Файл: А.А. Ионин, В.А. Жила, В.В. Артихович, М.Г. Пшоник ГАЗОСНАБЖЕНИЕ. Под общей редакцией профессора В.А. Жилы.pdf

10 

Наращивание экспорта газа в Европу стимулирует поддержание 

высоких цен на газ, которые в пять раз превышают внутрироссийские. 

Главная причина нехватки газа связана с ограниченными возмож-

ностями  для  роста  добычи  сырья.  Большинство  эксплуатируемых 
месторождений переходят в стадию подающей добычи. При этом те 
месторождения, которые могли бы компенсировать сокращение до-
бычи,  расположены  в  районах  с  трудными  природно-климатиче- 
скими условиями – Арктический шельф, Ямал, Восточная Сибирь – 
и с почти полным отсутствием транспортной инфраструктуры. 

Решением  проблемы  является  сокращение  потребления  газа 

электроэнергетикой  и  ЖКХ,  так  как  они  являются  наиболее  круп-
ными потребителями природного газа в России. Оптимизация внут-
реннего потребления газа может решить проблему газового дефици-
та и обеспечит выполнение международных обязательств по россий-
ским  экспортным  контрактам,  успешной  реализации  национальной 
программы газификации регионов России. 

В прошлом рост газовой промышленности был достигнут за счет 

перехода  на  газопроводы  из  труб  диаметром 1420 мм  на  давлении 
7,5 МПа вместо труб диаметром 1220 мм на давлении 5,5 МПа. Бла-
годаря  этому  производительность  газопроводов  увеличилась  в 2,5 
раза. 

В настоящее время в России есть все предпосылки для перехода 

на строительство газопроводов из труб повышенной прочности, рас-
считанных на давление 12,0 МПа для подземных газотрубопроводов 
и 15,0…20,0 МПа  для  морских.  Новое  поколение  газопроводов  по-
зволит существенно уменьшить удельные капиталовложения и сни-
зить стоимость транспортировки газа. 

Доля  природного  газа  в  топливном  балансе  России  составляет 

60%, и в европейской части – 80%. 

Развитие газового комплекса в Беларуси началось в 1960 г., ко-

гда первым потребителям Минска был подан природный газ из Да-
шавы. Это событие стало началом широкого применения газа в на-
родном хозяйстве республики. 

В  дальнейшем  газоснабжение  Беларуси  осуществлялось  из  се-

верных месторождений Тюменской области. За 1974–1985 гг. была 
построена  развитая  сеть  магистральных  газопроводов:  три  нитки 
газопровода Торжок-Минск-Ивацевичи  длиной 453 км  и  отводы  от 
него на Могилев, Гомель, Климовичи, а в дальнейшем на Бобруйск, 
Витебск, Гродно, Молодечно. Построены две нитки магистрального 
газопровода  Ямал-Европа  диаметром 1420 км  протяженностью  на 

11 

территории  Беларуси 575 км.  В  настоящее  время  система  магист-
ральных газопроводов включает в себя 6,3 тыс. км газопроводов, 6 
линейных  компрессорных  станций, 201 газораспределительную 
станцию, 2 подземных хранилища газа (Осиповичское емкостью 360 
млн м

3

 и Прибугское объемом 480 млн м

3

). Непрерывно растет про-

тяженность распределительных сетей: 1985 г. – 5,7 тыс. км; 1990 г. – 
9,5; 1995 г. – 14,0; в настоящее время – 22,0 тыс. км. 

Газовая промышленность – одна из немногих отраслей народно-

го хозяйства Беларуси, в которой не произошло обвальное снижение 
производства  после  распада  СССР.  Потребление  газа  в  республике 
непрерывно растет: 1980 г. – 5,0 млрд м

3

, 1985 г. – 9,0; 1990 г. – 14,6; 

2000 г. – 15,88; в настоящее время – 20,0 млрд м

3

. 

Беларусь  занимает одно из первых мест в мире по уровню газифи- 

кации страны. К 2009 г. природным газом были газифицированы все 
118 районов, 2,2 млн квартир, 2 тысячи промышленных около 2 тысяч 
коммунальных  предприятий.  Для  снабжения  потребителей  сжижен-
ным  газом  построены 16 газонаполнительных  станций.  Сжиженным 
газом  газифицировано  примерно 1,8 млн  квартир. 60% потребности 
СУГ поступает из России, а 40% производится на собствен-ных заво-
дах: Новополоцком НПЗ, Мозырском НПЗ и Белорусском ГПЗ. 

Природный  газ  играет  важнейшую  роль  в  экономике  Беларуси. 

Прежде  всего,  он  является  важнейшим  топливным  ресурсом  для 
производства  электрической  и  тепловой  энергии.  В  топливном  ба-
лансе  Беларуси  удельный  вес  газового  топлива  составляет 75%. 
Структура потребления газа в республике: энергетика – 50,4%; про-
мышленность – 30,2; население – 7,9; сельское хозяйство и комму-
нально-бытовые потребители – 7,9; другие – 3,6%. 

Применение природного газа улучшает условия труда и быта на-

селения, снижает загрязнение окружающей среды. Природный газ – 
высокоэффективный энергоноситель. 

Природный газ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими 

видами топлива: 

 – 

стоимость  добычи  природного  газа  значительно  ниже,  а  произ-
водительность труда значительно выше, чем при добыче угля и 
нефти; 

 – 

высокая  теплота  сгорания  делает  целесообразным  транспорти-
ровку  газа  по  магистральным  газопроводам  на  значительные 
расстояния; 

 – 

обеспечивается  полнота  сгорания  и  облегчаются  условия  труда 
обслуживающего персонала; 

12 

 – 

отсутствие  в  природных  газах  оксида  углерода  предотвращает 
возможность  отравления  при  утечках  газа,  что  особенно  важно 
при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей; 

 – 

обеспечивается  возможность  автоматизации  процессов  горения, 
достижение высоких КПД; 

 – 

природный  газ  является  ценным  сырьем  для  химической  про-
мышленности; 

 – 

высокая жаропроизводительность (более 2000 °С) позволяет эф-
фективно применять в качестве энергетического и технологиче-
ского топлива; 

 – 

использование  газового  топлива  позволяет  внедрять  эффектив-
ные методы передачи теплоты от факела и продуктов сгорания к 
изделиям,  создавать  экономичные  и  высокопроизводительные 
тепловые агрегаты, имеющие меньшие габариты, стоимость, вы-
сокий КПД, повышать качество продукции; 

 – 

применение газового топлива позволяет избежать потерь тепло-
ты  с  механическим  и  химическим  недожогом.  Уменьшение  по-
терь  теплоты  с  уходящими  продуктами  горения  достигается 
сжиганием газа при малых коэффициентах расхода воздуха; 

 – 

при работе агрегатов на газовом топливе возможно ступенчатое 
использование продуктов сгорания.  
Основными  задачами  использования  природного  газа  является 

его  рациональное  и  экономное  потребление,  снижение  удельного 
расхода, внедрение технологических процессов, при которых наибо-
лее полно реализуются положительные свойства газа. 

13 

Часть I. ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ 

1.  ГОРЮЧИЕ ГАЗЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ 

ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ 

1.1. Основные свойства и состав газообразного топлива 

Газообразное  топливо  представляет  собой  смесь  горючих  и  не-

горючих  газов,  содержащих  некоторое  количество  примесей.  К  го-
рючим газам относят углеводороды, водород и оксид углерода. Не-
горючие компоненты – это азот, диоксид углерода и кислород. Они 
составляют балласт газообразного топлива. К примесям относят во-
дяные пары, сероводород, пыль. 

Физико-химические и теплотехнические характеристики газового 

топлива  обусловлены  различием  в  составе  горючих  компонентов  и 
наличием в газе негорючих газообразных компонентов и примесей. 

Содержание  метана  в  природных  газах  достигает 98%, поэтому 

его  свойства  практически  полностью  определяют  свойства  природ-
ных газов. Метан – бесцветный нетоксичный газ без запаха и вкуса. 
Высшая  теплота  сгорания  метана  Q

в

= 

39 820  кДж/м

3

,  низшая  Q

н

= 

= 

35 880 кДж/м

3

. 

Оксид  углерода – бесцветный  газ  без  запаха  и  вкуса.  Теплота 

сгорания 13 250 кДж/м

3

. Оксид углерода оказывает на организм че-

ловека  токсическое  воздействие,  так  как  легко  вступает  в  соедине-
ние  с  гемоглобином  крови.  Предельная  допускаемая  концентрация 
СО в воздухе помещения при использования газа для коммунально-
бытовых нужд составляет 2 мг/м

3

.  

Водород – бесцветный  нетоксичный  газ  без  вкуса  и  запаха. 

Высшая  теплота  сгорания  Q

в

= 

12 750  кДж/м

3

,  низшая  теплота  сго-

рания 10 790 кДж/м

3

.  Водород  отличается  высокой  реакционной 

способностью,  водородно-воздушные  смеси  имеют  широкие  преде-
лы воспламенения. 

Азот – двухатомный бесцветный газ без запаха и вкуса. Азот не 

реагирует с кислородом. 

Диоксид углерода – бесцветный газ, тяжелый, малореакционный. 

Имеет слегка кисловатый запах и вкус. Концентрация СО

2

 в воздухе в 

пределах 4…5% приводит к сильному раздражению органов дыхания; 
10%-ная концентрация СО

2

 в воздухе вызывает сильное отравление. 

Кислород – газ без запаха, цвета и вкуса. Содержание кислорода 

в газе понижает его теплотворную способность и делает газ взрыво-

14 

опасным. Поэтому содержание кислорода в газа не должно быть бо-
лее 1% по объему. 

Сероводород – тяжелый  газ  с  сильным  и  неприятным  запахом. 

Сероводород обладает высокой токсичностью. Сероводород являет-
ся газообразной кислотой и, воздействуя на металлы, образует суль-
фиды.  Поэтому  сероводород  сильно  коррозирует  газопроводы.  При 
сжигании газа сероводород сгорает и образует сернистый газ, вред-
ный для здоровья. Содержание сероводорода не должно превышать 
2 г на 100 м

3

 газа. 

Все  природные  газы  бесцветны  и  не  имеют  запаха.  Поэтому  в 

случае утечки их из газопровода в помещениях может образоваться 
газовоздушная  смесь.  Для  своевременного  обнаружения  утечки  го-
рючие  газы  одорируют,  т.е.  придают  им  резкий  специфический  за-
пах, по которому их легко обнаружить при незначительных концен-
трациях в воздухе помещений. При этом запах природных газов для 
коммунально-бытовых потребителей должен ощущаться при содер-
жании 1% в воздухе. 

В качестве одоранта применяют этилмеркаптан. 
Нормальная работа газовых приборов зависит от постоянства со-

става газа и числа вредных примесей, содержащихся в нем. Приве-
дем  физико-химические  показатели  природных  топливных  газов, 
используемых для коммунально-бытовых целей: 

Число Воббе, кДж/м

3

......................................................... 39 400…52 000 

Допустимые отклонения числа Воббе от  
номинального значения, %, не более ...............................

±5 

Масса меркаптановой серы в 1 м

3

, г, не более ................ 0,02 

Масса механических примесей в 1 м

3

, г, не более .......... 0,001 

Объемная доля кислорода, %, не более ........................... 1 
Интенсивность запаха при объемной доле 1% 
газов в воздухе, баллы, не менее ...................................... 3

Согласно ГОСТ 5542-87* горючие свойства природных газов ха-

рактеризуются  числом  Воббе,  которое  представляет  собой  отноше-
ние  теплоты  сгорания  к  корню  квадратному  из  относительной  (по 
воздуху) плотности газа: 

0

.

Q

W

=

β

Так как пределы колебания числа Воббе широки, ГОСТ 5542-87* 

требует устанавливать для газораспределительных систем его номи-
нальное значение с отклонением не более 

±5%.