Состав и свойства сжиженных углеводородных газов

(продолжение)

Охлаждающие свойства. При газоснабжении сжиженным газом крупных коммунально-бытовых потребителей и жилых домов возможны случаи максимального отбора паровой фазы из резервуаров или баллонов. Жидкая фаза будет кипеть и переходить в паровую, на что будет тратиться большое количество тепла. В первую очередь это тепло будет отбираться от самой жидкой фазы, и жидкость будет постепенно охлаждаться.

Соответственно тепло будет отбираться и от окружающей среды, от оборудования, в контакте с которыми была жидкость. Наружная поверхность баллона при этом покроется снежной «шубой», а окружающий грунт около стенок резервуара охладиться до (-15)÷ (-20)°С.На 1 кг испаренного в установке газа получается около 0, 6-0, 7 кгльда.

Одна из особенностей охлаждающего действия сжиженных газов заключается в том, что отрицательная температура при испарении жидкой фазы получается независимо от температуры окружающего воздуха. Обмерзание сосудов и арматуры возможно как в зимнее, так и в летнее время года, как на открытом воздухе, так и в отапливаемом помещении.

Отрицательные температуры вызывают опасные воздействия на материалы (чугун, сталь, уплотнительный материал, резину и др.), которые становятся хрупкими (хладоломками) и разрушаются при обычных механических нагрузках. Выбор материала для установок сжиженного газа производится с учетом работы при низких температурах.

При утечках газа с обмерзанием конструкций нужно соблюдать осторожность, в первую очередь, избегать ударных нагрузок. Прочностные характеристики резервуаров должны соответствовать следующим температурным условиям: надземные - от -30 до +50°С, подземные - от -30 до +25°С; баллонов для хранения и транспортировки пропана, бутана и их смесей - от -40 до +50°С.Этим температурным условиям соответствуют сталь по ГОСТ 380-71*, группы В, спокойная, марки СтЗ или сталь 16ГС по ГОСТ 5520-79.

Запорная, предохранительная и регулирующая арматура должна изготавливаться из ковкого чугуна с температурой применения -40°С.

Обычно используют арматуру, изготовляемую для жидкого и газообразного аммиака или фреона с допустимой температурой от -70 до +150°С.Для слива и налива газа применяют напорные гибкие резинотканевые рукава по ГОСТ 18698-79.Такие рукава помимо газо- и бензостойкости должны сохранять свою работоспособность при температуре от -35 до +50°С.

Другой вид охлаждения газа происходит за счет эффекта Джоуля-Томсона: газ, находящийся под высоким давлением, проходя через дроссель (отверстие, вентиль, клапан) из области высшего давления в область низшего давления, при отсутствии подвода тепла охлаждается. Иногда это охлаждение настолько значительно, что на холодном регуляторе или участке газопровода выступает снежный иней, а капельки воды, образовавшиеся от конденсации водяных паров, имеющихся в атмосфере, даже замерзают.

При применении материалов и оборудования для хранения, транспортировки и перекачки сжиженных газов необходимо учитывать их работу при отрицательных температурах, а производственные инструкции для обслуживающего персонала установок сжиженных газов должны учитывать мероприятия, исключающие обмораживание.

Для предупреждения несчастных случаев необходимо исключить возможность попадания жидкой фазы на человека. Персонал, работающий со сжиженными газами, должен иметь защитные средства. На руки необходимо надевать прорезиненные или кожаные перчатки или рукавицы. Следует помнить, что хлопчатобумажные и шерстяные перчатки не защищают руки от обмораживания, а напротив, способствуют их поражению, так как быстро впитывают жидкую фазу.

Глаза следует защищать специальными очками с боковыми окрылками (при попадании в глаза жидкой фазы возможна потеря зрения). Для защиты тела необходимо использовать прорезиненный фартук.

Обмораживание при попадании жидкой фазы сжиженного газа на тело или одежду человека похоже на ожоги. Пораженное место необходимо обильно промыть струей воды и смазать (пока не образовались пузыри) мазью от ожогов.

Если образовались пузыри, следует осторожно наложить стерильную повязку и немедленно обратиться за медицинской помощью. При попадании жидкой фазы на одежду, последнюю необходимо немедленно снять, так как сжиженный газ моментально впитывается и проникает к телу, замораживая его. Необходимо помнить, что промедление очень опасно, так как под одеждой на теле образуются пузыри, которые могут лопнуть, а при поражении более 1/3 кожного покрова возможен смертельный исход.

Следует также помнить, что вредных последствий будет меньше, если сбросить зимой облитую жидкой фазой одежду на улице, а не бежать в помещение и там снимать ее, так как регазификация жидкой фазы при положительной температуре ускоряется. На рабочих местах, где возможно попадание жидкого газа на одежду и тело рабочих, обязательно должна находиться мазь от ожогов.

Кристаллогидраты и условия их образования. Сжиженный газ, применяемый как топливо, при получении на заводах подвергается процессу полного удаления из него дренажной воды и практически не содержит влаги. Вода может попадать в сжиженный газ из сосудов, которые подвергались гидравлическим испытаниям, если она не была полностью удалена из них, а также из транспортных цистерн. В сухие сосуды влага может попасть из влажного воздуха при пневматическом испытании.

Снег или вода могут собираться в различных соединениях, сливных шлангах и затем попадать в сосуды при их заполнении. Плотность жидкой фазы сжиженного газа (при стандартных условиях) в зависимости от его состава равна 0, 58-0, 60 кг/м^З, т.е. жидкая фаза сжиженного газа примерно в 2 разалегче воды.

Следовательно, отстой воды будет происходить в нижней части резервуара или аппаратов. С жидкой фазой вода перемешивается, в паровой фазе она насыщена своими парами. В табл. 2.6показано отношение содержания воды в паровой и жидкой фазах для пропана в зависимости от температуры. Видно, что при снижении температуры в паровой фазе содержится значительно больше влаги, чем в жидкой.

Это обстоятельство в известной мере влияет на увеличение степени насыщения влагой паровой фазы в холодное время года, что является причиной обмерзания дроссельного органа регулятора.

Таблица 2.6