FAS — Kapitola 3. Hořlavé plyny. Způsoby spotřeby, míry spotřeby

Kapitola 3. Hořlavé plyny. Způsoby spotřeby, míry spotřeby

3.1. HLAVNÍ CHARAKTERISTIKA HOŘLAVÝCH PLYNŮ

Zemní plyny. Hořlavé zemní plyny jsou výsledkem biochemického a tepelného rozkladu organických zbytků. Ložiska zemního plynu jsou nejčastěji soustředěna v porézních sedimentárních horninách (písky, pískovce, oblázky), podložených nebo pokrytých hustými (například jílovitými) horninami. V mnoha případech slouží jako jejich „podrážka“ ropa a voda.

Tabulka 3.1. Požadavky na zemní plyny pro komunální a domácí účely (GOST 5542-87)

V suchých ložiskách se plyn nachází převážně ve formě čistého metanu s velmi malým množstvím etanu, propanu a butanů. V ložiskách plynového kondenzátu je kromě metanu obsažen značný podíl etanu, propanu, butanu a dalších těžších uhlovodíků, až po frakce benzinu a petroleje. Doprovodné ropné plyny obsahují lehké a těžké uhlovodíky rozpuštěné v ropě.

Požadavky na zemní plyny pro domácí účely jsou uvedeny v tabulce 3.1.

Podle požadavků GOST 5542-87 jsou hořlavé vlastnosti zemních plynů charakterizovány číslem Wo b b e, což je poměr spalného tepla (nižšího nebo vyššího) k druhé odmocnině relativní (vzduchem) hustoty plynu:

Rozsah kolísání Wobbeho čísla je velmi široký, proto je pro každý systém distribuce plynu (po dohodě mezi dodavatelem plynu a spotřebitelem) nutné stanovit nominální hodnotu Wobbeho čísla s odchylkou od ní nejvýše ±5 %, aby se zohlednila heterogenita a variabilita složení zemních plynů.

Tabulka 3.2. Spalné teplo a relativní hustota složek suchého zemního plynu (n.u.) (GOST 22667-82)

Z těchto důvodů je nutné při přestavbě topných zařízení z jednoho plynu na druhý dbát na blízkost nejen Wobbeho čísel obou plynů, která zajišťují stálost tepelného výkonu všech hořáků, ale také všech jejich fyzikálních a chemických vlastností. Výpočet Wobbeho čísel se provádí podle GOST 22667–82 (tabulka 3.2), která poskytuje všechny potřebné údaje (vyšší a nižší výhřevnost plynů a jejich relativní hustotu) s přihlédnutím k faktoru stlačitelnosti Z různých plynů a par.

Zkapalněné uhlovodíkové plyny. Zkapalněné uhlovodíkové plyny jsou ty, které jsou za normálních fyzikálních podmínek plynné a s relativně malým zvýšením tlaku (bez poklesu teploty) se stávají kapalnými. To umožňuje přepravu a skladování zkapalněných uhlovodíků jako kapalin a regulaci a spalování plynných uhlovodíků jako zemních plynů. Hlavní plynné uhlovodíky, které tvoří zkapalněné plyny, se vyznačují vysokým spalným teplem, nízkými mezemi hořlavosti, vysokou hustotou (výrazně převyšující hustotu vzduchu), vysokým koeficientem objemové roztažnosti kapaliny (výrazně větším než u benzinu a petroleje), který vyžaduje plnění lahví a zásobníků maximálně na 85–90 % jejich geometrického objemu, značnou elasticitou nasycených par, která se zvyšuje se zvyšující se teplotou, a nízkou hustotou kapaliny vzhledem k vodě.

Chemické složení zkapalněných uhlovodíkových plynů se liší a závisí na zdrojích jejich produkce. Zkapalněné plyny z přidružených ropných a plynových kondenzátních polí se skládají z nasycených uhlovodíků – alkanů, které mají obecný chemický vzorec C_нН_{2n + 2}Hlavními složkami těchto uhlovodíků jsou propan a butan.

Přítomnost významného množství ethanu a metanu (prudce zvyšují elasticitu nasycených par), pentanu a jeho izomerů (protože to s sebou nese prudký pokles elasticity nasycených par a zvýšení rosného bodu) ve zkapalněném plynu je nepřijatelná.

Zkapalněné plyny získané v podnicích během procesu rafinace ropy obsahují kromě alkanů i nenasycené uhlovodíky – alkeny, které mají obecný chemický vzorec C._nН_2n (počínaje n = 2). Hlavními složkami těchto plynů jsou kromě propanu a butanu propylen a butylen. Přítomnost ethylenu ve významném množství ve zkapalněném plynu je nepřijatelná, protože vede ke zvýšení elasticity nasycených par.

Vlastnosti zkapalněných plynů pro domácí účely jsou regulovány normou GOST R 52087-2003 „Zkapalněné uhlovodíkové palivové plyny“ (tabulky 3.3 a 3.4).

Tabulka 3.3. Oblasti použití různých druhů zkapalněných plynů v různých regionech (GOST R 52087-2003)

1. Pro všechna klimatická pásma kromě chladných a velmi chladných: letní období – od 1. dubna do 1. října, zimní období – od 1. října do 1. dubna.
2. Pro chladné oblasti: letní období – od 1. června do 1. října; zimní období – od 1. října do 1. června.
3. Pro velmi chladné oblasti: letní období – od 1. června do 1. září, zimní období – od 1. září do 1. června.

Tabulka 3.4. Fyzikálně-chemické a provozní ukazatele zkapalněných plynů (GOST R 52087-2003)

1. Je přípustné nestanovit intenzitu zápachu, pokud je hmotnostní podíl merkaptanové síry ve zkapalněných plynech jakostí PT, PBT a BT 0,002 % nebo více a jakostí PA a PBA 0,001 % nebo více. Pokud je hmotnostní podíl merkaptanové síry menší než stanovené hodnoty nebo je intenzita zápachu menší než 3 body, musí být zkapalněné plyny odorizovány stanoveným způsobem.
2. Při teplotách -20 °C a -30 °C se tlak nasycených par zkapalněných plynů stanovuje pouze v zimním období.
3. Při použití zkapalněných plynů značek PT a PBT jako paliva pro motorová vozidla by hmotnostní podíl součtu nenasycených uhlovodíků neměl překročit 6 % a tlak nasycených par by měl být pro značky PT a PBT při teplotách -0,07 °C, respektive -30 °C, alespoň 20 MPa.

Umělé plyny. Tyto plyny se dělí do dvou skupin. První skupina zahrnuje plyny vysokoteplotní (kolem 1000 °C) destilace, získané zahříváním tuhého paliva bez přístupu vzduchu: koksochemické, koksoplynové, břidlicové. Výroba spalitelných plynů touto metodou je založena na pyrogenetickém rozkladu mastného uhlí a břidlic vlivem teploty. Druhá skupina zahrnuje plyny zbytkového zplyňování, získané zahříváním tuhého paliva v proudu vzduchu, kyslíku a jejich směsí s vodní párou: vysoká pec, generátor, podzemní zplyňování.

3.2. MÍRA SPOTŘEBY

Stanovení spotřeby plynu pro domácí a komunální potřeby bytových a veřejných budov, zařízení veřejného stravování a komunálních a bytových zařízení (lázně, prádelny, pekárny atd.) by mělo být prováděno podle konsolidovaných sazeb spotřeby tepla získaných z praxe. Přibližné sazby pro nejběžnější tepelné procesy jsou uvedeny v tabulce 3.5. Pro spotřebitele neuvedené v tabulce se sazby spotřeby plynu stanovují na základě sazeb spotřeby jiných druhů paliva nebo podle fyzické (skutečné) spotřeby použitého paliva s přihlédnutím ke změně účinnosti při přechodu na plynné palivo.

Tabulka 3.5. Odhadovaná spotřeba plynu (SNiP 2.04.08-87)

Plynné palivo potřebují průmyslové podniky, městské kotelny a obytné budovy. Hlavními spotřebiteli jsou navíc průmyslové podniky a kotelny. Obyvatelstvo spaluje o něco více než 10 % zemního plynu dodávaného na domácí trh v Rusku v kamnech, sloupcích a kotlích.

Trocha historie

Dnes musí být každé zařízení, kde je instalováno plynové zařízení, vybaveno měřicí jednotkou spotřeby plynu. Tento povinný požadavek byl zaveden v roce 2003 regulačním dokumentem – SNiP 42-01-2002 „Systémy distribuce plynu“.

Obr. 1 Plynoměr od firmy Alder & Mackay, 1900

Navíc byly v průmyslových zařízeních vždy instalovány měřiče. Ale v Sovětském svazu se plynoměry v obytných budovách často neinstalovaly. Přestože byly vynalezeny na počátku 19. století v Anglii. A rozšířily se na začátku 20. století (obr.1).

Důvody jsou jednoduché. Spotřeba plynu v obytných budovách je nízká, samotné palivo bylo v SSSR levné a náklady na instalaci a následné operace: odečítání, vystavování faktur, sledování stavu měřičů, jejich ověřování – byly poměrně značné. V té době byly digitální technologie reprezentovány mechanickými účty a později kalkulačkami. Proto obyvatelstvo Ruska až do začátku 21. století platilo převážně podle spotřebních norem – průměrného objemu spotřeby plynu pro každý region na vaření, ohřev teplé vody a vytápění. Pouze v soukromých domech (a ne ve všech), kde se plyn používal k vytápění, byla běžnou praxí instalace měřičů.

Je zajímavé, že se události vyvíjely spirálovitě. Plynoměry pro domácnosti v obytných budovách se začaly instalovat ve 1930. a 1950. letech XNUMX. století, a to i v kuchyních se sporáky. Jejich instalace byla pro občany zdarma a údržbu prováděly energetické společnosti. Faktem je, že obyvatelé dostávali drahý umělý plyn, takže bylo nutné vést přísné účetnictví.

Ale již v 1960. letech 26. století se začaly hromadně demontovat měřiče. V souladu s vyhláškou Rady ministrů RSFSR ze dne 1962. dubna 1 „O ukončení instalace plynoměrů v obytných budovách“ nastala éra levného zemního plynu. Instalace měřicích zařízení skončila 1962. září XNUMX. Všechny tyto transformace byly diktovány potřebou snížit náklady na výstavbu bytů a následné provozní náklady energií.

Účtování spotřeby plynu

Průmyslová spotřeba zemního plynu však vždy probíhala ve velkých objemech, což vyžadovalo následné platby. Kotelny a průmyslové podniky, tepelné elektrárny a sušičky obilí v minulosti poskytovaly většinu příjmů městských a regionálních plynárenských společností. A dnes průmysloví spotřebitelé platí za většinu plynu dodávaného do regionů Ruska.

Spotřeba je určena množstvím plynu protékajícím průřezem potrubí za jednotku času. Objemový průtok se měří v metrech krychlových za hodinu (m3/h). Provádí se výpočet objemu zemního plynu protékajícího plynovody každého vlastníka (držitele) odběrné plynárenské sítě. Na základě výsledků se provádějí obchodní výpočty.

Vzhledem k tomu, že při různých tlacích a teplotách se objem zabíraný plynem výrazně liší, je nutné výsledky měření redukovat na jednotné parametry, tzv. standardní podmínky: absolutní tlak 0,101325 MPa, teplota 20 ℃. Výsledná hodnota se používá při vyúčtování mezi spotřebiteli a dodavatelem plynu.

Obr. 2 Měřicí jednotka plynu v kotelně

Rozlišují se tyto typy účetnictví:

• obchodní účetnictví, které je nejdůležitějším typem účetnictví. Na základě jeho výsledků se provádějí výpočty při nákupu plynu. Obchodní účetnictví se provádí podle pravidel, která upravují vztah mezi dodavatelem plynu a jeho spotřebitelem;
• provozní účetnictví – získávání informací o spotřebě, které se používají v regulačních a procesních řídicích systémech;
• obchodní účetnictví (technologické) účetnictví prováděné v rámci jednoho podniku za účelem rozdělení nákladů mezi divize podniku při určování výrobních nákladů.

Podnik – odběratel plynu může mít pouze jednu komerční měřicí jednotku spotřeby plynu (pic.2), vše ostatní může být pouze technické pro provozní nebo obchodní účetnictví.

Evidence spotřeby je nutná nejen pro vyúčtování s dodavatelem plynu. Je nezbytná pro organizaci energeticky úsporné výroby, získání environmentálního pasu pro podnik a identifikaci příčin neoprávněných nákladů.

Požadavky na měřicí jednotky plynu

Obr. 3 Osvědčení o schválení typu měřidla

Pro komerční měřicí zařízení platí následující požadavky:

• Měřicí přístroje musí být zapsány do státního registru měřicích přístrojů a mít osvědčení (certifikát) o schválení typu měřicího přístroje. (obr.3);
• dostupnost ověření;
• nezávislost výsledků měření na změnách hustoty plynu, která závisí na tlaku a teplotě. Průmyslové měřiče musí mít zařízení, která automaticky opravují údaje přístroje při změně teploty nebo tlaku plynu;
• vysoká přesnost měření v širokém rozsahu, chyba by neměla být větší než 0,5 – 1 %;
• vysoká spolehlivost a autonomie provozu;
• široký rozsah měření (Qmax/Qmin) – je nezbytný, když se průtok může měnit v rámci významných mezí;
• archivace a přenos výsledků měření.

Hlavní charakteristiky plynoměrných jednotek

Hlavní ukazatele charakterizující zařízení, které zajišťuje účetnictví spotřeby plynu (pic.4):

• jmenovitý průtok, Qnom m3/h;
• maximální průtok, Qmax m3/h;
• minimální průtok, Qmin m3/h;
• práh citlivosti, m3/h;
• interval interverifikace.

Obr. 4 Charakteristiky proudění plynu

Při jmenovitém průtoku plynu pracuje měřič v optimálním režimu, jeho odečty mají nejmenší chybu. Standardní rozsah velikostí měřičů pro komunální a průmyslové objekty je reprezentován následujícími jmenovitými průtoky: 10 m3/h; 16 m3/h; 25 m3/h; 40 m3/h; 65 m3/h; 100 m3/h a více. Jmenovitý průtok je uveden v názvu měřiče. Například, pokud název měřiče obsahuje symboly G25, pak je jeho jmenovitý průtok 25 m3/h. Maximální průtok zohledňuje možnost provozu zařízení využívajících plyn při maximálním zatížení. Například pro měřiče Oboe-1 velikosti G10 je maximální průtok 16 m3/h, pro velikost G25 – 40 m3/h, pro velikost G65 – 100 m3/h.

Výběr měřičů je založen na maximální spotřebě plynu. Minimální spotřeba plynu charakterizuje nejmenší objem plynu naměřený měřičem v rámci stanovené chyby. Například u měřičů „Oboi-1“ velikosti G10 je minimální spotřeba 0,16 m3/h.

Práh citlivosti měřidla určuje minimální průtok plynu měřidlem, při kterém začíná odečítání jeho spotřeby.

Interval mezi ověřeními je doba mezi ověřeními měřidla. Ověření umožňuje určit provozuschopnost měřidla a jeho soulad s deklarovanými metrologickými charakteristikami, především s chybami. Čím delší je interval mezi ověřeními, tím lépe pro spotřebitele. Je třeba vzít v úvahu, že interval mezi ověřením se nepočítá od okamžiku instalace měřidla, ale od data počátečního ověření v závodě výrobce, které je uvedeno v pasu zařízení.

Autor článku: Vershilovič Vladislav Adamovich

— Místo výkonu práce — Gazprom Gas Distribution Nizhny Novgorod LLC

— Autor populárních knih a příruček o konstrukci a provozu plynových zařízení

Absolvujte kurzy průmyslové bezpečnosti
A získat certifikaci

Držitel autorských práv: Školicí středisko „Akademie zabezpečení“
Všechna práva k článkům a dalším informačním materiálům umístěným na tomto webu náleží jeho vlastníkovi a autorům těchto článků. Jakékoli použití materiálů, včetně přetisku (částečného nebo úplného), je povoleno pouze v případě, že je uvedeno autorství (ChEI DPO „Výcvikové centrum bezpečnostní akademie“) a je vytvořen přímý aktivní hypertextový odkaz na stránku ve tvaru: „zdroj: ab -dpo.ru“, jakož i při zachování všech aktivních hypertextových odkazů obsažených ve zveřejněných materiálech. Je nepřípustné používat e-mailové adresy umístěné na stránkách webu pro zadávání do databází a provádění nepovolených hromadných rozesílání SPAMů.

Další články sekce
OSTATNÍ ČLÁNKY ODDÍLU Průmyslová bezpečnost

Tento článek je věnován studiu dokumentů, které zajišťují bezpečnost práce. Podrobně vám povíme o výrobních pokynech, dokumentech o ochraně práce, požadavcích a předpisech pro práci s vysokým rizikem.

V tomto článku si povíme o dokumentaci potřebné k organizaci práce plynárenské služby v oblasti řízení oddělení a personálu: popisy práce, protokoly o certifikaci a zkoušce znalostí, objednávky, řízení výroby.

Tento článek vám řekne, jaké regulační dokumenty je třeba dodržovat při práci s plynárenskou službou. Podrobně vám povíme o technických předpisech, federálních normách a pravidlech, bezpečnostních pokynech, standardech a pravidlech ochrany práce.

© CHOU DPO „UC „Akademie bezpečnosti“
2013-2025