книги из ГПНТБ / Морозов, К. Г. Устройство, эксплуатация газового оборудования и дымоходов жилых зданий [методическое пособие]

ЖИЛИЩНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ИСПОЛКОМА ЛЕНГОРСОВЕТА УЧЕБНЫЙ КОМБИНАТ

к. г. М О Р О З О В

У с т р о й с т в о , э к с п л у а т а ц и я

ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

И ДЫМОХОДОВ ж и л ы х

ЗДАНИЙ

Издание 2-е, переработанное

ЛЕНИНГРАД СТРОЙИЗДАТ. ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

1974

§1. ГОРЮЧИЕ ГАЗЫ. СПОСОБЫ ИХ ДОБЫЧИ

ИПОЛУЧЕНИЯ

Наибольшее распространение как топливо, применяе­ мое в быту и промышленности, получили природные,

попутно с нефтью (рис. 1). Коксовый газ. Исходным продуктом для его получе­ ния являются жирные каменные угли, которые в измель­ ченном виде нагревают до температуры 900—1100° С без

доступа воздуха.

В результате сухой перегонки получается кокс и кок­ совый газ.

Сланцевый газ. В Советском Союзе, например в Ле­ нинградской области и Эстонской ССР, в районе КохтлаЯрве, имеются богатые месторождения сланца. Сланец

6

из-за низкосортности и многозольности (60—70%) как топливо применяется редко.

Более рентабельно получать из него газ, так же как и коксовый, методом сухой перегонки.

Сжиженный газ. Сжиженные газы являются продук­ тами крекинга нефти. К ним относятся тяжелые углево­ дородные газы: пропан, бутан, этилен, пропилен. Они при нормальных температурных условиях и небольшом давлении переходят в сжиженную фазу. В состав сжи­ женных газов, поставляемых бытовым потребителям, входят пропан и бутан. Сжиженный газ от места его получения транспортируется в железнодорожных ци­ стернах и автомашинах до газораздаточных станций.

Ленинград снабжается природным газом из южных и северных районов страны. К природному газу в незна­ чительном количестве добавляется сланцевый газ, по­ ступающий из района г. Сланцы. В пригороды Ленин­ града в основном доставляется сжиженный газ.

§ 2. СОСТАВ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

Газы представляют собой смесь различных как го­ рючих, так и негорючих компонентов. В горючую часть входят: водород Н2, метан СН4, окись углерода СО, тя­ желые углеводороды CmHn. К негорючей части отно­ сятся: азот N2, углекислый газ С 02, кислород 0 2. Него­ рючая часть газа называется балластом. Чем больше балластных примесей, тем ниже теплота сгорания (теп­ лотворная способность газа).

В табл. 1 приводится состав некоторых газов (в про­ центах по объему).

7

§ 3. СВОЙСТВА ГАЗОВ

Теплота сгорания. Количество тепла, которое выде­ ляется при полном сгорании 1 м3 газа, называется его теплотой сгорания. Она измеряется в килокалориях на кубический метр, ккал/м3 (при нормальных условиях).*

Каждый газ имеет определенную теплоту сгорания, например водород — 2579 ккал/м3, окись углерода —

3018 ккал/м3, метан—8555 ккал/м3, бутан—28 338 ккал/м3

пропан — 21 796 ккал/м3.

Природные, искусственные и смешанные газы содер­ жат различное количество горючих и негорючих компо­ нентов, в зависимости от этого изменяется их теплота сгорания.

В Ленинград газ поступает с теплотой сгорания: природый — порядка 8700 ккал/м3, сланцевый — 3500 ккал/м3 (в различных районах города теплота сгорания смешанного газа может быть неодинакова).

Плотность газа определяется массой этого газа в еди­ нице объема (кг/м3) при нормальных условиях. Различ­ ные газы имеют свою плотность (удельную массу), на­ пример, природный (ставропольский) — 0,73, коксовый— 0,5, сжиженный — 1,98, сланцевый — 0,98 кг/м3.

Учитывая, что плотность воздуха равна 1,29 кг/м3, можно сделать вывод, что некоторые горючие газы легче воздуха, поэтому они поднимаются вверх. Сжи­ женный газ тяжелее воздуха и опускается вниз. Это очень важно знать при эксплуатации газовых устано­ вок.

В технике иногда плотность выражают не в абсолют­ ных, а в относительных единицах. По относительной плотности можно судить, во сколько раз тот или иной газ легче или тяжелее воздуха.

Относительная плотность газа определяется путем де­ ления абсолютной плотности газа на плотность воздуха:

Ъ = Щ Г’

где yi — относительная плотность газа, кг/м3;

у— абсолютная плотность газа, кг/м3.

*Состояние газа при 0° С и 760 мм рт. ст называется нормаль­ ным; при 20° С и 760 мм рт. ст—стандартным.

8

Токсичность горючих газов. В искусственных газах содержится много окиси углерода (в коксовом — 7%, сланцевом— 16,6%). Окись углерода является ядови­ тым газом. Концентрация ее 0,1—0,2% от объема поме­ щения вызывает серьезное заболевание, а 0,4—0,5% при­ водит к смерти в течение 10—15 мин.

Окись углерода — бесцветный газ, не имеющий ни запаха, ни вкуса. Проникнув в кровь человека через ор­ ганы дыхания, вызывает резкое кислородное голодание. Существуют санитарные нормы допустимого содержания

Природный газ ввиду отсутствия в нем окиси угле­ рода отравления не вызывает, но при больших концент­ рациях может привести к удушью. При содержании 5% природного газа в воздухе помещений у человека уси­ ливается пульс, при 9% стесняется дыхание, а при 12% быстро наступает обморочное состояние. При неполном сгорании природного газа метан и тяжелые углеводо­ роды образуют окись углерода, опасную для организма человека.

Взрываемость газов. Все горючие газы могут взры­ ваться при наличии следующих условий: строго опреде­ ленного процента газа в воздухе; огня или искры; за­ крытого объема (в открытом объеме газ будет гореть, а не взрываться).

Для каждого газа существуют свои пределы взры­ ваемости (воспламеняемости) — нижний и верхний; на­ пример, для водорода — от 4 до 75%, для метана — от 5 до 15%, для окиси углерода — от 12,5 до 75%, для углеводородных газов — от 2 до 9%.

Пределы взрываемости (воспламеняемости) смеси га­ зов при нормальных условиях составляют: для природ­ ного газа — от 3,8 до 17,8%, коксового — от 5 до 35%, сланцевого — от 8 до 45%, сжиженного— от 2 до 9%. В зависимости от количества тех или иных горючих компонентов в составе газа его пределы взрываемости (воспламеняемости) могут изменяться.

Особенно опасным с точки зрения взрыва является сжиженный газ, так как нижний предел его взрывае­ мости 2%.

9