Физико-химические свойства нефти и газов
Природные газы подразделяются на три группы: газы,которые добываются из чисто газовых хранилищ и состоят в основном из метана (82-98%), газы, которые получаают из конденсатных хранилищ широких фракций (бензина, лигруина, керосина, а иногда и солярового масла. метана до 80-95 %) и газы которые добываются вмете с нефтью из нефтехранилищ (30-70% метана).
К основным параметров газов относятся: плотность, удельный вес, массовый и объемный расходы, линейная и массовая скорость, давление, вязкость, влажность. Из термодиамических свойств выделяют теплоемкость, теплопроводность и его дросселируемость, т.е. резкое снижение давления при расширении и изменение температуры.
Для нефтей выделяют следующие параметры: выпариваемость, давленим насыщенных паров над поверхностью, плотность, вязкость, коэффициенты теплопроводности, теплового расширения и теплоемкости, огнеопасности, температуры возгорания и взрывоопаности самовоспламенения, токсичность.
Газораспределительные сети. Устройство и оборудование
В зависимости от рабочего давления (МПа), газораспределительные сети (СНИП 2.04.08-87) «Газоснабжение» подразделяются на газопроводы:
| Высокого давления 1 категории | св.0,6 до 1,2 |
| То же, для сжиженных углево-дородных газов | св. 0,6 до 1,6 |
| Высокого давления 2 категории | св. 0.3 до 0.6 |
| Среднего давления | св. 0,005 до 0,3 |
| Низкого давления | до 0,005, включительно |
К газопроводам низкого давления подключаются жилые и общественные здания и мелкие комунально-бытовые предприятия. Газопроводы среднего и высокого давления 2 категории с избыточным давлением до 0,6 МПа служат для питания газовых распределительных сетей низкого давления через газораспределительные пункты (ГРП), а также крупных потребителй газа (производственные предприятия, хлебозаводов, бань и др.)
По числу степеней давления, применяемых в газовых сетях, системы газоснабжения подразделяются на двухступенчатые, трехступенчатые и многоступенчатые. Применямая схема определяется типом потребителя. Газорегуляторные пункты ( ГРП – для питания отдельных сетей) и газовораспределительные установки ( ГРУ – для питания отдельных потребителей) обычно размещаются в отдельных зданиях. Кроме ГРП и ГРС в системах газоснабжения имеются газораспределительные станции (ГРС), которые регулируют подачу газа из магистральных трубопроводов потребителям.
Наружная и подземная прокладка трубопроводов осуществляется с учетом климатических условий, глубины промерзания грунта, наличия электропроводок, других трубопроводов, уклона - для возможности отведения конденсата, линзовых компенсаторов температурных напряжений.
Классификация трубопроводов
Первоначально в качестве трубопроводов использовлись тростниковые трубки. Первые металлические трубопроводы появились в США в начале 19 века. В 1925-1936 гг. металлические газопроводы диаметром 300…400 мм появились в районе Баку. Первоначально газифицировался жилой фонд и общественные здания. В 40-50-х годах началась газификации промышленных предприятий не только природным газом, но и попутными нефтяными газами. С середины 50-х годов прошлого столетия началось строительство не отдельных газопроводов ( месторождение-потребитель), а начались формироваться целые газопроводные системы. Диамеры труб увеличились до 1020…1420 мм, а длины линий до несольких тысяч километров. Дальнейшее развитие мощных газопроводных систем связано с освоением месторождений Севера Тюменской области. В настоящее время протяженность магистральных трубопроводов превышает 200 тыс.км. Расширяется и сеть экспортных газопроводов, которые диаметром до 600 мм пересекают водные препятствия на глубинах свыше 2 км.
Конструктивные отличия трубопроводов и резервуаров для хранения газа и нефтепродуктов определяются отичием их физико-химических свойств. Но, в основном, они не значительны. Так для газа при движении давление уменьшается, плотность уменьшается и возрастает скорость. Поэтому в отличие от нефтепродуктов транпортируемая среда в газопроводах движется с ускрорением. Охлаждение газов приводит к уменьшению вязкости и потерь. Сжимаемость газов позволяет хранить большее количество в малах емкостях. Для влажных газов. при дросселироваии (резком падении давления и температуры – эффект Джоуля-Томсонна), возможно образование гидратов – белой кристаллической массы похожей на лед или снег, что может приводить к снижению проходных сечений трубопроводов.
В зависмсти от рабочего давления магистральные трубопроводы подразделяется на два класса:
1-й класс - от 2,5 до 10 МПа;
2-й класс – от 1,2 МПа до 2,5 МПа включитеьно.
Все остальные относятся к внутрипромысловым, внутризаводским, подводящим, сетям в населенных пунктах и др. В зависимости от назначения, требований ТБ, диаметра, способа прокладки и монтжа все трубопроводы подразделяются на 5 категорий. В состав магистральных трубопроводов входят следующие основные объекты: головные сооружения, компрессорные станции, аппараты для охлаждения газа, газораспределительные станции, хранилища газа, линейные сооружения.
Для компенсации неравомерностей потребления газа используются хранилища: наземны ( металлические конструкции ( газгольдеры – конструкции различного типа ) и подземные ( в отработанных выработках, водоносных пластах ).