняты стандартные условия измерения объема газа: температура 20,0°C и давление 101,325 кПа и для приведения к этим условиям значения объемов газа, указанные в таблице 1, необходимо умножить на 0,9313.

5.3 Физические свойства
     

    5.3.1 Физические свойства отпарного газа

СПГ хранят в кипящем состоянии в теплоизолированных резервуарах большой вместимости. Любой приток тепла извне вызывает испарение части СПГ в газовую фазу. Испарившийся при этом газ называют отпарным газом. Состав отпарного газа зависит от состава СПГ. Например, отпарной газ может содержать 20% азота, 80% метана, а также следы этана; содержание азота в отпарном газе может быть примерно в двадцать раз выше, чем в СПГ.

Поскольку в газовую фазу испаряются преимущественно азот и метан, оставшаяся жидкость содержит большую часть высших углеводородов. Отпарные газы при температуре ниже минус 113°C - для чистого метана и минус 85°C - для смеси 80% метана и 20% азота будут тяжелее окружающего воздуха. При нормальных условиях плотность отпарных газов составляет примерно 0,6 плотности воздуха.

5.3.2 Мгновенное испарение

Как в случае любого находящегося под давлением флюида, при снижении давления СПГ ниже значения, при котором происходит его кипение, например при прохождении через клапан, некоторое количество СПГ испаряется, и его температура падает до новой точки кипения при данном давлении. Такой процесс известен как мгновенное испарение. Поскольку СПГ является многокомпонентной смесью, составы мгновенно испарившегося газа и оставшейся жидкости отличаются по причинам, приведенным в 5.3.1.

Например, при падении давления на 10 Па мгновенное испарение 1 м СПГ при температуре кипения, соответствующей давлению в диапазоне от 1·10 Па до 2·10 Па, приводит к выбросу примерно 0,4 кг газа. Более точное вычисление количества и состава жидких и газообразных продуктов мгновенного испарения многокомпонентных жидких сред, таких как СПГ, является сложной задачей. Для таких вычислений следует использовать надежные компьютерные программы термодинамических вычислений или программные комплексы технологического моделирования, содержащие соответствующую базу данных.

5.3.3 Разлив сжиженного природного газа

При попадании СПГ на землю (при аварийном разливе) сначала происходит интенсивное кипение, затем скорость испарения СПГ быстро падает до постоянного значения, которое определяется тепловыми свойствами грунта и притоком тепла, получаемого от окружающего воздуха. Скорость испарения СПГ может быть снижена за счет использования теплоизолированных поверхностей в местах возможных утечек. Скорость испарения СПГ с поверхностей разных материалов приведена в таблице 2. Значения приведены в качестве примера и должны быть проверены при их использовании для количественного анализа рисков (КАР) или проектирования.

Таблица 2 - Скорость испарения СПГ

Материал

Скорость испарения СПГ с единицы поверхности через 60 с, кг/(м·ч)

Щебень

480

Мокрый песок

240

Сухой песок

195

Вода

600

Обычный (стандартный) бетон

130

Легкий коллоидный бетон

65

При разливе СПГ небольшие объемы жидкости превращаются в значительные объемы газа, при этом из одного объема жидкости в условиях окружающей среды образуется приблизительно 600 объемов газа (см. таблицу 1).

Когда разлив происходит на поверхности воды, конвекция в воде настолько интенсивна, что скорость испарения, отнесенная к площади поверхности, остается постоянной. Площадь разлива СПГ будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока скорость испарения жидкости не станет равна скорости притока жидкости, прибывающей в результате утечки.

5.3.4 Распространение и рассеяние газовых облаков

Первоначально газ, образующийся в результате испарения СПГ, имеет приблизительно такую же температуру, что и СПГ, и плотность, большую, чем плотность окружающего воздуха. Такой газ в первую очередь под действием силы тяжести будет распространяться по поверхности земли, пока не прогреется в результате поглощения тепла из почвы и перемешивания с окружающим воздухом.

Разбавление теплым воздухом повышает температуру и снижает молекулярную массу паровоздушной смеси. В результате этого облако будет иметь большую плотность, чем окружающий воздух, до тех пор, пока не будет разбавлено значительно ниже концентрационного предела воспламенения. Но при высоком содержании воды в атмосфере (высокая влажность и температура) может произойти конденсация воды при смешивании с холодными парами СПГ и разогревание смеси, при котором она станет легче воздуха и облако поднимется. Расширение и рассеяние облака паров при разливе СПГ являются достаточно сложными физическими явлениями и обычно могут быть теоретически вычислены с помощью компьютерного моделирования. Указанное моделирование должно быть проведено только специализированной организацией.

После разлива СПГ образуется "туман", вызванный конденсацией водяного пара в окружающем воздухе. Возможность наблюдения "тумана" (днем и при отсутствии естественного природного тумана) полезна для определения направления перемещения облака испарившегося СПГ, т.к. позволяет оценить опасность воспламенения смеси газа и воздуха.

При утечке из сосудов, работающих под давлением, или трубопроводов СПГ будет распыляться в виде струйных потоков в атмосфере с одновременным дросселированием (расширением) и испарением. Этот процесс сопровождается интенсивным перемешиванием паров СПГ с окружающим воздухом. Первоначально большая часть СПГ в паровом облаке будет содержаться в виде аэрозоля. В результате дальнейшего перемешивания СПГ с воздухом произойдет полное испарение мелких капель жидкости.

5.3.5 Воспламенение

Смесь паров СПГ с воздухом воспламеняется при концентрации паров СПГ в диапазоне от 5% об. до 15% об.

5.3.6 Пожар разлива СПГ

Поверхностная плотность энергии излучения пламени (ППЭИ) горящего участка СПГ диаметром более 10 м достаточно высока. Ее вычисляют по измеренному значению потока излучения и площади пламени. ППЭИ зависит от размера поверхности горения, выбросов дыма и способов измерения. С увеличением площади значение ППЭИ уменьшается.

5.3.7 Распространение и последствия волн давления

В свободном состоянии природный газ горит медленно с низким перепадом давления (менее 5 кПа). Давление может повышаться в местах с загроможденным или замкнутым пространством, например в местах с плотно установленным оборудованием или с плотной застройкой.

5.3.8 Меры предосторожности

Природный газ не может быть сжижен путем повышения давления при температуре окружающей среды. Фактически его температура должна быть понижена до температуры ниже минус 80°C, прежде чем он может быть сжижен при каком-либо давлении. Это означает, что присутствие любого количества сжиженного природного газа, например между двумя клапанами или в герметичном резервуаре без выпускного клапана, при нагревании приведет к резкому повышению давления вплоть до разрушения системы герметизации. Все установки и оборудование для СПГ должны быть спроектированы таким образом, чтобы диаметры сбросных отверстий и/или предохранительных клапанов соответствовали объему СПГ в резервуарах.

5.3.9 Ролловер

Термин "ролловер" относится к процессу, при котором в резервуарах для хранения СПГ образуется большое количество газа в течение короткого периода времени. Ролловер приводит к возникновению избыточного давления в резервуаре для хранения СПГ, если не приняты соответствующие меры для предотвращения указанного явления.

В резервуарах для хранения СПГ возможно наличие двух устойчивых слоев или областей, которые образуются, как правило, в результате неполного смешивания СПГ разной плотности - свежего и остатка в емкости.

Внутри слоя плотность жидкости одинакова, но плотность жидкости в нижнем слое резервуара больше плотности жидкости в верхнем слое.

В дальнейшем из-за притока тепла в емкости, тепло- и массообмена между слоями и испарения жидкости с поверхности плотность слоев выравнивается путем самопроизвольного перемешивания.

Такое самопроизвольное перемешивание называется ролловер, и если, как это часто бывает, жидкость в нижней части резервуара становится перегретой относительно давления паровой фазы в емкости СПГ, то ролловер сопровождается резким увеличением скорости испарения. В ряде случаев указанное выделение паров является очень быстрым и мощным. При этом повышение давления в емкости бывает достаточным, чтобы вызвать срабатывание клапанов сброса давления.

Первоначальное предположение заключалось в том, что, когда плотность верхнего слоя превышает плотность нижнего слоя, происходит инверсия (перемещение) слоев, отсюда и название ролловер. Более поздние исследования не подтвердили первоначальное предположение и показали, что при этом происходит интенсивное перемешивание слоев.

Возникновению ролловера, как правило, предшествует период, в течение которого скорость образования отпарного газа значительно ниже обычной. Поэтому следует тщательно контролировать скорость образования отпарного газа, чтобы убедиться, что жидкость не аккумулирует тепло. При подозрении на возникновение ролловера следует обеспечить циркуляцию жидкости в резервуаре для смешивания нижнего и верхнего слоев.

Ролловер можно предотвратить с помощью эффективного управления резервами СПГ. СПГ разных изготовителей, имеющий разный состав, следует хранить в отдельных резервуарах. Если невозможно обеспечить раздельное хранение, должно быть обеспечено хорошее перемешивание при заполнении емкости.

Высокое содержание азота в СПГ, производимом в установках сглаживания пикового потребления, также может вызвать ролловер вскоре после прекращения заполнения емкости вследствие преимущественного испарения азота. Как показывает практика, этот тип ролловера можно предотвратить путем поддержания содержания азота в СПГ менее 1% и при тщательном мониторинге скорости образования отпарного газа.

Таким образом, при подозрении на расслоение следует контролировать плотность СПГ в резервуаре, например, если резервуар заполнен СПГ разных изготовителей. При обнаружении расслоения должны быть приняты меры, снижающие степень риска.

5.3.10 Мгновенный фазовый переход

При контакте двух жидкостей с разными температурами при определенных условиях могут возникать мощные ударные волны. Это явление, называемое мгновенным фазовым переходом (МФП), может произойти при контакте СПГ и воды. Несмотря на то, что при этом не происходит воспламенение, создается волна давления, похожая на взрыв.

МФП в результате разлива СПГ на воду происходят редко и с относительно ограниченными последствиями. Теоретические предположения, согласующиеся с результатами экспериментов, можно обобщить следующим образом.

Когда две жидкости со значительно отличающимися температурами вступают в контакт и температура (в градусах Кельвина) более теплой жидкости в 1,1 раза выше, чем температура кипения более холодной жидкости, повышение температуры последней происходит настолько быстро, что температура поверхностного слоя может превысить температуру спонтанной нуклеации (появление пузырьков в жидкости).

В некоторых случаях такая перегретая жидкость испаряется за очень короткое время по сложному механизму цепной реакции с образованием пара со скоростью ударной волны.

Например, жидкости могут быть приведены в контакт в результате механического повреждения, что вызывает МФП, как было показано в экспериментах с разливом СПГ или жидкого азота на поверхности воды.

Результаты последних исследований позволили лучше понять сущность МФП для количественной оценки степени опасности этого процесса и определения достаточности предпринимаемых мер безопасности.

5.3.11 Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости

Любая жидкость вблизи температуры кипения начинает чрезвычайно быстро испаряться при резком падении давления в системе. Известны случаи, когда самопроизвольный процесс расширения приводил к разрушению резервуаров и разбрасыванию обломков на несколько сотен метров. Указанное явление было названо взрывом расширяющихся паров вскипающей жидкости (ВРПВЖ).

Вероятность ВРПВЖ в установках СПГ крайне мала, поскольку СПГ хранится в резервуарах, которые разгерметизируются уже при достаточно низких давлениях, при этом скорость образования пара незначительна, или для хранения и транспортирования СПГ используют криогенные резервуары высокого давления и трубопроводы в пожарозащищенном исполнении.

6.1 Общие положения

Следующие рекомендации приведены в качестве общего руководства для лиц, проводящих работы при производстве, хранении и транспортировании СПГ, однако в настоящем стандарте не рассматриваются все вопросы безопасности, связанные с его применением, и он не может заменять собой требования национальных или региональных стандартов по безопасности.

6.2 Воздействие холода
     

    6.2.1 Предупреждение

Низкие температуры, характерные для СПГ, могут привести к различным повреждениям открытых частей тела. Воздействие низких температур на организм человека приводит к тяжелым последствиям, если персонал, работающий с СПГ, не защищен соответствующим образом.

6.2.2 Обращение с СПГ, холодовые травмы

Попадание СПГ на открытые участки кожи вызывает образование волдырей, похожих на ожоги. Газ, образующийся из СПГ, также имеет очень низкую температуру и может привести к ожогам. Нежные ткани, в том числе слизистые оболочки глаз, могут быть повреждены даже при кратковременном воздействии такого холодного пара, которое не повреждает кожу лица и рук.

Не следует касаться незащищенными частями тела нетеплоизолированных трубопроводов или емкостей, содержащих СПГ. Очень холодный металл прилипает к коже, которая повреждается при попытке отрыва от поверхности металла.

6.2.3 Обморожение

Резкое или длительное воздействие холодных паров и газов на организм человека вызывает обморожение. Локальная боль, как правило, является признаком обморожения, но иногда боль не ощущается.

6.2.4 Воздействие холода на легкие

Длительное дыхание в чрезвычайно холодной окружающей среде приводит к повреждению легких. Кратковременное воздействие холода может привести к затрудненному дыханию.

6.2.5 Переохлаждение

Опасность переохлаждения возникает даже при температуре до 10°C. Лица, пострадавшие от переохлаждения, должны быть выведены из холодной зоны и быстро согреты в теплой ванне при температуре от 40°C до 42°C. В этих случаях не следует использовать для согревания сухое тепло.

6.2.6 Рекомендуемая защитная одежда

При работе с СПГ для защиты глаз следует использовать защитные маски или специальные очки. При работе с криогенными жидкостями или охлажденными парами следует применять кожаные перчатки. Перчатки должны надеваться и сниматься достаточно легко, чтобы их можно было быстро снять при попадании криогенной жидкости. Даже при использовании перчаток все процедуры с оборудованием, содержащим СПГ, должны проводиться только в течение короткого промежутка времени.

При работе с СПГ следует надевать плотно прилегающие комбинезоны или одежду подобного типа, без карманов или манжет. Брюки следует надевать навыпуск, поверх сапог или ботинок. Перед использованием в закрытом пространстве одежда, на которую попала криогенная жидкость или охлажденные пары, должна быть проветрена на открытом воздухе вдали от источника воспламенения. Персонал, работающий с СПГ, должен знать, что защитная одежда обеспечивает защиту только от случайных брызг, поэтому следует избегать контакта с СПГ.

Примечание - При работе с криогенными горючими жидкостями следует использовать спецодежду из антистатической и огнестойкой ткани.

6.3 Воздействие сжиженного природного газа
     

    6.3.1 Токсичность

СПГ и природный газ не являются токсичными веществами.

Примечание - СПГ и природный газ являются малотоксичными пожаровзрывоопасными продуктами. При работе с СПГ следует учитывать предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, установленные в гигиенических нормативах [5].

6.3.2 Асфиксия

Природный газ обладает только удушающим эффектом. Нормальное содержание кислорода в воздухе составляет 20,9% об., окружающая среда, содержащая менее 18% об. кислорода, оказывает потенциально удушающее воздействие. При высоких концентрациях природного газа может наблюдаться тошнота или головокружение из-за недостатка кислорода. При выходе из зоны с пониженным содержанием кислорода симптомы удушья быстро исчезают. Содержание кислорода и углеводородов в воздухе рабочей зоны, где возможны утечки природного газа, должно постоянно контролироваться.

Даже если содержание кислорода в воздухе рабочей зоны достаточно для нормального дыхания, перед проведением работ следует определять содержание взрывоопасных компонентов. При работах во взрывоопасных зонах следует использовать инструменты только во взрывозащищенном исполнении.

6.4 Требования пожарной безопасности и средства защиты

При обращении с СПГ следует использовать огнетушители порошкового типа (предпочтительно с карбонатом калия). Персонал, работающий с СПГ, должен уметь пользоваться порошковыми огнетушителями при тушении горящих жидкостей. Для снижения теплового излучения при локализации пожара разлития СПГ следует использовать высокократную пену или блоки из пеностекла.

Должны быть доступны источники водоснабжения для охлаждения и получения пены. Не допускается применять воду для тушения пожаров СПГ.

Комплекс противопожарных мер и защиты должен соответствовать требованиям [6], [7] или ГОСТ Р 56352.

Огнетушители должны быть порошкового типа.

6.5 Цвет

Пары СПГ бесцветны. Однако при попадании их в атмосферу будет образовываться белое облако вследствие конденсации влаги из окружающего воздуха.

6.6 Запах

Пары СПГ не имеют запаха.

Примечание - Не обладают запахом пары СПГ, который получен из неодорированного и не содержащего сернистых соединений природного газа.

7.1 Материалы, используемые в индустрии сжиженного природного газа
     

    7.1.1 Общие положения

Большинство материалов, применяемых для производства оборудования, подвержено охрупчиванию при воздействии очень низких температур. В частности, вязкость разрушения для углеродистой стали очень низка при температуре СПГ (минус 160°C). Для материалов, контактирующих с СПГ, должна быть подтверждена устойчивость к хрупкому разрушению.

7.1.2 Материалы, контактирующие со сжиженным природным газом

Материалы, которые не становятся хрупкими при контакте с СПГ, и области их применения приведены в таблице 3. Следует учитывать, что приведенный перечень не является полным.

Таблица 3 - Материалы, используемые в прямом контакте со сжиженным природным газом и области их применения

Наименование

Область применения

Аустенитная нержавеющая сталь

Резервуары, сливные рукава, болты и гайки, трубопроводы и фитинги, насосы, теплообменники

9%-ная никелевая сталь

Резервуары

Никелевые сплавы, ферроникель

Резервуары, болты и гайки

Железоникелевая сталь инвар (36% никеля)

Трубопроводы, резервуары

Алюминиевые сплавы

Резервуары, теплообменники

Медь и медные сплавы

Уплотнения, трущиеся поверхности

Эластомер

Уплотнения, прокладки

Бетон (предварительно напряженный)

Резервуары

Графит

Уплотнения, сальники

Фторэтиленпропилен

Электроизоляция

Политетрафторэтилен (тефлон)

Уплотнения, сальники, опорные поверхности

Политрифторхлорэтилен

Опорные поверхности

Стеллит

Опорные поверхности

Состав стеллита, % масс.: кобальт - 55, хром - 33, вольфрам - 10, углерод - 2.

7.1.3 Материалы, не контактирующие со сжиженным природным газом в нормальных условиях эксплуатации

Основные материалы, применяемые для сооружений, работающих при низких температурах, но не предназначенные для прямого контакта с СПГ при нормальных условиях эксплуатации, приведены в таблице 4. Приведенный перечень не является полным.

Таблица 4 - Материалы, не используемые в контакте с СПГ при обычных условиях эксплуатации

Наименование

Область применения

Низколегированная нержавеющая сталь

Шариковые подшипники

Бетон (предварительно напряженный, армированный)

Резервуары

Коллоидный бетон

Защитная обваловка

Древесина (бальза, клееная фанера, кора пробкового дерева)

Теплоизоляция

Эластомер

Мастика, клей

Стекловата

Теплоизоляция

Вермикулит (вспученная слюда)

Теплоизоляция

Поливинилхлорид

Теплоизоляция

Полистирол

Теплоизоляция

Полиуретан

Теплоизоляция

Полиизоцианурат

Теплоизоляция

Песок

Теплоизоляция

Силикат кальция

Защитная обваловка

Кварц (стекло)

Теплоизоляция

Пеностекло

Теплоизоляция, защитная обваловка

Перлит

Теплоизоляция

7.1.4 Дополнительная информация

В качестве материала для теплообменников часто используют алюминий. Алюминий может контактировать с СПГ при условии, что СПГ не содержит примесей, вызывающих коррозию алюминия, например ртути.

Трубные и пластинчатые теплообменники, так называемые "холодные боксы", на заводах по сжижению природного газа как правило защищают стальным корпусом.

Алюминий также используют для изготовления подвесных крыш внутри резервуаров.

Оборудование и материалы, специально предназначенные для жидкого кислорода или жидкого азота, как правило, также пригодны для СПГ.

Оборудование, предназначенное для СПГ, рассчитанное на высокое давление и соответствующую температуру, должно быть спроектировано с учетом возможного снижения температуры в случае разгерметизации системы.

7.2 Термические напряжения

Наиболее часто криогенное оборудование, используемое в индустрии СПГ, подвергается быстрому охлаждению - от температуры окружающей среды до температуры, характерной для СПГ.

Температурные градиенты, возникающие в процессе охлаждения, вызывают термические напряжения, которые являются кратковременными и циклическими, при этом максимальное напряжение возникает вдоль стенок резервуаров, контактирующих с СПГ. Указанные термические напряжения нарастают с увеличением толщины материала и могут стать существенными при толщине более 10 мм. Для критических точек переходные или ударные напряжения можно вычислить с использованием установленных методов, и они должны быть испытаны на хрупкое разрушение.

Экстремальные температуры на объектах СПГ приводят к значительным тепловым расширениям или сжатиям. Для предотвращения перенапряжений трубопроводы и другие элементы конструкции необходимо располагать с учетом возможных смещений.

Если трубопровод заполнен СПГ частично, температурный градиент от верхней к нижней части трубы может вызывать напряжения изгиба и остаточные деформации, что может привести к разгерметизации, главным образом в местах фланцевых соединений.

Для минимизации изгибов и предотвращения напряжений из-за изменения температуры во всех режимах (охлаждение, нагрев, переходные режимы и др.) должны быть проведены исследования оборудования и трубопроводных систем на гибкость. Испытания на пластичность должны включать все обычные, аварийные и исключительные случаи нагрузки (вес, ветер, снег, землетрясения и др.).

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного национального стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование ссылочного стандарта

ГОСТ Р 56352

NEQ

NFPA 59А "Стандарт по производству, хранению и обращению со сжиженным природным газом (СПГ)"

Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:

- NEQ - неэквивалентные стандарты.

[1]

ISO 6568

Natural gas - Simple analysis by gas chromatography

[2]

ISO 6974

Natural gas - Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography method

[3]

ISO 6578

Refrigerated hydrocarbon liquids - Static measurement - Calculation procedure

[4]

ISO 8310

Refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based liquefied gaseous fuels - General requirements for automatic tank thermometers on board marine carriers and floating storage

[5]

ГН 2.2.5.1313-03
Гигиенические
нормативы

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны

[6]

EN 1473

Installation and equipment for liquefied natural gas - Design of onshore installation

[7]

NFPA 59A

Standard for the production, storage, and handling of liquefied natural gas (LNG)

     

УДК 66-911.33:665.612.3:006.354

МКС 75.160.30

Ключевые слова: сжиженный природный газ, общие характеристики

Пропан

Пропа́н, C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа, как побочная продукция при различных химических реакциях. Сжиженный под давлением горючий углеводородный газ, находящийся в баллоне, именуемый в просторечии «Пропан» в соответствии с надписью на баллоне – на самом деле является смесью пропана и бутана. Верное наименование этого газа – СПБТ – смесь пропано-бутановая техническая.

Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (обладает слабыми наркотическими свойствами). Бесцветный газ без запаха. Очень мало растворим в воде. Точка кипения −42,1 °C. Точка замерзания −188 °C. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 2,1 до 9,5 %. Температура самовоспламенения пропана в воздухе при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) составляет 466 °С. Критическая температура пропана Tкр = 370 К, критическое давление Pкр = 4,27 МПа, критический удельный объем Vкр = 0,0444 м3/кг. Плотность сжатого и сжиженного пропана при 298 K — 0,493 кг/л. Плотность жидкой фазы = 510 кг/м3. 

Бута́н (C4h20) — органическое соединение класса алканов. В химии название используется в основном для обозначения н-бутана. Такое же название имеет смесь н-бутана и его изомера изобутана CH(Ch4)3. Название происходит от корня «бут-» (английское название масляной кислоты — butyric acid) и суффикса «-ан» (принадлежность к алканам). В больших концентрациях ядовит, вдыхание бутана вызывает дисфункцию лёгочно-дыхательного аппарата. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен, малотоксичен, имеет специфический характерный запах, обладает наркотическими свойствами. По степени воздействия на организм газ относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасные) по ГОСТ 12.1.007-76. Вредно воздействует на нервную систему. Бутан — бесцветный горючий газ, со специфическим запахом, при нормальном давлении легко сжижаем от −0,5 °C, замерзает при −138 °C; при повышенном давлении и обычной температуре — легколетучая жидкость. Критическая температура +152 °C, критическое давление 3,797 МПа. Растворимость в воде — 6,1 мг в 100 мл (для н-бутана, при 20 °C), значительно лучше растворяется в органических растворителях). Может образовывать азеотропную смесь с водой при температуре около 100 °C и давлении 10 атм. Плотность жидкой фазы — 580 кг/м3.

Природные и сжиженные углеводородные газы, используемые для коммунально-бытовых нужд, не обладают запахом. Поэтому для обеспечения безопасности при работе с бытовым газом приходится в их содержание добавлять специальные вещества – одоранты. Введение одарантов позволяет обнаруживать утечки в газовых коммуникациях и аппаратах, а также присутствие газов в производственных и жилых помещениях задолго до момента образования их взрывоопасных или токсических концентраций и тем самым повышает безопасность применения газов.Для одоризации газов обычно используют этилмеркаптан; нормы: 16 мг на 1м3 прир. газа; 60 г на 1 т жидкого продукта (при содержании в сжиженном газе пропана до 60%, бутана и др. более 40%), 90 г на 1 т (пропана св. 60%, бутана и др. до 40%). Степень одоризации контролируют химическими, физ.-хим. и органолептич. методами.

Важность газа СПБТ как в быту, так и в промышленности трудно переоценить. СПБТ применяется:

При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях: 

  • в заготовительном производстве;
  • для резки металлолома;
  • для сварки неответственных металлоконструкций.
  • При кровельных работах.
  • Для обогрева производственных помещений в строительстве.
  • Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах).
  • Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности.


В быту:

  • при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
  • для подогрева воды;
  • для сезонного обогрева отдалённых помещений — частных домов, отелей, ферм;
  • для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
  • В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, так как дешевле и экологически безопаснее бензина.

Хранится и перевозится СПБТ в жидком состоянии под давлением в цистернах или металлических баллонах ярко-красного цвета (иногда полимерно-композитных баллонах) емкостью 5,12, 27 и 50литров. Согласно ГОСТ 20448-90 в баллоне составляющая пропана не должна быть меньше 40%. Более точная удельная доля пропана-бутана подбирается поставщиком в зависимости от предполагаемой температуры окружающей среды. Очень часто недобросовестные поставщики, пользуясь достаточно широкими рамками ГОСТа, вынуждают потребителя покупать газ с высоким для зимы содержанием бутана, который в связи с низкой температурой не испаряется полностью из баллона. Заправка такого баллона обходится гораздо дешевле, а значит – прибыль больше. Для контроля качества газовой пропорции потребителю необходимо (при обязательном соблюдении мер безопасности) пробовать выливать небольшое количество газа из баллона на газету на улице при той температуре, при которой предполагается работа баллона. Газ с газеты должен испариться в течении 5-10 минут, не оставляя на ней масляных пятен. В противном случае – газовая смесь не сможет полностью испариться из баллона и баллон не будет израсходован должным образом. Такому потребителю необходимо или договариваться с поставщиком об изменении пропорции пропана-бутана в баллоне, или переходить на газ марки ПТ (пропан технический), что гораздо дороже. Не рекомендуется использовать для промышленных работ газ, приобретенный на автозаправочных станциях виду того, что организации, занимающиеся реализацией сжиженных углеводородных газов, для заправки автомобилей используют более дешевый газ БТ (бутан технический), который во время движения автомобиля активно размешивается в баллоне и подогревается в газовом редукторе, находящемся непосредственно на двигателе автомобиля. Для работы с металлом БТ при температуре воздуха, начиная с +10 градусов Цельсия и ниже, без дополнительного подогревающего оборудования использовать не предоставляется возможным.

В стандартный 50-ти литровый баллон закачивается 40 литров газа СПБТ, это примерно 21 кг. Газ в баллоне находится в состоянии “точка росы”, то есть под таким давлением (16 атмосфер), при котором происходит его конденсация при данной температуре. В этом состоянии газа давление в баллоне до его полного испарения остается постоянным (поэтому у промышленного пропанового редуктора только один манометр), так что наполненность баллона можно проверить только, поставив его на весы. В процессе эксплуатации зеркало испарения газа в баллоне желательно искусственно увеличить (особенно при минусовых температурах), немного наклонив его при постановке набок, так как процесс испарения является эндотермическим, то есть идет с поглощением тепла и, следовательно, снижением температуры. Еще более глубокое усугубление процесса обмерзания баллона вызывают попытки использовать его без редуктора – для производства работ, где требуется больший расход газа. В этом случае имеет место прцесс адиабатического расширения – дросселяция. Для исключения этих проблем баллоны с газом, оснащенные редукторами, необходимо объединять в блоки баллонов, подключенных параллельно. Категорически запрещается отогревать баллоны с газом СПБТ открытым огнем. В случае подмерзания вентиля баллона и прекращения подачи газа – рекомендуется на некоторое время занести баллон в помещение с плюсовой температурой и после – отрегулировать подачу газа редуктором до характеристик, исключающих обмерзание. Точные данные о газовых баллонах приведены в таблице.

баллон 50 литров баллон 27 литров баллон 27 литров, колпак баллон 12 литров баллон 12 литров, колпак баллон 5 литров баллон 5 литров, колпак
Рабочее давление, МПа 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6
Испытательное давление, МПа 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Разрушающее давление, МПа не менее 5 5 5 5 5 5 5
Объем л не менее 50 27 27 12 12 5 5
Масса пропана, кг не более 21,2 11,4 11,4 5 5 2 2
Масса порожнего баллона, кг 22,0±2,2 14,5±1,4 14,5±1,4 6,0±0,6 6,0±0,6 4,0±0,4 4,0±0,4
Толщина стенки корпуса баллона, мм 3 3 3 2 2 2 2
Высота, мм не более 1015 590 590 485 485 295 295
Диаметр, мм 299+3,0 299+3,0 299+3,0 222+2,0 222+2,0 222+2,0 222+2,0
Температура эксплуатации, °С От -40 до +45 От -40 до +45 От -40 до +45 От -40 до +45 От -40 до +45 От -40 до +45 От -40 до +45
Запорное устройство на газовом баллоне Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94 Клапан КБ-2 или Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94 Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94 Клапан КБ-2 или Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94 Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94 Клапан КБ-2 или Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94

Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94

Что такое сжиженный газ? - Утечки газа

Основным компонентом сжиженного газа является пропан. Как и метан, пропан является бесцветным газом без запаха, чрезвычайно огнеопасным и взрывоопасным. Пропан взрывоопасен, когда 2-11% пространства заполнено газом. К взрыву может привести искра, даже вызванная статическим электричеством. Непосредственной токсичностью пропан не обладает, но когда он в большом количестве попадает в воздух, то может вызвать удушье в связи с уменьшением содержания кислорода. При вдыхании он может вызывать сонливость, тошноту, плохое самочувствие, головную боль и слабость.

Пропан тяжелее воздуха, и поэтому при утечке газ стремится в низкие места - на пол комнаты, в углубления, подвалы, канализационные колодцы и т. д. Поэтому в случае утечки опасны, главным образом, расположенные ниже квартиры, подвалы.

Для того чтобы человек мог понять, что имеет место утечка газа, к используемым в быту газам добавляют небольшое количество пахучих веществ. Пахучие вещества придают газу характерный запах. Если газ утекает из подземного газопровода и поднимается на поверхность сквозь землю, то одоранты фильтруются и характерный запах теряется, поэтому обнаружить содержание газа в воздухе можно только при помощи газоанализатора.

Для взрыва газа характерно то, что в момент взрыва гаснет также и огонь, вызвавший взрыв. Это означает, что обычно после взрыва газа не возникает пожара. Это происходит по двум причинам: во-первых, взрыв происходит за очень короткое время. Другие предметы в помещении за это время не успевают загореться, а воспламенившийся газ сразу же гаснет сам. Во-вторых, взрыв в помещении создает настолько высокое давление, что оно гасит пламя. Возникающее давление достаточно велико, чтобы разрушить самые слабые конструкции, и газы вырываются наружу.

Чтобы уменьшить воздействие взрыва, двери, окна и люки в газовых сооружениях устанавливают таким образом, чтобы они открывались наружу и, таким образом, выпускали взрывные газы. Кроме того, перекрытия выполняют ​​из легких панелей и увеличивают размеры застекленных поверхностей. Если те же условия выполняются и в других помещениях или зданиях, где используется газ, то разрушения, вызванные взрывом, будут небольшими. Если в помещении происходит утечка газа, но нет контакта с источником воспламенения, то в какой-то момент образуется насыщенная смесь (слишком много газа и слишком мало кислорода), которая уже не огнеопасна.

Почему под давлением? //GW №54, 2017//

Скачать статью (4.36 MБ)


Гелий, азот, кислород, водород и аргон чаще всего попадают к конечным потребителям в газовых баллонах высокого давления. Природный газ все шире применяется как моторное топливо, причем тоже в сжатом виде, и называют его в этом случае КПГ – компримированный природный газ. Большинство промышленных газов применяются потребителями в газообразном виде. Гелий применяют для сварки, в аналитике и при испытаниях оборудования на герметичность. Аргон незаменим в качестве защитной газовой среды и в электроламповой промышленности, водород в аналитике и стекольной промышленности, кислород в процессах резки и горения, а азот как защитная инертная газообразная атмосфера и в других самых разнообразных применениях.

Почему газы хранят и транспортируют под высоким давлением? Газы не имеют формы. Их можно хранить и транспортировать только в замкнутых герметичных оболочках или в сконденсированном охлажденном виде. То есть для того что работать со сколько-нибудь заметными количествами газов, необходимо существенно увеличить их плотность. Сравним, например, плотность в кг/м3 и коэффициент сжимаемости самых распространенных технических газов: азота, кислорода, метана и гелия при различных давлениях. Для сравнения так же приведена плотность этих веществ в сжиженном виде в состоянии равновесия.

При низких давлениях плотность сжатых газов практически пропорциональна давлению. Чем выше давление, тем существеннее становится отклонение свойств реальных газов от уравнения состояния идеального газа. На свойства газов начинает оказывать влияние собственный объем молекул и их силовое взаимодействие.

Изучение свойств реальных газов и жидкостей стало основным направлением научных исследований выдающегося голландского ученого Йоханнеса Дидерика Ван дер Ваальса (1837-1923), который прославился своими работами в области молекулярной физики. Йоханнес Дидерик родился в семье плотника, в которой он был старшим из десяти детей. Семья не имела средств и стремления к обучению своих детей в гимназии. Йоханнес окончил начальную и среднюю школу и стал, как один из лучших выпускников, школьным учителем. Он не имел права поступать в университет, но посещал лекции по математике, физике и астрономии в Лейденском университете как вольнослушатель, затем сдал сложный экзамен на право работы школьным учителем и стал директором школы в Гааге. К этому времени университетские правила в Голландии смягчились. Студентов освободили от обязательного предварительного классического образования в гимназиях, и Ван дер Ваальс смог поступить в аспирантуру. 14 июня 1873 года в Лейдене он защитил докторскую диссертацию «О непрерывности газообразного и жидкого состояния». Ван дер Ваальс модернизировал уравнение идеального газа до уравнения состояния реального газа, которое сейчас носит его имя. Силы межмолекулярного взаимодействия ныне называют ван-дер-ваальсовыми. Уравнение состояния реального газа помогло математически объяснить одно ранее непонятное явление, а именно: если температура газа превышает некоторую критическую (для данного вещества величину), то никакие изменения давления не смогут вызвать его сжижения. Дело в том, что при критических температурах все три корня уравнения Ван дер Ваальса сливаются в один. Именно за эти работы над уравнениями состояния газов и жидкостей ученому была присуждена Нобелевская премия в 1910 году.


Газ Атм. давление, 20°С 150 бар, 20°С 200 бар, 20°С 250 бар, 20°С 300 бар, 20°С 400 бар, 20°С 500 бар, 20°С Атм. давление, жидкость
азот 1.15 169 219 264 303 369 421 807
1.00 1.02 1.05 1.09 1.14 1.25 1.37
кислород 1.31 210 280 344 402 498 574 1136
1.00 0.94 0.94 0.95 0.98 1.05 1.14
метан 0.66 120 162 182 201 239 278 426
1.00 0.82 0.81 0.87 0.94 1.06 1.19
гелий 0.166 23.1 30.1 36.8 43.2 55.3 66.3 125
1.00 1.07 1.1 1.12 1.15 1.2 1.25

Из данных представленных в таблице хорошо видно, что плотность реальных сжатых газов растет при повышении давления не в соответствии с уравнением идеального газа. Для таких газов, как аргон, кислород и метан, коэффициент сжимаемости при средних давлениях от 100 до 300 бар меньше единицы и отклонения в поведении этих газов от уравнения идеального газа облегчают их хранение и транспортировку. Для других распространенных газов, таких как гелий, водород и азот, коэффициент сжимаемости при комнатной температуре больше единицы для всех значений давления.

Повышение рабочего давления стальных баллонов свыше 400 бар для целей транспортировки становится нерациональным практически для всех технических газов и ограничено значительным ростом коэффициента сжимаемости, который достигает, например для азота, значения 2.0 при давлении около 900 бар. Если для кислорода, аргона и природного газа влияние сжимаемости до давления 300 бар приводит к небольшому сокращению удельного веса тары, а при давлении 400 бар это влияние можно признать незначительным, то для гелия и азота это уже не так. Сравним для этих газов соотношение массы газа к массе баллона без учета вентиля для наиболее распространенных рабочих давлений (200, 300 и 400 бар) применительно к облегченным баллонам всемирно признанного лидера рынка – компании Worthington Cylinders. Расчет выполнен для баллонов объемом 50 литров с рабочим давлением 200 и 300 бар и объемом 55 литров с давлением 400 бар. Для азота это соотношение равно соответственно 0.24; 0.23 и 0.21, а для гелия 0.033; 0.034 и 0.033. Небольшое снижение металлоемкости тары для гелия при переходе с рабочего давления 300 бар на рабочее давление 400 бар cвязано с увеличением объема баллона и соответственно со снижением относительной доли дна и горловины баллонов в общей металлоемкости. При транспортировке азота увеличение давления приводит, хоть и к незначительному, но к явному увеличению металлоемкости тары, а при перевозке гелия металлоемкость тары практически не зависит от рабочего давления баллонов. Это означает, что увеличение рабочего давления приводит к сокращению транспортных издержек не за счет снижения металлоемкости груза, а только за счет резкого сокращения размеров пространства, занимаемого моноблоками и баллонами и сокращения количества необходимых доставок. Транспортировка гелия под давлением 400 бар облегчает его дальнейшую переработку: очистку и расфасовку в баллоны с меньшим рабочим давлением. Существует целый ряд практических применений, для которых необходимо повышенное давление газов 300-400 бар. Это применение азота, воздуха и гелия при испытаниях на прочность и герметичность. Гелий удобен для применения в низкотемпературных испытаниях на прочность при температуре жидкого азота. Гелий и аргон высокого давления применяют в медицине и других отраслях техники в связи с существенным и разнонаправленным дроссель-эффектом. Аргон при дросселировании охлаждается, а гелий наоборот нагревается.

Поршневые насосные агрегаты с насосами ACD RPB для кислорода и аргона

Из перечисленных газов только на азот и гелий есть постоянная большая потребность как на хладоносители в сжиженном виде. Жидкий аргон иногда используется для научных исследований в пузырьковых камерах. Другие газы потребители применяют, главным образом, в виде газа. Поэтому при выборе способа хранения и транспортировки руководствуются объемами потребления и экономической целесообразностью того или иного технического решения. Когда это удается, газы доставляют к месту потребления от мест производства по трубопроводам. Если такая возможность отсутствует, газы сжижают, перевозят к месту потребления и газифицируют или доставляют на наполнительные станции, а уже там заправляют в баллоны под высоким давлением и доставляют конечным потребителям в баллонах или в моноблоках (баллонных сборках).

Поршневой насосный агрегат с вертикальным насосом ACD P2K для сжиженного природного газа

Ранее все технические сжатые газы хранили и транспортировали при давлении 150 бар. И происходило это только потому, что промышленность не выпускала массово баллоны на другие рабочие давления. Теперь баллоны с таким рабочим давлением уже называют устаревшими, хотя реальный их парк еще велик. Продукты разделения воздуха и водород хранят и перевозят при давлениях 200 и 300 бар, природный газ при давлении 250 и 300 бар (рабочее давление автомобильных баллонов 200 бар), гелий транспортируется при давлении 400 бар, азот и сжатый воздух часто хранят при давлении 400 бар. Нередко в тех или иных технологических процессах требуются газы с более высоким значением давления, которое создают непосредственно на месте применения с помощью дожимающих компрессоров или криогенных поршневых насосов. Это, например, природный газ с давлением 600-690 бар при непосредственном впрыске в специализированные поршневые двигатели внутреннего сгорания; автомобильные водородные баки на рабочее давление 800 бар; аргон или азот в газостатах; азот при проведении испытаний на прочность и разрушение; азот при давлении 800 бар и более для повышения нефтеотдачи скважин; аргон как рабочая среда при получении холода в дроссельных циклах за счет эффекта Джоуля-Томпсона и т.п. Таким образом, массовое применение в технике все более высоких давлений следует сразу за разработкой соответствующих средств заправки и хранения газов. Чем выше плотность хранимого и транспортируемого вещества, тем компактнее система хранения и может быть более явным то или иное преимущество конкретного технологического процесса, обусловленного высоким давлением. По мере развития техники хранения сжатых газов меняются материалы и снижается вес тары. Углеродистая сталь, применявшаяся для производства баллонов на 150 бар, сменилась легированной. Появились и постоянно развиваются облегченные баллоны сначала второго, а затем третьего и четвертого типа. Специалисты компании Worthington Industries постоянно работают над улучшением потребительских свойств и расширением ассортимента как стальных кованных, так и металлокомпозитных баллонов высокого давления.

Пароэлектрический испаритель большой производительности с промежуточным теплоносителем в виде алюминиевого блока

Компания Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F) является официальным складским дистрибьютором Worthington Industries. На совместном складе Worthington Industries и MV&F в Москве постоянно поддерживается большой ассортимент кованых стальных баллонов высокого давления с рабочим давлением 200, 250, 300 и 400 бар для гелия, водорода, кислорода, аргона, углекислоты и газовых смесей, азота, воздуха и природного газа. Наше предприятие специализируется так же на поставке и изготовлении основных компонентов наполнительных станций: криогенные емкости для приема и хранения сжиженных продуктов разделения воздуха и сжиженного природного газа; криогенные металлорукава с экранно-вакуумной изоляцией; поршневые насосные агрегаты со шкафами автоматизации и управления; атмосферные испарители высокого давления как с естественной, так и с принудительной конвекцией воздуха; электрические и паровые испарители и нагреватели, наполнительные рампы, моноблоки и баллонные аккумуляторы газа.

Поршневые насосные агрегаты предлагаются с насосами всемирного лидера отрасли - компании ACD - как горизонтального типа (RPB, ACPD), так и высокопроизводительные для тяжелых условий эксплуатации вертикального типа (P2К). Рабочие давления от 240 до 420 бар.

Для газификации продуктов разделения воздуха и сжиженного природного газа компания MV&F производит атмосферные испарители высокого давления, как с естественной, так и с принудительной конвекцией воздуха, а так же электрические и паровые испарители высокого давления.

Дожимающий двухступенчатый компрессорный агрегат MV&F с двойным пневматическим поршнем, максимальное давление 1725 бар

Если для целей конкретного технологического процесса нужны более высокие значения давления сжатых газов, то здесь существуют два решения. Для задач с высокой производительностью типа закачки азота в пласты для повышения нефтеотдачи применяют многоплунжерные криогенные насосы, а для задач с малой производительностью применяют пневматические или пневмо-гидравлические дожимающие компрессорные агрегаты. Наша компания предлагает такие агрегаты собственного производства с рабочим давлением до 4100 бар. Они успешно эксплуатируются в различных отраслях промышленности в основном для научных исследований и испытаний.

Настенный газовый котел на сжиженном газе

Для перевода котла с природного газа на сжиженный на котле необходимо выполнить 3 операции, перечень и описание которых приводится в Инструкции по эксплуатации котла: 

1.     Заменить жиклёры горелки (их ещё традиционно, хоть и не совсем правильно, называют форсунками). 

2.      Перенастроить автоматику котла. 

3.      Перенастроить выходное давление на газовом клапане котла.

Если Вы хотели услышать только это, можете дальше не читать. Если же хотите услышать больше – вперёд!

Как правило, заводами выпускаются газовые котлы, в качестве топлива для которых предполагается использование природного газа (метана СН4). Система добычи, транспортировки и использования природного газа отработана многие десятилетия назад, зона газификации территорий всё больше и больше расширяется. Однако до сих пор на карте зияют белые пятна негазифицированных районов. В этих районах люди пользуются другими видами топлива – углём, электричеством, дровами и т.п.

Одним из таких видов топлива является сжиженный газ.  

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) получают из попутного нефтяного газа. Это чистые газы или специальные смеси, которые могут быть использованы, в частности, для отопления домов.

Сжиженный углеводородный газ, или, как говорят в России, просто сжиженный газ – это, если не вдаваться в подробности, смесь пропана С3Н8 и бутана С4Н10. Не путайте его с сжиженным природным газом. 

При нормальном атмосферном давлении (760 мм. ртутного столба = 1 бар) и температуре +20оС пропан и бутан находятся в газообразном состоянии. Но если их охладить (бутан ниже 0оС, пропан – ниже - 42оС) или сжать, скажем, до 8 бар при температуре не выше +20оС, то эти газы переходят в жидкое состояние. Так их проще транспортировать и хранить, в том числе и в месте использования. 

Для этого существуют специальные баллоны красного цвета, на которых написано «ПРОПАН» (чаще всего для питания котлов используют баллоны ёмкостью 50л., на рисунке – слева), или так называемые газгольдеры – металлические ёмкости большого объёма (от единиц до десятков кубометров), снабжённые необходимыми рабочими и защитными устройствами. В них газ находится под давлением, величина которого зависит от температуры окружающей среды. Так, при температуре +20оС это давление, в зависимости от процентного состава компонентов газа, может доходить до 7,3 бар.

Надо помнить, что к газовым баллонам и газгольдерам применимы в полном объёме «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». За выполнением этих правил следят сотрудники газонаполнительных станций, на которых заправляются такие баллоны, и специализированные организации, обслуживающие газгольдеры, но основные положения и правила безопасности должны знать и простые пользователи.

Так, например, баллоны и газгольдеры ЗАПРЕЩЕНО заполнять более чем на 85% от номинального (геометрического) объёма. Это потому, что коэффициент объёмного расширения жидкой фазы сжиженного газа очень большой (в 10 - 15 раз выше, чем у воды). Если залить больше, то жидкая фаза газа при нагревании может занять весь объём баллона – и тогда, в лучшем случае, котёл перестанет работать, так как жидкую фазу он «не переваривает», а в худшем случае баллон может лопнуть.

То есть, в 50-литровый баллон обычно заливают 21 кг, что приблизительно соответствует 50 Х 85% = 42,5 л. (удельный вес сжиженного газа около 0,55 кг/л.)

Что же происходит в газовом баллоне?

Попадая в баллон, газ начинает кипеть (испаряться), так как температура окружающей среды и, стало быть, его самого, выше точки кипения. Но вентиль баллона закрыт - и давление паров газа начинает увеличиваться. Постепенно процесс парообразования замедляется и в конце концов останавливается – газ становится «насыщенным» и дальнейшее увеличение его плотности, а, следовательно, и давления, невозможно. Таким образом наступает равновесие между жидкой и парообразной фазами газа. Оно называется термодинамическим равновесием.

Баллон при этом можно хранить, перевозить, его можно крутить, катать, переворачивать, соблюдая, однако, при этом определённую осторожность. Его, например, нельзя ронять, по нему нельзя стучать твёрдыми предметами и, пожалуй, главное – его нельзя нагревать. Дело в том, что запас прочности пропановых баллонов принят из расчёта, что при температуре +50оС давление внутри баллона вырастает до 16 бар (или 1,6 МПа). Эта величина принята как «предельное рабочее давление баллона» и превышать её ЗАПРЕЩЕНО. 

Потом баллон подключают к котлу. Или в одиночку (бывает и такое, хотя это и не совсем правильно, о чём мы ещё поговорим), или в виде газобаллонной установки. Но НАПРЯМУЮ ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ! Вспомним, что давление в баллоне – единицы бар, а в котёл можно подавать НЕ ВЫШЕ 60 мбар, то есть раз в 100 ниже. Между баллонами и котлом ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть установлен специальный газовый редуктор.

Уточним, что в составе газобаллонной установки баллоны должны располагаться ВЕРТИКАЛЬНО, чтобы, когда газ начнёт расходоваться, через вентиль баллона выходила только парообразная фаза газа.

Готово! Открываем баллоны и включаем котёл.

При сгорании 1 кг сжиженного газа выделяется, с учётом КПД, около 12 кВт-час тепловой энергии. Таким образом, в 50-литровом баллоне содержится газа на 250 кВт-часа. 24-киловаттный котёл, работающий на максимальной мощности, казалось бы, «съест» весь баллон за 10 часов (я намеренно округляю числа, чтобы легче было запомнить). Так?

Нет, не так!

Газ начинает выходить из баллона. Это значит, что объём парообразной фазы увеличивается, давление её уменьшается, нарушается то самое термодинамическое равновесие – и жидкая фаза газа начинает кипеть.

Вначале, пока все процессы снова не уравновесятся, баллон будет выдавать довольно много газа. Но потом наступает стабилизация, но уже другая – стабилизация процесса кипения.

Кипение может быть «слабым», может быть «сильным», но его интенсивность не может превысить определённую величину. И величина эта зависит от площади испаряемой поверхности или, как говорят, от площади «зеркала» жидкой фазы газа в баллоне. Чем больше эта площадь, тем больше пара будет образовываться за единицу времени. Кстати, именно поэтому пропановые баллоны делают «пузатыми» - чтобы «зеркало» сжиженного газа было побольше.

Было установлено, что производительность «зеркала» у 50-литрового баллона:

- кратковременно или при импульсном отборе*          – 2,5 кг/час = 28 кВт;

- при периодическом или 50%-м прерывании               – 1,2 кг/час = 14 кВт;

- постоянном отборе газа                                                     – 0,5 кг/час =   6 кВт.

* – тут дело в том, что длительность импульса в этом параметре сильно зависит от степени заполнения баллона, то есть от того, насколько баллон пуст; чем меньше в нём жидкой фазы газа, тем, соответственно, больше парообразной, готовой устремиться в котёл – и тем дольше котёл сможет работать на большой мощности.

Для примера возьмём всё тот же 24-киловаттный настенный двухконтурный котёл, работающий от одного баллона, установим температуру горячей воды +40о и откроем душ, допустим, на 10 л/мин. Котёл начинает работать на практически максимальной мощности. 5, 10, может быть даже 15 минут котёл будет выдавать воду заданной температуры, но после того, как давление газообразной фаза упадёт почти до нуля, мощность горелки опустится до минимальной и температура, соответственно, снизится градусов до +20. Это баллон перешёл в режим постоянного отбора газа и теперь в котёл идёт столько газа, сколько успевает испариться с «зеркала» баллона. Вывод: нам либо нужно уложиться с мытьём в указанное время, либо, что правильнее, к нашему котлу подключить как минимум 2 баллона, включённых параллельно. Да ещё и выделить резерв заправленных баллонов, чтобы в самый неожиданный момент вдруг не оказаться без газа.

Монтаж газобаллонной установки и питающегося от неё котла имеет свои особенности и их необходимо строго соблюдать. Одно из требований, например, такое: нельзя котёл вешать в помещении, расположенном ниже уровня земли и в помещении, под полом которого есть погреб. Почему? Дело в том, что сжиженный газ тяжелее воздуха и в случае утечки будет скапливаться внизу…  Думаю, развивать мысль надобности нет. И это, подчеркну, только одно из многих требований.

Теперь несколько слов о том, как «ведёт себя» сжиженный газ в котле. Почему при переводе котла с природного газа на сжиженный обязательно необходимо поменять форсунки горелки, а на газовом клапане перенастроить давление?

Характеристики сжиженного газа довольно сильно отличаются от соответствующих характеристик природного газ. Он имеет большую плотность, чем природный газ, для его полного сжигания нужно вдвое больше воздуха, при этом его теплотворная способность примерно в 2,5 раза больше, чем у природного газа. Это требует, для нормальной работы котла, подавать его на горелку в меньшем количестве за единицу времени, но при этом с большей скоростью. Расчеты и опыты привели к следующему: если для природного газа диаметр отверстия форсунки равен 1,3 – 1,4 мм, то для сжиженного газа – 0,75 – 0,78 мм., давление на форсунках для природного газа – 11 – 13 мбар, а для сжиженного – 28 – 36 мбар. При переходе с природного газа на сжиженный это надо привести в соответствие.

А что будет, если этого не сделать? То есть не менять форсунки и не перенастраивать давление на газовом клапане? Пламя становится красным и более высоким. Красный цвет говорит о неполном сгорании топлива. А неполное сгорание – это сажа. Да и теплообменник котла теперь находится не НАД пламенем, а В пламени, в той зоне, где углерод топлива ещё не полностью сгорел. А это – дополнительная сажа. И через месяц – полтора теплообменник котла забивается этой сажей, мягко говоря, полностью. Дымовые газы уже не могут проходить через него и начинают искать другие пути. И находят! В лучшем случае котёл выходит из строя. В худшем… Короче, работы по переводу котла на сжиженный газ НУЖНО СДЕЛАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО!

И договоримся сразу: ЭТИ РАБОТЫ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ СПЕЦИАЛИСТЫ. Газовое оборудование – не игрушка!

Ну хорошо, котёл с газобаллонной установкой запустили. Время идёт, котёл работает. Как узнать, сколько газа осталось в баллонах? Можно ли ориентироваться по давлению в баллонах – поставить манометр и следить? 

Увы, нет, количество оставшегося в баллоне газа можно определить только по весу баллона. Давление в баллоне НЕ ЗАВИСИТ от веса (или объёма) оставшейся жидкой фазы, оно зависит только от температуры баллона, при этом, заметим, жидкая фаза хоть чуть-чуть, но должна присутствовать в баллоне.

Всё вышесказанное – только для общего развития. И описаны далеко не все правила, требования и нюансы данной темы. И всё это очень серьёзно, потому что это – Ваша безопасность. Поэтому подчеркну:

МОНТАЖ И ПУСКОНАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ СПЕЦИАЛИСТЫ!

виды баллонов и области применения

В перечень оборудования, необходимого для проведения сварочных и других технологических операций, неизбежно входят газовые баллоны. Их назначение состоит в обеспечении безопасной транспортировки и хранения газа, находящегося в сжатом, сжиженном или растворенном состоянии. Рабочий объем газового баллона составляет от 0.4 до 5 кубических дециметров. Наиболее распространенные газовый баллоны имеют собственный объем 40 литров, при этом давление газа в них зависит от типа наполняемого газа туры и температуры окружающего воздуха.

Для повышения безопасности транспортировки газовые баллоны должны быть закреплены в кузове. Допускается перевозка баллонов в лежачем положении, но не более 3 рядов, а также в вертикальном положении в специальных контейнерах - кассетах или паллетах с фиксацией баллонов, для предотвращения их падения. На вентили баллонов при перевозке должны одеваться защитные колпаки

Особенности устройства газовых баллонов

Баллоны, в которые наполняется сжатый газ (кислород, азот и др. или сварочная смесь), производятся в соответствии с требованиями стандартов (ГОСТ 949). Для изготовления корпуса изделия используется бесшовная труба, которая и определяет специфику конструкции изготавливаемого баллона:

  1. Колба цилиндрической формы, ее объем определяет вместимость баллона.
  2. Зауженная горловина с коническим резьбовым отверстием для вкручивания запорного вентиля, назначение которого состоит в регулировании подачи газа. Принцип действия вентиля состоит в передвижении шпинделя, который открывает или закрывает подающий клапан в процессе вращения маховика. Его конструкция в свою очередь имеет отличительные особенности в зависимости от типа наполняемого газа (горючий газ или кислород).
  3. Натяжное кольцо с резьбой, зафиксированное на горловине, предназначенное для последующей установки предохранительного колпака.
  4. Натяжной «башмак» - цилиндрическое кольцо, закрепляемое на выпуклое дно, для обеспечения баллону устойчивости в вертикальном положении.
  5. На горловине баллона для установки вентиля делается специальная коническая резьба, позволяющая обеспечить плотную посадку вентиля, исключающую утечки газа через резьбовое соединение. Однако при этом после нескольких ремонтов резьбовое соединение немного расширяется и каждый новый вентиль завинчивается глубже предыдущего. Поэтому на исправном баллоне вентиль всегда должен иметь сверху не менее 3х ниток резьбы.

ТОЛЩИНА СТЕН БАЛЛОНА РАССЧИТЫВАЕТСЯ НА ПОЛУТОРАКРАТНОЕ ДАВЛЕНИЕ. На баллоне недопустимо наличие вмятин, рисок или объемной коррозии, глубиной более 0,7 мм.

Маркировка газовых баллонов для проведения сварочных работ

Баллоны для хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов отличаются по объему и цвету, который используется для их маркировки. Кроме того, техническим регламентом определятся и цвет надписи, выполненной на изделии. Такой подход позволяет максимально облегчить идентификацию нужного газа и обеспечение соответствующих правил техники безопасности в обращении с ним. В частности, баллоны для ацетилена и пропана имеют меньшую толщину стенок и не могут использоваться для наполнения воздушными газами (кислород и пр.). На баллонах применяются следующие виды маркировки:

  • баллон для кислород окрашивается в синий цвет с черной надписью;
  • белый цвет и красная надпись применяются для балонов с ацетиленом;
  • баллоны с углекислотой, а также с азотом и сварочными смесями окрашиваются в черный цвет и маркируются белой надписью.
  • баллоны с аргоном окрашиваются в серый цвет ;
  • водород наполняется в зеленые баллоны с красными буквами;
  • пропан наполняется в красные баллоны с белыми надписями.

Особенности использования ацетиленовых газовых баллонов

Для проведения сварочных работ нередко применяется ацетилен – бесцветный газ, отличающийся характерным неприятным запахом. Стандартный объем баллона для его хранения составляет 40/25/10 литров, при этом давление в баллоне не должно превышать 1.9 МПа. Ввиду повышенной взрывоопасности ацетилена следует исключить ударные воздействия и любой тип нагрева баллонов, включая нагрев от солнечных лучей. Баллон заполнен внутри пористой массой или порошком угля, а также дозированным количеством ацетона. Для оптимального расхода ацетона скорость отбора ацетилена не должна превышать 1700 литров в минуту. Перед каждым наполнением необходимо проверять (взвешивать( фактическое количество угольной массы и ацетона.

Давление СУГ в баллоне автомобиля - температура, пропан-бутановый состав

Состав сжиженного нефтяного газа, используемого в автомобильных газовых установках, зависит от типа газа, который, в свою очередь, используется в зависимости от сезона. Все сводится к давлению пара, то есть , способности сжиженного нефтяного газа улетучиваться из жидкости , а давление пара зависит от температуры и содержания пропана и бутана. Особенно бутан, который кипит при температуре -0,5 градусов по Цельсию.По Цельсию (пропан при -42 градусах С), поэтому при низких температурах в СУГ должно быть больше пропана и меньше бутана.

СУГ как экологическое топливо. Это то, что следует обсудить на саммите по климату

.

В настоящее время проходит климатический саммит в Катовице, на котором обсуждаются способы сокращения выбросов парниковых газов и альтернативные источники ...

Польский стандарт предусматривает, что зимой должен использовать B LPG, который обеспечивает давление пара не менее 150 кПа при температуре окружающей среды -5 градусов Цельсия.C. Так, зимой в Польше пропан-бутановая смесь составляет соответственно 60–40%, а летом (марка D) наоборот, то есть 40–60%. Стоит отметить, что в более холодных регионах Европы встречаются смеси с еще более высоким содержанием пропана, даже до 100%.

Давайте проверим, как меняется давление в баллоне сжиженного газа в зависимости от температуры и смеси сжиженного газа.

Как видно из приведенной выше таблицы, температура больше влияет на давление, чем состав сжиженного нефтяного газа. Например, с летним газом давление увеличивается вдвое, когда температура поднимается с 10 градусов по Цельсию.C до 30 градусов C. Это изменение на 2,86 атмосферы. Давление в резервуаре при более высоких температурах относительно высокое - при 40 градусах Цельсия оно может увеличиваться до 0,77 МПа, что составляет около 7,6 атм. Однако сила танков намного выше.

Предохранительный клапан автомобильной газовой системы должен открываться при давлении 2,7 МПа (с допуском 0,1 МПа) независимо от температуры окружающей среды. Во время заправки баллоны заполняются под давлением от 0,6 МПа до 80%.геометрический объем бака, который обеспечивается так называемым 80% клапан.

Для чего используется 80-процентный клапан? LPG и как это проверить?

80% клапан - это разговорное название одного из клапанов топливного бака. Его цель - предотвратить избыточное наполнение газом.

.

резервуаров для сжиженного нефтяного газа - безопасность прежде всего

резервуаров для сжиженного нефтяного газа в качестве оборудования, работающего под давлением, подлежат техническому надзору, и их использование в автомобилях означает, что они построены на основе подробных требований, содержащихся в Положении № 67 об утверждении ЕЭК ООН (Экономическая комиссия Организации Объединенных Наций для Европы). Благодаря этому надзор за резервуарами для сжиженного нефтяного газа осуществляется на стадии их проектирования, а обязательность технического надзора обеспечивает полную безопасность резервуара, который уже используется.

Баллон для сжиженного нефтяного газа должен обеспечивать безопасное хранение сжиженного нефтяного газа, давление в котором, в зависимости от температуры окружающей среды, может достигать даже 2 МПа.В процессе проектирования предполагается еще более высокое расчетное давление - 3 МПа.

Требования Регламента 67 требуют, чтобы автомобильные цистерны для сжиженного нефтяного газа были изготовлены из стали в соответствии со стандартом EN 10120.Он определяет требования к стали для оборудования, работающего под давлением.

Это нелегированные стали с низким содержанием углерода (до 0,2%). Материалы, из которых изготовлены резервуары для сжиженного нефтяного газа, можно успешно обрабатывать (также прессовать).Это также хорошо свариваемые материалы. Обе эти особенности очень важны, потому что эти технологии используются при производстве резервуаров для сжиженного нефтяного газа.

Наиболее распространены баллоны для сжиженного нефтяного газа тороидальные (приспособлены для установки на место запасного колеса) или цилиндрические (устанавливаются в багажном отделении).Иногда строятся баки другой формы, специально приспособленные к месту установки в автомобиле (например, двухцилиндровые). Однако, как правило, это резервуары, предназначенные для автопроизводителей для первой установки в новые автомобили. В зависимости от размера баллона сжиженного нефтяного газа толщина рубашки может составлять от 2,5 до 4 мм. Толщина определяется расчетами на прочность и положениями нормативных документов. Он определяет вычислительный метод для определения минимальной толщины стенок резервуара для сжиженного нефтяного газа.

Помимо толщины корпуса и днища, Правила № 67 также определяют метод соединения отдельных элементов цистерн и тип сварных швов, которые должны использоваться для этих соединений.Сварные швы баллонов СУГ подвергаются радиографическому контролю (просвечиваются). Особое внимание уделяется выполнению наиболее ответственных соединений - креплению пластины якоря и мультиклапанного штуцера, а также элементов, посредством которых бак крепится к корпусу.

Основной материал резервуара вместе со сварными швами определенного количества резервуаров серийного производства подвергается испытаниям на прочность на растяжение и изгиб.Образцы материалов берутся из мест, строго определенных регламентом. Он заключается в вырезании небольших образцов из материала резервуара и сварных швов и их испытании на прочность на растяжение и изгиб на специальных лабораторных стендах.

Цистерны также испытаны на разрыв гидравлическим давлением.Давление во время испытания должно нарастать соответствующим образом, и его изменения должны регистрироваться с течением времени. Минимальное давление, указанное в Правилах № 67 ЕЭК ООН, при котором резервуар для СНГ может лопнуть, составляет 6,75 МПа. На практике разрывное давление бака намного больше и может достигать даже 12 МПа. Рабочее давление в баке при нормальной эксплуатации не превышает 2 МПа.

Цистерна должна быть взорвана после соответствующего увеличения ее объема, как указано в нормах (от 8 до 20% в зависимости от типа резервуара).Очень важным нормативным требованием также является тот факт, что при разрыве резервуара не может произойти его фрагментация (нет осколков, которые могли бы кого-то поранить).

Каждый изготовленный резервуар подвергается гидравлическому испытанию под давлением 3 МПа.Испытание заключается в наполнении емкости водой изнутри и повышении ее давления до значения 3 МПа. После его завершения резервуар нельзя окончательно деформировать или вскрыть.

Цель испытания - проверить, не взорвется ли резервуар с установленной арматурой в результате строго определенных условий пожара.Это выполнено на примере, представляющем данный тип резервуара. Во время испытания резервуар комплектуется полной арматурой (многоклапанная или разъемная арматура «голландского» типа). Испытание заключается в размещении под резервуаром источника огня строго определенной температуры. Это контролируется во время теста. Кроме того, измеряется температура рубашки (нижняя, верхняя часть бака и вокруг предохранительного клапана). Избыточное давление в резервуаре постоянно контролируется, и испытание продолжается до его завершения.

В дополнение к внутреннему давлению на бак действуют силы инерции, возникающие при движении автомобиля (ускорение, торможение или прохождение поворотов).Если учесть, что цистерна является самым тяжелым элементом газовой установки с массой в несколько десятков килограммов, то оказывается, что действующие на нее инерционные силы достигают значительных значений, особенно при дорожном столкновении, когда задержки чрезвычайно велики.

По этой причине в правилах ЕЭК ООН R 67 большое внимание уделяется креплению резервуаров для сжиженного нефтяного газа.Это очень важный аспект их безопасности, который часто игнорируется при сборке установок для сжиженного нефтяного газа. Если резервуары снабжены сварными креплениями, их сварные швы должны выдерживать внешние силы 30 g во всех направлениях.

Не менее важны крепежные детали (болты), которые используются для крепления баллонов сжиженного нефтяного газа к кузову.Они должны выдерживать нагрузки, вытекающие из положений нормативных документов. Для автомобилей полной массой до 3,5 т соединение должно выдерживать перегрузку 20 г по продольной оси автомобиля и 8 г в поперечном направлении. Это означает, что если бак имеет массу, например, 50 кг, его соединение с кузовом должно выдерживать нагрузку примерно 1 т в продольном направлении и 400 кг в поперечном направлении. Для обеспечения такой прочности соединения необходимо произвести расчеты и использовать соответствующие болты класса прочности 8.8.

Значения этих сил, особенно во время дорожного столкновения, когда автомобиль останавливается на высокой скорости на очень коротком расстоянии в результате контакта с препятствием, достигают экстремальных значений.Именно по этой причине правильная установка бака в автомобиле особенно важна, в чем вы вскоре убедитесь, ознакомившись с материалами краш-теста автомобилей на сжиженном нефтяном газе, который мы провели вместе с нашими партнерами.

.

Датчики давления для установок сжиженного газа

Определение дозы сжиженного нефтяного газа в автомобильной газовой установке

Однако для определения дозы сжиженного нефтяного газа , которая должна подаваться в двигатель, необходимо контролировать параметры этого топлива (давление и температура газа) . Они позволяют определить его объем, а значит, и дозу LPG , необходимую в конкретных условиях работы двигателя. Его меняют, как и в бензиновой системе, изменяя время впрыска газа (время открытия форсунок LPG ).

fot. Gazeo.pl Датчик давления и температуры газа Bosch в 4-х секционной рампе впрыска MED

По этой причине необходимое оборудование для каждой газовой установки последовательного управления (4-е поколение) - это датчик давления и температуры газа.

Задачи датчика давления LPG

  • Кроме определения дозы газообразного топлива, сигнал давления газа также используется для переключения двигателя на бензин, когда в баках LPG заканчивается газ.По мере использования LPG давление газа снижается. После достижения определенного значения контроллер переключает двигатель на бензин.
  • Переключение на подачу бензина также может быть результатом неисправности редуктора или загрязнения фильтров LPG , в результате чего давление газа снижается и подача газа переключается на бензин.
  • Переход на бензин также может быть результатом слишком низкой температуры газа.Слишком низкое значение этого параметра, сигнализируемое датчиком, указывающее, например, на некорректную работу редуктора-испарителя , вынуждает контроллер LPG переключить двигатель на бензин.
  • Переключение на бензин происходит также в аварийных ситуациях, связанных с вскрытием газовой установки (в результате поломки, столкновения или другого случайного события). Каждое вскрытие установки вызывает потерю давления сжиженного нефтяного газа. Его обнаружение датчиком давления приводит к переключению двигателя на бензин (утечка сжиженного газа невозможна).

Полезная информация

Датчики давления используют так называемые MEMS ( Micro-Electro-Mechanical Systems ) схемы, использующие пьезоэлектрический эффект. Измерительный элемент представляет собой мини-схему со встроенными пьезорезисторами. Внизу - вакуумная камера, закрытая снаружи стеклянной пластиной. Пьезоэлектрический мост, изгибающийся под действием давления, вызывает изменение его сопротивления, которое является мерой давления, действующего на датчик.

Типы датчиков давления газа

В системах 4-го поколения , которые в настоящее время являются наиболее популярными последовательностями, измеряются давление и температура газа, конечно, испаряемого. Таким образом, датчики, измеряющие эти параметры, устанавливаются после редуктора и газофазного фильтра , то есть на тракте газового топлива от редуктора к распределителю форсунок.

Также бывает, что датчик давления и температуры газа ставится в саму рампу впрыска, фильтр газовой фазы или контроллер LPG ( см. Фото в галерее ).

В зависимости от метода измерения, используемого в газовых установках, датчики давления делятся на:

  • датчики абсолютного давления , измеряющие значение давления газа относительно вакуума (давление 0 независимо от используемых единиц)
  • датчики давления дифференциал , который измеряет давление газа по отношению к давлению во впускном коллекторе. Фото
. Gazeo.pl Датчик давления и температуры газа Landi Renzo, интегрированный с датчиком давления во впускном коллекторе двигателя.Как видите, он имеет строго определенное монтажное положение.

Датчики давления во впускном коллекторе (MAP)

Чтобы определить дозу газообразного топлива, необходимую для питания двигателя, необходимо также контролировать его нагрузку.

В зависимости от алгоритма, принятого в газовом контроллере, мера нагрузки двигателя может быть:

  • время впрыска бензина,
  • давление во впускном коллекторе,
  • оба параметра одновременно.
фото.gazeo.pl Правильное положение датчика давления газа

Следовательно, в большинстве установок необходимым оборудованием монтажного комплекта является датчик давления во впускном коллекторе - MAP ( Manifold Absolute Pressure ) датчик .

Также есть решения, где нет датчика. В них используется сигнал датчика MAP , установленного на двигателе.

Если в установке используется MAP, датчик часто представляет собой одно устройство вместе с датчиком давления и температуры газа.

Рекомендации по установке датчиков давления:

  • устанавливать штуцером вниз. Это положение предотвращает попадание грязи или конденсата водяного пара, который при низких температурах окружающей среды может замерзнуть, мешая работе датчика,
  • монтировать вдали от сильных источников тепла,
  • монтировать вдали от системы зажигания и высоковольтных кабелей, чтобы исключить возможные возмущения,
  • ,
  • используйте соединительные шланги соответствующей длины для устранения напряжений и передачи вибрации,
  • следует установить после газофазного фильтра, таким образом защищая от загрязнений, которые могут появиться в автогазе.Это положение также учитывает изменения давления газа, связанные с постепенным износом фильтров LPG .

.

Датчики давления для систем сжиженного газа, стр.2

Определение дозы сжиженного нефтяного газа в автомобильной газовой установке

Однако для определения дозы сжиженного нефтяного газа , которая должна подаваться в двигатель, необходимо контролировать параметры этого топлива (давление и температура газа) . Они позволяют определить его объем, а значит, и дозу LPG , необходимую в конкретных условиях работы двигателя. Его меняют, как и в бензиновой системе, изменяя время впрыска газа (время открытия форсунок LPG ).

fot. Gazeo.pl Датчик давления и температуры газа Bosch в 4-х секционной рампе впрыска MED

По этой причине необходимое оборудование для каждой газовой установки последовательного управления (4-е поколение) - это датчик давления и температуры газа.

Задачи датчика давления LPG

  • Кроме определения дозы газообразного топлива, сигнал давления газа также используется для переключения двигателя на бензин, когда в баках LPG заканчивается газ.По мере использования LPG давление газа снижается. После достижения определенного значения контроллер переключает двигатель на бензин.
  • Переключение на подачу бензина также может быть результатом неисправности редуктора или загрязнения фильтров LPG , в результате чего давление газа снижается и подача газа переключается на бензин.
  • Переход на бензин также может быть результатом слишком низкой температуры газа.Слишком низкое значение этого параметра, сигнализируемое датчиком, указывающее, например, на некорректную работу редуктора-испарителя , вынуждает контроллер LPG переключить двигатель на бензин.
  • Переключение на бензин происходит также в аварийных ситуациях, связанных с вскрытием газовой установки (в результате поломки, столкновения или другого случайного события). Каждое вскрытие установки вызывает потерю давления сжиженного нефтяного газа. Его обнаружение датчиком давления приводит к переключению двигателя на бензин (утечка сжиженного газа невозможна).

Полезная информация

Датчики давления используют так называемые MEMS ( Micro-Electro-Mechanical Systems ) схемы, использующие пьезоэлектрический эффект. Измерительный элемент представляет собой мини-схему со встроенными пьезорезисторами. Внизу - вакуумная камера, закрытая снаружи стеклянной пластиной. Пьезоэлектрический мост, изгибающийся под действием давления, вызывает изменение его сопротивления, которое является мерой давления, действующего на датчик.

Типы датчиков давления газа

В системах 4-го поколения , которые в настоящее время являются наиболее популярными последовательностями, измеряются давление и температура газа, конечно, испаряемого. Таким образом, датчики, измеряющие эти параметры, устанавливаются после редуктора и газофазного фильтра , то есть на тракте газового топлива от редуктора к распределителю форсунок.

Также бывает, что датчик давления и температуры газа ставится в саму рампу впрыска, фильтр газовой фазы или контроллер LPG ( см. Фото в галерее ).

В зависимости от метода измерения, используемого в газовых установках, датчики давления делятся на:

  • датчики абсолютного давления , измеряющие значение давления газа относительно вакуума (давление 0 независимо от используемых единиц)
  • датчики давления дифференциал , который измеряет давление газа по отношению к давлению во впускном коллекторе. Фото
. Gazeo.pl Датчик давления и температуры газа Landi Renzo, интегрированный с датчиком давления во впускном коллекторе двигателя.Как видите, он имеет строго определенное монтажное положение.

Датчики давления во впускном коллекторе (MAP)

Чтобы определить дозу газообразного топлива, необходимую для питания двигателя, необходимо также контролировать его нагрузку.

В зависимости от алгоритма, принятого в газовом контроллере, мера нагрузки двигателя может быть:

  • время впрыска бензина,
  • давление во впускном коллекторе,
  • оба параметра одновременно.
фото.gazeo.pl Правильное положение датчика давления газа

Следовательно, в большинстве установок необходимым оборудованием монтажного комплекта является датчик давления во впускном коллекторе - MAP ( Manifold Absolute Pressure ) датчик .

Также есть решения, где нет датчика. В них используется сигнал датчика MAP , установленного на двигателе.

Если в установке используется MAP, датчик часто представляет собой одно устройство вместе с датчиком давления и температуры газа.

Рекомендации по установке датчиков давления:

  • устанавливать штуцером вниз. Это положение предотвращает попадание грязи или конденсата водяного пара, который при низких температурах окружающей среды может замерзнуть, мешая работе датчика,
  • монтировать вдали от сильных источников тепла,
  • монтировать вдали от системы зажигания и высоковольтных кабелей, чтобы исключить возможные возмущения,
  • ,
  • используйте соединительные шланги соответствующей длины для устранения напряжений и передачи вибрации,
  • следует установить после газофазного фильтра, таким образом защищая от загрязнений, которые могут появиться в автогазе.Это положение также учитывает изменения давления газа, связанные с постепенным износом фильтров LPG .

.90 000 LPG выдает ошибку "низкое давление ... - RadiOBagdaD "

Mirki i Mirabelki,

СПРОСИТЕ ПОМОЩЬ ДЛЯ ШВЕЙЦАРСКИХ!
Моя любимая невестка уже 5 лет борется с самым редким и злокачественным раком груди.
За 5 лет перенесла уже 6 операций и около 50 приемов химии и все возможные направления возмещаемого лечения.
Сегодня ее последняя надежда на выживание - это лечение безвозвратным лекарством, закупленным из США, стоимость 6-месячного курса лечения - 1 800 000 злотых.
Мы уже оплатили некоторые из них, но у нас нет средств, чтобы покрыть всю сумму, поэтому мы начали сбор средств.
Помимо основной коллекции есть еще созданная мной отдельная копилка https://www.siepomaga.pl/wykop-dla-moniki

Для меня самым большим подарком на Рождество будет осознание того, что мы на шаг ближе к достижению этой непомерно высокой суммы
, для кого-то еще я надеюсь, что она будет # ps5

Если мощность раскопок хотя бы достигнет цели копилки (15 000 злотых) к 17.С 12 до 20:00, среди
один из людей, которые пополнят копилку платежом выше 20 злотых (цена шашлыка), я буду рисовать мирколосом для трех разных людей:
- цифровая версия PS5
- Контроллер DualSense (Red + Playstation Plus на 3 месяца)
- подарочная карта PlayStation Store на сумму 100 злотых

Чтобы все было прозрачно:
- #rozdajo состоится, если цель копилки (15000 злотых) достигнуто к 20:00 (15 000 злотых)
- #random будет проходить #mirkolos и будет транслироваться на YouTube, чтобы исключить подозрения в действии
- в розыгрыше примут участие все люди, которые заработают эту запись, поддержат копилка на сумму от 20 злотых https: // www.siepomaga.pl/wykop-dla-moniki и в комментарии к плате будет ник wykopka.
- Будет разыграно три приза, все новые: (PS5 Digital, DualSense Controller, карта магазина PS 100 злотых)
- Доставка за мой счет

Спасибо за вашу поддержку! :)

показать спойлер # ps5 #rozdajo #siepomaga #wykopefekt
показать все

.

Несколько слов о безопасности газовых установок

Период весны и лета - время повышенного трафика и большей бравады водителей. В то же время увеличивается количество заправок автомобилей и мотоциклов, а на дорогах становится опасно. Высокие температуры и праздничное настроение делают многих водителей рискованными при вождении, что часто приводит к столкновениям и авариям.

Заботясь о безопасности пассажиров, производители автомобилей оснащают их системами, защищающими их от последствий таких событий.Системы ABS или TCS и несколько подушек безопасности уже входят в стандартную комплектацию, но всегда есть риск аварии. Огромное количество автомобилей, которые едут по польским дорогам, оснащены установками для сжиженного газа. Пользователи этих автомобилей, вероятно, иногда задаются вопросом, насколько безопасна установка LPG, установленная в автомобиле, и можем ли мы чувствовать себя в безопасности в критических ситуациях. Из хранимой статистики, среди прочего Государственной противопожарной службы показывает, что газовая установка, работающая на сжиженном нефтяном газе или КПГ, является причиной каждого десятого случая возникновения пламени в автомобиле.Остальные девять таких случаев связаны с топливной системой. Следовательно, можем ли мы доверять производителям установок и спокойно эксплуатировать установку сжиженного нефтяного газа?

Производители современных газовых систем, таких как Auto-Gaz Centrum, обязаны соблюдать очень строгие международные правила, определяющие необходимые требования ко всем компонентам, установленным в автомобиле и непосредственно связанным с топливом LPG. Прежде всего, следует упомянуть положения, касающиеся требований об утверждении.Требуется испытать конкретный компонент установки с точки зрения его использования в автомобилях, то есть фактически получить разрешение на его использование в автомобилях. Такое свидетельство о допуске - это свидетельство, подтверждающее положительный результат всех испытаний и проверок, что на практике означает возможность установки данного элемента установки. Стоит добавить, что процедуры исследования строго регламентированы регламентом. Во-вторых, каждый производитель, желающий установить газовые установки на автомобили, должен получить сертификат, подтверждающий соответствие кузова действующим нормам.В результате используемые компоненты должны соответствовать всем требованиям безопасности, указанным в нормативных актах. Подавляющее большинство из них относится к хранению газа, то есть резервуару с принадлежностями.

В случае сжиженного нефтяного газа мы имеем дело с жидким топливом, которое закрывается в пространстве бака под давлением около 4 бар. Во время заправки насос-распределитель качает газ под давлением 10-14 бар. Как наполнение, так и опорожнение бака зависит от эффективной работы клапанов, отвечающих за это.В случае итальянских установок они объединены в один элемент, называемый мультиклапаном, который монтируется непосредственно на резервуаре. В соответствии с Правилом 67 ООН с поправками серии 01 для каждой установки сжиженного нефтяного газа требуются следующие клапаны и системы.

1. Система ограничения степени наполнения бака. Это клапан, который обеспечивает заполнение резервуара сжиженным газом только до 80% его вместимости. Из-за физических свойств газообразного пропан-бутана он важен для безопасности хранимого топлива.Мы опишем это более подробно позже в этой статье. №
2. Клапан обратный, чаще всего это шаровой кран, расположенный на мультиклапане в трубопроводе, транспортирующем газ к регулятору. Этот клапан предотвращает попадание газа обратно в резервуар.
3. Газовый запорный вентиль. В настоящее время таких клапанов два - один соленоидный, другой механический или «ручной». Благодаря им есть возможность перекрыть подачу газа из баллона прямо с места водителя, выключив зажигание (электромагнитный клапан) или вручную, закрыв клапан.Часто при работе с листовым металлом возникает необходимость снятия бачка с автомобиля, и тогда без перекрытия газа не обойтись.
4. Индикатор уровня газа. В случае баллонов сжиженного нефтяного газа необходимо иметь возможность считывать количество газа в баллоне. Для водителя этот уровень отображается на переключателе с помощью светодиодных индикаторов, но независимо от этого, он также должен быть доступен для считывания непосредственно из резервуара.
5. Клапан ограничения расхода газа. В случае повреждения трубопровода, идущего от бака к редуктору (установленного под шасси, вне автомобиля), происходит внезапное истечение сжиженного газа.Если бы он затем загорелся, площадь пламени была бы очень большой. Чтобы предотвратить это, отток ограничен клапаном, который уменьшает количество газа, выходящего из резервуара. Это позволяет ограничить утечку топлива до такой степени, чтобы можно было уменьшить интенсивность пламени.
6. Клапан сброса давления. Это типичный механический пружинный клапан, который открывается автоматически, когда давление поднимается выше 22 бар, вызывая утечку газа. Его задача - не допустить повышения давления, способного взорвать резервуар.Выбрасываемый газ представляет собой летучую фракцию. В настоящее время на рынке есть клапаны, которые после срабатывания остаются открытыми до тех пор, пока давление не упадет. Затем он автоматически закрывается. Если давление в баллоне снова поднимется, клапан также откроется.
8. Термоклапан предохранительный. Он открывается из-за высокой температуры окружающей среды (например, 110 ° C) и остается открытым до тех пор, пока резервуар полностью не опустеет.

Установщику или диагносту необходимо проверить работу клапана, ограничивающего наполнение бака.Для безопасного использования установки важно, чтобы в ней оставалось свободное место. Это основное условие, обусловленное свойствами газообразного топлива. Следовательно, если мы заполним только 80% от общей емкости, мы создадим условия, позволяющие газу испаряться и стабильное давление. Таких 20% «подушки безопасности» вполне достаточно для безопасной эксплуатации бака даже в очень жарких летних условиях. Существует строгая зависимость, заключающаяся в увеличении объема газа от 0,2% до 0,4% на каждый градус повышения температуры.Если такое явление имеет место и давление увеличивается, пустое пространство позволяет ему свободно испаряться. Если он интенсивный, свободное пространство быстро насыщается газом, а затем фракция все более уплотняется. Высоконасыщенный пар начинает конденсироваться, в результате чего давление падает. Это явление вызывает увеличение количества жидкой фракции, которая начинает испаряться, и весь процесс повторяется. В связи с существующей зависимостью свойств сжиженного нефтяного газа от температуры, мы заправляем разное количество топлива в зависимости от сезона.Зимой его больше из-за более низкой температуры окружающей среды (у нас более высокая плотность газа). Однако летом мы покупаем меньше топлива, потому что оно имеет меньшую плотность. Важно, чтобы мы покупали бензин в литрах, а не в килограммах. Поддержание постоянного давления сжиженного нефтяного газа необходимо для правильной работы установки. Следовательно, пропорции пропана и бутана должны быть правильно выбраны, чтобы давление не поднималось слишком высоко летом, а зимой оно резко упало до резких падений, которые делают практически невозможным выход газа из резервуара.Предельные пропорции для зимнего топлива - 70:30 (пропан-бутан), а для летнего топлива 30:70. Обобщая приведенные выше соображения, следует отметить, что многолетний опыт работы с системами сжиженного нефтяного газа приводит к проверенным и безопасным решениям. Системы LPG, предлагаемые Auto-Gaz Centrum, современные и качественные, а правильная установка и регулярное обслуживание гарантируют безопасность и надежную работу.

Петр Грабовский, технический специалист
Auto-Gaz Centrum

.

Редукторы в автомобильных установках LPG. Почему они важны?

Использование LPG (сжиженного нефтяного газа), жидкой смеси пропана и бутана, по-прежнему популярно и прибыльно, особенно если автомобиль используется часто и преодолевает большее количество километров. Езда на газе так же комфортна, как и на бензине, а грамотно подобранная и, что самое главное, правильно отрегулированная установка гарантирует хорошие характеристики и не оказывает негативного влияния на долговечность других компонентов.Однако это станет возможным только в том случае, если водитель будет помнить о регулярных проверках и необходимой очистке и регулировке установки, а также не пренебрегать другими сервисными мероприятиями, включая замену масла с соответствующей периодичностью. Помимо замены фильтров жидкой и летучей фаз, необходимо не забыть проверить состояние других элементов установки и при необходимости заменить их. Один из компонентов, который следует регулярно обслуживать, - редуктор сжиженного нефтяного газа. Могут возникнуть неисправности этого компонента, например,более слабые характеристики автомобиля или неожиданное переключение на бензин при быстром разгоне. Рассмотрим подробнее конструкцию газовой установки и проверим, какую роль в ней играет редуктор.

Как работает газовая установка и редуктор?

Принцип работы системы газоснабжения LPG относительно прост, хотя многие элементы установки имеют сложную конструкцию, а для правильной установки приборов требуются не только соответствующие знания, но и специализированное оборудование , позволяющее сделать правильный выбор рабочих параметров.СНГ сжигается в двигателе аналогично бензину - из-за того, что создает смесь газа и воздуха и подает искру для зажигания . Поскольку газ находится в жидкой форме, он должен изменить свое физическое состояние в редукторе, прежде чем его можно будет использовать. Таким образом, роль элементов газовой установки состоит в том, чтобы эффективно преобразовывать газ из жидкой фазы в летучую, выбирать подходящую дозу и подавать ее в камеру сгорания . В зависимости от поколения газовой установки все эти задачи выполняются по-разному.

В старейших газовых установках так называемые Первое поколение , которое до сих пор можно встретить в более старых карбюраторных автомобилях, использовало простые механические решения. В таких системах газ после срабатывания электромагнитного клапана подавался в редуктор, смеситель (смеситель), в котором формировалась газо-воздушная смесь, а затем во впускной коллектор, а через впускные клапаны - в цилиндр. Эти системы не позволяли изменять дозу, независимо от мгновенной нагрузки двигателя, он получал постоянную дозу топлива. 2-го поколения Установка позволяла регулировать дозу газа благодаря электронной системе сбора данных с датчиков, установленных в двигателе. 3-го поколения В установках используется многоточечный впрыск газа, который подается в коллектор без использования смесителя. 4-е поколение - последовательный впрыск газа. В этом случае правильная доза газа создается на основе данных с датчиков двигателя, как и при заправке бензином. Форсунки установлены в коллекторе цилиндров, что позволяет изменять количество газа.Установки этого поколения взаимодействуют с компьютерами управления двигателем, поэтому могут работать гораздо точнее.

Общим элементом всех поколений газовых установок является наличие редуктора , который позволяет изменять состояние вещества с жидкого на летучее. Название устройства происходит от того факта, что испарение жидкого газа изменяет его давление, которое снижается с 8-12 бар примерно до 1 бар. Возникновение этого процесса сопровождается значительным снижением температуры, поэтому редуктор подключается к системе охлаждения двигателя, что позволяет подавать тепло, необходимое для защиты элементов от чрезмерного охлаждения.От установки регуляторов отказались только в газовых установках поколения V , работающих на сжиженном нефтяном газе.

Как устроен редуктор?

Редуктор, используемый в системе LPG, изготовлен из металлического корпуса , в который хладагент подается от двигателя , который распределяется внутри системы каналов. Он используется для поддержания правильной температуры корпуса и всех элементов , что необходимо, поскольку изменение состояния газа сопровождается его значительным охлаждением.Сжиженный газ также подается в редуктор после прохождения через фильтр, который в камере редуктора расширяется , в результате чего его давление приближается к значению атмосферного давления. Правильное давление поддерживается мембраной , которая является ключевым элементом регулятора . Правильный уровень давления поддерживается пружиной , которая прижимается к диафрагме. Когда давление газа слишком низкое, пружина толкает вверх диафрагму , а связанный с ней рычаг открывает впускной клапан , так что количество газа, необходимое для правильного сжатия пружины, подается внутрь.Газ выходит из редуктора через выпускной клапан, откуда попадает в форсунки. Редуктор защищен от чрезмерного повышения давления специальным предохранительным клапаном.

Важным требованием к редуктору является возможность подачи достаточно большой дозы топлива при увеличении нагрузки на двигатель . Следовательно, редукторы согласованы с мощностью , которая может быть достигнута данным приводом. Подача газа в редуктор перекрывается электромагнитным клапаном , чтобы предотвратить попадание газа в ситуацию, когда двигатель не работает.Тип регулятора должен соответствовать типу установки . В более старых системах обычно использовались двухступенчатые редукторы , в которых количество забираемого газа зависело от давления в коллекторе. В более новых установках 4-го поколения устанавливаются одноступенчатые редукторы , так как форсунка отвечает за выбор соответствующей дозы топлива.

Эффективная работа регулятора в наибольшей степени зависит от качества материала, из которого изготовлена ​​диафрагма .Они сделаны из композита, обычно состоящего из прочной ткани, которая действует как арматура, и эластомера, устойчивого к веществам, которые могут присутствовать в газе. Стоит помнить, что со временем каждая мембрана может потерять свои свойства. Перепады температур и интенсивная работа , а также скопление грязи в редукторе довольно часто вызывают растрескивание резины и неправильную работу из-за проблем с достижением должного давления.

Если диафрагма повреждена, можно заменить. Аналогично заменяются уплотнения клапанов, установленных в редукторе. Стоит помнить, что долговечность мембран может составлять примерно от 50 до 100 тысяч в зависимости от производителя. километров, по достижении этого пробега следует учитывать необходимость их замены. Состояние редуктора, как и остальных компонентов системы, во многом зависит от качества топлива , поэтому каждый пользователь автомобиля, работающего на сжиженном газе, должен помнить о замене фильтра .

.

Смотрите также