Категория: Газоснабжение

Источники газоснабжения

Для газоснабжения городов и населенных пунктов, потребляющих газ на промышленные и бытовые нужды, применяют природные, искусственные, смешанные и сжиженные горючие газы.

Природные газы добывают из недр земли путем бурения ряда скважин глубиной до 1000—1500 м в газоносных пластах газовых месторождений.

Обычно природный газ является спутником нефти и как более легкое летучее вещество располагается в виде газовой шапки над нефтью. Эти газы, выделяющиеся из скважин нефтяных месторождений совместно с нефтью, называют попутными. На рис. 1 показан разрез нефтяного и газового месторождений.

При бурении нефтеносного пласта (скважина) добывают нефть и получают попутный природный газ. При бурении газоносного пласта получают природный газ как самостоятельный продукт (скважины). Поскольку газ в недрах земли имеет высокое давление, то выход его на поверхность происходит под естественным (собственным) давлением.

Из некоторых скважин газ выходит с давлением до 100—150 ата и выше. Известны случаи, когда давление газа в пластах достигает 250 ата и более.

Природный газ перед транспортированием подвергают осушке, очистке от посторонних примесей, улавливанию парообразных углеводородов.

Осушка газа необходима для того, чтобы вода, содержащаяся в газе, не осложняла эксплуатацию систем газоснабжения. Помимо возможного замерзания воды в газопроводах и арматуре влага, содержащаяся в газе, способствует кристаллическим отложениям нафталина, находящегося в газе в виде паров на стенках трубопроводов. Эти отложения уменьшают сечения труб для прохода газа. Для снижения образования кристаллов в трубопроводах газ насыщают бензолом или спиртом (этиловым, метиловым и т. п.), в результате чего нафталин извлекается до его поступления в газопровод. Влагу улавливают различными сепараторами, водосборниками

Осушку газа осуществляют в сосудах, заполненных поглотителем влаги, например хлористым кальцием.

Однако полное удаление влаги из газа не рекомендуется: это вредно отражается на работе контрольно-измерительных приборов, имеющих кожаные диафрагмы, которые высыхают и становятся неэластичными, что отрицательно сказывается на точности показания приборов.

Очистку газа от твердых частиц осуществляют в пы- леотделителях, устанавливаемых у каждой скважины.

Природные газы не имеют ни цвета, ни запаха. Поскольку горючие газы взрывоопасны, ядовиты и обладают удушающими свойствами, они представляют серьезную опасность.

Для своевременного обнаружения утечек газа ему придают специфический сильный запах. Обработку газа, придающую ему запах, называют одоризацией. Последняя заключается в добавлении к газу меркаптанов. Одним из одорантов, используемых для одоризации – газовых топлив в городских газовых хозяйствах, является этилмеркаптан C2H5SH. Одорант должен обладать сильным запахом, хорошо испаряться, быть не ядовитым, не вызывать коррозии металла, не вступать с газом в реакции с образованием вредных продуктов и сгорать при сжигании газа.

Одоризацию производят таким образом, чтобы резкий запах меркаптанов ощущался задолго до приближения концентрации газа в воздухе к пределам взрываемости газовоздушной смеси. Так, например, для метана этот предел составляет 5%, поэтому одоризация должна обеспечивать обнаружение газа при «сигнальной норме» содержания метана в воздухе (1%).

Искусственные газы получают при переработке твердого или жидкого топлива. К. таким газам относятся коксовый, сланцевый и генераторный, используемые для газоснабжения городов населенных пунктов и промышленных объектов в чистом или смешанном виде.

Рис. 1. Разрез газового и нефтяного месторождений

Коксовый газ получают в специальных печах, в которых каменный уголь нагревается до температуры 900—1100 °С без доступа воздуха.

При нагревании твердого топлива в бескислородной среде происходит разложение массы топлива с образованием твердого остатка — кокса и газа с теплотой сгорания, равной примерно 4350 ккал/нм3. Полученный коксовый газ отсасывают из камер печи специальным вентилятором— эксгаустером. Коксовый газ является побочным продуктом при получении кокса, который необходим для металлургической промышленности. Из 1 г каменного угля можно получить 300—350 м3 коксового газа.

Сланцевый газ получают в особых печах, в которых сланец нагревается до температуры 1000—1100 °С без доступа воздуха. В результате разложения около 75% сланца переходит в горючий газ, в то время как в каменных углях переходит в газ не более 30%. Из 1 т сланца можно получить 350—400 м3 сланцевого газа. Сланцевый газ широко используют в Эстонской ССР и Ленинградской области.

Генераторный газ получают в специальных аппаратах — газогенераторах, в которых в процессе нагревания твердого топлива (каменногоугля,торфа, древесины) до 900—1100°С слой топлива продувают паром или воздухом. При этом почти все топливо превращается в газ с низкой теплотой сгорания (около 2500 ккал/нм3). Если в процессе выработки газа в генераторе применяют паро- кислородное дутье, то получают газ с высокой теплотой сгорания (около 3300 ккал/нм3). Примером могут служить магнитогорский, кемеровский и другие генераторные газы.

Нефтяной газ получают в специальных аппаратах, в которых в процессе нагревания жидкого топлива до 500—600 °С без доступа воздуха происходит его разложение. Основным назначением этого процесса является получение моторного топлива, при этом происходит значительный выход высококалорийного газа (примерно 10 500—11 500 ккал/нм3).

Искусственные газы перед использованием очищают от вредных примесей: пыли, смолы, газового бензина, бензола, сернистых и цианистых соединений, аммиака, нафталина, двуокиси углерода, водяных паров. Сложность обработки газа зависит от того, для каких потребителей он предназначен. Наиболее сложна обработка газа при использовании его для бытового снабжения. После очистки искусственные газы, так же как и природные, подвергают одоризации.

Смешанные газы представляют собой смесь природных и искусственных газов. Смешанный газ может состоять из нескольких природных и искусственных газов.

Часто калорийность одного или нескольких газов не соответствует требуемой теплотворной способности, поэтому прибегают к их смешиванию. Например, водяной газ, имеющий сравнительно невысокую теплоту сгорания (около 2500 ккал/нм3), смешивают с незначительным количеством такого высококалорийного газа, как пропан или бутан. В результате смешивания получают газ с теплотой сгорания, равной примерно 4200—4500 ккал/нмъ. Таким образом, обогатив низкокалорийный газ высококалорийным, получают газы средней калорийности.

Процесс смешивания газов происходит на газосмесительных станциях, число которых определяют расчетом по количеству потребителей.

Для смешивания газа применяют смесители эжекцион- ного типа, работающие с помощью воздуходувок и газодувок, которые сблокированы между собой общим приводом.

Газосмеситсльные устройства оборудуют автоматическими регуляторами, которые поддерживают постоянные пропорции смешиваемых газов.

Для поддержания постоянного давления в газовой сети смесительные станции имеют газгольдеры, запас газа которых используют при изменении расхода в сети, или несколько эжекционных смесителей различной производительности, автоматически включающихся в работу при изменении расхода газа.
Сжиженные газы представляют собой смесь летучих углеводородов, которая при обычной температуре находится в жидком состоянии под сравнительно невысоким давлением. Сжиженные газы получают как из природных, так и из искусственных газов следующим образом. Газ из газопровода поступает в компрессор, где сжимается до давления 40—50 атм. Далее газ проходит через редуктор, где давление его резко падает. В этот момент происходит резкое охлаждение и сжижение газа, который поступает в резервуары-хранилища, а оттуда — в газонаполнительные станции, оборудованные насосами или компрессорами для перекачки или выдавливания его в стальные баллоны, резервуары, цистерны и т. д.

Для снабжения бытовых потребителей в индивидуальном порядке газ разливают в стандартные баллоны. Из баллонов к газовым приборам сжиженный газ поступает в газообразном виде, что достигается с помощью редукционного клапана, установленного на баллоне. При открытии редукционного клапана давление в баллоне снижается и часть сжиженного газа превращается в пар — в газообразное (первоначальное) состояние.



Газоснабжение - Источники газоснабжения

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Газоснабжение"