Какой газ должен использоваться в жилых домах и квартирах?

Месторождения природного газа

В природе газ может находиться в следующих формах:

1. 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.
2. 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.
3. 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

Пространственная модель молекулы метана

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:

• этан
• пропан
• бутан

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

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

Опасные свойства природного газа

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.

Чем природный газ отличается от сжиженного

В зависимости от типа газа, используемого в быту, его могут доставлять потребителю двумя способами:

1. По системе трубопроводов, непосредственно подключенных к газовой плите или колонке для нагрева воды. При данном варианте он поступает сразу в газообразном состоянии и является пригодным к использованию.
2. По системе наземного транспорта. Некоторые бытовые и промышленные газы предварительно помещаются в баллоны или специальные емкости (газгольдеры). Там они находятся в сжиженном состоянии. В зависимости от вида газа процесс превращения в жидкость может отличаться. Для обратного преобразования бытового газа в газообразное состояние достаточно просто открыть баллон.

Природный газ пригоден к использованию практически сразу после его добычи. Отсутствие необходимости в дополнительных затрат на транспортировку, делают этот вид топлива наиболее дешевым и удобным для применения в быту. В зависимости от того, какой газ применяется: пропан или бутан, отличаются и способы его приведения к жидкому состоянию и помещения в баллон. Также имеются отличия в способах транспортировки баллонов и технике безопасности при их эксплуатации.

В зависимости от того, какой газ используется в жилых домах, требуется обеспечивать его доставку до потребителя, правильно подобрать, подключить, настроить и обслуживать оборудование, а также принимать меры к безопасному использованию данного газа.

Типы газопроводов

Газопроводы подразделяются на:

• Магистральные газопроводы — предназначены для транспортировки газа на большие расстояния. Через определённые интервалы на магистрали установлены газокомпрессорные станции, поддерживающие давление в трубопроводе. В конечном пункте магистрального газопровода расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня, необходимого для снабжения потребителей.
• Газопроводы распределительных сетей — предназначены для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

По давлению в магистрали:

• Магистральные:
  • первого класса — при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа включительно;
  • второго класса — при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа включительно
• Распределительные:
  • низкого давления — до 0,005 МПа;
  • среднего давления — от 0,005 до 0,3 МПа;
  • высокого давления
    • 1 категория — от 0,6 до 1,2 МПа (для СУГ до 1,6 МПа);
    • 1а категория — свыше 1,2 МПа;
    • 2 категория — от 0,3 до 0,6 МПа.

По типу прокладки:

• надземные;
• подземные;
• подводные.

Резервные газопроводы сооружаются по стратегическим соображениям, для обеспечения гибкости в погрузке газовозов и для снижения длины маршрута транспортировки.

Газоснабжение жилых домов

Применение газа с целью отопления жилых домов, подогрева воды в теплое время года стало возможным благодаря относительно малой стоимости этого ископаемого.

Пройдя первичную переработку, он очищается от механических примесей, химических добавок. Благодаря широкой сети газопроводов его можно получить в любом населенном пункте и доставить в каждый дом.

Область применения природного газа в жилых домах:

• Приготовление пищи
• Подогрев воды при отсутствии центрального горячего водоснабжения
• Отопление в холодное время года

Приготовление пищи. В большинстве домов установлены газовые плиты для приготовления еды. Популярность они набрали не столько от цены на плиты, сколько от стоимости топлива, удобства подключения, бесперебойности снабжения.

Преимуществом газовых плит можно отметить простоту эксплуатации и небольшую стоимость обслуживания и ремонта.

Подогрев воды. Использование природного топлива для нагрева воды в домах стало популярным еще в середине прошлого века.

Огромным преимуществом этих систем стало наличие уже подведенного источника природного газа в квартиры, дома.

Исправная и отрегулированная колонка давала стабильно горячую воду для нужд каждого потребителя при отсутствии центрального горячего водоснабжения.

Отопление. Этот вид использования газа нашел широкое применение в частных домах, к которым нецелесообразно проводить центральное отопление.

Каждый потребитель, имея в арсенале уже существующую систему газоснабжения, ставил отопительный котел для своих нужд.

В зависимости от площади дома приобретался котел, устанавливалась система разводки тепла по всему дому.

Потребитель сам выбирал температуру в своем доме в зависимости от погодных условий и соответственно расход газа.

Устройство газовой колонки

Газовая колонка – агрегат для нагрева холодной воды до нужной температуры в условиях отдельно взятой квартиры, дома с помощью газа.

Колонка состоит из следующих частей:

• газовая горелка
• теплообменник
• дымоход
• блок автоматики
• блок розжига

Блок автоматики обеспечивает безопасность работы газового прибора.

Для включения колонки в режиме нагрева воды необходимо выполнение следующих условий – наличие воды в системе водопровода и достаточное давление, присутствие тяги в дымоходе для исключения отравления людей угарным газом при ее работе, достаточность давления в системе газоснабжения.

Какой газ используется в жилых домах, и под каким давлением

Перед подачей в дом газ чистится и дополняется некоторыми компонентами, что повышает уровень безопасности его использования. Далее метан, по многокилометровым трубопроводам, доходит до газораспределительной станции. Уровень давления в трубопроводах очень высокий и достигает 11,8 МПа.

Добываемый на месторождениях газ не обладает запахом. Чтобы избежать аварийных ситуаций, в состав метана добавляют одоранты. Они имеют резкий специфический запах. В случае утечки потребители смогут его распознать и сообщить в соответствующие службы.

Газ, подаваемый в квартиры, имеет следующие составляющие:

• пропан
• метан;
• водяной пар;
• углекислый газ;
• сероводород;
• этилмеркаптан и этантиол – для резкого запаха.

Достаточно используемым на сегодняшний день является природный газ (метан). Он может добываться традиционным методом (разработкой месторождения) и путем переработки отходов органики (так называемый биогаз). По трубопроводу метан поступает сразу к гражданам в дом.

Наибольшее распространение в настоящее время имеет сжиженный газ (пропан-бутановая смесь). Его хранение осуществляется в баллонах и резервуарах, при давлении 16 атмосфер. Жильцы домов без системы центрального газоснабжения приобретают баллоны с метаном весом до 40 кг, с вместимостью до 50-80 л.

В дома, подключенные к системе газоснабжения, сжиженное топливо поступает из подземных емкостей.

В зависимости от времени года, потребителям подается разный газ. Он отличается по своему составу. Это объясняется температурой испарения различных его составляющих.

Равномерный голубой цвет газа, который используется в жилых домах, свидетельствует о хорошем качестве топлива. Его использование в доме безопасно и не вызовет лишнего расхода.

Если горение газа сопровождается появлением ярко-желтых либо красных языков, то это будет свидетельствовать об избытке воздуха и прочих вредных компонентов. Топливо с лишними примесями характеризуется пониженной производительностью тепла, что увеличивает его расход и сумму к оплате за потребленные ресурсы. Использование газа с примесями является опасным для дома. Может укорачивать период эксплуатации оборудования.

Для нужд населения на газораспределительных станциях давление метана понижается до 1,2 МПа. Такого показателя достаточно для отопления дома и приготовления пищи. Также топливо подвергается дополнительной чистке. После чего по газопроводу поступает к гражданам.

Разновидности бытового газа

По сравнению с другими источниками энергии газ обладает множеством преимуществ: быстро разжигается, не выделяет копоть и дым при сгорании, практически не содержит вредных компонентов и твердых примесей. Процесс горения голубого топлива легко контролировать.

Существует два основных типа газа, используемого в бытовых условиях:

1. Природный. Газообразное вещество, которое закачивается в хранилища и поступает к жилым объектам по разветвленной системе трубопроводов. Состоит преимущественно из метана и не меняет физического состояния с момента добычи до доставки непосредственному потребителю.
2. Сжиженный. Пропан-бутановая смесь, получаемая в процессе переработки нефти. Представляет собой жидкость, помещенную в специальные резервуары для хранения или транспортировки в места, где применение труб невозможно либо экономически нецелесообразно.

Через централизованные системы отопления и газоснабжения в жилые помещения подается природный газ, добываемый из недр земли и предварительно очищенный от ряда примесей. Этот вид топлива считается наиболее дешевым, доступным и удобным для многоквартирных домов.

Природный газ приносит в дом уют и тепло, позволяет качественно обогреть помещение, быстро приготовить еду. Это универсальный энергоноситель, выделяющий большое количество тепла при сгорании

А вот сжиженной пропан-бутановой смеси характерна большая теплота сгорания, но при этом она намного взрывоопаснее. Баллоны с жидким газом нуждаются в правильной транспортировке, настройке и подключении. При их эксплуатации крайне важно соблюдать особые меры безопасности. Зачастую баллоны или газгольдеры устанавливают в частных домах, на дачных участках.

Поскольку метан вдвое легче воздуха, при утечках он скапливается вверху. Пропан-бутановая смесь, наоборот, уходит вниз. Это нужно учитывать в чрезвычайных ситуациях.

Состав и давление газа в трубопроводах

Прежде, чем оказаться в магистральных трубопроводах, ведущих к жилым домам, природный газ проходит предварительную переработку и несколько степеней очистки. В ходе процедур в топливо добавляют необходимые примеси, делая состав максимально эффективным и безопасным для применения.

Следуя от места добычи до систем теплоснабжения и кухонных плит, газ преодолевает десятки тысяч километров по подземным, подводным, наземным или наводным магистралям. С точки зрения сложности устройства они бывают одно- и многоступенчатыми

Основную долю топливной смеси составляет метан. В зависимости от региона добычи его содержание варьируется от 80 до 98% от общего объема. Именно количество метана служит показателем качества энергоносителя.

В составе бытового газа также присутствуют:

• углекислый газ;
• пропан;
• этан;
• бутан;
• сероводород;
• гелий.

Кроме этого, топливо может содержать незначительную часть паров воды и азота. Свойства и характеристики почти полностью определяются метаном, но могут меняться под влиянием количественного и качественного состава смеси.

В системах газопроводов, по которым циркулирует топливо, создается очень высокое давление – выше 2,5 МПа и до 10 МПа. Под таким давлением газ перемещается на большие расстояния и между населенными пунктами.

Поскольку подобный показатель неприемлем для бытового потребления, при поступлении на газораспределительные станции его значительно снижают, проводя дополнительную очистку метана. Так, до потребителей газ перемещается под давлением до 5 кПа (низкого давления), от 5 кПа до 0,3 МПа (диапазон среднего) и 0,3 МПа до 1,2 МПа (диапазон высокого давления). Подробнее нормативы давления в газопроводе мы рассмотрели в следующем материале.

Причины специфического запаха газа

Сам по себе в чистом виде метан не обладает характерным запахом и цветом. Что такого добавляют в бытовой газ, чтобы он характерно пахнул? Определить утечку с помощью обоняния возможно благодаря тому, что в газ подмешивают небольшое количество веществ, обладающих резким неприятным запахом.

Эти вещества называют одорантами. Они придают топливной смеси специфический запах прелого сена, тухлых яиц или гнилой капусты, который предупреждает об опасности и вероятной утечке газа в помещении.
Одоранты не делают газ более токсичным. В незначительной концентрации эти субстанции не опасны для здоровья, легко испаряются и носят предупреждающий характер. В случае превышения концентрационных пределов вещества могут вызывать головную боль, тошноту

В качестве одорантов применяют серосодержащие органические соединения, чаще всего – этилмеркаптан или этантиол. Их распыляют в структуру топливной смеси с помощью специальных установок во время переработки.

Чем опасен бытовой газ?

Какой бы газ ни поступал в жилые дома, по магистральному газопроводу или от баллона, при неправильном обращении он бывает смертельно опасен.

Взрывоопасные ситуации возникают в момент критических повышений концентрации метана (более 15% от общего объема воздуха в помещении). При температурах выше 650 °C возможно самовозгорание.

В составе подаваемого в дома природного газа почти нет токсичных веществ. Но в быту происходит множество случаев, когда в результате утечки наносится серьезный вред организму или даже наступает смерть. Основная причина этого – углекислый газ, который попадает в помещение и вытесняет кислород из окружающего пространства, вызывая удушье.

Еще одна негативная особенность метана – высокая пожаро- и взрывоопасность. Уровень риска определяется многими дополнительными факторами, в частности – давлением и окружающей температурой.

При утечке газ смешивается с воздухом, образуя взрывоопасную смесь. Источником воспламенения в подъездах, квартирах и домах может стать незначительная искра, пламя от сигареты, зажигалки, спички, любой прибор, в работе которого используются электрические импульсы

Особую опасность в замкнутых загазованных помещениях представляет электрооборудование, устройства, работающие от аккумуляторов и батареек. При высоком процентном соотношении метана даже включенный мобильный телефон и ноутбук способны спровоцировать взрыв или возгорание.

Взрывы бывают настолько сильными, что практически полностью разрушают жилье. Поэтому, услышав характерный запах в квартире, желательно не пользоваться электроприборами и отключить электричество в щитовой.

Как обезопасить себя при эксплуатации газовых приборов

Топливо и оборудование должно использоваться по определенным правилам:

1. Каждый год сотрудниками газовой службы должна проводиться проверка газовых приборов и внутридомовой системы газоснабжения.
2. Периодически осуществлять контроль уровня тяги на кухне либо в другой комнате, где установлено газовое оборудование. При обнаружении недостаточного уровня вентиляции потребуется прочистить шахту.
3. В зимний период не закрывать вентиляцию.
4. После завершения использования газа следует перекрыть вентили и краны трубопроводов, находящихся вблизи от оборудования.
5. Во время работы оборудования на метане нельзя оставлять его без контроля.
6. При появлении запаха газа нужно следовать рекомендациям, представленным выше.
7. На потолке, над газовыми приборами можно закрепить газоанализатор. Если возникнет утечка топлива, то жильцы будут оповещены об этом звуковым сигналом.

Вышеназванные рекомендации помогут пользователям избежать несчастных случаев.

Не допускается:

• перемещать по собственной инициативе газовое оборудование и заниматься его самостоятельной установкой;
• разрешать пользоваться газовыми плитами и прочим оборудованием малышам-дошкольникам без контроля родителей.

Рекомендации по безопасному использованию газа

На практике большая часть взрывов и пожаров вызвана человеческим фактором, пренебрежением техникой безопасности при пользовании газом, халатностью в обращении с газовым оборудованием.

Чтобы обезопасить себя и близких, нужно соблюдать ряд норм и общеустановленных правил. Это поможет предотвратить взрывоопасные ситуации и все неблагоприятные последствия, связанные с утечкой газа.

Любое газовое оборудование следует покупать только в специализированных компаниях, которые могут предъявить сертификаты на реализацию такого типа товара. Нужно обратить внимание, чтобы в комплекте обязательно присутствовала инструкция по безопасной эксплуатации прибора.

Монтажные и ремонтные работы должны выполняться специалистами соответствующих организаций. Самовольная газификация дома или квартиры, замена, переустановка и внесение изменений в конструкцию газовых приборов строго запрещены

Важно придерживаться следующих правил эксплуатации газового оборудования:

• внимательно прочитать инструкцию и соблюдать указанные в ней рекомендации;
• не использовать оборудование не по назначению (прогревать квартиру с помощью газовой плиты);
• контролировать работоспособность приборов и вентиляции, ежегодно приглашать специалистов с целью проверки тяги;
• обеспечивать нормальный приток воздуха в помещении, не изолировать вентиляционные отверстия, не загромождать газовые трубы;
• не оставлять функционирующие приборы без присмотра, особенно в помещениях с малолетними детьми, а также если устройства не рассчитаны на непрерывную работу и не снабжены соответствующей автоматикой;
• не привязывать к газопроводам веревки для белья;
• перекрывать газовые вентили и краны на трубопроводе перед уходом из дома, при длительном отсутствии лучше выключать и электричество;
• не задувать и не заливать водой или другими жидкостями пламя на конфорке.

Очень важно регулярно проверять состояние и герметичность шлангов, арматуры, резьбовых соединений. Оптимальная длина гибкого шланга – не более 2 метров, максимальный срок службы – до 4 лет.

Шланг должен быть плотно надет на газовый кран, но при этом не рекомендуется слишком сильно перетягивать зажимной хомут.

Больше рекомендаций по безопасной эксплуатации газового оборудования мы рассмотрели в этой статье.

Чаще всего утечки газа происходят из-за разрывов шлангов, соединяющих плиту с газопроводом, нарушения герметизации в области резьбовых швов. Еще одна распространенная причина – невнимательность пользователей, которые забывают закрыть вентили, отвечающие за подачу газа

Почувствовав характерный запах газа в квартире, необходимо немедленно перекрыть краны горелок и вентили на трубопроводе. Также следует открыть двери, окна и тщательно проветрить загазованное помещение, позаботившись о том, чтобы его быстро покинули все присутствующие.

Людей, пострадавших от газа, нужно срочно вынести на свежий воздух и оказать им первую медицинскую помощь:

• уложить на спину так, чтобы ноги находились выше тела;
• снять стягивающую одежду;
• укрыть, растереть грудь, поднести нашатырный спирт;
• при рвоте повернуть на бок;
• по возможности напоить большим количеством воды.

Нельзя делать то, что может создать искру или пламя: курить, зажигать огонь, включать/выключать электроприборы, освещение, нажимать кнопку звонка, пользоваться мобильными устройствами.

О случившемся желательно сразу же сообщить в аварийную газовую службу. Пока приедут спасатели, стоит предупредить о ситуации соседей.

Для обнаружения утечки газа в помещении используют несколько проверенных способов. Самый простой и распространенный вариант – провести осмотр поверхности, нанеся вдоль газовых труб мыльную воду. В случае утечки в проблемных местах образуются пузырьки.

Наиболее надежный способ избежать неприятностей – установить датчик угарного газа.

Этот современный сверхчувствительный прибор – датчик утечки газа – мгновенно оповестит о малейшей проблеме посредством звуковой или световой сигнализации

Кроме того, определить утечку можно на слух или по запаху. При сильной утечке топливная смесь из труб вырывается со свистом. Несложно почувствовать и специфический запах одорантов, добавляемых в структуру топлива при переработке.