Ювелирное обозрение

Природный газ – полезное ископаемое, представляющее собой смесь газообразных углеводородов природного происхождения, состоящую главным образом из метана и примесей других алканов. Иногда в составе также присутствует некоторое количество углекислого газа, азота, сероводорода и гелия.

Вследствие своего состава природный газ представляет собой чрезвычайно ценное сырье, из которого выделяют отдельные компоненты или более простые смеси.

Месторождения природного газа

В природе газ может находиться в следующих формах:

• Газовые залежи в пластах некоторых горных пород. Залежи газообразных углеводородов как правило сосредоточены на глубине от 1000 м. Вопреки распространенному мнению, газ в таких залежах находится не в объемных пустотах, а преимущественно в мелких трещинах, микроскопических порах и каналах горных пород, например, песчаника. В составе такого газа преобладают низшие алканы: метан и этан. Крупнейшие запасы природного газа сосредоточены в России (Уренгойское месторождение), большинстве стран Персидского залива, США и Канаде.
• Газовые шапки над нефтью и растворенный в нефти газ. Такие газообразные скопления называют Попутный нефтяной газ (ПНГ). В отличие «традиционного» природного газа, ПНГ в своем составе помимо метана и этана содержит значительное количество пропана, бутана и других более тяжелых углеводородов.
• Газогидратные залежи. Газовые гидраты – это кристаллические соединения, которые образованы путем растворения газообразных углевоородов в пластовой воде при определенных термодинамических условиях – высоких давлениях и относительно низких температурах. 1 объем воды при переходе в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа. Такая форма накопления природного газа была открыта во второй половине 20-го века. Газогидратные залежи находятся преимущественно в районах распространения многолетней мерзлоты, а также на относительно небольшой глубине под океанических дном.

Доказано, что большое количество углеводородов находится в мантии Земли, но в настоящее время, ввиду технической недоступности, они не представляют практического интереса.

Помимо залежей газа в недрах планеты, необходимо упомянуть, что углеводороды встречаются и в космосе. В частности, метан является третьим по распространенности газом во Вселенной после водорода и гелия. В форме метанового льда он входит в структуру планет и других космических тел. Однако такие образования не относят к залежам природного газа и при настоящем уровне развития технологий не могут быть извлечены.

Химический состав природного газа

Основным компонентом природного газа является метан (CH₄) – его содержание варьируется в диапазоне 70 – 98%. Кроме него в состав могут входить более тяжелые насыщенные углеводороды – гомологи метана:

Помимо углеводородной составляющей, природный газ может содержать неорганические газообразные соединения:

• водород
• сероводород
• углекислый газ
• азот
• инертные газы (преимущественно гелий)

Физические свойства природного газа

Вследствие своего состава природный газ горюч. Чистый газ горит голубым пламенем, поэтому его иногда называют «голубым топливом». Примеси же могут окрашивать пламя в различные цвета. Также пламя начинает желтить при недостатке кислорода, что приводит к неполному сгоранию газа и образованию копоти и угарного газа.

Смесь с воздухом в диапазоне концентраций от 4,4 до 17% взрывоопасна. Поэтому важно контролировать содержание газа в окружающей атмосфере, а также вовремя принимать соответствующие меры в случае его утечки.

Природный газ бесцветен и не имеет запаха, за исключением случаев повышенного содержания в его составе сероводорода. В связи с этим, для облегчения обнаружения утечек газа, к нему в небольших концентрациях добавляют специальные одоранты – вещества с резким неприятным запахом. В качестве одорантов преимущественно используются серосодержащие соединения, например, тиолы (меркаптаны). Стандартная концентрация таких добавок составляет 16 г на 1000 м 3 . Однако человек способен уловить присутствие одного из самых распространенных одорантов – этилмеркаптана, даже при его концентрации в воздухе 2*10 -6 % по объему.

Физические свойства природного газа зависят от его компонентного состава, однако в большинстве случаев основные параметры укладываются в диапазоны, приведенные в таблице ниже.

©PetroDigest.ru
Плотность	0,65. 0,85 кг/м³ (сухой газообразный); 400. 500 кг/м³ (сжиженный)
Температура самовоспламенения	Около 650 °C
Удельная теплота сгорания:	28. 46 МДж/м³ (6,7. 11,0 Мкал/м³ или 8. 12 кВт·ч/м³)

Добыча природного газа

Методы добычи газообразных углеводородов схожи с добычей нефти – газ извлекают из недр с помощью скважин. Для того, чтобы пластовое давление залежи падало постепенно, скважины размещают равномерно по всей территории месторождения. Такой метод также препятствует возникновению перетоков газа между областями месторождения и преждевременному обводнению залежи.

Более подробнов статье: Добыча природного газа.

Согласно отчету BP в 2017 год мировая добыча природного газа составила 3680 млрд м 3 . Лидером по добыче стала США – 734,5 млрд м 3 , или 20% от общего мирового показателя. Россия заняла вторую строчку с 635,6 млрд м 3 .

Происхождение

Существует две теории происхождения природного газа: минеральная и биогенная.

По минеральной теории, углеводороды образуются в результате химической реакции глубоко в недрах нашей планеты из неорганических соединений под действием высоких давлений и температур. Далее вследствие внутренней динамики Земли, углеводороды поднимается в зону наименьшего давления, образуя залежи полезных ископаемых, в том числе газа.

Согласно биогенной теории, природный газ образовался в недрах Земли в результате анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких температур и давлений.

Несмотря на продолжающиеся споры относительно происхождения углеводородов, в научном сообществе выигрывает биогенная теория.

Транспортировка

Подготовка газа к транспортировке

Несмотря на то, что на некоторых месторождениях газ отличается исключительно качественным составом, в общем случае природный газ – это не готовый продукт. Помимо целевого содержания компонентов (при этом целевые компоненты могут различаться в зависимости от конечного пользователя), в газе содержаться примеси, которые затрудняют транспортировку и являются нежелательными при применении.

Например, пары воды могут конденсироваться и скапливаться в различных местах трубопровода, чаще всего, изгибах, мешая таким образом продвижению газа. Сероводород – сильный коррозионный агент, пагубно влияющий на трубопроводы, сопоуствуеющее оборудование и емкости для хранения.

В связи с этим, перед отправкой в магистральный нефтепровод или на нефтехимический завод газ проходит процедуру подготовки на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ).

Первый этап подготовки – очистка от нежелательных примесей и осушка. После этого газ компримируют – сжимают до давления, необходимого для переработки. Традиционно природный газ сжимают до давления 200 — 250 бар, что приводит к уменьшению занимаемого объема в 200 — 250 раз.

Далее идет этап отбензинивания: на специальных установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ. Именно отбензиненный газ направляется в магистральные газопроводы и на нефтехимические производства.

Нестабильный газовый бензин подается на газофракционирующие установки, где из него выделяют легкий углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Данные вещества также являются ценным сырьем, в частности для производства полимеров. А смесь бутана и пропана – уже готовый продукт, используемый, в частности, в качестве бытового топлива.

Газопровод

Основным видом транспортировки природного газа является его прокачка по трубопроводу.

Стандартный диаметр трубы магистрального газопровода составляет 1,42 м. Газ в трубопроводе прокачивается под давлением 75 атм. По мере продвижения по трубе, газ, за счет преодоления сил трения, постепенно теряет энергию, которая рассеивается в виде тепла. В связи с этим, через определенные промежутки на газопроводе сооружаются специальные компрессорные станции подкачки. На них газ дожимается до необходимого давления и охлаждается.

Для доставки непосредственно до потребителя от магистрального газопровода отводят трубы меньшего диаметра — газораспределительные сети.

Транспортировка СПГ

Что делать с труднодоступными районами, находящимися вдали от основных магистральных газопроводов? В такие районы газ транспортируется в сжиженном состоянии (сжиженный природный газ, СПГ) в специальных криогенных емкостях по морю, и по суше.

По морю сжиженный газ перевозится на газовозах (СПГ-танкерах), судах оборудованных изотермическими емкостями.

СПГ перевозят также и сухопутным транспортом, как железнодорожным, так и автомобильными. Для этого используются специальных цистерны с двойными стенками, способными поддерживать необходимую температуру определенное время.

Применение природного газа

Главным образом природный газ используется для обеспечения отопления, производства электроэнергии, и для бытовых нужд населения. Например, в России около 50% поставок приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Кроме этого, он находит применение в качестве топлива для транспортных средств, сырья при производстве пластмасс и других органических веществ.

Более подробно: Что делают из природного газа?

Экология

Природный газ является самым чистым среди углеводородных ископаемых топлив. В идеале, при его сгорании образуется только вода и углекислый газ, в то время как сгорание нефтепродуктов сопровождается образованием копоти и золы.

Конечно, сами по себе выбросы большого количества углекислого газа в атмосферу не безопасны. По мнению некоторых ученых, они могут привести к возникновению парникового эффекта, и как следствие, – к существенному потеплению климата. Однако стоит отметить, что и в этом отношении природный газ выигрывает – эмиссия CO₂ при его сжигании существенно ниже, чем у нефтяного топлива.

Газ имеется в жизни практически каждого человека, при этом составляет достаточно значимую конкуренцию электричеству. Однако его использование сопряжено большими рисками и опасностями. Даже тот момент, что его подача осуществляется по газопроводам или из баллонов не решает проблемы, так как почувствовать утечку сразу невозможно, а при большом скоплении возможен взрыв и обрушение или удушье. Поэтому каждому человеку следует знать, как пахнет газ.

Общие сведения об использовании газа в бытовых целях

Газ используется в различных целях: как топливо для кухонных плит, газогенераторов, газоводонагревателей, котлов водоснабжения, отопительных печей и т.д.

Природный газ в основном используется в качестве отапливаемого компонента. С его помощью можно отапливать как жилые, так и производственные помещения. Чуть меньший объем газа идет на растопку газовых печей. Самый меньший процент идет для заправки автомобилей. Цены на бензин постоянно растут, поэтому многие автолюбители переходят на газовое топливо. На машину устанавливается специальное оборудование – газовая установка, благодаря которой производится заправка природным газом. Подобные установки становятся все более актуальны, но чаще всего их можно встретить в грузовых машинах и автобусах. Такое решение помогает не только сэкономить на заправке, но и сделать экологически правильный выбор – выхлопы с природного газа менее вредные, чем с бензина.

Природный газ также используется в автономных системах газоснабжения. Газгольдеры (специальные емкости) также снабжаются сжиженным природным газом. Их заправка должна производится только высококвалифицированными специалистами. Для труднодоступных газгольдеров предусмотрены шланги длиной до 80 метров. Подача газа с газовоза может проводится самостоятельно в емкости, для этого на объектах установлено оборудование. Заполнение газгольдеров происходит только на 85% от номинального объема. Поэтому это дает возможность максимально безопасно обеспечивать работу автономных систем газоснабжения.

Причины и опасность утечки газа

Небрежное отношение при установке газового оборудования может привести к утечке газа в квартире. При этом выделяют два вида причин утечки: бытовые случайности и профессиональная недоработка.

При профессиональной недоработке могут быть:

• дефекты в трубах и газопроводе;
• изъяны в газовых колонках;
• повреждения баллона;
• сломанная конфорка;
• плохое или неправильное крепление шланга и появление заломов и трещин;
• нарушение герметичности в креплении резьбы гайки, которая соединяет плиту с шлангом;
• износ или другие дефекты прокладки шланга или материала уплотнения на кране.

Изъяны в газовых колонках могут быть причиной утечки газа

В случае подобных утечек невозможно сразу определить, почему пахнет газом. В бытовых условиях возможны также и другие причины, которые чаще всего связаны с человеческим фактором:

• не закрыт или плохо закрыт кран;
• огонь на плите или в духовке потух, но газ продолжает поступать.

Главной опасностью природного газа заключается в том, что он обладает нейтральным запахом и бесцветен. Однако для того, чтобы своевременно обнаруживать утечку производители добавляют в газ специальные добавки, которые имеют специфический резкий запах.

К личным ощущениям человека, который отравился бытовым газом, относятся: головная боль, тошнота, удушье, головокружение, сухость во рту, слезотечение, жжение и покраснение глаз, общая слабость, нарушение аппетита и сна и т.д. При большом скоплении газа в закрытом помещении с доступом кислорода и других взрывоопасных источников (огня, электричества и т.д.) скорее всего произойдет взрыв и обрушение помещения.

Характерные особенности запаха и признаки утечки

Сам по себе природный газ ничем не пахнет, поэтому при использовании его в чистом виде можно получить отравление при утечке и даже не заметить проблему. Кроме того, он очень горючий. Чтобы своевременно обнаруживать утечку производители добавляют в него этилмеркаптан (этантиол). Эта жидкость также бесцветна, но при этом имеет резкий запах. Так как водные связи вещества довольно непрочные, оно быстро улетучивается. Обладает сильным запахом (даже при наличии в воздухе в соотношении 1 к 5 миллионам), поэтому его и используют, как одорант к природному газу. Люди, ощущающие “запах газа” чувствуют как раз запах этантиола. Однако он особо токсичен, вызывает изначально сильную головную боль, потерю координации и тошноту. Относится к сильнодействующим ядам.

Опознать утечку можно по запаху. Каждый ассоциирует его с разными ощущениями. Кто-то говорит о чесноке, некоторые связывают с лакокрасочными покрытиями. Но иногда этот запах воспринимается как амбре от отходов из мусоропровода. Иногда производители добавляют в бытовой газ аромат “тухлых яиц”, что дает возможность обнаружить утечку. При сильном течении газа можно услышать соответствующий звук, хотя данный показатель очень редкий. Самостоятельно лучше ничего не предпринимать для ликвидации течи. Однако можно приготовить мыльный раствор и промылить места соединений, газовые трубки и другие узлы. В местах утечки будут образовываться пузыри. Но при сильном течение данный метод не подойдет.

Утечку газа можно обнаружить по запаху

Некоторые, более опытные пользователи, могут обнаружить утечку газа по изменившемуся цвету пламени. Если оно имеет ровный голубой цвет, то оборудование исправно и нормально работает. При появлении желтых всполохов или красноватого оттенка необходимо обратиться к мастеру или другому специалисту.

Экстренные меры

Если обнаружена утечка газа, то дышать в загазованном помещении можно только через влажную тряпку. Кроме того, необходимо перекрыть газовые краны в помещении, закрыть конфорки. Таким образом прекращается доступ газа к газовой плите.

После этого следует оповестить соседей об утечке и позвонить в специальную службу. Чтобы удалить чрезмерное скопление газа в помещении необходимо открыть все окна и двери, обеспечить нормальное проветривание. Ни в коем случае нельзя включать свет и, тем более, использовать источники огня.

После всех предпринятых мер нужно выйти из загазованного помещения на улицу, но при этом нужно внимательно наблюдать за ситуацией со стороны, не допускать проникновение туда посторонних лиц до приезда специальной аварийной службы. Стоит обратить внимание и на близко расположенные машины, так как они могут стать источниками искры или помешать проезду спецслужб.

Для распространения информации следует обойти все квартиры в подъезде, при этом просто стучать в дверь. Если ответ из квартиры не поступает нужно покинуть помещение, но оповестить об этом прибывших спасателей.

Профилактические мероприятия

Для быстрого обнаружения утечки газа существуют такие приборы, как газоанализаторы. Они улавливают ароматизированный природных газ и подают звуковой и световой сигнал. Однако такие датчики абсолютно бесполезны при обесточивании прибора. Существуют аккумуляторные аналоги, которые могут работать без тока в течение двух суток.

Большей эффективностью обладает система датчиков, которая не только реагирует на одорантовую газовую смесь, но и приводит в действие пожарную сигнализацию.

Однако обнаружить утечку – это не полное решение проблемы. Лучше данную ситуацию избежать. Для этого необходимо придерживаться профилактических правил:

1. Закрыть доступ к газовым элементам и узлам для детей.
2. Постоянно проверять работу вытяжки для приборов, работающих на газу (печей, каминов и т.д.).
3. Хранить баллоны в помещениях, отдаленных от нагревательных приборов, а также мест, где проводятся ремонтные работы.
4. Заправка баллонов осуществляется специальными организациями и квалифицированными специалистами.
5. После включения газовой плиты/духовки с помощью спички или зажигалки, не стоит оставлять ее без наблюдения, так как может произойти тушение огня выкипающей водой. Кроме того, нужно понаблюдать за цветом огня.
6. Перед уходом из дома, особенно на долгое время, нужно отключить все газовое оборудование и перекрыть доступ газа.
7. Своевременно менять оборудование на новое в соответствии с прилагаемым сертификатом и гарантийным талоном. Специальные службы проводят периодические проверки, однако можно самостоятельно проверять с помощью мыльного раствора.

Постоянная проверка работы вытяжки входит в меры профилактики утечки газа

Утечка газа – это очень опасно. Поэтому нужно внимательно следить за состояние оборудования и своевременно проходить проверку, а также знать запах газа. Это убережет от различных опасностей.

На сегодняшний день природный газ является одним из самых популярных разновидностей топлива. Он также используется в жилых домах. Несмотря на все меры безопасности, которые используются при контакте с газом, взаимодействие с ним несет некоторый риск. Чем пахнет газ? Как определить его утечку?

Запах газа

В бытовых целях используется газ метан. Его концентрация составляет около 98-99 %. Чем пахнет газ? Метан является летучей субстанцией, которая не имеет ни вкуса, ни запаха. Что же ощущают люди, когда в очередной раз они открывают газовую конфорку? Дело в том, что из соображений безопасности и легкого обнаружения утечки в метан добавляют дополнительные пахучие вещества – одоранты, благодаря которым это становится возможным.

Одоранты добавляют на газораспределительных станциях при подготовке газа к дальнейшей эксплуатации. Чем пахнет газ, который используется в бытовых целях? Его запах знаком каждому человеку, который имеет дома газовую плиту. Некоторые сравнивают его с запахом тухлой капусты, однако на самом деле сложно описать его.

Признаки утечки газа

Чем пахнет газ? Он имеет ярко-выраженный запах, который помогает определить утечку. Однако в ряде случаев, в том числе и из-за проблем с обонянием, некоторые люди могут не заметить его утечку. Что делать в таких случаях? Нужно обратить внимание на другие симптомы, так, например, при большой концентрации вещества в воздухе появляются такие симптомы:

• головная боль;
• головокружение;
• сухость во рту;
• общие признаки тошноты, слабости в теле;
• покраснение глаз, слезоточивость;
• бледность кожи;
• нарушение сна.

Данные признаки называются газовым отравлением, потому что указывают на насыщение им крови. По характерным симптомам можно определить утечку газа.

Почему это происходит?

Многие интересуются, пахнет ли газ и какими путями возможна его утечка. Большинство из нас хорошо знакомы с запахом природного газа, который используется в современных газовых печах, поэтому обычно мы без труда можем определить утечку. А происходить она может по ряду следующих причин:

1. Потухание конфорки из-за сквозняка или других причин.
2. Недостаточное сгорание газа, которое можно определить по оттенку пламени. При нормальном горении оно должно быть голубого цвета, а при некорректном имеет оранжевые или красные оттенки.
3. Слабое крепление газового шланга.
4. Ошибки при установке газового оборудования.
5. Неисправные баллоны, колонки или другое оборудование.

Часто утечка природного газа наблюдается при самостоятельном несанкционированном подключении газового оборудования без привлечения компетентных газовых служб.

Что делать?

Как пахнет газ при утечке? Его можно обнаружить по характерному кисловатому аромату, который довольно специфичен. При высокой концентрации запах становится сильным и ярко выраженным. При обнаружении подобных изменений воздуха первым делом нужно найти газовый кран и полностью перекрыть его. В это время рекомендовано не дышать или закрыть нос материей, так как газ чрезвычайно токсичен.

При невозможности закрыть газ или его высокой концентрации рекомендовано открыть окна и двери нараспашку для того, чтобы снизить его концентрацию в квартире.

Также рекомендовано обесточить жилище, так как даже незначительная искра в выключателе может привести к воспламенению газа.

Недопустимым считается курение или использование каких-либо легковоспламеняющихся веществ. Рекомендуется оповестить соседей об утечке газа. После этого важно вызвать газовую службу, в обязанности который входит выявить и устранить утечку газа, а также починить неисправное газовое оборудование.

Профилактические меры

Гораздо легче предотвратить утечку газа, нежели исправлять ее последствия. Также очень важно знать, как пахнет газ, для того, чтобы безошибочно определить проблемы.

Очень важно проводить профилактические меры, которые заключаются в следующем:

1. Начиная с раннего возраста с детьми нужно проводить беседы об опасности газа.
2. Газовые приборы должны приобретаться только при наличии соответствующих гарантийных талонов и сертификатов качества. Не рекомендовано приобретение б/у оборудования.
3. Газовые баллоны нужно хранить вдалеке от горючих веществ, а также от детей. Они не должны находиться под прямыми солнечными лучами, а также в помещении с повышенной влажностью или высокой температурой. Периодически они должны проходить проверку.
4. Положение газовых кранов должно постоянно контролироваться.
5. Важно не допускать засора газовых горелок и периодически проверять и прочищать их.
6. Покидая квартиру, особенно на длительный промежуток времени, рекомендовано перекрывать газовый вентиль.
7. Во избежание потухания газа не нужно отходить от плиты далеко во время приготовления пищи.

Также категорически запрещается самостоятельно устанавливать газовое оборудование. Этим должен заниматься только сертифицированный специалист.