Proprietà fisiche e chimiche dei gas naturali. Calcolo della miscela di gas.

I gas si dividono in naturali e artificiali. Attualmente, i gas naturali sono utilizzati principalmente per l'approvvigionamento di gas. Hanno una complessa composizione multicomponente. I gas naturali sono classificati in tre gruppi a seconda della loro origine:

1. I gas, estratti da giacimenti puramente gassosi, sono 82. ..98% metano;

2. Gas da giacimenti di gas condensati contenenti 80 ... 95% di metano;

3. Gas di giacimenti petroliferi (gas di petrolio associati) contenenti il ​​30 ... 70% di metano e una quantità significativa di idrocarburi pesanti. I gas con un contenuto di idrocarburi pesanti (da propano e oltre) inferiore a 50 g / m 3 sono generalmente chiamati secchi o "magri" e con un alto contenuto di idrocarburi - "grassi".

Di recente si è parlato molto del quarto gruppo di gas naturali: gas di scisto e metano da carbone. Il gas di scisto è un gas naturale prodotto dallo scisto ed è costituito principalmente da metano. Il gas di scisto è generato dalla degradazione del kerogene contenuto nello scisto bituminoso; il gas c'è nelle microfessure. La produzione commerciale su larga scala di gas di scisto è iniziata negli Stati Uniti nei primi anni 2000 presso il giacimento di Barnett Shale. Grazie ad un forte aumento della sua produzione, definita dai media una "rivoluzione del gas", nel 2009 gli Stati Uniti sono diventati il ​​leader mondiale nella produzione di gas, e oltre il 40% proveniva da fonti non convenzionali (metano da carbone e gas di scisto). Il metano del letto di carbone è contenuto nei sedimenti carboniferi. Provoca esplosioni nelle miniere di carbone. Il metano del letto di carbone è un combustibile più pulito ed efficiente del carbone.

I gas naturali sono incolori, inodori e in uno stato normale si trovano in diversi stati di aggregazione. Metano, etano ed etilene gassoso, propano, butano, butilene e propilene - sotto forma di vapori liquidi e ad alte pressioni - sostanze liquide. Gli idrocarburi pesanti, a partire dall'isopentano nel loro stato normale, sono liquidi, fanno parte della frazione della benzina. Affinché i gas naturali possano odorare per motivi di sicurezza, vengono aggiunte appositamente sostanze speciali: gli odori.

Di solito, i gas sono considerati in due condizioni:

1. Condizione normale - R n = 0,1013 MPa (pressione atmosferica normale), T n = 273,16 K (0 0 C);

2. La condizione standard è R st = 0.1013 MPa (pressione atmosferica normale), T st = 293.16K (20 0 C - temperatura ambiente).

Per eseguire il calcolo idraulico e termico dei gasdotti e per calcolare le modalità operative delle stazioni di compressione, è necessario conoscere le proprietà di base dei gas naturali: densità, viscosità, costante del gas, valori pseudocritici di temperatura e pressione, capacità termica , coefficiente di conducibilità termica, compressibilità e coefficienti Joule - Thomson.

Massa molare del gas ( m), è la massa di 1 mole di gas. Una mole di una sostanza equivale a circa 6 miliardi di trilioni. il numero di eventuali molecole (uguale al numero di Avogadro: n A = 6,02 10 23). La sua dimensione [ m] = kg/mol, oppure [ m] = g/mol. La massa molare di un gas si trova in termini di massa molecolare. Ad esempio, la massa molecolare dell'idrogeno è circa 2, quindi la sua massa molare è m≈2g/mol = 2 · 10 -3 kg/mol. Per l'ossigeno m 32g/mol, per azoto m≈28g/mol, per propano (C 3 H 8) m≈12 3 + 1 8 = 44 g/mol, ecc. La densità di un gas è la massa di un volume unitario:

La densità relativa del gas nell'aria è il rapporto tra la densità del gas e la densità dell'aria. Per tutti gli stati del gas si ha la seguente espressione:

qui [ m] = g/mol, 28,96 g/mol è la massa molare dell'aria. Per condizioni standard

dove ρ è la densità del gas in condizioni standard (la densità dell'aria in condizioni standard è 1,205 kg/m 3, per condizioni normali 1,29 kg/m 3).

Qualsiasi gas in una quantità di 1 mole in uno stato normale occupa un volume di circa 22,4 · 10 -3 m3, quindi la densità del gas in condizioni normali

Qui [ m] = g / mol, ma questa espressione non è corretta per lo stato standard.

Viscosità (dinamica) del gas μ , un [ μ ] = Pa · s. La viscosità di un gas è determinata dal trasferimento di quantità di moto (da uno strato all'altro) da parte di una molecola di gas durante la sua transizione da uno strato di flusso all'altro. Pertanto, la viscosità del gas dipende fortemente dalla temperatura ed è quasi indipendente dalla pressione del gas (fino a 4 MPa). Dinamico μ e cinematica ν la viscosità del gas del gas è correlata dal rapporto:

Calore specifico del gas a pressione costante insieme a, un [ insieme a] = J / (kg · K). È uguale alla quantità di calore necessaria per riscaldare 1 kg di gas di 1 K a pressione costante. Pressione del gas R mostra la forza che agisce perpendicolarmente all'area unitaria della parete del vaso dal lato delle molecole di gas. [ R] = atm, [ R] = Pa, o [ m] = MPa. 1 MPa = 10 6 Pa≈10 Atm. La temperatura del gas è determinata sulle scale Kelvin e Celsius, sono correlate dai rapporti:

In molti casi, il gas può essere convertito in liquido mediante compressione. Tuttavia, la temperatura del gas deve essere inferiore a quella critica ( T cr). Se è uguale o superiore alla temperatura critica, in assenza di pressione il gas si trasforma in liquido. Inoltre, se la pressione del gas è uguale o superiore alla pressione critica ( R cr), quindi in futuro, a nessuna temperatura, il gas non si trasforma in un liquido.

I principali tipi di trasporto del gas sono il trasporto ferroviario, il trasporto marittimo e il trasporto di gasdotti. Ogni modalità di trasporto ha un punto di forza e una debolezza.

Per calcolare la miscela di gas è necessario conoscere l'equazione di stato del gas. L'equazione di stato del gas collega i parametri di base di un gas, come la sua quantità, volume, pressione e temperatura. Dalla scuola e dal corso superiore di fisica, si conoscono le equazioni di stato di Mendeleev-Clapeyron, Van der Waals, e per i gasdotti è conveniente avere l'equazione di stato di un gas scritta in termini di comprimibilità di un gas:

dove R- costante di gas, determinata per un gas specifico o una miscela di gas. Si trova attraverso la costante universale dei gas (8,314 J / (mol K)):

unità di misura nell'espressione (8): [ m] = kg, [ m] = kg/mol, ([ R] = Pa). z nell'espressione (128) è chiamata la compressibilità del gas (coefficiente di compressibilità) per un particolare gas, o miscela di gas. Il fattore di comprimibilità dipende dallo stato del gas. Di solito è determinato da speciali nomogrammi a seconda delle temperature e pressioni ridotte, o in forma analitica utilizzando una formula raccomandata dai codici di progettazione del settore. Le grandezze sono chiamate parametri ridotti del gas:

. (129)

Il fattore di comprimibilità tiene conto della deviazione delle proprietà del gas naturale dalle leggi di un gas ideale. Esistono 2 formule consigliate dal codice di progettazione del settore per il fattore di compressibilità. Ma entrambi sono approssimativi e danno quasi gli stessi risultati con i parametri reali del gasdotto principale. La prima delle formule:

E l'altra formula è:

. (131)

In queste formule per il gasdotto principale, vengono presi i valori medi di pressione e temperatura:

. (132)

La prima formula è conveniente per il calcolo.

Solitamente la quantità di una miscela di gas (o gas) viene convogliata attraverso il suo volume. Ma il volume dipende dallo stato reale del gas, cioè se il volume di lavoro del gas è noto per un dato stato V, allora in altri stati i corrispondenti volumi di gas saranno diversi. Per chiarezza, i volumi sono presi per condizioni normali e standard. Nei calcoli tecnici e nei calcoli per lo stoccaggio e il trasporto del gas, nonché nei calcoli commerciali, il volume del gas viene ridotto a una condizione standard.

La formula per portare il volume di lavoro del gas alla condizione normale (volume normale) è la seguente:

. (133)

La formula per portare il volume di lavoro del gas alla condizione standard (volume commerciale):

. (134)

qui [ R] = MPa.

Le proprietà fisiche e chimiche richieste della miscela di gas includono i seguenti parametri: massa molare m, temperatura pseudocritica T cr, pressione pseudocritica R cr, volume pseudo-critico V cr, calore specifico del gas a pressione costante, viscosità dinamica e coefficiente di conducibilità termica λ ... Sono determinati attraverso le proprietà di ciascun componente della miscela.

La composizione della miscela di gas è caratterizzata dalla massa, o volume, o frazioni molari di ciascun componente. Le frazioni di volume di ciascun componente della miscela sono uguali alle corrispondenti frazioni molari ed è più facile calcolarle con esse. Lascia che le frazioni di volume di ciascun componente della miscela a 1 , a 2 , a 3, ecc. Allora la seguente formula è sempre valida per l'intera miscela di gas:

Il resto dei parametri della miscela in diverse fonti sono determinati in modi diversi. Il modo più semplice è determinare mediante la regola dell'additività (addizione proporzionale). Questo metodo è facile da usare, ma non molto accurato. Viene utilizzato per calcoli approssimativi e dà un ottimo risultato quando la proporzione di metano nella miscela è almeno del 96% (soprattutto quando si calcola la viscosità). Così.

Caratterizzazione del metano

§ Incolore;

§ Non tossico (non tossico);

§ Inodore e insapore.

§ Il metano contiene il 75% di carbonio, il 25% di idrogeno.

§ Il peso specifico è di 0,717 kg/m 3 (2 volte più leggero dell'aria).

§ Temperatura di accensioneÈ la temperatura minima iniziale alla quale inizia la combustione. Per il metano è pari a 645 o.

§ Temperatura di combustioneÈ la temperatura massima che può essere raggiunta con la combustione completa del gas, se la quantità di aria necessaria per la combustione corrisponde esattamente alle formule chimiche di combustione. Per il metano è pari a 1100-1400 о e dipende dalle condizioni di combustione.

§ Calore di combustioneÈ la quantità di calore che viene rilasciata durante la combustione completa di 1 m 3 di gas ed è pari a 8500 kcal/m 3.

§ Velocità di propagazione della fiamma pari a 0,67 m/s.

Miscela gas-aria

In quale gas si trova:

Fino al 5% non brucia;

dal 5 al 15% esplode;

Oltre il 15% brucia quando viene fornita aria aggiuntiva (tutto dipende dal rapporto tra il volume di gas nell'aria e si chiama limiti esplosivi)

I gas combustibili sono inodori, per il loro rilevamento tempestivo nell'aria, rilevamento rapido e accurato delle perdite, il gas è odorato, ad es. dare un odore. Per fare ciò, utilizzare ETHYLMERKOPTAN. Tasso di odore 16 g per 1000 m 3. Se c'è l'1% di gas naturale nell'aria, dovresti annusarlo.

Il gas utilizzato come combustibile deve essere conforme ai requisiti di GOST e contenere impurità nocive per 100m 3 non più:

Acido solfidrico 0.0 2 G / metro cubo

Ammoniaca 2gr.

Acido cianidrico 5 gr.

Resina e polvere 0,001 g/m3

Naftalene 10 gr.

Ossigeno 1%.

L'utilizzo del gas naturale presenta diversi vantaggi:

· Assenza di ceneri e polveri e rimozione di particelle solide in atmosfera;

· Elevato calore di combustione;

· Facilità di trasporto e incenerimento;

· Lavoro facilitato del personale di servizio;

· Miglioramento delle condizioni igienico-sanitarie nei locali caldaie e nelle aree adiacenti;

· Ampia gamma di regolazione automatica.

Quando si utilizza il gas naturale, sono necessarie precauzioni speciali perché possibile perdita attraverso perdite ai giunti del gasdotto e dei raccordi. La presenza di più del 20% di gas nella stanza provoca soffocamento, il suo accumulo in un volume chiuso superiore al 5% al ​​15% porta ad un'esplosione della miscela gas-aria. Con la combustione incompleta viene emesso monossido di carbonio che, anche a bassa concentrazione (0,15%), è velenoso.

Combustione di gas naturale

bruciando si chiama combinazione chimica veloce di parti combustibili del combustibile con l'ossigeno nell'aria, avviene ad alte temperature, accompagnata dal rilascio di calore con formazione di fiamma e prodotti della combustione. La combustione accade completo e incompleto.

combustione completa- si verifica quando c'è una quantità sufficiente di ossigeno. La mancanza di ossigeno causa combustione incompleta, in cui viene emesso meno calore rispetto al monossido di carbonio pieno (effetto velenoso sul personale operativo), si forma fuliggine sulla superficie della caldaia e aumentano le perdite di calore, il che porta a un consumo eccessivo di carburante, a una diminuzione dell'efficienza del la caldaia e l'inquinamento dell'atmosfera.

I prodotti della combustione del gas naturale sono- anidride carbonica, vapore acqueo, ossigeno e azoto in eccesso. L'ossigeno in eccesso è contenuto nei prodotti della combustione solo quando la combustione avviene con aria in eccesso e l'azoto è sempre contenuto nei prodotti della combustione, perché è parte integrante dell'aria e non partecipa alla combustione.

I prodotti della combustione incompleta del gas possono essere monossido di carbonio, idrogeno e metano incombusti, idrocarburi pesanti, fuliggine.

Reazione del metano:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

Secondo la formula per la combustione di 1 m 3 di metano sono necessari 10 m 3 di aria, in cui sono presenti 2 m 3 di ossigeno. In pratica per la combustione di 1 m 3 di metano è necessaria più aria, tenendo conto di tutte le possibili perdite, per questo si applica il coefficiente A aria in eccesso, che = 1,05-1,1.

Volume d'aria teorico = 10 m 3

Volume d'aria pratico = 10 * 1,05 = 10,5 o 10 * 1,1 = 11

Completezza di combustione il carburante può essere determinato visivamente dal colore e dalla natura della fiamma, nonché utilizzando un analizzatore di gas.

Fiamma blu trasparente - combustione completa del gas;

Rosso o giallo con striature fumose - combustione incompleta.

La combustione è regolata aumentando l'alimentazione d'aria al forno o diminuendo l'alimentazione di gas. Questo processo utilizza aria primaria e secondaria.

Aria secondaria- 40-50% (miscelato al gas nel focolare della caldaia durante la combustione)

Aria primaria- 50-60% (miscelato al gas nel bruciatore prima della combustione) per la combustione viene utilizzata una miscela gas-aria

La combustione caratterizza velocità di propagazione della fiammaÈ la velocità alla quale l'elemento del fronte di fiamma distribuito da un getto relativamente fresco di miscela gas-aria.

La velocità di combustione e la propagazione della fiamma dipendono da:

· Dalla composizione della miscela;

· Dalla temperatura;

· Da pressione;

· Sul rapporto tra gas e aria.

La velocità di combustione determina una delle condizioni principali per il funzionamento affidabile della centrale termica e la caratterizza separazione e sfondamento della fiamma.

Separazione della fiamma- si verifica se la velocità della miscela gas-aria all'uscita del bruciatore è maggiore della velocità di combustione.

Le ragioni della separazione: aumento eccessivo dell'alimentazione del gas o vuoto eccessivo nel forno (tiraggio). La separazione della fiamma si osserva durante l'accensione e all'accensione dei bruciatori. La separazione della fiamma porta alla contaminazione da gas dei condotti del gas del forno e della caldaia e ad un'esplosione.

Sfondamento della fiamma- si verifica se la velocità di propagazione della fiamma (velocità di combustione) è maggiore della velocità di uscita della miscela gas-aria dal bruciatore. La svolta è accompagnata dalla combustione della miscela gas-aria all'interno del bruciatore, il bruciatore si surriscalda e si guasta. A volte la svolta è accompagnata da uno scoppio o un'esplosione all'interno del bruciatore. In questo caso, non solo il bruciatore può essere distrutto, ma anche la parete anteriore della caldaia. La svolta si verifica con una forte diminuzione della fornitura di gas.

Se la fiamma si interrompe e si rompe, il personale di servizio deve interrompere l'alimentazione del carburante, scoprire ed eliminare la causa, ventilare il focolare e i condotti del gas per 10-15 minuti e riaccendere il fuoco.

Il processo di combustione del combustibile gassoso può essere suddiviso in 4 fasi:

1. Il deflusso del gas dall'ugello del bruciatore nel bruciatore sotto pressione ad una velocità aumentata.

2. Formazione di una miscela gas-aria.

3. Accensione della miscela combustibile risultante.

4. Combustione di una miscela combustibile.

Gasdotti

Il gas viene fornito al consumatore attraverso gasdotti - esterno e interno- alle stazioni di distribuzione del gas situate fuori città, e da queste attraverso i gasdotti ai punti di controllo del gas Frattura idraulica o dispositivo di controllo del gas GRUPPO imprese industriali.

I gasdotti sono:

· alta pressione di prima categoria oltre 0,6 MPa fino a 1,2 MPa inclusi;

· alta pressione di seconda categoria da 0,3 MPa a 0,6 MPa;

· media pressione di terza categoria oltre 0,005 MPa a 0,3 MPa;

· bassa pressione della quarta categoria fino a 0,005 MPa inclusi.

MPa - significa Mega Pascal

Nel locale caldaia vengono posati solo gasdotti a media e bassa pressione. La sezione dal gasdotto di distribuzione della rete (città) alla stanza, insieme al dispositivo di sezionamento, è chiamata ingresso.

Un gasdotto in ingresso è considerato una sezione da un dispositivo di disconnessione all'ingresso, se è installato all'esterno della stanza su un gasdotto interno.

Dovrebbe esserci una valvola all'ingresso del gas nel locale caldaia in un luogo illuminato e conveniente per la manutenzione. Ci deve essere una flangia isolante davanti alla valvola per proteggerla dalle correnti vaganti. Ad ogni diramazione dal gasdotto di distribuzione alla caldaia sono previsti almeno 2 dispositivi di sezionamento, di cui uno installato direttamente davanti al bruciatore. Oltre ai raccordi e alla strumentazione sul gasdotto, è necessario installare un dispositivo automatico davanti a ciascuna caldaia per garantire il funzionamento in sicurezza della caldaia. Per impedire l'ingresso di gas nel focolare della caldaia, in caso di dispositivi di spegnimento difettosi, sono necessari tappi di spurgo e tubazioni del gas di sicurezza con dispositivi di spegnimento, che devono essere aperti quando le caldaie sono inattive. I gasdotti a bassa pressione sono dipinti di giallo nei locali caldaie e i gasdotti a media pressione sono dipinti di giallo con anelli rossi.

Bruciatori a gas

Bruciatori a gas- un dispositivo bruciatore a gas progettato per fornire una miscela gas-aria preparata o gas e aria separati al sito di combustione, a seconda dei requisiti tecnologici, nonché per garantire una combustione stabile del combustibile gassoso e controllare il processo di combustione.

I seguenti requisiti sono imposti ai bruciatori:

· I principali tipi di bruciatori devono essere prodotti in serie negli stabilimenti;

· I bruciatori devono garantire il passaggio di una determinata quantità di gas e la completezza della sua combustione;

· Garantire la minima quantità di emissioni nocive in atmosfera;

· Deve funzionare senza rumore, separazione e sfondamento di fiamma;

· Dovrebbe essere di facile manutenzione, conveniente per la revisione e la riparazione;

· Se necessario potrebbe essere utilizzato come riserva di carburante;

· I campioni di bruciatori di nuova creazione e funzionanti sono soggetti a test GOST;

La caratteristica principale dei bruciatori è la sua Energia termica, inteso come la quantità di calore che può essere sprigionata durante la combustione completa del combustibile fornito attraverso il bruciatore. Tutte queste caratteristiche sono riportate nella scheda tecnica del bruciatore.

Caratteristiche fisiche approssimative (dipendenti dalla composizione; in condizioni normali, se non diversamente indicato):

Densità:

· Da 0,68 a 0,85 kg/m³ (gas secco);

· 400 kg/m (liquido).

· Temperatura di autoaccensione: 650°C;

· Concentrazioni esplosive di una miscela di gas con aria dal 5% al ​​15% in volume;

· Calore specifico di combustione: 28-46 MJ/m³ (6,7-11,0 Mcal/m³) (ovvero, questo è 8-12 kWh/m);

· Numero di ottano quando utilizzato nei motori a combustione interna: 120-130.

· 1,8 volte più leggero dell'aria, quindi quando perde non si accumula nelle pianure, ma si alza [

Composizione chimica

La parte principale del gas naturale è il metano (CH 4) - dal 92 al 98%. Il gas naturale può contenere anche idrocarburi più pesanti - omologhi del metano:

Etano (C 2 H 6),

Propano (C 3 H 8),

Butano (C 4 H 10).

così come altre sostanze non idrocarburiche:

Idrogeno (H2),

Acido solfidrico (H 2 S),

Anidride carbonica (CO2),

Azoto (N2),

· Elio (non).

Il gas naturale puro è incolore e inodore. Per facilitare la possibilità di rilevare una fuga di gas, vengono aggiunti degli odori in una piccola quantità - sostanze che hanno un odore sgradevole pungente (cavolo marcio, fieno marcio, uova marce). L'odorizzante più comunemente usato sono i tioli, ad esempio l'etilmercaptano (16 g per 1000 m³ di gas naturale).

[kg · m -3]; [m 3 · kg -1] - volume specifico.

F (P, v, T) = 0 è l'equazione di stato del gas.

Composizione del gas naturale:

4. isobutano

5.n Bhutan

6.n Pentano

µ - peso molecolare

- densità normale

- densità del gas nell'aria

P cr - pressione critica

T cr - temperatura critica.

Equazione di stato del gas naturale; Caratteristiche delle isoterme dei gas. Situazione critica. Lo stato critico del metano e dei suoi omologhi. Liquefazione dei gas.

- l'equazione di stato del gas.

Con un aumento della pressione e una diminuzione della temperatura, il gas si trasforma in uno stato liquido.

Gas perfetto. Equazione di Clapeyron-Mendeleev. Gas vero. Comprimibilità. Coefficiente di supercomprimibilità. I parametri dati. Formula per il calcolo del coefficiente di supercomprimibilità.

,

- l'equazione di stato di un gas perfetto.

R 0 = 8314

per il gas reale:

,

z è il fattore di comprimibilità.

Equazione di stato dei gas.

Equazione di stato dei gas- relazione funzionale tra pressione, volume specifico e temperatura, che esiste per tutti i gas in uno stato di equilibrio termodinamico, cioè .

Graficamente, questa relazione è rappresentata da una famiglia di isoterme.

Ad una temperatura superiore alla temperatura critica, il gas rimane sempre allo stato gassoso a qualsiasi pressione. A una temperatura inferiore alla temperatura critica, durante la compressione del gas, se viene raggiunto un certo volume specifico, inizia la condensazione del gas che passa allo stato bifase. Quando viene raggiunto un certo volume specifico, la condensazione del gas si interrompe e acquisisce le proprietà di un liquido.

L'equazione di stato per un gas ideale è descritta dall'equazione di Mendeleev-Clapeyron: , o , dove .

Costante del gas , .

Per il metano con massa molare , la costante del gas è .

Ad alte pressioni e temperature tipiche dei gasdotti principali, vengono utilizzati vari modelli di gas reali, che hanno il fenomeno della supercomprimibilità. Questi modelli sono descritti dall'equazione di Mendeleev-Cliperon corretta: , dove è il coefficiente di supercomprimibilità, che per i gas reali è sempre minore di uno; - pressione ridotta; - pressione ridotta.

Esistono varie formule empiriche per il calcolo del fattore di supercomprimibilità, come ad es.

Per una miscela di gas, la pressione critica è determinata dalla seguente formula: , e la temperatura critica si trova come segue: .

Parametri tipici dei componenti del gas naturale:

Nome del componente	,	,	,	,	,
Metano	16.042	0.717	518.33	4.641	190.55
Etano	30.068	1.356	276.50	4.913	305.50
Propano	44.094	2.019	188.60	4.264	369.80
Azoto	28.016	1.251	296.70	3.396	126.2
Idrogeno solforato	34.900	1.539	238.20	8.721	378.56
Diossido di carbonio	44.011	1.976	189.00	7.382	304.19
Aria	28.956	1.293	287.18	3.180	132.46

45. Miscele di gas e calcolo dei loro parametri. Calcolo dei parametri critici della miscela di gas.

INTRODUZIONE

1.1 Generale

1.1.1 Il progetto del corso (fornitura di gas al villaggio di Kinzebulatovo) è stato sviluppato sulla base del piano generale dell'insediamento.

1.1.2 Quando si sviluppa un progetto, vengono presi in considerazione i requisiti dei principali documenti normativi:

- edizione aggiornata di SNiP 42-01 2002 "Reti di distribuzione del gas".

- SP 42-101 2003 “Disposizioni generali per la progettazione e realizzazione di impianti di distribuzione del gas da tubazioni metalliche e in polietilene”.

- GOST R 54-960-2012 “Stazioni di blocco di controllo del gas. Punti di riduzione gas ad armadio”.

1.2 Informazioni generali sulla transazione

1.2.1 Nel territorio dell'insediamento non sono presenti imprese industriali e di pubblica utilità.

1.2.2 L'insediamento è costituito da edifici ad un piano. Il villaggio non dispone di riscaldamento centralizzato e fornitura di acqua calda centralizzata.

1.2.3 I sistemi di distribuzione del gas nel territorio dell'insediamento sono realizzati nel sottosuolo da tubi di acciaio. I moderni sistemi di distribuzione del gas sono un complesso complesso di strutture, costituito dai seguenti elementi principali di reti ad anello, senza uscita e miste di bassa, media, alta pressione, posate sul territorio di una città o altro insediamento all'interno di blocchi e all'interno di edifici , sulle autostrade - sulle autostrade delle stazioni di controllo del gas (GRS).

DESCRIZIONE DELL'AREA DI COSTRUZIONE

2.1 Informazioni generali sulla transazione

Kinzebulatovo, Kinzebulat(testa. Kinyәbulat) - un villaggio nella regione di Ishimbay della Repubblica del Bashkortostan, in Russia.

Centro amministrativo dell'insediamento rurale "Consiglio del villaggio Baiguzinsky".

La popolazione è di circa 1.000 persone. Kinzebulatovo si trova a 15 km dalla città più vicina - Ishimbay - e 165 km dalla capitale del Bashkortostan - Ufa.

Consiste di due parti: un villaggio baschiro e un ex insediamento di lavoratori del petrolio.

Il fiume Tyruk scorre.

C'è anche il giacimento petrolifero di Kinzebulatovskoye.

Agroalimentare - Associazione delle fattorie contadine "Udarnik"

CALCOLO DELLA COMPOSIZIONE DEL GAS NATURALE

3.1 Caratteristiche del combustibile gassoso

3.1.1 Il gas naturale presenta una serie di vantaggi rispetto ad altri combustibili:

- basso costo;

- alto calore di combustione;

- trasporto di gas a lunga distanza attraverso i principali gasdotti;

- la combustione completa facilita le condizioni di lavoro del personale, la manutenzione delle apparecchiature e delle reti del gas,

- l'assenza di monossido di carbonio nel gas, che permette di evitare avvelenamenti in caso di fuga;

- l'approvvigionamento di gas a città e paesi migliora significativamente le condizioni del loro bacino d'aria;

- la capacità di automatizzare i processi di combustione per raggiungere un'elevata efficienza;

- minori emissioni durante la combustione di sostanze nocive rispetto alla combustione di combustibili solidi o liquidi.

3.1.2. I combustibili a gas naturale sono composti da componenti combustibili e non combustibili. Maggiore è la parte combustibile del combustibile, maggiore è il calore specifico di combustione. La parte combustibile o massa organica include composti organici, che includono carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo. La parte non combustibile è costituita dal corridoio e dall'umidità. I componenti principali del gas naturale sono il metano СН 4 dall'86 al 95%, gli idrocarburi pesanti С m Н n (4-9%), le impurità di zavorra sono azoto e anidride carbonica. Il contenuto di metano nei gas naturali raggiunge il 98%. Il gas è incolore e inodore, quindi è odorizzato. I gas combustibili naturali secondo GOST 5542-87 e GOST 22667-87 sono costituiti principalmente da idrocarburi di metano.

3.2 Gas combustibili utilizzati per l'alimentazione del gas. Proprietà fisiche del gas.

3.2.1 I gas artificiali naturali sono utilizzati per la fornitura di gas secondo GOST 5542-87, il contenuto di impurità nocive in 1 g / 100 m 3 di gas non deve superare:

- idrogeno solforato - 2 g;

- ammoniaca - 2 g;

- composti di cianuro - 5;

- resina e polvere - 0,1 g;

- naftalene - 10g. estate e 5 anni. in inverno.

- gas provenienti da giacimenti puramente gassosi. Sono costituiti principalmente da metano, sono secchi o magri (non più di 50 g/m 3 di propano e oltre);

- i gas associati ai giacimenti petroliferi, contengono una grande quantità di idrocarburi, solitamente 150 g / m 3, sono gas grassi, è una miscela di gas secco, frazione propano-butano e benzina.

- gas di campi condensati, è una miscela di gas secco e condensa. I vapori di condensa sono una miscela di vapori di idrocarburi pesanti (benzina, nafta, cherosene).

3.2.3. Potere calorifico del gas, giacimenti puramente gassosi, da 31000 a 38000 kJ/m 3, e gas associati dei giacimenti petroliferi da 38000 a 63000 kJ/m 3.

3.3 Calcolo della composizione del gas naturale dal giacimento di Proletarskoye

Tabella 1-Composizione del gas del giacimento di Proletarskoye

3.3.1 Potere calorifico netto e densità dei componenti del gas naturale.

3.3.2 Calcolo del potere calorifico del gas naturale:

0,01 (35,84 * CH 4 + 63,37 * C 2 H 6 + 93,37 * C 3 H 8 + 123,77 * C 4 H 10 + 146,37 * C 5 H 12), (1 )

0,01 * (35,84 * 86,7+ 63,37 * 5,3+ 93,37 * 2,4 + 123,77 * 2,0+ 146,37 * 1,5) = 41,34 MJ/m3.

3.3.3 Determinazione della densità del combustibile gassoso:

Gas = 0,01 (0,72 * CH 4 + 1,35 * C 2 H 6 + 2,02 * C 3 H 8 + 2,7 * C 4 H 10 + 3,2 * C 5 H 12 +1,997 * C0 2 + 1,25 * N 2); (2)

Gas = 0,01 * (0,72 * 86,7 + 1,35 * 5,3 + 2,02 * 2,4 + 2,7 * 2,0 + 3,2 * 1,5 + 1,997 * 0 , 6 +1,25 * 1,5) = 1,08 kg / N 3

3.3.4 Determinazione della densità relativa del combustibile gassoso:

dove l'aria è 1,21-1,35 kg / m 3;

rel , (3)

3.3.5 Determinazione della quantità di aria necessaria per la combustione di 1 m 3 di gas teoricamente:

[(0,5CO + 0,5H 2 + 1,5H 2 S + ∑ (m +) C m H n) - 0 2]; (4)

V = ((1 +) 86,7 + (2 +) 5,3 + (3 +) 2,4 + (4 +) 2,0 + (5 +) 1,5 = 10,9 m 3 / m 3;

V = = 1,05 * 10,9 = 11,45 m3/m3.

3.3.6 Le caratteristiche del combustibile gassoso determinate dal calcolo sono riassunte nella Tabella 2.

Tabella 2 - Caratteristiche del gas combustibile

Q MJ / m 3	R gas kg / N 3	R rel. kg/m3	Vm3/m3	Vm3/m3
41,34	1,08	0,89	10,9	11,45

PERCORSO DEL GAS

4.1 Classificazione dei gasdotti

4.1.1 I gasdotti posati nelle città e nei paesi sono classificati secondo i seguenti indicatori:

–Per tipo di gas naturale trasportato, gas associato, gas di petrolio, gas di idrocarburi liquefatti, gas artificiale, gas misto;

- per pressione del gas di bassa, media e alta (I categoria e II categoria); –Per il deposito relativo al suolo: sotterraneo (sott'acqua), fuori terra (sopra l'acqua);

- per localizzazione nel sistema di pianificazione delle città e degli insediamenti, esterni ed interni;

–Sul principio di costruzione (gasdotti di distribuzione): loopback, dead-end, misto;

- a seconda del materiale del tubo, metallo, non metallo.

4.2 Scelta del percorso del gasdotto

4.2.1 Il sistema di distribuzione del gas può essere affidabile ed economico con la giusta scelta dei percorsi per la posa dei gasdotti. La scelta del percorso è influenzata dalle seguenti condizioni: distanza dai consumatori di gas, direzione e larghezza dei passaggi, tipo di fondo stradale, presenza di varie strutture e ostacoli lungo il percorso, terreno, layout

quarti. I percorsi dei gasdotti sono scelti tenendo conto del trasporto del gas per il percorso più breve.

4.2.2 Dai gasdotti stradali, le prese sono posate in ciascun edificio. Nelle aree urbane con un nuovo layout, i gasdotti sono situati all'interno di blocchi. Quando si instradano i gasdotti, è necessario osservare la distanza dei gasdotti da altre strutture. È consentito posare due o più gasdotti in una trincea a livelli uguali o diversi (gradini). In questo caso, la distanza tra i gasdotti alla luce dovrebbe essere sufficiente per l'installazione e la riparazione dei gasdotti.

4.3 Disposizioni di base per la posa di gasdotti

4.3.1 La posa dei gasdotti deve essere eseguita a una profondità di almeno 0,8 m dalla parte superiore del gasdotto o della cassa. Nei luoghi in cui non è prevista la circolazione di veicoli e macchine agricole, la profondità di posa dei gasdotti in acciaio è consentita di almeno 0,6 m.Su aree soggette a frana e erosione, la posa di gasdotti dovrebbe essere prevista ad una profondità di almeno 0,5 m sotto la superficie di scorrimento e sotto il limite previsto area di distruzione. In casi giustificati, è consentito posare gasdotti in superficie lungo le pareti degli edifici all'interno di cortili e quartieri residenziali, nonché su sezioni di sbiancamento del percorso, anche in corrispondenza di sezioni di attraversamenti attraverso barriere artificiali e naturali durante l'attraversamento di servizi sotterranei.

4.3.2 I gasdotti fuori terra e fuori terra con rilevato possono essere posati in terreni rocciosi, permafrost, in aree paludose e in altre condizioni del suolo difficili. Il materiale e le dimensioni del terrapieno dovrebbero essere presi sulla base del calcolo dell'ingegneria termica, oltre a garantire la stabilità del gasdotto e del terrapieno.

4.3.3 Non è consentita la posa di gasdotti in gallerie, collettori e canali. Le eccezioni sono la posa di gasdotti in acciaio con una pressione fino a 0,6 MPa sul territorio delle imprese industriali, nonché nei canali di terreni di permafrost sotto strade e ferrovie.

4.3.4 I collegamenti dei tubi dovrebbero essere permanenti. I collegamenti di tubi in acciaio con tubi in polietilene possono essere staccabili e nei luoghi in cui sono installati raccordi, attrezzature e strumentazione. I giunti staccabili di tubi in polietilene con tubi in acciaio nel terreno possono essere forniti solo se è installata una custodia con un tubo di controllo.

4.3.5 I gasdotti nei punti di entrata e di uscita dal suolo, nonché gli ingressi dei gasdotti negli edifici dovrebbero essere racchiusi in una custodia. Nello spazio tra la parete e la cassa va sigillato tutto lo spessore della struttura da attraversare, le estremità della cassa devono essere sigillate con materiale elastico. Gli ingressi dei gasdotti negli edifici dovrebbero essere forniti direttamente per la stanza in cui è installata l'apparecchiatura che utilizza il gas, o stanze adiacenti, collegate da un'apertura coperta. Non è consentito immettere gasdotti nei locali del seminterrato e dei piani interrati degli edifici, ad eccezione degli ingressi dei gasdotti nelle case unifamiliari e bloccate.

4.3.6 Il dispositivo di sezionamento sui gasdotti dovrebbe essere previsto per:

- davanti a edifici isolati bloccati;

- disconnettere montanti di edifici residenziali sopra i cinque piani;

- davanti alle apparecchiature esterne che utilizzano il gas;

- davanti ai punti di controllo del gas, ad eccezione della fratturazione idraulica dell'impresa, presso il ramo del gasdotto a cui è presente un dispositivo di sezionamento a una distanza inferiore a 100 m dalla fratturazione idraulica;

- all'uscita dai punti di controllo del gas, gasdotti ad anello;

- sui rami dai gasdotti agli insediamenti, ai microdistretti separati, ai quartieri, ai gruppi di edifici residenziali e, se il numero di appartamenti è superiore a 400, a una casa separata, nonché sui rami ai consumatori industriali e alle caldaie;

- quando si attraversano barriere d'acqua con due o più linee, nonché una linea con una larghezza della barriera d'acqua con un livello dell'acqua basso di 75 m o più;

- all'intersezione delle ferrovie della rete generale e delle autostrade di 1-2 categorie, se un dispositivo di disconnessione garantisce la cessazione dell'approvvigionamento di gas nella sezione di attraversamento situata a una distanza superiore a 1000 m dalle strade.

4.3.7 Dispositivi di sezionamento su gasdotti fuori terra,

posato lungo le pareti degli edifici e sui supporti deve essere posizionato ad una distanza (entro un raggio) dalle aperture di porte e finestre di apertura almeno:

- per gasdotti a bassa pressione - 0,5 m;

- per gasdotti di media pressione - 1 m;

- per gasdotti ad alta pressione di seconda categoria - 3 m;

- per gasdotti ad alta pressione di prima categoria - 5 m.

Non è consentita l'installazione di dispositivi di disconnessione sulle sezioni di posa di transito dei gasdotti lungo le pareti degli edifici.

4.3.8 La distanza verticale (nella luce) tra il gasdotto (caso) e le utenze e le strutture sotterranee alla loro intersezione dovrebbe essere presa tenendo conto dei requisiti dei documenti normativi pertinenti, ma non inferiore a 0,2 m.

4.3.9 All'intersezione di gasdotti con servizi sotterranei, collettori e canali per vari scopi, nonché nei punti in cui i gasdotti passano attraverso le pareti dei pozzi di gas, il gasdotto dovrebbe essere posato in una custodia. Le estremità della custodia devono essere portate a una distanza di almeno 2 m in entrambe le direzioni dalle pareti esterne delle strutture e delle comunicazioni attraversate, quando si attraversano le pareti dei pozzi di gas - a una distanza di almeno 2 cm. le estremità della custodia devono essere sigillate con materiale impermeabilizzante. Ad un'estremità della cassa, nei punti superiori del pendio (ad eccezione delle intersezioni delle pareti dei pozzi), dovrebbe essere previsto un tubo di controllo che vada sotto il dispositivo di protezione. Nello spazio anulare della custodia e del gasdotto è consentito posare un cavo di servizio (comunicazione, telemeccanica e protezione elettrica) con una tensione fino a 60 V, destinato alla manutenzione dei sistemi di distribuzione del gas.

4.3.10 I tubi in polietilene utilizzati per la costruzione di gasdotti devono avere un fattore di sicurezza per GOST R 50838 di almeno 2,5.

4.3.11 Non è consentita la posa di gasdotti da tubi in polietilene:

- sul territorio degli insediamenti a una pressione superiore a 0,3 MPa;

- al di fuori del territorio degli insediamenti ad una pressione superiore a 0,6 MPa;

- per il trasporto di gas contenenti idrocarburi aromatici e clorurati, nonché la fase liquida del GPL;

- a una temperatura della parete del gasdotto in condizioni operative inferiori a -15 ° С.

Quando si utilizzano tubi con un fattore di sicurezza di almeno 2,8, è consentito posare gasdotti in polietilene con una pressione superiore a 0,3-0,6 MPa nei territori di un insediamento con principalmente edifici residenziali a uno a due piani e cottage. Sul territorio di piccoli insediamenti rurali è consentito posare gasdotti in polietilene con una pressione fino a 0,6 MPa con un fattore di sicurezza di almeno 2,5. In questo caso, la profondità di posa deve essere di almeno 0,8 m dalla sommità del tubo.

4.3.12 L'analisi della resistenza dei gasdotti dovrebbe includere la determinazione dello spessore delle pareti di tubi e raccordi e le sollecitazioni in essi. Allo stesso tempo, è necessario utilizzare tubi e raccordi con uno spessore della parete di almeno 3 mm per gasdotti in acciaio sotterranei e fuori terra, per gasdotti fuori terra e interni - almeno 2 mm.

4.3.13 Le caratteristiche degli stati limite, i fattori di affidabilità per la responsabilità, i valori standard e calcolati dei carichi e degli effetti e le loro combinazioni, nonché i valori standard e calcolati delle caratteristiche dei materiali dovrebbero essere presi in considerazione nei calcoli tenendo conto dei requisiti di GOST 27751.

4.3.14 Durante la costruzione in aree con condizioni geologiche difficili ed effetti sismici, devono essere presi in considerazione requisiti speciali e devono essere prese misure per garantire la resistenza, la stabilità e la tenuta dei gasdotti. I gasdotti in acciaio devono essere protetti dalla corrosione.

4.3.15 Le tubazioni in acciaio sotterranee e di superficie con argini, serbatoi di GPL, inserti in acciaio per gasdotti in polietilene e casse in acciaio su gasdotti (di seguito denominati gasdotti) devono essere protetti dalla corrosione del suolo e dalla corrosione da correnti vaganti in conformità con i requisiti di GOST 9.602.

4.3.16 Le casse in acciaio di gasdotti sotto strade, ferrovie e tramvie durante la posa senza scavo (foratura, punzonatura e altre tecnologie consentite per l'uso) devono, di norma, essere protette mediante protezione elettrica (3X3), se posate in un ambiente aperto modo - isolando i rivestimenti e 3X3.

4.4 Scelta del materiale per il gasdotto

4.4.1 Per i gasdotti sotterranei, dovrebbero essere utilizzati tubi in polietilene e acciaio. Per i gasdotti fuori terra e fuori terra, devono essere utilizzati tubi di acciaio. Per i gasdotti interni a bassa pressione, è consentito l'uso di tubi in acciaio e rame.

4.4.2 Tubi e raccordi in acciaio senza saldatura, saldati (giunto longitudinale ea spirale) per i sistemi di distribuzione del gas devono essere realizzati in acciaio contenente non più dello 0,25% di carbonio, 0,056% di zolfo e 0,04% di fosforo.

4.4.3 La scelta del materiale per tubi, valvole delle tubazioni, raccordi, materiali di saldatura, elementi di fissaggio e altro dovrebbe essere effettuata tenendo conto della pressione del gas, del diametro e dello spessore della parete del gasdotto, della temperatura di progetto dell'aria esterna nel area di costruzione e la temperatura della parete del tubo durante il funzionamento, condizioni del terreno e naturali, presenza di carichi di vibrazione.

4.5 Superare gli ostacoli naturali con un gasdotto

4.5.1 Superamento degli ostacoli naturali mediante i gasdotti. Gli ostacoli naturali sono barriere d'acqua, burroni, gole, burroni. I gasdotti negli attraversamenti sottomarini dovrebbero essere posati con l'approfondimento sul fondo delle barriere d'acqua attraversate. Se necessario, in base ai risultati dei calcoli per la salita, è necessario zavorrare la condotta. L'elevazione della parte superiore del gasdotto (zavorra, rivestimento) dovrebbe essere di almeno 0,5 m e agli attraversamenti di fiumi navigabili e galleggianti - 1,0 m inferiore al profilo del fondo previsto per un periodo di 25 anni. Quando si eseguono lavori con il metodo della perforazione direzionale, non meno di 20 m al di sotto del profilo del fondo previsto.

4.5.2 Nelle traversate subacquee dovrebbe essere applicato quanto segue:

- tubi in acciaio con uno spessore della parete di 2 mm in più rispetto a quello calcolato, ma non inferiore a 5 mm;

- tubi in polietilene aventi un rapporto dimensionale standard tra il diametro esterno del tubo e lo spessore della parete (SDR) non superiore a 11 (secondo GOST R 50838) con un fattore di sicurezza di almeno 2,5.

4.5.3 L'altezza della posa del passaggio sopra l'acqua del gasdotto dal livello di progetto dell'aumento dell'acqua o della deriva del ghiaccio (orizzonte dell'acqua alta - GVV o deriva del ghiaccio - GVL) al fondo del tubo o della sovrastruttura dovrebbe essere preso:

- all'intersezione di burroni e travi - non meno di 0,5 me al di sopra della copertura GVV 5%;

- quando si attraversano fiumi non navigabili e non galleggianti - non meno di 0,2 m sopra il GWV e GVL del 2% dell'offerta, e se c'è un estirpatore sui fiumi - tenendone conto, ma non meno di 1 m sopra il GWV dell'1% di fornitura;

- quando si attraversano fiumi navigabili e galleggianti - non inferiori ai valori stabiliti dagli standard di progettazione per gli attraversamenti di ponti sui fiumi navigabili.

4.5.4 Le valvole di arresto dovrebbero essere poste ad una distanza di almeno 10 m dai confini dell'attraversamento. I punti in cui il gasdotto attraversa l'orizzonte dell'acqua alta con una copertura del 10% sono presi come confine dell'attraversamento.

4.6 Attraversamento di ostacoli artificiali con un gasdotto

4.6.1 Attraversamento di ostacoli artificiali mediante gasdotti. Gli ostacoli artificiali sono autostrade, ferrovie e tramvie, oltre a vari argini.

4.6.2 La distanza orizzontale dall'intersezione dei gasdotti sotterranei, dei binari ferroviari e delle autostrade deve essere almeno:

- a ponti e gallerie su ferrovie pubbliche, tramvie, autostrade di 1 - 3 categorie, nonché a ponti pedonali, tunnel che li attraversano - 30 me per ferrovie non pubbliche, autostrade di 4 - 5 categorie e tubazioni - 15 m;

- alla zona del trasporto di affluenza (l'inizio degli arguti, la coda delle traverse, i punti di collegamento alle rotaie dei cavi di aspirazione e altri attraversamenti del binario) - 4m per i binari del tram e 20m per le ferrovie;

- fino ai sostegni aerei - 3m.

4.6.3 E' consentito ridurre le distanze indicate in accordo con gli enti preposti alle strutture attraversate.

4.6.4 Nei casi dovrebbero essere posati gasdotti sotterranei di tutte le pressioni alle intersezioni con binari ferroviari e tranviari, autostrade delle categorie 1 - 4, nonché strade principali di importanza urbana. In altri casi, la questione della necessità del dispositivo dei casi è decisa dall'organizzazione di progettazione.

4.7 Casi

4.7.1 Le valigie devono soddisfare le condizioni di resistenza e durata. Una provetta dovrebbe essere fornita a un'estremità della custodia, che si estende sotto il dispositivo di protezione.

4.7.2 Quando si posano gasdotti tra insediamenti in condizioni ristrette e gasdotti sul territorio degli insediamenti, è consentito ridurre questa distanza a 10 m, a condizione che a un'estremità della custodia sia installato un tappo di scarico con un dispositivo di campionamento , portato fuori ad una distanza di almeno 50 m dal bordo della massicciata (asse del binario estremo a zero). In altri casi, le estremità dei casi dovrebbero essere distanziate a distanza:

- a non meno di 2 m dalla rotaia terminale della tramvia e delle ferrovie, potassio 750 mm, nonché dal bordo della carreggiata delle strade;

- a non meno di 3 m dal bordo della struttura drenante delle strade (fosso, fossato, riserva) e dall'estremo binario delle ferrovie non pubbliche, ma a non meno di 2 m dal piede dei rilevati.

4.7.3 La profondità di posa del gasdotto dal piede della rotaia o dalla sommità del piano stradale, e in presenza di un rilevato, dal suo fondo alla sommità della cassa, deve soddisfare i requisiti di sicurezza, non essere inferiore di:

- quando si eseguono lavori con un metodo aperto - 1,0 m;

- durante l'esecuzione di lavori mediante punzonatura a taglio o perforazione direzionale e posa di schermature - 1,5 m;

- quando si eseguono lavori con il metodo della puntura - 2,5 m.

4.8. Tubi di attraversamento con strade

4.8.1 Lo spessore delle pareti dei tubi di un gasdotto in acciaio quando attraversa le ferrovie pubbliche dovrebbe essere 2 - 3 mm in più rispetto a quello calcolato, ma non inferiore a 5 mm a distanze di 50 m in ciascuna direzione dal bordo della massicciata (asse della rotaia esterna a zero).

4.8.2 Per i gasdotti in polietilene in queste sezioni e alle intersezioni delle autostrade delle categorie 1 - 3, devono essere utilizzati tubi in polietilene di non più di SDR 11 con un fattore di sicurezza di almeno 2,8.

4.9 Protezione dalla corrosione delle tubazioni

4.9.1 Le tubazioni utilizzate nei sistemi di alimentazione del gas sono generalmente realizzate in acciai al carbonio e bassolegati. La durata e l'affidabilità delle tubazioni sono in gran parte determinate dal grado di protezione contro la distruzione a contatto con l'ambiente.

4.9.2 La corrosione è la distruzione dei metalli causata da processi chimici o elettrochimici quando interagiscono con l'ambiente. L'ambiente in cui il metallo si corrode è chiamato corrosivo o corrosivo.

4.9.3 Il più rilevante per le condutture sotterranee è la corrosione elettrochimica, che obbedisce alle leggi della cinetica elettrochimica, questa è l'ossidazione del metallo in mezzi conduttivi, accompagnata dalla formazione e dal flusso di corrente elettrica. Allo stesso tempo, l'interazione con l'ambiente è caratterizzata da processi catodici e anodici che si verificano in diverse aree della superficie metallica.

4.9.4 Tutte le tubazioni sotterranee in acciaio posate direttamente nel terreno sono protette secondo GOST 9.602-2005.

4.9.5 In terreni di media attività corrosiva in assenza di correnti vaganti, le tubazioni in acciaio sono protette da rivestimenti isolanti di "tipo molto rinforzato", in terreni ad elevata corrosività dell'influenza pericolosa delle correnti vaganti - da rivestimenti protettivi di "molto rinforzato" tipo" con l'uso obbligatorio di 3X3.

4.9.6 Tutti i tipi di protezione previsti contro la corrosione sono messe in funzione la distribuzione di condotte sotterranee in esercizio. Per le condotte d'acciaio sotterranee in zone di influenza pericolosa delle correnti vaganti, 3X3 viene messo in funzione entro e non oltre 1 mese e in altri casi entro 6 mesi dalla posa della condotta nel terreno.

4.9.7 L'aggressività corrosiva del suolo nei confronti dell'acciaio è caratterizzata in tre modi:

- la resistenza elettrica specifica del terreno, determinata in campo;

- resistenza elettrica specifica del suolo, determinata in condizioni di laboratorio,

- la densità media della corrente catodica (j k) necessaria per spostare il potenziale dell'acciaio nel terreno di 100 mV più negativo di quello stazionario (potenziale di corrosione).

4.9.8 Se uno degli indicatori indica un'elevata aggressività del terreno, il terreno è considerato aggressivo e non è richiesta la determinazione degli indicatori rimanenti.

4.9.9 L'influenza pericolosa di una corrente continua vagante su condotte in acciaio sotterranee è la presenza di una variazione di segno e di grandezza dello spostamento del potenziale della condotta rispetto al suo potenziale stazionario (zona alternata di segno) o la presenza di solo uno spostamento positivo del potenziale, che, di regola, varia in grandezza (zona anodica) ... Per le condotte progettate, la presenza di correnti vaganti nel terreno è letta come pericolosa.

4.9.10 L'effetto pericoloso della corrente alternata sulle condotte in acciaio è caratterizzato da uno spostamento del potenziale medio della condotta nella direzione negativa di almeno 10 mV rispetto al potenziale stazionario, o dalla presenza di corrente alternata con una densità di più di 1 MA/cm2. (10 A / m 2.) Sull'elettrodo ausiliario.

4.9.11 L'uso di 3X3 è obbligatorio:

- durante la posa di tubazioni in terreni con elevata aggressività corrosiva (protezione contro la corrosione del suolo),

- in presenza di un pericoloso influsso di correnti vaganti e alternate costanti.

4.9.12 Quando si protegge dalla corrosione del suolo, la polarizzazione catodica delle tubazioni in acciaio sotterranee viene eseguita in modo tale che il valore medio dei potenziali di polarizzazione del metallo sia compreso nell'intervallo di –0,85 V. fino a 1,15 V su un elettrodo saturo di solfato di rame in confronto (m.s.e.).

4.9.13 Il lavoro di isolamento in condizioni di percorso viene eseguito manualmente quando si isolano giunti prefabbricati e piccoli raccordi, correggendo i danni al rivestimento (non più del 10% dell'area del tubo) che si sono verificati durante il trasporto dei tubi, nonché durante la riparazione di condutture.

4.9.14 Quando si riparano i danni all'isolamento della fabbrica in loco, si posa il gasdotto, è necessario assicurarsi che vengano osservate la tecnologia e le capacità tecniche del rivestimento e il controllo della sua qualità. Tutti i lavori sulla riparazione del rivestimento isolante si riflettono nel passaporto del gasdotto.

4.9.15 Polietilene, nastri in polietilene, bitume e mastici bitume-polimero, materiali fusi bitume-polimero, materiali in rotolo mastice, composizioni a base di polietilene clorosolfonato, resine poliestere e poliuretani sono raccomandati come materiali principali per la formazione di rivestimenti protettivi.

DETERMINAZIONE DEI FLUSSI DI GAS

5.1 Consumo di gas

5.1.1 Il consumo di gas per sezioni di rete può essere suddiviso condizionatamente in:

traccia, transito e disperso.

5.1.2 La portata del percorso è una portata distribuita uniformemente lungo la lunghezza di una sezione o dell'intero gasdotto, di valore uguale o molto vicino. Può essere selezionato attraverso la stessa dimensione e per facilità di calcolo è distribuito uniformemente. Di solito questo consumo viene consumato da apparecchi a gas dello stesso tipo, ad esempio scaldacqua capacitivi o istantanei, stufe a gas, ecc. Le portate concentrate sono quelle che attraversano la condotta, senza variazioni, per tutta la lunghezza e vengono campionate in determinati punti. I consumatori di questi costi sono: imprese industriali, caldaie con consumo costante per lungo tempo. I costi di transito sono quelli che passano attraverso una determinata sezione della rete senza cambiare, e forniscono il consumo di gas, alla sezione successiva essendo per essa tracciata o concentrata.

5.1.2 Il consumo di gas nell'insediamento è viaggio o transito. Non ci sono spese concentrate di gas, poiché non ci sono imprese industriali. Le spese di viaggio sono costituite dai costi degli apparecchi a gas installati dai consumatori e dipendono dalla stagione dell'anno. L'appartamento dispone di quattro piastre bruciatori Glem UN6613RX con portata gas di 1,2 m3/h, uno scaldacqua istantaneo Vaillant per flusso caldo con portata di 2 m3/h, Viessmann Vitocell-V 100 CVA- 300" con portata di 2,2 m3/h.

5.2 Consumo di gas

5.2.1 Il consumo di gas varia per ore, giorni, giorni della settimana, mesi dell'anno. A seconda del periodo t durante il quale si assume costante il consumo di gas si distinguono: irregolarità stagionale o nei mesi dell'anno, irregolarità giornaliera o irregolarità nei giorni della settimana, irregolarità oraria o irregolarità nelle ore di il giorno.

5.2.2 L'irregolarità del consumo di gas è associata a cambiamenti climatici stagionali, modalità operative delle imprese durante la stagione, la settimana e il giorno, le caratteristiche delle apparecchiature a gas di vari consumatori, gli studi sull'irregolarità vengono costruiti gradualmente nel consumo di gas nel tempo. Per regolare le irregolarità stagionali del consumo di gas, vengono utilizzati i seguenti metodi:

- stoccaggio sotterraneo di gas;

- l'uso da parte dei consumatori di regolatori che scaricano eccedenze in estate;

- giacimenti di riserva e gasdotti.

5.2.3 Per regolare la disuniformità dei consumi di gas nei mesi invernali, il gas viene prelevato da stoccaggi sotterranei, e in un breve periodo dell'anno viene immesso in depositi sotterranei. Per coprire i picchi di carico giornalieri, l'uso di depositi sotterranei non è economico. In questo caso vengono introdotte restrizioni alla fornitura di gas alle imprese industriali e vengono utilizzate stazioni di copertura di punta, in cui si verifica la liquefazione del gas.

Per la composizione del gas, determinata dalla composizione media dei componenti del gas naturale, a seconda del giacimento, è necessario calcolare le caratteristiche del combustibile gassoso. Le caratteristiche del gas naturale sono riportate nella tabella 1.

Tabella 1 - Composizione del gas in volume per vari giacimenti

Componente del gas	CH 4	INSIEME A 2 h 6	INSIEME A 3 h 8	INSIEME A 4 h 10	INSIEME A 5 h 12	n 2	CO 2	h 2 S
Campo	Severostavropol'skoe, Territorio di Stavropol
Campo	Medvezhye, regione di Tyumen
Campo	Vaneivskoe, regione di Arkhangelsk
Campo	Zapolyarnoe, regione di Tyumen
Campo	Layavozh, regione di Arkhangelsk
Campo	Vasilkovskoe, regione di Arkhangelsk

Potere calorifico del gas- la quantità di calore ottenibile con la combustione completa di 1 m3 di gas in condizioni normali.

Distinguere tra potere calorifico superiore e inferiore del carburante.

Potere calorifico lordo del gas- la quantità di calore ottenuta durante la combustione completa di 1m3 di gas, compreso il calore rilasciato durante la condensazione del vapore acqueo dei prodotti della combustione.

Potere calorifico netto del gas- la quantità di calore ricevuta nel processo di combustione, escluso il calore di condensazione del vapore acqueo - prodotti della combustione.

In pratica, quando si brucia il gas, il vapore acqueo non si condensa, ma viene rimosso con altri prodotti della combustione, quindi il calcolo si basa sul potere calorifico inferiore del gas.

Il calore di combustione (più alto o più basso) del combustibile gassoso secco (gas) è determinato dalla formula

, (1)

dove Q c - calore di combustione del gas secco, kJ / m 3;

Q 1, Q 2, Q k è il calore di combustione dei componenti che compongono il combustibile gassoso, kJ/m 3;

x 1, x 2, x 3 - frazioni di volume dei componenti che compongono il combustibile gassoso,%.

Tabella 2 - Calore di combustione di gas combustibili puri

	Calore di combustione
	a 0 ° C e 101,3 kPa
isobutano
Monossido di carbonio
Idrogeno solforato

La densità del gas secco è determinata come la somma dei prodotti delle densità dei componenti che compongono il combustibile gassoso per le loro frazioni di volume:

, (2)

dove p è la densità del gas secco, kg / m 3;

p 1, p 2,…, p k - densità dei componenti, kg / m 3.

Tabella 3 - Caratteristiche fisiche dei gas

Composizione del gas	Densità. kg/m 3 aT = 0 0 C P =101,3 kPa	Densità relativa in aria
Metano CH 4
Etano C 2 H 6
Propano C 3 H 8
Butano C 4 H 10
Isobutano C 5 H 12
Anidride carbonica CO 2
Acido solfidrico H 2 S

La densità relativa del gas secco nell'aria è:

, (3)

dove p in = 1.293 - densità dell'aria in condizioni normali, kg / m 3.

Le caratteristiche del gas sono riassunte nella Tabella 4.

Tabella 4 - Caratteristiche del combustibile gassoso in condizioni fisiche normali (T = 273,15 K, P = 101,325 kPa)