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.
Меры безопасного использования
При контакте с воздухом пропан в сжиженном виде способен образовывать взрывоопасную смесь. Максимально допустимым значением считается показатель содержания пропана в воздухе рабочей зоны, не превышающий 300 мг/м³. Неприемлемо наличие источников пламени в помещениях, в которых присутствует даже незначительный запах газа. Пропан тяжелее воздуха, а потому он может оседать и накапливаться в помещениях с плохой вентиляцией. Исключено попадание газа на открытый участок кожи – воздействие сжиженного углеводорода вызывает обморожение, влекущее повреждение тканей.
При работе с пропаном следует соблюдать меры индивидуальной защиты органов дыхания – вдыхание пропана оказывает на организм человека одурманивающее действие (головокружение, опьянение, потеря сознания). Газу свойственно накопление в организме и быстрый вывод, без аккумуляции во внутренних органах.
Предыдущая статьяЧто необходимо знать об ацетилене?
Следующая статьяСостав и особенности сварочных смесей
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.
Применение
Благодаря своим свойствам, таким как высокая теплотворная способность при сгорании, сгорание без остатка, безвредность и безопасность при правильной эксплуатации, удобство в использовании, пропан является универсальным газом и широко используется и на производстве, и в быту. Для производственных и бытовых целей поставляется в виде смеси пропан-бутановой технической. Бутан (C4h20) — органическое соединение класса алканов. На сегодняшний день спрос на СПБТ огромен.
На производстве При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях: – в заготовительном производстве; – для резки металлолома; – для сварки неответственных металлоконструкций. При кровельных работах. Для обогрева производственных помещений в строительстве. Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах). Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности. В быту – при приготовлении пищи в домашних и походных условиях; – для подогрева воды; – для сезонного обогрева отдалённых помещений – частных домов, отелей, ферм; – для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, т.к. дешевле и экологически безопаснее бензина. В химической промышленности используется при получении мономеров для производства полипропилена. Является исходным сырьём для производства растворителей. В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944, как пропеллент.
Хладагент. Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a) (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей) с изобутаном (R-600a) не разрушает озонового слоя и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22, R-134a) в традиционных стационарных холодильных установках и систем кондиционирования воздуха.
Показатели качества газов углеводородных сжиженных определяются по ГОСТ 10157-79.
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.
Технические характеристики газа:
- доля пропана составляет не менее 75 % от общего объема;
- жидкий остаток не превышает показателя в 0,7 %;
- меркаптановая сера и сероводород не превышают показателя в 0,013 %;
- при температурной отметке, равной -20 °С, насыщенный пар пропана создает давление не менее 0,16 МПа;
- минимально возможная температура горения равна -35 °С;
- температура пламени при горении чистого пропана возрастает до 2526 °С;
- удельная теплота сгорания 48 МДж/кг.
Также среди выгодных особенностей пропана можно выделить его инертность, пассивность к химическим воздействиям, стойкость к окислению. Технический пропан имеет высокие показатели теплоты сгорания, что особенно важно при выполнении газосварочных работ. Баллоны с пропаном неприхотливы в плане транспортировки и хранения, что делает его эксплуатацию максимально удобной.
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.
Этан С2Н6
Этан С2Н6, так же как и метан, содержится в нефти и в газах, выделяющихся из земли в нефтеносных районах. Он содержится также в газах, получаемых сухой перегонкой каменного угля, и в газообразных продуктах крекинга и пиролиза нефти. В лабораториях этан обыкновенно получают восстановлением йодистого этила цинковой пылью в спиртовом растворе
или электролизом уксуснокислого натрия.
Этан
— бесцветный газ, горящий слабо светящимся пламенем. Он может быть сгущен в жидкость уже при 4° С и давлении 46 ат. В воде он почти нерастворим; 1 объем абсолютного спирта растворяет 1,5 объема этана. При 575—650° С в отсутствие катализаторов этан разлагается на этилен и водород:
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.
Перспективы сжиженного водорода
Помимо непосредственного сжижения и использования в таком виде из природного газа также можно получить еще один энергоноситель – водород. Метан это СН4, пропан С3Н8, а бутан С4Н10.
Водородная составляющая присутствует во всех этих ископаемых топливах, надо лишь выделить ее.
Главные достоинства водорода – экологичность и широкая распространенность в природе, однако высокая цена его сжижения и потери из-за постоянного испарения сводят практически на нет данные плюсы
Чтобы водород из состояния газа перевести в жидкость, его требуется охладить до -253 °С. Для этого используются многоступенчатые системы охлаждения и установки «сжатия/расширения». Пока подобные технологии слишком дороги, но работа по их удешевлению ведется.
Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали, как сделать водородный генератор для дома своими руками. Подробнее — переходите по ссылке.
Также в отличие от LPG и LNG сжиженный водород гораздо более взрывоопасен. Малейшая его утечка в соединении с кислородом дает газовоздушную смесь, которая воспламеняется от малейшей искры. А хранение жидкого водорода возможно лишь в специальных криогенных контейнерах. Минусов у водородного топлива пока слишком много.
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.
Природный газ в качестве автомобильного топлива
Пропан или метан – что выбрать?
Большинство автомобилей, который переходят на газовое топливо используют пропан-бутан. Но как дела обстоят с метаном, ведь авто производители серийно выпускают машины именно на этом топливе и считают его перспективным. Так почему это происходит.
В третьих, запасы природного газа огромны, их хватит на ближайшие 150 лет, а цена в 3 раза дешевле автомобильного топлива. Но надо учитывать, что расход на газовом топливе будет чуть выше, т.к. на одном кубометре метана можно проехать столько же, сколько на 1,1 литре бензина.
Какие недостатки у метана? Главная причина – слабо развитая инфраструктура метановых заправок – в России их всего 250 штук. Получается, что метан экологичнее, дешевле, безопаснее бензина – и увеличивает ресурс двигателя: он не оставляет нагара в камере сгорания и не смывает масляную пленку со стенок цилиндров. Но заправок почти нет. Поэтому предпочтителен среди частников другой тип газа – это пропан-бутан.
Плюсы и минусы пропан-бутана
Несмотря на то, что расход газа примерно на 10-15% больше, чем бензина, экономия получается значительная. Все затраты на покупку и установку газового оборудования окупаются за 10-20 тысяч километров, т.к. стоимость пропана-бутана в полтора раза дешевле бензина. С заправкой, как правило, проблем не бывает – сеть пропан-бутановых заправок обширна по всей стране.
Газовое оборудование – это фактически дополнительный бак, увеличивающий запас хода на 200-500 км. В эксплуатации такой автомобиль не доставит хлопот. Двигатель пускается на бензине и при достижении температуры +25 о С в системе охлаждения переходит на газовое топливо. Автоматика тем самым следит, чтобы не обледенел газовый редуктор. Кроме того, переход с одного вида топлива на другое может производится непосредственно из салона вручную.
Если сравнивать езду в городе, то заметной разницы между ездой на газе и бензине не ощущается. Не будет ни каких проблем с троганием и реакций на педаль “газа”, но в предельных режимах – мощности не достает. Так, работа на газе уменьшает отдачу серийного двигателя мощностью 106 л.с. до 98 л.с. Это может стать неудобным при обгонах на трассе, но решение – это заранее переключиться на работу бензина.
Главный минус – значительное сокращение объема багажника. Дополнительный бак устанавливают в нишу запаски, а само запасное колесо придется перенести в багажник. В хэтчбеках газовый баллон вообще оказывается в салоне. Тем самым сводятся на нет конструктивные преимущества, позволяющие увеличивать объем багажника за счет складывания задних сидений.
Еще один минус: газ потенциально более опасен, чем бензин. Разумеется, качественно установленное оборудование не доставляет владельцу хлопот
Тем не менее, его техническому состоянию следует уделять пристальное внимание. Отметим, что газ взрывоопасен лишь в 5-10-процентном соотношении с воздухом, а такую концентрацию создать на открытом воздухе невозможно
И тем более на движущемся автомобиле.
К менее существенным недостаткам заправки автомобиля газовым топливом можно отнести некоторое ухудшение разгонной динамики автомобиля (на 5%), что, впрочем, компенсируется некоторым увеличением расхода газа. Кроме того, время горения газа более продолжительное, чем у бензина, и температура в камере сгорания выше.
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.
На что смотреть при покупке
Покупая новый баллон в магазине, проверьте его паспорт, в котором указано соответствие ГОСТ и ТУ, есть сведения о изготовителе, масса пустого и полного резервуара, аттестация. Эта информация дублируется на корпусе емкости ближе к вентилю. Данные выбиваются на самом баллоне или прикрепленной пластине.
Получая б/у баллон при обмене, обращайте внимание, чтобы на нем не было вмятин. Обязательно проверьте дату следующего технического освидетельствования. Если она просрочена, требуйте другой баллон.
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.
Чем алканы отличаются от других химических соединений
«Парафины» – это химические соединения, которые имеют низкую реакционную способность. Алканы не растворяются в воде и не имеют какого-либо цвета. При горении алканы выделяют очень много тепла, а пламя их – бесцветное или светло-голубое. Этот класс соединений активно применяют в промышленности, в частности – при синтезировании топлива и нефти.
В таблице вы можете увидеть список веществ, которые относятся к классу алканов.
