Какой газ используется в жилых домах, его опасные свойства и правила эксплуатации необходимо знать каждому, кто расходует это вещество на коммунальные нужды. Основные составляющие бытового газа и опасности, которые несет в себе неправильное использование, будут рассмотрены далее. Более подробно узнать, какой газ используется в быту, его качественные и количественные характеристики можно в ГОСТе, где и регламентируются все эти параметры.
В быту чаще всего используют природный газ ввиду его относительно малой стоимости. Добываясь из скважин, это полезное ископаемое поставляется в квартиры и дома при помощи огромной сети газопроводов, расположенной по всему миру.
Основную часть природного газа составляет метан. Его процентная доля от общего объема зависит от месторождения ископаемого и варьируется в пределах 90 - 98%. Остальная часть состоит из различных углеводородов: бутана, пропана, этана, гексана и пентана.
Также природный газ, используемый в жилых домах, может содержать незначительное количество сероводорода, азота и паров воды. Сероводород в совокупности с водой хорошо взаимодействует с металлом, вызывая коррозию труб, проводящих газ. Чтобы избежать этого, доля данных веществ не должна превышать одной сотой от общего объема. Азот же никак не влияет на газовое оборудование.
Природный газ, который подается в дома, должен полностью соответствовать всем нормам, прописанным в ГОСТе. Чтобы получить газ, отвечающий указанным требованиям, поставщику необходимо произвести очистку продукта, выведя из него излишние примеси.
Также в состав газа, используемого в жилых домах, входят одоронты, например, этаниол. Это специальные вещества, которые придают резкий, чуть кисловатый запах. Делается этого для обнаружения утечки, если таковая возникнет. Сам же природный газ не имеет как цвета, так и запаха, о чем знают немногие.
Каждому из нас со школьного возраста начинают говорить о необходимости осторожного обращения с огнем и бытовым газом. Однако не все знают, какими бывают последствия утечки этого вещества.
Например, широко распространено ошибочное мнение, что человек может отравиться бытовым газом. Это невозможно, т.к. природный газ, поставляемый в дома, сам по себе нетоксичен. Смерть в результате утечки наступает из-за удушья. Молекулыгаза, используемого в быту поступая в легкие, закрывают доступ кислороду. И человек умирает, не имея более возможности дышать.
Природный газ взрывоопасен. Почувствовав его запах (точнее, запах одоронта), нужно прекратить использование всех электрических приборов, в том числе работающих не от сети, а также не применять открытый огонь. Обязательно нужно открыть все двери и окна, вызвав затем газовую службу. Это меры, предупреждающие возникновение взрыва при достижении опасной концентрации газа в помещении (5 - 15% от общей массы воздуха). Самостоятельно уровень загазованности определить невозможно, поэтому лучше перестраховаться и следовать рекомендациям. А также помнить, что самая большая концентрация вещества в помещении будет наверху, т.к. природный газ почти в 2 раза легче воздуха.
Предотвратить опасные последствия от газа, используемого в быту можно, установив специальный газоанализатор, который будет предупреждать об утечке. И, конечно, иметь исправную систему вентиляции, которая не допустит высокой концентрации газа в помещении.
Помимо природного газа, подаваемого через центральный газопровод, достаточно часто используется сжиженный. В основном, это пропан-бутан, который получают при переработке нефти. Другие углеводородные смеси встречаются реже.
Сжиженный природный газ практически не применяется в быту. На промышленных предприятиях его также используют редко из-за сложности удерживания вещества в жидком состоянии. Это требует большего давления и толщины резервуара, что выходит значительно дороже по стоимости.
Сжиженный пропан-бутановый газ, используемый в жилых домах имеет большую теплоту сгорания, что является несомненным плюсом. К примеру, помещение будет дольше отапливаться именно при использовании баллона. При этом пропан-бутановый газ гораздо взрывоопаснее природного.
При решении перейти на использование баллонов с сжиженным газом, следует учесть, что при подключении к плите форсунки нужно будет перенастраивать или менять. Диаметр отверстия в форсунке регулирует количество и скорость подаваемого газа. Эти величины отличаются в зависимости от того или иного используемого вещества из-за различия состава, и, следовательно, свойств и характеристик.
Неподходящая форсунка приведет к лишней утечке газа и следам копоти на посуде или же низкотемпературному пламени. Оба этих варианта означают увеличение трат на оплату коммунальных услуг из-за повышенного расхода топлива.
Введение
1. Выбор источника энергии
2. Характер газового топлива
3. Определение теплотворной способности газа
4. Выбор и описание схемы газоснабжения жилого дома
4.1 Городской газопровод
4.2 Ввод и дворовая сеть газопровода
4.3 Внутренний газопровод
5. Расчет тепловой нагрузки
5.1 Определение расчетных расходов газа отдельными газовыми приборами
5.2 Расчетный расход газа для Оренбургского месторождения район Оренбургской области
5.3 Определение диаметров газопроводов и потери давления в стальных трубопроводах газовой сети
5.4 Определение потери давления на принятый метраж газопровода
5.5 Определение потерь давления на местные сопротивления
5.6 Определение дополнительного естественного напора в стояках
5.7 Определение общих потерь давления в газовой сети жилого дома
6. Расчет спецификации запорной арматуры и оборудования
7. Испытание газопровода
8. Первичный пуск газа потребителям
8.1 Предпусковые работы
8.2 Пуск газа
8.3 Инструктаж абонентов
9. Безопасное обслуживание и ремонт систем газоснабжения
Список использованной литературы
Введение
Так как природный газ является высокоэффективным энергоносителем, в условиях экономического кризиса газификация может составить основу социально-экономического развития, обеспечить улучшение условий труда и быта населения, а также снижение загрязнения окружающей среды. Кроме того, природный газ является ценным сырьем для химической промышленности. Использование газового топлива позволяет внедрять эффективнее методы передачи теплоты, создавать экономические и высокопроизводительные тепловые агрегаты с меньшими габаритными размерами, стоимостью и высоким КПД, а также повышать качество продукции.
Безопасность, надежность и экономичность газового хозяйства зависят от степени подготовки обслуживающего персонала.
Основной задачей при использовании природного газа является его рациональное потребление, то есть снижение удельного расхода посредством внедрения экономических технологических процессов, при которых наиболее полно реализуются положительные свойства газа. Применение газового топлива позволяет избежать потерь теплоты, определяемых механическим и химическим недожогом. Уменьшение потерь теплоты с уходящими продуктами горения достигается сжиганием газа при малых коэффициентах расхода воздуха. При работе агрегатов на газовом топливе возможно также ступенчатое использование продуктов горения. Основными задачами в области развития систем газоснабжения являются:
·применение для сетей и оборудования новых полимерных материалов, новых конструкций труб и соединительных элементов, а также новых технологий;
·внедрение эффективного газоиспользующего оборудования;
·расширение использования газа в качестве моторного топлива на транспорте;
·внедрение энергосберегающих технологий;
·обеспечение на основе природного газа производства тепла и электроэнергии для децентрализованного тепло- и энергосбережения небольших городов и сельских населённых пунктов.
Одним из важнейших условий выполнения задач капитального строительства по газоснабжению городов и населённых пунктов, а также сельского хозяйства, является повышение уровня индустриализации строительства и его максимальная механизация.
Эта задача неразрывно связана с проблемой оптимизации проектных решений, цель которых заключается в создании необходимых предпосылок для повышения эффективности капиталовложений, сокращения и модернизации производственной базы строительной организации и внедрения в строительную практику унифицированных узлов и конструкций газопроводов и сетевых сооружений.
Для этого необходима широкая типизация повторяющихся конструкций и проектных решений. В качестве первостепенной задачи политической, экономической важности намечено ускорение развития газовой промышленности для удовлетворения внутренних потребностей страны и нужд экспорта. Проделаны значительные работы по выпуску высококачественных газовых плит, автоматизированных водонагревательных, отопительных приборов, сварочных агрегатов, спецаппаратуры для эффективного использования газа, для механизации и автоматизации технологических газовых процессов на газораздаточных станциях, телемеханизации городских газовых хозяйств.
1. Выбор источника энергии
Газ, как источник энергии, необходим человеку в быту и на производстве. Природный газ является высокоэффективным энергоносителем и ценным химическим сырьем. Он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами топлива и сырья:
·стоимость добычи природного газа значительно ниже, а производительность труда значительно выше чем при добыче угля и нефти;
·высокие температуры в процессе горения и удельная теплота сгорания позволяют эффективно применять газ как энергетическое и технологическое топливо;
·высокая жаропроизводительность (более 2000ºС);
·полное сгорание, значительно облегчающее условия труда персонала, обслуживающего газовое оборудование и сети;
·отсутствие в природных газах окиси углерода предотвращает возможность отравления при утечках газах, что особенно важно при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей;
·при работе на природном газе обеспечивается возможность автоматизации процессов горения, достигаются высокие КПД.
Себестоимость природного газа в 15-20 раз ниже себестоимости угля подземной выработки, если сравнить газ с твердым топливом то можно заметить, что его эффективность в 4-5 раз выше.
Газоснабжение городов и населенных пунктов значительно улучшает состояние их воздушного бассейна.
2. Характер газового топлива
В качестве газового топлива в нашей стране используют природный газ, попутный газ, сжиженные углеводородные и газы, добываемые из газоконденсатных месторождений.
Попутные газы однородны по составу и содержат в основном метан. Кроме горючих компонентов в природных газах содержатся сероводород, кислород, азот, диоксид углерода, пары воды и механические примеси.
В соответствии с требованиями ГОСТ 5542-87 допускается на 100 м³ газа примесей не более: 2 г сероводорода или аммиака; 5 г цианистых соединений; 10 г нафталина, смолы, пыли и других веществ не более 0,1%. Все природные газы бесцветны и в большинстве своем не имеют запаха. Поэтому одним из важнейших требований к газу, применяемому в коммунальном хозяйстве, является наличие запаха для своевременного его обнаружения и предотвращения отравления и взрыва. Обязательно выполняют одоризацию, то есть добавку к газу одоранта, например этилмеркаптана С2Н5Н, в таком количестве, чтобы при минимальной концентрации газа в воздухе ощущался резкий запах. Для одоризации 1000 м³ природного газа требуется около 16 грамм или 19,1 см³ одоранта. В коммунальном хозяйстве большое значение имеет учёт расхода газа. Необходимость учета расхода газа и подбор расходомеров определяется в соответствии с «Правилами пользования газом в народном хозяйстве», утвержденными Мингазпромом РК и «Общими положениями о порядке учета и контроля расхода топлива, электрической и тепловой энергии для промышленных, транспортных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых предприятий и организаций». В коммунальном хозяйстве на бытовые нужды жилых и общественных зданий, предприятий общественного питания, учебных заведений, коммунальных предприятий принимает газ низкого давления. Давление в газопроводных трубах не должно превышать более 3*10ˉ³ МПа.
Для газификации жилого дома на 80 квартир, принят природный газ Оренбургской области, который соответствует требованиям ГОСТ 5542-87 и, согласно которому вредных примесей на 100 м³ газа не превышает содержащих норм: NH3 -2 г на 100 м³ газа; HCN -5 г на 100 м³ газа; смолы и пыли 0,1 г на 100 м³ газа; нафталина – летом 10 г на 100 м³ газа, зимой – 5 г на 100 м³ газа. Содержание свободного кислорода не превышает 1% по объёму.
Все природные газы бесцветны и в большинстве своем не имеют запаха.
Удельной теплотой сгорания газового топлива называется количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 нм ³ или 1 кг газа.
Теплоту сгорания газового топлива измеряют в килокалориях на кубический метр (при температуре 0 или 20 ºС и давление 760 мм рт. ст.). Теплота сгорания определяется с помощью специальных приборов – калориметров, или расчетным путем, если известен химический состав газового топлива.
3. Определение теплотворной способности газа
Согласно заданию на проектирование принят девятиэтажный жилой дом на 80 квартир оборудованный приборами учета газа и четырех конфорочными кухонными газовыми плитами с духовыми шкафами.
Принятый газ Оренбургской области, имеет следующий химический состав и теплоту сгорания [ГОСТ 22667-88*].
Таблица 1.1 – Состав газа по месторождению
Определяем низшую теплоту сгорания:
Qн=108Н2 + 126СО2 +234Н2S +358СН4 +638С2Н6 + 913С3Н8 + 1187С4Н10 +1461С5Н12 +591С2Н4 + 86С3Н6 + 1135С4Н8 (кДж/м³)
где Qн – низшая тепловая способность (коэффициенты перед химическими знаками означает тепловую способность газа поделенную на 100).
Определяем теплопроводную способность газового топлива:
Qн=126*0,6 + 234*1,3 + 358*85 + 638*4,9 + 913*1,6 + 1187*0,75=36287,05 кДж/м³
Одним уз условий полного сгорания является подвод к топливу такого количества воздуха, содержание кислорода в котором достаточно для полного окисления его горючих элементов.
В системы газоснабжения и отопления жилых объектов подается природный газ, который после добычи из недр проходит долгий путь предварительной переработки. Во время этого процесса в газ добавляют различные вещества, позволяющие использовать его в бытовых целях максимально эффективно и безопасно.
В жилых домах и квартирах мы используем газ, в состав которого входит не только метан, но и целый ряд дополнительных компонентов. Предварительная очистка газа и добавление в него примесей необходима для обеспечения максимальной безопасности использования инженерных систем в домах. Основой топлива выступает метан, содержание которого может составлять 70-98 %, также в газе присутствуют:
В кухонные плиты и системы теплоснабжения метан попадает после прохождения по специальным магистралям десятков тысяч километров. В таких трубопроводах давление очень высокое и может составлять до 11,8 МПа. Для бытового потребления такое давление является слишком большим, потому на газораспределительных станциях его снижают до 1,2 МПа. В этих коммуникационных объектах осуществляется и дополнительная очистка метана.
Из школьной программы мы знаем, что природный газ не имеет цвета и запаха, но во время переработки ему придают специфический аромат путем добавления одорантов – веществ, хорошо распознающихся человеческим обонянием. Метан с запахом намного безопаснее в эксплуатации, аромат можно заметить во время утечки и предотвратить возникновение аварийных ситуаций, возгораний и взрывов.
Газ в городских квартирах имеет запах благодаря этантиолу и этилмеркаптану. Это сильно пахнущие жидкости, распыляемые в метан во время его переработки.
С детства людям прививают осторожное отношение к природному газу, нам рассказывают о его опасности, и это действительно так. Однако токсичность метана очень сильно преувеличена, при его вдыхании практически невозможно отравиться. Откуда тогда берутся погибшие в загазованных помещениях? Жертвы газа погибают не от отравления, а от банального удушья. В составе природного газа присутствует углекислый газ, который вытесняет из окружающего пространства кислород. Именно из-за этого в загазованных помещениях дышать очень сложно, а иногда, при отсутствии вентиляции, попросту невозможно.
Главная опасность метана заключается в его пожаро- и взрывоопасности. Эти характеристики зависят от множества факторов, в частности от температуры окружающей среды и давления. Взрывоопасные ситуации возникают в случаях, когда метана в помещении становится более 15 % от общего объема воздушной массы. Определить процентное содержание метана в воздухе невозможно, для этого требуется специализированное измерительное оборудование.
Неспособность человека определить уровень опасности в многоквартирном доме из-за газа в воздухе вынуждает нас при первых признаках наличия метана в комнате в скорейшем порядке перекрывать систему газоснабжения. Почувствовав характерный аромат природного газа, необходимо не только перекрыть подачу топлива по всем приборам в квартире, но также отключить оборудование, при работе которого используются электрические импульсы, именно они могут стать причиной воспламенения и взрыва.
В загазованных помещениях опасность для человека может представлять не только работающее от сети электроснабжения оборудование, но также приборы, функционирующие от батареек и аккумуляторов. Практика показывает, что при концентрации природного газа в 15 % и более причиной взрыва может стать даже мобильный телефон или включенный ноутбук. При обнаружении характерного запаха бытового метана следует быстро отключить все имеющиеся в доме приборы, обеспечить хорошую вентиляцию в квартире (открыть окна и двери), а также оповестить о случившемся аварийные службы.
В жилых и нежилых объектах газ используется повсеместно, потому жизненно важно знать правила эксплуатации газового оборудования, чтобы защитить себя и своих близких от возможных аварийных ситуаций.
Снизить до минимума вероятность утечек газа, пожаров и взрывов можно, выполняя следующие рекомендации профессионалов:
Эти правила очень просты, и их соблюдение не требует от собственника квартиры существенных финансовых или временных затрат, однако многие забывают о том, какие опасности таит газоснабжение, а потому при использовании данной инженерной системы не помнят даже о самых элементарных техниках безопасности.
Пламя в конфорках может иметь самые разные оттенки, которые свидетельствуют об особенностях сгорания топлива. Насыщенный голубой цвет огня говорит об однородной структуре газа, который подаётся в кухонную плиту. Однородное и качественное топливо сгорает полностью, выделяет в окружающую среду максимальное количества тепла и минимальный объем вредных веществ.
Нередки случаи, когда собственники квартир замечают в своих конфорках пламя ярко-красного или желтого цвета. Любые оттенки, отличные от голубого, свидетельствуют о том, что в горелку поступает топливо низкого качества с примесями воздуха. Низкокачественное топливо не только может быть достаточно опасным при использовании, но еще и осуществляет значительно худший нагрев. Плохое качество газа приведет к тому, что для работы системы теплоснабжения придется тратить больший объем дорогостоящего ресурса и больше платить по коммунальным счетам.
Из-за этого рекомендуем обращать внимание на цвет огня на плите и в котле. Чаще всего виновниками подачи в квартиры низкокачественного топлива выступают управляющие компании. Представители УК порой намеренно снижают содержание углекислоты и углеводорода в топливе, чтобы повысить свои доходы. В любом случае, обнаружение изменения цвета пламени является отличным поводом для обращения в ответственные органы за разъяснениями.
Некачественная работа системы газоснабжения может не только повысить расходы пользователей квартиры или дома, но также привести к преждевременному износу установленного оборудования, выходу его из строя и даже возникновению аварийных ситуаций. Мы напрямую заинтересованы в том, чтобы в наши дома поставляли природный газ высокого качества, потому при возникновении любых подозрений о содержании в топливе примесей следует провести проверку имеющейся техники, вызывав на дом газовиков.
Природный газ – понятие условное, которое применяется для горючей газообразной смеси, добываемой из недр, и доставляемой потребителям тепловой энергии в жидком виде.
Состав разнообразен, но всегда преобладает метан (от 80 до 100%). Кроме того, в состав природного газа входят: этан, пропан, бутан, пары воды, водород, сероводород, углекислый газ, азот, гелий. Показателем качества природного газа является количество метана. Все остальные компонентыприродного газа – это неприятные добавки, которые создают загрязняющие выбросы и разрушают трубы. Природный газ для жилых домов, никак не распознаётся органами чувств, поэтому к нему добавляют сильно пахнущие газы – одоронты, выполняющие сигнальную функцию.
Газопровод – это весь путь, который проходит газ по трубам от места хранения до потребителя. Газопроводы могут делиться на наземные, наводные, подземные и подводные. С точки зрения сложности проводящей системы они делятся на многоступенчатые и одноступенчатые.
Есть еще одна характеристика, в соответствии с которой газопровод делится по категориям - это давление газа в системе. Для газоснабжения городов и других поселений давление бывает:
Газопроводы с высоким и очень высоким давлением предназначены для перемещения газа между населёнными пунктами и для промышленных предприятий. Низкое и среднее давление рассчитано на бытового потребителя. В жилые дома подаётся газ с низким давлением, то есть до 0,05 кгс/см 2 .
Такая разница в давлении обусловлена назначением газопровода. Больше всего давления в магистральной части системы, меньше всего – внутри дома. Для системы с определённым давлением существует свой ГОСТ, отступать от которого категорически запрещено.
Ограничения в потреблении коммунальных услуг могут проявляться в минимальных тарифах, допустимой мощности и нормах отпуска ресурса. Необходимость в существовании норм появляется там, где отсутствуют счётчики учёта.
Нормы потребления природного газа населением определяются по следующим направлениям его использования:
Нормы газа на отопление рассчитываются исходя из расхода в равных долях по месяцам всего года. Измеряются в кубометрах на 1 м 2 отапливаемой площади или на 1 м 3 отапливаемого объема. Если здание многоэтажное, то расчёт производится по каждому этажу отдельно. Как правило, к отапливаемым помещениям причисляются мансарды, цокольные этажи, а также некоторые подвальные помещения.
Нормирование использования газа на обогрев хозяйственных построек производится в кубометрах газа на 1 м 3 объема отапливаемого помещения. В РФ норма расхода газа на отопление проводиться с учётом региональных особенностей, поэтому они формируются и устанавливаются в региональных органах власти. В среднем на 2015 год в жилых одноэтажных одноквартирных домах норма газа на отопление колеблется от 40 до 567,0 м 3 в месяц.
Газоснабжение должно быть безопасным, что зафиксировано в документе под названием «строительные нормы и правила» (СНиП). Существует такой СНиП и отдельно для системы газификации одноквартирных домов.
Требования СНиП в этой области сводятся к следующему:
