Вы когда-нибудь пытались определить утечку газа на кухне по запаху? А если запаха нет или он плохо улавливается? Согласитесь, что более уверенно себя чувствует тот, кто понимает основные отличия газовых смесей, умеет определять их. Знать, сжиженный газ в баллонах – это какой газ и как он себя поведет при нарушении целостности газовода, важно. Это вопрос безопасности.
Каждый тип горючего имеет свои особенности. Удельная теплота сгорания, цвет, запах, температура самовозгорания – все это признаки, по которым мы идентифицируем вещество. Важный параметр – молярная масса. От этого значения зависит распределение газа при утечке: скопится он внизу, заполнив подвальные помещения, или, наоборот, поднимется.
Умение разбираться в баллонных смесях – залог правильной эксплуатации, отсутствия роковых ошибок при замене, утилизации. Кроме того, знание теории поможет сделать грамотный выбор при покупке. А это уже половина дела.
Природный или сжиженный — в чем разница?
Выбирая источник топлива, пользователь может натолкнуться на два понятия: природный газ и сжиженный. Первый, в большинстве случаев, передается посредством городских магистральных сетей. Гораздо реже его можно приобрести в сжатом состоянии в емкостях. Второй – традиционный состав для баллонов из пропана и бутана.
Характеристики природного газа
Основная составляющая – метан. На его долю приходится почти не менее 70%.
Остальные части распределяются между тяжелыми углеводородами:
- пропаном;
- бутаном;
- этаном;
- пентаном.
Кроме того, в состав входят водород, азот, углекислый газ и незначительное количество сероводорода. Важно знать, что в добытый в природе газ лишен запаха и цвета. Поэтому природный газ в баллонах принято обогащать одорантами – веществами, обладающими резким запахом.
Для того, чтобы определить утечку, не придется принюхиваться. Благодаря летучести, соединение мгновенно распространяется в помещении, быстро привлекает внимание.
Почувствовав неприятный запах, первым делом необходимо открыть окна в том помещении, где находится баллон. Затем выйти и вызвать службу газа. Проверять концентрацию смеси в воздухе с помощью спички или зажигалки запрещено
Из одорантов наиболее распространенным является этантиол, отдающий гнилью или тухлым яйцом. В больших количествах это соединение токсично. В малой концентрации, характерной для классического состава бытовой газовой смеси, абсолютно безвредно.
Преимущества сжиженного газа
В качестве сжиженного газа выступают пропан и бутан, смешанные в разных пропорциях. Под высоким давлением эти углероды превращаются в жидкость и заметно уменьшаются в объеме. Обратный процесс возможен при повышении температуры – нагревание влечет за собой расширение вещества. Поэтому баллоны для сжиженных углеводородных газов изготавливаются строго по ГОСТам и заполняются не более, чем на 85%.
Неоспоримое преимущество пропан-бутанового газа – легкость. Баллон, наполненный такой смесью, окажется в несколько раз легче аналогичной емкости с метаном.
Другие плюсы:
- экологическая безопасность;
- сильный специфичный запах – полезный индикатор утечки;
- невысокая стоимость.
Правильно настроенная плита, подключенная к баллону с углеводородным газом, будет работать без копоти, выдавать ровные струйки горящего топлива.
Необходимое оборудование для отопления сжиженным газом
Если принято решение о отоплении дома сжиженным баллонным газом, то кроме основного оборудования, описанного ниже, вам потребуются следующие детали:
Гребенка или тройник – необходим для объединения нескольких баллонов;
Фитинги – резьбовые или быстросъемные;
Манометры для контроля давления;
Краны и шланги высокого давления;
Подогрев баллонов и редуктора;
Переключатели между группами баллонов;
Клапаны – обратные и сбросные, аварийные отсекатели.
Котел отопления
Котел отопления при использовании СУГ используется обычный, предназначенный для сжигания газа (газовый котел отопления). Это может быть и настенный газовый котел, и монтируемый на полу. Единственное, при покупке стоит выбрать самый экономичный вариант, например, конденсаторный котел, это позволит снизить расход столь не дешевого топлива.
Тем не менее, стандартный газовый котел нуждается в небольшой доработке под условия работы от баллонного газа. Это касается горелок – их меняют на специальные, и как правило, они идут в комплекте к котлу отопления.
Зимние и летние смеси
Поскольку в жилых помещениях разрешено присутствие только одного 5-литрового баллона, емкости больших объемов устанавливаются вне дома. Соответственно, климатические условия во время пользования могут быть любыми. С учетом этого фактора создаются газовые составы для теплого и холодного времени года, подробнее о которых написано здесь.
В чем отличие сезонных версий?
Внутри баллона сжиженный газ находится в двух агрегатных состояниях: жидком и газообразном. Интенсивность заполнения газовода газообразной фракцией напрямую зависит от температуры: в тепле показатель выше, чем при низких температурах.
На графике видно, что смешение пропана и бутана позволяет уравновесить способность этих соединений к испарению. На этом и основан принцип создания «климатических» составов
Корректировка этой ситуации выполняется при помощи изменения пропорций пропана и бутана. Первый способен испаряться при 42 градусах ниже ноля. Второй теряет эту способность сразу после пересечения нулевой отметки.
Поэтому в зимних вариантах объем пропана увеличивается. В летних – наоборот, уменьшается. Такой подход дает возможность снизить стоимость летних версий за счет более дешевого бутана и обеспечить эффективность зимних.
Расчет пропорций с учетом климата
При определении рекомендованных пропорций за точку отсчета была взята средняя полоса России. Минимальное содержание пропана для зимней версии ограничено отметкой в 70%. В летнем варианте допустимо 50-процентное содержание.
Аббревиатура СПБТ означает смесь пропана и бутана технических — пропорции подбираются в соответствии с потребностями. БТ – бутан технический содержит 60% бутана. ПТ – пропан технический — минимум 75% пропана
Состав для других регионов выполняется с учетом удаленности от средней полосы, климатических особенностей. Делать это должны специалисты лицензированных организаций.
Универсальный вариант для любой температуры
Корректное функционирование портативных газовых систем в широком температурном диапазоне характерно для соединения пропана, изобутана и бутана. Имея разные температуры горения, эти вещества сделали сложный состав максимально универсальным.
Окраска и маркировка газовых баллонов
Удивительно, но мир до сих пор не пришел к единой системе маркировки газовых баллонов. Поэтому при выборе источника горючего за границей необходимо изучить местные правила. В России все емкости с газовыми смесями, использующимися для готовки на плите, имеют белую поперечную надпись на однотонном красном фоне.
Пропан никогда не используется для заполнения баллонов в чистом виде. Однако надпись делается по превалирующему веществу. Это правило распространяется и на другие смеси
Все остальные сведения находятся на металлической табличке – своеобразном паспорте изделия. Это срок службы, заводской номер, масса пустой емкости, даты выпуска и следующей аттестации, товарный знак производителя, пробное давление.
Стандарты окраски и маркировки едины для метановых и пропан-бутановых смесей – для использования на кухне подходят только красные баллоны с белой надписью. Другие цвета могут означать, что емкость заполнена азотом, аргоном, аммиаком, гелием, фреоном.
Производители
Основными странами, производящими сжиженный газ, являются по данным на 2009 год:
- Катар – объем достигает почти 50 млрд м³;
- Малайзия и Индонезия – соответственно 29,5 и 25 млрд. кубов;
- Австралия и Алжир – 24 и 21 млрд м³.
Среди импортеров СПГ первое место занимает Япония. Также газ закупают: Испания, США, Франция, Индия.
В России также имеются 2 действующих завода. Один из них — запущенный в 2009 году проект Сахалин-2. Контрольным пакетом владеет Газпром Совладельцами являются: 27,5% Shell, 12,5Mitsui, 10% — Mitsubishi.По итогам 2015 года годовое производство достигло 10,8 миллионов тонн, что больше проектной мощности на 1,2 млн тонн. К сожалению,из-за падения цен на мировом рынке экспорт в последние годы заметно снизился.
Другим значимым игроком в России является компания Новатэк (Ямал-СПГ).
Не остались в стороне и американцы: они в эксплуатацию ввели 5 терминалов для экспорта СПГ, общая мощность которых составляет 57,8 млрд. т/год. Понятно, почему между этими странами не первый год имеется жесткое противостояние.
Как определить утечку?
Разница при утечке метановой и пропан-бутановой смеси заключается в запахе. Но и в том, и в другом случае зловоние даст о себе знать в первую очередь.
Для обнаружения проникновения обоих составов в воздушное пространство подойдет 4 способа:
- Определение рукой. Бытовые газы холоднее воздуха. Проведя рукой по местам фланцевых соединений, стыков элементов газопровода легко почувствовать исходящий холодок.
- Использование мыльного раствора. Появившиеся пузырьки на обработанной поверхности сигнализируют о проблеме.
- Установка стационарного датчика. Предпочтительны модели, подающие не только цифровой сигнал в виде показаний прибора, но и звуковой.
- Измерение переносным прибором.
Способ измерения концентрации вредного соединения в воздухе при помощи переносных датчиков зависит от состава газа в бытовых баллонах, установленных на кухне или вне границ жилья.
Красная лампа сигнализирует о возможной опасности. Загорание зеленой лампы – подтверждение благополучия. При возникновении сомнений стоит провести повторный замер вблизи возможных утечек: на местах стыков и соединений
При измерении утечки пропана/бутана необходимо установить устройство в самой низкой точке помещения. Тяжелая смесь в первую очередь заполнит пространство у пола.
С метаном ситуация обратная – этот газ в два раза легче воздуха. Поэтому при испарении он переместится вверх. Соответственно, проводить измерения придется под потолком.
Как вычислить наполненность баллона?
Наполненность баллона смесью легко определить по весу. Для этого нужно знать вес пустой емкости и вес газа. Оба значения всегда указываются на металлическом паспорте изделия. Это может быть прямоугольная табличка или диск вокруг вентиля. Сумма этих двух значений равна массе полностью заправленного баллона. Уменьшение суммы говорит о расходе топлива.
Вес смеси бутана и пропана зависит от выбранной пропорции, так как пропан – более легкий газ. При нулевой температуре один литр смеси 1:1 будет весить 564 грамма. Вес одного литра метана при тех же условиях будет равен 710 граммам.
Технология получения СПГ
Сжижение газа происходит в несколько ступеней, на которых его сжимают в 5-12 раз, охлаждают и передают дальше.
На первом этапе из природного газа необходимо удалить воду, чтобы холодильное оборудование обезопасить от ее агрессивного воздействия, а также водород, а также гелий, соединения серы, азот и прочие примеси, для чего применяют абсорбционную глубокую очистку, пропуская смесь через молекулярное сито.
Далее следует второй этап, заключающийся в удалении из смеси тяжелых углеводородов. В результате фракционирования остается газ, в котором находятся только метан и этан (или бутан и пропан). Полученная фракция содержит менее 5% примесей.
На последней ступени процесса как раз и происходит сжижение охлажденного газа. Процесс достаточно энергозатратный: энергии требуется до 25% от общего количества.
На современных производствах используют 2 технологических процесса:
- компримирование, т.е. проходящее при постоянном давлении конденсирование. Недостатком является большая энергоемкость, из-за чего способ считается малоэффективным;
- метод на основе теплообменных процессов, т.е. рефрижераторный, предусматривающий использование охладителя, а также турбодетандерный, называемый также дросселированием. Он позволяет при быстром расширении газа получать нужную температуру. К минусам метода относят невысокий коэффициент ожижения – на уровне 4%, что требует многократной перегонки. Повысить его до 14% удается, применяя компрессорно-детандерную схему.
Использование термодинамических схем дает возможность эффективность довести до 100%:
- применение цикла каскадного снижения температуры кипения. Хладагентами на разных стадиях выступают: пропан, азот, этан, метан, очищенная или морская вода, воздух;
- цикл, использующий одновременно 2 хладагента –этан с метаном;
- использование расширительных циклов в технологии сжижения.
На современном рынке лидируют несколько таких технологий:
- до 82% общего рынка принадлежит технологиям AP-C3MR™, AP-SMR™ и AP-X™, которые используют для получения значительных объемов СПГ;
- Optimized Cascade, разработчиком которой является ConocoPhillips;
- на производствах (для внутреннего использования) применяют компактные установки GTL;
- для получения СПГ, участвующего в производстве ГМТ (топлива газомоторного) широко пользуются локальными установками;
- FLNG – использование морских танкеров и судов с установками сжижения газа. Это позволяет иметь доступ к месторождениям, которые для газопроводной инфраструктуры недоступны;
- применение плавающих платформ СПГ (пример – строящаяся в 25-километровой зоне в Австралии компанией Shell).
Причины распространенности пропановых смесей
Составы из пропана и бутана намного чаще становятся сырьем для наполнения бытовых газовых баллонов.
Причины просты:
- Пропан легче поддается сжижению. Для воздействия на него достаточно давления в 16 атмосфер. Метан станет жидким только после воздействия 150 атмосфер.
- Недорогая стоимость получения сжиженного газа в сравнении с метановой смесью.
- Меньшая прочность баллонов, позитивно сказывающаяся на цене.
- Безопасность применения.
Пользоваться емкостью с внутренним давлением в 16 атмосфер намного безопаснее. А это немаловажный критерий выбора.
Экологическое топливо
Сжиженный газ имеет достаточно большое октановое число и отличается высокими энергетическими показателями, что позволяет его использовать для заправки автомобилей. Не нанося вред экологии, использование этого топлива уменьшает расход масла и износ двигателя. Цена его ниже стоимости бензина. К тому же, сжиженные газы безопасны, а заправка производится на специализированных заправочных станциях. Это объясняет, почему его считают более экономичным топливом, чем бензин.
Утилизация баллонов с газовой смесью
Соблюдение правил безопасной утилизации обязательно для газовых баллонов с любым составом. Их необходимо сдавать в специализированные пункты приема/обмена. Несмотря на то, что пропан-бутановый газ содержится в емкости под более низким давлением, нежели метановый, возможность взрыва сохраняется. Виной тому – высокое остаточное давление пропана.
Некоторые фирмы предлагают выгодный обмен старой тары на новую или делают весомые скидки на приобретение новых баллонов при сдаче использованных емкостей
Основные мотивы для самостоятельного вскрытия старых емкостей – это использование пустой тары в хозяйственных целях и сдача в металлолом. Специалисты советуют отказаться от таких идей или воспользоваться помощью профессионалов. Главное – помнить, что полностью свободным от газовой смеси цельный баллон не бывает никогда.
Отличный выход – сдать баллон в частную сервисную компанию. Как правило, их цены значительно превышают выгоду от сдачи емкости в металлолом. Дополнительный бонус – самовывоз, когда представители организации выезжают за оборудованием по указанному адресу.
Преимущества
- Удобство хранения энергоносителя (за счет большой плотности газа сжиженного), доставки и потребления. Хранится жидкость криогенная нетоксичная при минус 162 градусах Цельсия. Для больших объемов используют наземные емкости, где она находится под атмосферным давлением;
- Перевозки межконтинентальные, для которых используют танкеры-газовозы, автоцистерны или железнодорожные цистерны;
- Открывает возможность газификации удаленных на значительные расстояния от газовых магистралей, объектов. Отпадает необходимость строительства дорогостоящих трубопроводов.
Выводы и полезное видео по теме
Чтобы не ошибиться при выборе, можно ориентироваться на цвет емкости. Для подключения к газовой плите используют красные баллоны с белой надписью:
Наиболее популярным составом, использующимся для заполнения бытовых баллонов, является смесь пропана и бутана. Правильно подобранные пропорции позволяют эффективно использовать физические свойства обоих веществ.
Обратите внимание, баллон с надписью, не соответствующей требованиям, должен быть изъят из эксплуатации. Любые попытки закрасить, изменить название – нарушение правил.
Может быть у вас есть полезный опыт пользования баллонами для газовой плиты, вы хорошо разбираетесь в составах или вам когда-то удавалось вовремя заметить утечку? Пишите об этом в комментариях. Ваш опыт может оказаться бесценным для других пользователей.
Плюсы и минусы баллонного газа на даче
Из плюсов сразу же можно отметить удобство и скорость кипячения. Кастрюля закипает гораздо быстрее, чем на электрической плитке. Из-за того что со стола убралась электроплитка, снизилась нагрузка на проводку в доме. Для нас это актуально, потому что дом мы обогреваем электроконвекторами. По деньгам использование газовой плиты немного выгоднее, чем электроплитка. Положа руку на сердце можно сказать, что выгода совсем не большая. Когда в холодное время приезжаем на дачу, то вместе с электроконвектором зажигаем газ и ставим кипятиться чайник. Комната нагревается в таком режиме буквально за 30-40 минут даже зимой.
Стоит учесть что газ летней заправки зимой замерзает и практически не горит если балон не полный. Если баллон стоит на холоде, то лучше использовать газ зимней заправки.
К минусам можно отнести то, что это газ, и за ним нужен глаз да глаз. Вторым минусом является то, что баллоны нужно все же менять. У них есть такая особенность – кончаются всегда не вовремя. А проконтролировать остаток никак не получится. К тому же масса и качество заправки зависит только от совести тех, кто поставляет и заправляет этот газ. У нас на дачах газовые баллоны ни кто не меняет и не заправляет и нужно специально ехать в город. Что ни всегда бывает удобным. У нас качество газа довольно неплохое. Многие же люди в интернете пишут об отвратительном качестве и коптящих плитах. Третьим минусом является потребность в подходящем месте для баллона, да и самого места он занимает не мало.
Но все же для нас все минусы незначительны по сравнению с удобством пользования. Стоимость запрвки баллона газом в 2022 году летом составляла около 600 рублей. Одного баллона хватает почти на полный сезон для семьи из 2-3 человек. Но мы частенько мотаемся в город. Если жить на даче постоянно, то или баллон нужно больше размером или менять чаще. Ну и напоследок небольшой совет. Если баллон менять, когда стоят морозы и заправка зимняя, то хватает его на больший период времени. Да и горит он на холоде гораздо лучше и не замерзает по сравнению с летней заправкой.
