Состав и основные физико-химические св-ва природного газа

Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов

Расчёт внутридомовых г/п-ов производят после выбора и размещ-ия оборуд-ия и сост-ия схемы г/п-ов. Расчётный перепад давл-я газа увязывают с перепадом давл-я в г/п-ах-вводах и внутр-их г/п-ах.

Расчетные сумм-ые потери давл-я газа в г/п-ах низкого давл-я (от ист-ка г/снаб-ия до наиболее удал-го прибора) приним-ся не более 180даПа, в т.ч. в распред-ых г/п-ах 120даПа, в г/п-ах-вводах и внутр-их г/п-ах 60даПа.

При этом следует помнить, что номинальное давл-е газа перед бытовыми г/использ-ми приборами составляет 1274 Па.

Расчётные расходы принимают с учетом неравномерности потребления газа.

Расчет вып-ют в такой последоват-ти:

1) опред-т расчет-е расх-ы для всех уч-ов;

2) задают диаметры уч-ов;

3) опред-т сумму коэф-ов местных сопротивлений;

4) по графикам находят удельные потери на трение и эквивал-е длины коэф-та ξ = 1;

5) опред-ют расчет-е длины уч-ов и потери давл-я на них;

6) рассчит-ют доп.избыт-ое давл-е по формуле Р = gH(1,29-Р_г), где H - разность геометр-их отм-ок конца и начала уч-ка, считая по ходу газа, м;

7) опред-ют потери давл-я на уч-ах с учетом доп.давл-я;

8) опред-ют сумм-ые потери в г/п-ах с учетом потерь в газ-м счётчике (≈ 100 Па), трубах и арматуре прибора (до газ-ых гор-ок). Примерные значения потерь давл-я в трубах и арматуре газ-ых приборов сост-ют: в плитах 40-60Па, в водонагревателях 80-100Па;

9) полученные сумм-ые потери сравнивают с расчетным перепадом давл-я.

Производят пересчет (если это необходимо).

Классификация газопроводов

Газопроводы систем газоснабжения согласно ПБ 12-529 – 03 «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления» в зависимости от давления транспортируемого газа классифицируются следующим образом:

- высокого давления I категории свыше 0.6 до 1.2 МПа включительно;

- высокого давления II категории свыше 0.3 до 0.6 МПа включительно;

- среднего давления III категории свыше 0.005 до 0.3 МПа включительно;

- низкого давления IV категории до 0.005 МПа включительно.

Давление газа перед бытовыми газоиспользующими приборами следует принимать в соответствии с паспортными данными, но не более 3000 Па.

По назначению в системе газоснабжения различают:

- распределительные газопроводы, которые обеспечивают подачу газа от источника газоснабжения до газопроводов-вводов, а также газопроводы высокого и среднего давления, предназначенные для подачи газа к одному объекту (ГРП, промпредприятие, котельная и т. д.);

- газопроводы-вводы, которыми являются газопроводы от места присоединения к распределительному газопроводу до отключающего устройства на вводе;

- вводные газопроводы, которыми следует считать участки от отключающего устройства на вводе в здание (при установке отключающего устройства снаружи) до внутреннего газопровода, включая проложенный через стену здания в футляре;

- межпоселковые газопроводы, прокладываемые вне территории населённых пунктов;

- внутренним называют участок газопровода от газопровода-ввода (при установке отключающего устройства внутри здания) или от вводного газопровода до места подключения прибора.

В зависимости от числа ступеней перепада давлений газа в газопроводах системы газоснабжения городов и населённых пунктов делятся на одно-, двух-, трёх- и многоступенчатые :

Каждая из этих систем может быть кольцевой, тупиковой или смешанной, разветвлённой или комбинированной в зависимости от характера планировки и плотности застройки. Предпочтение отдаётся кольцевым и смешанным системам, так как они обеспечивают более равномерный режим давления во всех точках отбора газа из распределительных систем, а также повышают надёжность газоснабжения.

Газопроводы, входящие в систему газоснабжения, классифицируются также по следующим показателям:

- по виду транспортируемого газа: природного газа, попутного газа и сжиженного углеводородного газа (СУГ);

- по месту положения относительно планировки населённых пунктов: наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые) и внутренние (внутри зданий и помещений);

- по месту положения относительно поверхности земли: подземные (подводные), надземные (надводные), наземные в обваловке;

- по материалу труб: металлические (стальные, медные) и неметаллические (полиэтиленовые, асбоцементные).

Состав и основные физико-химические св-ва природного газа

Природные газы однородны по составу и содержат, в основном, метан и его гомологи, имеющие общую химическую формулу – С_nH_2n+2: СН₄ - метан; С₂Н₆ - этан; С₃Н₈ - пропан; С₄Н₁₀ - н-бутан; С₅Н₁₂ – пентан. Это всё предельные углеводороды.

Газы газовых месторождений содержат, в основном, метан.

Попутные газы нефтяных месторождений содержат ёщё этан, пропан и бутан.

Сжиженные газы представляют собой смесь пропана и бутана, а газы, получаемые на нефтеперерабатывающих заводах при термической переработке нефти, содержат кроме пропана и бутана ещё и этилен, пропилен и бутилен (непредельные углеводороды)

Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов, содержащую некоторое количество примесей. Горючими являются газо-воздушные смеси, включающие углеводороды, водород (Н₂) и оксид углерода (СО) при суммарном содержании азота (N₂) и двуокиси углерода (СО₂) около 80%.

Негорючие компоненты – это азот (N₂), двуокись углерода (СО₂) и кислород (О₂). Они составляют балласт газообразного топлива.

К примесям относятся водяные пары (Н₂О), сероводород (H₂S) и пыль.

Природный газ не имеет запаха. Перед подачей газа в сеть его одорируют, т.е. придают ему резкий неприятный запах, который ощущается при концентрации в воздухе, равной 1%. Для одоризации (одорации) применяют: чаще этилмеркаптан (С₂Н₅SН), реже – органические сульфиды и дисульфиды.

Запах токсичных газов должен ощущаться при концентрации, допускаемой санитарными нормами.

Физико-химические показатели природных топливных газов, используемых для коммунально-бытовых целей, должны соответствовать следующим техническим требованиям (ГОСТ 5542-87*):

- число Воббе, Дж/м³ - 39400…52000

- допустимые отклонения числа Воббе от номинального значения, %, не более ±5.

- масса меркаптановой серы в 1 м³, г, не более 0.02.

- масса механических примесей в 1 м³, г, не более ……0.001

- объёмная доля кислорода, %, не более 1

- интенсивность запаха при объёмной доле 1 % газов в воздухе, баллы, не менее 3.

Сжиженный углеводородный газ, используемый коммунально-бытовыми потребителями (ГОСТ 20448-80*), не должен содержать сероводорода более 5 г на 100 м³ газа, а запах должен ощущаться при содержании в воздухе 0.5 %.

При использовании смеси сжиженного газа с воздухом концентрация газа в смеси должна составлять не менее удвоенного верхнего предела воспламеняемости.

Горючие свойства природных газов характеризуются числом Воббе W, которое представляет собой отношение теплоты сгорания Q к корню квадратному из относительной (по воздуху) плотности газа s.

Относительная плотность газа по воздуху определяется делением плотности газа на плотность воздуха – 1.293 кг/м3.

Так как пределы колебания числа Воббе широки, ГОСТ 5542-87* требует для газораспределительных систем отклонение от его номинального значения не более ±5%.

Одной из важных характеристик горючих газов как топлива является теплота сгорания Q. Это количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы количества топлива (1 кг твёрдого или жидкого, 1 м3 газообразного). Различают высшую и низшую теплоту сгорания.

Высшей теплотой сгорания топлива Qв называется количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы количества топлива при условии конденсации водяных паров в продуктах сгорания.

Низшей теплотой сгорания топлива Q_н называется количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы количества топлива при отсутствии конденсации водяных паров в продуктах сгорания, образующихся при горении.

Основной характеристикой газа является сухой состав. Для сложных газов теплоту сгорания определяют как сумму произведений величин теплоты сгорания горючих компонентов на их объёмные доли

Плотность сложных газов определяют как сумму произведений величин плотности компонентов на их объёмные доли.

Влажностью называется содержание в газе водяного пара. Различают абсолютную, удельную и относительную влажность.

Абсолютной влажностью (влагосодержанием) газа называется количество или масса водяного пара, содержащихся в единице объёма газа. Единица измерения абсолютной влажности – г/м³.

Удельной влажностью газа называется количество или масса водяного пара, приходящаяся на единицу массы влажного газа. Единица измерения удельной влажности – г/кг.

Относительной влажностью газа (степенью насыщения газа водяными парами) называется отношение абсолютной влажности газа к максимально возможной при заданных температуре и давлении. Относительную влажность газа φ выражают в процентах и определяют как отношение парциального давления содержащегося в газе водяного пара р к давлению насыщенного водяного пара Р при той же температуре.

Различают нормальные физические условия и стандартные физические условия.

Нормальные физические условия (н.ф.у.): температура – 0ºС, давление - 101.3 кПа.

Давление, отсчитываемое от имеющегося атмосферного (барометрического) называется рабочим или избыточным. Оно представляет собой разницу между абсолютным и атмосферным давлением: Р_изб = Р_абс – Р_атм.

Различают газы сухие и жирные. Для газоснабжения применяют, как правило, сухие газы.

Сухой газ – газ с содержанием конденсата менее 10 см³/м³. Сухой газ характеризуется очень низким содержанием этана С₂Н₆, пропана С₃Н₈ и бутанов С₄Н₁₀ практически отсутствуют.

Жирный газ - газ с содержанием конденсата от 30 до 90 см³/м³. Жирный газ характеризуется повышенным содержанием этана, пропана и бутанов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: