Природный газ

 Введение

Природные газы образуются при разложении веществ растительного и животного происхождения и скапливаются в расщелинах, в пространствах горных пород. Эти газы представляют собой смесь различных углеводородов с преимущественным содержанием метана (82–98 % CH₄).

Природные газы всегда содержат примеси в виде азота, водяных паров, иногда углекислого газа (CO₂), а также сероводорода и очень редко водорода. В связи с тем, что в этих газах отсутствуют в сколько-нибудь значительных количествах сжимаемые составляющие (пропан, бутан и более высокомолекулярные углеводороды), их в отличие от естественных газов (нефтяных) называют сухими.

Природный газ – источник сырья для химической промышленности; применяется для получения ацетилена, водорода, этилена, пластмасс и других продуктов.

Этот газ обладает токсичными удушающими свойствами. Поэтому для обнаружения и приобретения запаха его одорируют этилмеркантаном.

Природный газ применяют при разделительной и поверхностной кислородной резке стали, сварке стали толщиной 4–5 мм, сварке легкоплавких металлов и сплавов, пайке и других процессах газопламенной обработки, допускающих более низкую температуру пламени, чем при использовании ацетилена.

Смеси природных газов с коксовым, генераторным и другими низкокалорийными газами носят название городских газов, которые также применяются при газопламенной обработке.

ГОСТ 5542-87 регламентирует свойства природных газов, предназначенных в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования.

 Свойства

Природный газ не имеет запаха и цвета, легче воздуха в 2 раза.

Физико-химические показатели природного газа приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Физико-химические показатели природного газа

Показатель	Данные показателя
Плотность, кг/м3	0,6-0,9
Низшая теплота сгорания, МДж/м3 (ккал/м3),при 20 °С, 101,325 кПа,не менее	31,8 (7600)
Температура пламени, °С	2100–2200
Предел взрываемости в смеси с воздухом по объему, %	от 0,5 до 15
Массовая концентрация сероводорода, г/м3, не более	0,02
Массовая концентрация меркаптановой серы, г/м3,не более	0,036
Объемная доля кислорода, %, не более	1,0
Масса механических примесей в 1 м3, г, не более	0,001
Интенсивность запаха газа при объемной доле 1 % в воздухе, балл, не менее	3

Состав природного газа зависит от характера газового месторождения. Средний состав природных газов некоторых месторождений представлен в таблице 2 (данные 1970-х годов).

Таблица 2 — Средний состав природных газов некоторых месторождений

Месторождение	Состав газа, %
	Метан	Этан	Пропан	Бутан	Пентан	Углекислый газ	Сероводород	Азот
Уренгойское	99,4	0,3	—	—	—	0,3	—	—
Газлинское	94,2	3,2	0,1	0,1	0,1	0,2	—	2,1
Игримское	93,9	2,3	0,7	0,5	0,5	0,1	—	2,0
Шебелинское	93,6	4,0	0,6	0,7	0,4	0,1	—	0,6
Ачакское	93,4	3,6	0,9	0,4	0,3	0,4	—	1,0
Усть-Вилюйское	92,5	2,8	1,8	0,9	0,4	0,2	—	1,4
Коробковское	88,8	3,5	2,4	1,7	3,4	0,2	—	—
Майкопское	88,7	5,1	1,6	1,0	1,1	1,5	—	1,0
Карадагское	88,6	2,9	1,8	1,0	4,7	0,8	—	0,2
Оренбургское	86,9	4,0	1,4	0,6	0,3	0,1	1,3	5,4
Канчуринское	84,6	5,0	1,9	0,7	1,8	—	—	6,0
Мирненское	82,4	9,6	1,6	0,6	0,6	4,0	—	1,2
Вуктылское	75,7	9,1	3,1	0,7	7,5	0,2	—	3,7
Русский хутор	69,1	11,3	3,3	1,7	8,6	2,7	—	3,3

 Требования безопасности

Природные горючие газы по токсикологической характеристике относятся к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.

Природные горючие газы относятся к группе веществ, способных образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Концентрационные пределы воспламенения (по метану) в смеси с воздухом, объемные проценты: нижний – 5, верхний – 15, для природного газа конкретного состава концентрационные пределы воспламенения определяют в соответствии с ГОСТ 12.1.044.

Категория взрывоопасной смеси 11А-Т1.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) углеводородов природного газа в воздухе рабочей зоны равна 300 мг/м³ в пересчете на углерод (ГОСТ 12.1.005).

Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны 10 мг/м³, сероводорода в смеси с углеводородами C₁–C₅–3 мг/м³.

 Транспортирование

Транспортирование газа осуществляется по газопроводам через газораспределительные станции и пункты. Природный горючий газ может подаваться потребителям непосредственно с промыслов, газоперерабатывающих заводов, магистральных газопроводов и станций подземного хранения газа через газораспределительные станции и пункты, реже в баллонах под давлением до 16,5 МПа (165 кгс/см²).