- Причини и опасности от изтичане на газ
- Опасност от експлозия на природен газ
- Методи за извличане
- Състав на природния газ
- Въглероден диоксид и сероводород
- Благородни газове
- Произход
- Основни свойства на одорантите
- Производство на природен газ
- Отровен газ GB
- Добив на природен газ:
- Методи за лечение и превенция
- Превенция
- Одориране на газове
- Природен газ:
- Методи за одоризация на природен газ
- Метод #1 - капково захранване
- Метод № 2 - използване на ароматизатор с фитил
- Метод № 3 - вкарване на миризми в газа
- Мерки за безопасност при работа с меркаптани
- Процес на добавяне на мирис към газа
Причини и опасности от изтичане на газ
Небрежният монтаж на газовото оборудване може да доведе до изтичане на газ в апартамента. Има два вида течове: аварии, които се случват в дома, и аварии, които се случват в професията.
В случай на професионална злополука може да има:
- Дефекти в газовите тръби и водопроводната инсталация;
- Дефекти в газовите уреди;
- Повреда на цилиндъра;
- счупена горелка;
- лошо или неправилно закрепване на маркуча и поява на прегъвания и пукнатини;
- теч в резбата на гайката, която свързва плота с маркуча; теч в резбата на гайката, която свързва плота с маркуча;
- износване или други дефекти в уплътнението на маркуча или уплътнителния материал на крана.
Дефектите в газовите уреди могат да причинят изтичане на газ
При такива течове е невъзможно да се определи веднага причината за миризмата на газ. В домашни условия са възможни и други причини, които най-често се дължат на човешка грешка:
- чешмата не е затворена или е затворена лошо;
- огънят в готварската печка или фурната е изгаснал, но газът продължава да тече.
Основната опасност на природния газ е, че той има неутрална миризма и е безцветен. Въпреки това, за да се открият навреме течовете, производителите добавят специални добавки към газа, които имат остра специфична миризма.
Личните усещания на човек, който се е отровил с битови газове, включват: главоболие, гадене, задушаване, замайване, сухота в устата, сълзене, парене и зачервяване на очите, обща слабост, нарушен апетит и сън и др. Ако в затворено пространство с достъп до кислород и други източници на експлозия (огън, електричество и т.н.) се натрупа голямо количество газ, има вероятност да се стигне до експлозия и разрушаване на помещението.
Опасност от експлозия на природен газ
Взривоопасен ли е газът в апартамента или не? Концентрацията на горивото за предизвикване на запалителен ефект е изключително фина величина. Вероятността от експлозия зависи от състава на газа, нивото на налягането и температурата на околната среда.
Опасна ситуация може да възникне само ако концентрацията на природен газ в помещението достигне стойност от 15% от общата въздушна маса.
Не е възможно да се определи процентното съдържание на газ в помещението, без да се използва специализирано измервателно оборудване. Ето защо, ако усетите характерна миризма, трябва да спрете подаването на гориво към уредите.
Важно е също така да изключите от електрическото захранване уредите, които използват електрически импулси. Това се отнася не само за домакински уреди, но и за уреди, които се захранват с батерии или акумулатори.
Опитът показва, че ако концентрацията на газ в помещението е 15% от общата концентрация на въздуха, дори мобилен телефон или преносим компютър могат да предизвикат пожар.
Ако усетите мирис на газ, незабавно отворете всички врати и прозорци. Проветряването на помещението ще намали вероятността от експлозия преди пристигането на службите за спешна помощ.
Методи за извличане
Природният газ се добива по определена техника и методология. Въпросът е, че тя може да е дълбока няколко километра. Тези условия изискват специално разработена програма и ново, модерно и мощно оборудване.
Методът на екстракция се основава на създаването на разлика в налягането между газовия резервоар и външния въздух. В резултат на това продуктът се изпомпва от резервоара посредством кладенец и резервоарът се насища с вода.
Сондажите се пробиват по определен път, наподобяващ стълбище. Това се прави, защото:
- спестява място и запазва целостта на материалите по време на извличането, тъй като газовите примеси (например сероводород) са много вредни за оборудването;
- тя позволява налягането в резервоара да се разпредели по-равномерно;
- Той може да навлезе на дълбочина до 12 километра, което дава възможност за изучаване на литосферния състав на земните недра.
В резултат на това добивът на природен газ е доста успешен, несложен и добре организиран. След като продуктът бъде извлечен, той се транспортира до местоназначението си. Ако това е химически завод, там те се пречистват и подготвят за по-нататъшна употреба в различни отрасли.
За битови цели продуктът трябва не само да се почисти, но и да му се добавят одоранти - специални вещества, които придават остра, неприятна миризма. Това се прави с цел безопасност в случай на течове в помещенията.
Състав на природния газ
Природните газове са представени главно от метан - CH4 (до 90-95 %). Той е най-простият газ по своята химична формула, запалим, безцветен и по-лек от въздуха. Природният газ включва също така етан, пропан, бутан и техните хомолози. Горимите газове са необходим спътник на маслата, като образуват газови шапки или се разтварят в тях.
- Метан
- Въглероден диоксид и сероводород
- Азот
- Благородни газове
Въглероден диоксид и сероводород
Въглеродният диоксид и сероводородът в газовата смес се образуват главно от окисляването на въглеводороди в близост до повърхността от кислород и аеробни бактерии.
На по-големи дълбочини при контакта на въглеводородите с естествените сулфатни води се образуват въглероден диоксид и сероводород.
От своя страна, сероводородът лесно влиза в окислителни реакции, особено под въздействието на серни бактерии, след което се отделя чиста сяра.
Така сероводородът, сярата и въглеродният диоксид постоянно съпътстват въглеводородните газове.
Съдържанието на CO2 в газовете варира от части до няколко процента, но са известни находища на природен газ със съдържание на въглероден диоксид до 80-90 процента.
Съдържанието на сероводород в газовете също варира от части от процента до 1-2 %, но има газове с високо съдържание на сероводород. Примери за това са находищата в Оренбург (до 5 %), Карачаганак (до 7-10 %) и Астрахан (до 25 %). В същото находище в Астрахан съдържанието на въглероден диоксид е 20 %.
Инертни газове
Инертните газове, като хелий, аргон и други, както и азотът, не реагират и се съдържат в малки количества във въглеводородните газове.
Фоновото съдържание на хелий е 0,01-0,15 %, но може да бъде и 0,2-10 %. Находището в Оренбург е пример за търговски наличен хелий в природен въглеводороден газ. За извличането му до завода за преработка на газ е построен завод за хелий.
Произход
Има две Теории за произхода на природния газ Минерални и биогенни.
Според теорията за минералите въглеводородите се образуват в резултат на химическа реакция дълбоко във вътрешността на нашата планета от неорганични съединения при високи налягания и температури. След това, поради вътрешната динамика на Земята, въглеводородите се издигат в зоната с най-ниско налягане и образуват залежи от минерали, включително газ.
Според биогенната теория природният газ се е образувал във вътрешността на Земята в резултат на анаеробното разлагане на растителни и животински организми при високи температури и налягане.
Въпреки продължаващите спорове относно произхода на въглеводородите, биогенната теория печели в научната общност.
Основни свойства на одорантите
Газът се използва широко в дома и може да причини тежко отравяне, а високите му концентрации създават експлозивна среда. Първоначално битовият газ (метан с други примеси, включително пропан, етан, бутан) е без мирис и всяко изтичане от затворена система може да бъде открито само със специални сензори.
Този проблем се решава чрез добавяне на миризлив компонент - одорант - към газа. Процесът на директно впръскване се нарича одоризация. Смесването се извършва в газоразпределителната станция или в централизирани станции.
В идеалния случай одориращите агенти трябва да имат следните характеристики:
- Имат ясен, специфичен мирис за ясно и бързо разпознаване.
- Осигурете стабилна доза. Одорантите трябва да са химически и физически стабилни при смесването им с метан и при движението им по газопровода.
- имат достатъчно ниво на концентрация, за да намалят общото потребление.
- Не образувайте токсични продукти по време на работа.
- Добавките не трябва да имат корозивно действие върху резервоарите, фитингите, за да се осигури дълъг експлоатационен живот на газовото оборудване и тръбопроводите.
Няма одорант, който да отговаря напълно на всички тези критерии. Поради това за "Газпром" са разработени спецификации TU 51-31323949-94-2002 и регламент за експлоатация VRD 39-1.10-069-2002. Но това са вътрешни документи на Газпром, които са задължителни само за организациите в рамките на групата Газпром.
Документът VRD 39-1.10-06-2002 определя основните изисквания за производството, съхранението, транспортирането и използването на добавки.
Разтвор на калиев перманганат или хлорна вар се използва за неутрализиране на силната миризма от течове на одоранти. Винаги се изисква противогаз и друго защитно оборудване.
Правилната употреба на одоранти се регулира от STO Gazprom 2-3.5-454-2010, в който се посочва, че границата на взривоопасност на запалими течности е 2,8-18%, а максимално допустимата концентрация е 1 mg/m3.
Газоанализатор ANKAT-7631 Micro-RSH може да се използва за определяне на интензивността на миризмата в резултатите, както и за измерване на нейната масова концентрация.
Вдишването на изпаренията може да предизвика повръщане, загуба на съзнание, а в големи количества веществото причинява конвулсии, парализа и смърт. От гледна точка на експозицията на тялото, това са опасни вещества от клас 2 на опасност. Концентрацията им в помещението може да се определи с газов анализатор от типа RSH.
Добив на природен газ
Добивът на газообразни въглеводороди се извършва по начин, подобен на добива на нефт - газът се извлича от земните недра с помощта на кладенци. За да се гарантира, че налягането в резервоара ще спада постепенно, кладенците са разположени равномерно в цялото поле. Този метод също така предотвратява преливането на газ между областите на находището и преждевременното оводняване на резервоара.
Прочетете повече в тази статия: Производство на природен газ.
Според доклад на BP от 2017 г. световното производство на природен газ е било 3 680 млрд. куб. м. САЩ са начело със 734,5 млрд. куб. м, или 20% от общия обем в света. На второ място е Русия с 635,6 млрд. куб. м.
Отровен газ GB
Това вещество е по-известно като зарин. През септември 2013 г. ООН потвърди, че месец по-рано е извършено нападение с химическо оръжие, при което са използвани специално разработени ракети, които са разпръснали газ зарин сред бунтовниците в покрайнините на сирийската столица. Генералният секретар на ООН Бан Ки-мун заяви, че това е най-значителното потвърдено използване на химическо оръжие срещу цивилни граждани откакто е използван от Саддам Хюсеин в Халабджа през 1988 г.
Газът зарин е летлив, но токсичен нервнопаралитичен агент на основата на фосфор. Една капка с размер на иглена глава е достатъчна, за да убие бързо възрастен човек. Това е безцветна течност без мирис, която запазва агрегатното си състояние при стайна температура, но се изпарява бързо при нагряване. Веднъж освободен, той се разпространява бързо в околната среда. Както и при VX, симптомите включват главоболие, слюноотделяне и отделяне на сълзи, последвани от постепенна парализа на мускулите и възможна смърт.
Заринът е разработен през 1938 г. в Германия, когато учени изследват пестициди. Сектата "Аум Шинрике" го използва през 1995 г. в токийското метро. Въпреки че нападението предизвиква масова паника, при него загиват само 13 души, тъй като агентът е разпръснат в течна форма. За да се постигне максимален брой жертви, заринът трябва не само да е газ, но и частиците му да са достатъчно малки, за да се абсорбират лесно през лигавицата на белите дробове, но и достатъчно тежки, за да не се издишат.
Добив на природен газ:
Залежите на природен газ се намират дълбоко в земята, на дълбочина от един до няколко километра. Затова, за да се извлече, трябва да се направи сондаж. Най-дълбокият кладенец е на дълбочина повече от шест километра.
Във вътрешността на Земята газът се намира в микроскопични кухини - порите, които имат някои скали. Порите са свързани помежду си с микроскопични пукнатини. Порите и пукнатините задържат газ под високо налягане, което е много по-високо от атмосферното. Природният газ се движи в пори и пукнатини, като преминава от пори с високо налягане към пори с по-ниско налягане.
Когато се пробива кладенец, газът се влива изцяло в него поради законите на физиката, като се насочва към зоната с ниско налягане. По този начин разликата в налягането в резервоара и на повърхността на земята е естествената движеща сила, която изтласква газа от земята.
Газът се извлича от земята с помощта на няколко или повече кладенци, а не само на един. Кладенците се опитват да ги инсталират равномерно по цялата площ на резервоара, за да се гарантира равномерно намаляване на налягането в резервоара. В противен случай газът може да прелее между зоните на находището и находището може да се размие преждевременно.
Тъй като произведеният газ съдържа голямо количество примеси, той трябва да бъде пречистен със специално оборудване веднага след извличането му и след това да бъде транспортиран до потребителя.
Методи за лечение и превенция
Това лечение винаги се провежда в болница. На първо място, жертвата се свързва с кислородна бутилка за няколко часа. След това се провеждат необходимите изследвания и се избира подходящо лекарство.
Лекарства:
- Противовъзпалителните лекарства ще предотвратят разпространението на възпалението в дихателните пътища;
- Антиконвулсантите ще помогнат за облекчаване на мускулните спазми;
- Болкоуспокояващите могат да помогнат за облекчаване на мускулните спазми;
- Комплексът от витамини е задължителен;
- Сорбентите помагат за бързото изхвърляне на токсините от организма.
Лечението се провежда до пълното възстановяване на функциите на органите. Възможно е да се появят негативни последици, но прогнозата е благоприятна, ако лечението е започнато правилно и навреме.
Превенция
Възможно е да се избегнат всички газови отравяния, като се спазват подходящи предпазни мерки. Ако във въздуха се носи неприятна и отровна миризма, препоръчително е да напуснете помещението и да се обадите на властите. Не използвайте ключа за осветлението или не палете огън в неприятно миришещи помещения, за да избегнете внезапно запалване.
При отравяне с газ на пострадалия трябва да се осигури достъп до чист въздух и да му се окаже първа помощ. Посещението в медицинско заведение е от съществено значение.
Одориране на газове
Парите на природните и втечнените нефтени газове са безцветни и без мирис. Това затруднява откриването на течове на газ в помещенията. Според държавния стандарт газът трябва да се усеща при обемна фракция от 0,5 % във въздуха. За да се придаде на газовете специфична миризма, към тях се добавят силно миришещи одоранти, като например етил или метилмер-каптан. Средната годишна консумация на меркаптани за одориране на природния газ е 16 g (19,1 cm3 ) на 1000 m3 газ (при 0°C и 760 Pa).
Меркаптаните са безцветни летливи течности с характерна миризма. Те могат да бъдат открити при концентрации във въздуха от 2 - 10 9 mg/l. При незначителни концентрации меркаптановите пари предизвикват гадене и главоболие, а при по-високи концентрации - въздействие върху нервната система. При леко отравяне с меркаптан се препоръчва чист въздух, почивка, силен чай или кафе, при силно гадене е необходима медицинска помощ, а при спиране на дишането - изкуствено дишане.
Личните предпазни средства срещу меркаптани са филтрирана газова маска от индустриален клас А, а при работа в помещения с висока концентрация на меркаптани - изолиращи газова маска с маркуч с принудително подаване на въздух, защитни очила и др.
Цялото оборудване трябва да бъде внимателно запечатано, когато се работи с одоранти. Помещенията, в които се съхраняват или използват одоранти, трябва да се проветряват.
Одоризация на природен газ се произвежда в ГРС, битови и комунални втечнени въглеводородни газове - в газопреработвателни, нефтопреработвателни и нефтохимически заводи. Ако масовата фракция на пропан в втечнения газ е до 60 % (включително), а на бутан и други газове - повече от 40 %, нормата за одориране е 60 g етилмер-каптан на 1 t втечнен газ; пропан над 60 %, бутан и други газове до 40 % - 90 g на 1 t втечнен газ.
Фабриките произвеждат одорант в газовия поток чрез впръскване на одорант в тръбопроводите, които изпомпват газа от резервоарите към стелажите за зареждане Периодично, както и в случай на оплаквания, интензивността на миризмата на одоризираните газове се проверява органолептично и физико-технически. В предприятията, които консумират природни и втечнени въглеводородни газове за битови нужди, интензивността на миризмата в газа се проверява поне веднъж на тримесечие.
Органолептичната проверка на интензивността на миризмата на одорираните газове се извършва от петима тестери и се оценява по петстепенна скала: 0 - няма миризма; 1 - миризма много слаба, несигурна; 2 - миризма слаба, но определена; 3 - миризма умерена; 4 - миризма силна; 5 - миризма много силна, непоносима. Органолептичното изследване на интензивността на миризмата на миризливите газове се извършва в специално оборудвана стая-камера при температура (20±4) °С, където обемната част на газовете във въздуха трябва да бъде 0,4 %, което съответства на /b долната граница на експлозивност. Газът се вкарва в камерата и се смесва с въздуха чрез вентилатори. Миризмата се счита за достатъчна, ако поне трима изпитващи дадат оценка за интензивност от поне 3. Ако миризмата не е достатъчна, петима незаинтересовани изпитващи оценяват друга газова проба.
Едновременно с това се извършва физико-химичен анализ за съдържанието на етилмеркаптан в смес от въглеводородни газове чрез един от следните методи: хромотографски, нефелометричен, кондуктометричен, метод на бромния индекс, йодометричен.
Ако битовите газове имат собствена специфична миризма, степента на одоризация може да бъде намалена.
Апаратите за одориране са класифицирани като взривоопасни, а помещенията за съхранение на одоранти са класифицирани като пожароопасни. По време на работа и ремонт по системата за одориране не трябва да се извършват дейности, които могат да предизвикат искри. Пушенето в помещението, в което се намира одоризаторът, е строго забранено.
Природен газ:
Природният газ е минерал, смес от газове, образувана в земните недра при анаеробното разлагане на органични вещества.
Природният газ съществува в газообразно, твърдо или разтворено състояние. В първия случай, в газообразно състояние, той е широко разпространен и се намира в скалните пластове в земните недра като газови находища (отделни натрупвания, уловени между седиментните скали) и в нефтените находища като газови шапки. В разтворено състояние се намира в нефта и водата. В твърдо състояние той се среща под формата на газови хидрати (т.нар. "запалим лед") - кристални съединения на природен газ и вода с променлив състав. Газовите хидрати са обещаващ източник на гориво.
При нормални условия (1 атм и 0 °C) природният газ е само в газообразно състояние.
Това е най-чистата форма на изкопаемо гориво. Но за да се използва като гориво, компонентите му се отделят от него за отделна употреба.
Природният газ е запалима смес от различни въглеводороди и примеси.
Природният газ е газообразна смес, състояща се от метан и по-тежки въглеводороди, азот, въглероден диоксид, водни пари, серни съединения и инертни газове.
Нарича се естествен, защото не е синтетичен. Газът се заражда под земята в седиментните скални пластове от продуктите на разлагането на органични вещества.
Природният газ е по-разпространен в природата от нефта.
Той е безцветен и без мирис. Той е 1,8 пъти по-лек от въздуха. Горими и експлозивни. В случай на изтичане не се натрупва в низините, а се издига нагоре.
Характерната миризма на газа, използван в домакинствата, се дължи на одоризация - добавяне на одоранти, т.е. неприятно миришещи вещества, към състава му. Най-разпространеният миризлив агент е етанетиол, който може да се усети във въздуха в концентрация 1 на 50 000 000 части въздух. Именно този миризлив агент позволява лесното идентифициране на течове на газ.
Начини за одориране на природния газ
Видът на одоранта се избира въз основа на няколко изисквания
- необходимото ниво на точност;
- достатъчен капацитет;
- капацитет на материала.
Добавката се използва както в течно, така и в парно състояние. Първият метод включва капково напояване или използване на дозираща помпа. Одорантът се вкарва в част от газовия поток чрез почукване или духане върху овлажняващ фитил, за да се насити с пари.
Метод № 1 - впръскване на капки
Този метод на въвеждане се характеризира с относително ниска цена и лесна обработка. Принципът се основава на отчитане на броя на капките за единица време, за да се получи необходимата скорост на потока.
При големи количества газ капките се превръщат в поток от течност, като в такива случаи се използва нивомерна скала или специален съд с деления.
Капковата тава се използва за визуален контрол на потока от агресивни вещества, включително за дозиране на одоранти. Всички части, включително корпусът, са изработени от устойчиви материали
Този метод изисква постоянна ръчна настройка и проверка на потока, особено когато броят на потребителите се променя.
Процесът не подлежи на автоматизация, поради което точността му е ниска - едва 10-25%. В съвременните инсталации капковото напояване се използва само като резерв в случай на повреда на основното оборудване.
Метод № 2 - използване на ароматизатор за фитил
Фитилният одоризатор е друг метод, който е подходящ за малки количества газ. Всички операции се извършват ръчно. Одорантът се използва за пари и течности и съдържанието му се определя от количеството на потока за единица време.
За разлика от други устройства, изпарението във фитилните одоризатори се извършва директно от повърхността, по която преминава газът. Покритието често се състои от фланелени фитили
Регулирайте подаването на газ, като променяте количеството газ, което преминава през фитила.
Метод № 3 - индуциране на миризма в газа чрез барботаж
Инсталациите, използващи бълбукане, за разлика от предишните две, могат да бъдат автоматизирани.
Одорантът се подава с помощта на мембрана и дозиращо устройство, като количеството на одоранта се изчислява пропорционално на дебита на газа. Веществото се подава гравитачно от резервоара за съхранение. Еджекторът е отговорен за процеса на пълнене.
Схематична схема на одоризатора с мехурчета. Основните компоненти са мембрана, газопровод, клапан, камера и филтър. В зависимост от капацитета на газоразпределителната станция се предлагат устройства с различни размери.
Сред най-новите разработки за подобряване на процеса на одориране е използването на дозиращи помпи. Те се състоят от почистващ филтър, електронен блок за управление и управляващо устройство - магнит или клапан.
Мерки за безопасност при работа с меркаптани
Одорантите, предназначени за предотвратяване на аварийни ситуации, сами по себе си са взривоопасни и запалими вещества от клас на опасност 2.
При работа с тях трябва да се спазват такива предпазни мерки:
- Всички манипулации с разтвори и оборудване в плътно гумирано облекло и противогаз.
- Двойно третиране на земята с неутрализиращи разтвори, ако меркаптаните са разлети на земята.
- Ефективна приточна и смукателна вентилация в помещенията, в които се съхраняват или използват одоранти.
- Ограничете достъпа на неупълномощени лица до помещенията, в които се съхраняват реагентите. Сигурни ключалки, охрана и контрол на достъпа.
- Превоз на течности със специални превозни средства, оборудвани с предупредителни знаци.
- Наличие на сензори за откриване на изтичане на газ и одорант и ефективно противопожарно оборудване в газоразпределителната станция.
Ако течността се разлее на пода, тя трябва незабавно да се засипе с пясък и след това да се прехвърли в гумени торби за последващо изхвърляне.
Процес на добавяне на одоризатор към газ
Газов одоризатор
Преди да се добавят меркаптанови смеси към газопровода, се проверяват тяхното качество, концентрация, състав и съответствие с изискванията на ГОСТ. След това резервоарът се свързва с устройството и добавките се изпомпват в резервоара. След това се задава програма, ако апаратът е автоматичен. В ръчен режим параметрите се задават на дозатора в съответствие с характеристиките на сместа и обема на изпомпвания газ.
След това потокът се превключва между устройствата. Зареденият с гориво агрегат започва да изпомпва одорантите в линията. Празният агрегат се спира, обслужва се, проверява се, зарежда се и се подготвя за по-нататъшна работа.
Не е необходимо операторът да проверява дали газът мирише, има мониторингови сензори, които определят концентрацията на меркаптани в газа.