Требования к качеству газа
Материал подготовлен с использованием правовых актов по состоянию на 9 августа 2024 г.
Приводятся показатели природного газа промышленного и коммунально-бытового назначения, а также применение различных марок сжиженного газа.
ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
● Закон от 04.01.2003 № 176-З «О газоснабжении» (далее – Закон № 176-З)
● ГОСТ 5542-2022 «Газ природный промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия», введен в действие постановлением Госстандарта от 04.10.2022 № 95 непосредственно в качестве госстандарта Республики Беларусь с 01.01.2023 (далее – ГОСТ 5542-2022)
● ГОСТ 31369-2021 «Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава», введен в действие постановлением Госстандарта от 08.04.2022 № 31 непосредственно в качестве госстандарта Республики Беларусь с 01.01.2023 (далее – ГОСТ 31369-2021)
● ГОСТ 12.1.044-89 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» (далее – ГОСТ 12.1.044-89)
Общие положения
В соответствии с абз. 2 ст. 1 Закона № 176-З газ – природный газ, нефтяной (попутный) газ, отбензиненный сухой газ, сжиженный нефтяной газ, добываемый и собираемый газонефтедобывающими организациями или вырабатываемый газонефтеперерабатывающими организация.
Снабжение газом потребителей осуществляется при соответствии газа требованиям обязательных для соблюдения ТНПА, если иное не предусмотрено международно-правовыми актами, составляющими право ЕАЭС (ст. 18 Закона № 176-З).
ГОСТ 5542-2022 распространяется на природный газ, используемый в качестве сырья и (или) топлива промышленного и коммунально-бытового назначения, в т.ч. получаемый при регазификации сжиженного природного газа.
Природный (горючий) газ – газообразная смесь, добытая из всех видов месторождений (залежей) углеводородного сырья, состоящая преимущественно из метана и содержащая более тяжелые углеводороды, азот, диоксид углерода, водяные пары, серосодержащие соединения, инертные газы, а также следовые количества других компонентов.
Природный газ промышленного назначения – природный газ, используемый в качестве сырья и (или) топлива на промышленных объектах.
Примечание
К данному виду природного газа относится в т.ч. природный газ, используемый в качестве топлива в котельных, снабженных системами сигнализации загазованности и аварийными запорными устройствами, расположенных в промышленных зонах вне границ коммунально-бытовых объектов и жилых зон.
Природный газ коммунально-бытового назначения – природный газ, используемый в качестве топлива на объектах коммунально-бытовой сферы (п. 3 ГОСТ 5542-2022).
Согласно ГОСТ 31369-2021:
● высшая теплота сгорания – количество теплоты, которое может выделиться при полном сгорании в присутствии кислорода определенного количества газа таким образом, что давление р1, при котором происходит реакция, остается постоянным, а все продукты сгорания принимают ту же температуру t1, что и температура реагентов. При этом все продукты находятся в газообразном состоянии, за исключением воды, которая конденсируется в жидкость при t1;
● низшая теплота сгорания – количество теплоты, которое может выделиться при полном сгорании в присутствии кислорода определенного количества газа таким образом, что давление р1, при котором происходит реакция, остается постоянным, а все продукты сгорания принимают ту же температуру t1, что и температура реагентов. При этом все продукты находятся в газообразном состоянии;
● относительная плотность – плотность газа, деленная на плотность сухого воздуха стандартного состава при одинаковых заданных значениях давления и температуры. Плотность реального воздуха стандартного состава при нормальных условиях, температуре 273,15 К и давлении 101,325 кПа, составляет 1,29 кг/куб.м. Плотность газа, помимо температуры и давления, зависит от его компонентного состава и сугубо оценочно при нормальных условиях принимается равной 0,7 кг/куб.м;
● число Воббе высшее – значение высшей объемной теплоты сгорания при определенных стандартных условиях, деленное на квадратный корень относительной плотности при тех же стандартных условиях измерений. Число Воббе – характеристика горючего газа, определяющая взаимозаменяемость горючих газов при сжигании в бытовых и промышленных горелочных устройствах. Это число характеризует постоянство теплового потока, получаемого при сжигании газа. Газы c одинаковым числом Воббе при равном давлении истечения обычно могут использоваться один вместо другого без замены горелки или форсунки.
Требования безопасности ГГП
В ГОСТ 5542-2022 устанавливаются следующие требования безопасности.
Природный газ является газообразным малотоксичным пожаровзрывоопасным продуктом. По ГОСТ 12.1.044-89 природный газ относят к горючим газам. По токсикологической характеристике природный газ относят к веществам четвертого класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 «Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности», введенному в действие в качестве госстандарта постановлением Комитета по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров от 17.12.1992 № 3, не оказывающим сильного токсикологического действия на организм человека, но его компоненты при концентрациях, снижающих объемную долю кислорода во вдыхаемом воздухе до 16 %, вызывают удушье.
Природный газ образует с воздухом взрывоопасные смеси.
Концентрационные пределы воспламенения природного газа в смеси с воздухом, выраженные в процентах объемной доли метана: нижний – 4,4, верхний – 17,0, температура самовоспламенения (по метану) – 600 °С по ГОСТ 31610.20-1 «Взрывоопасные среды. Часть 20-1. Характеристики веществ для классификации газа и пара. Методы испытаний и данные», введенному в действие постановлением Госстандарта от 10.02.2021 № 7 (далее – ГОСТ 31610.20-1).
Категория взрывоопасности и группа взрывоопасных смесей для смеси природного газа с воздухом – IIA и Т1 по ГОСТ 31610.20-1.
Максимальное давление взрыва смеси природного газа с воздухом, находящейся при стандартных условиях определения, равно 0,72 МПа (по метану). Скорость нарастания давления взрыва природного газа определяют по ГОСТ 12.1.044-89.
ГОСТ 12.1.044-89 вводит сходное понятие «Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения)».
Нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени –минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Температура самовоспламенения – наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества. Самовоспламенение – резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением и (или) взрывом. Сущность метода определения температуры самовоспламенения заключается во введении определенной массы вещества в нагретый объем и оценке результатов испытания. Изменяя температуру испытания, находят ее минимальное значение, при котором происходит самовоспламенение вещества (п. 2.4 ГОСТ 12.1.044-89).
Требования безопасности сжиженного углеводородного газа (далее – СУГ)
Стандарт СТБ 2262-2012 «Газы углеводородные сжиженные топливные. Технические условия» распространяется на СУГ, применяемые в качестве топлива для коммунально-бытового потребления, моторного топлива для автомобильного транспорта, а также в промышленных целях.
В зависимости от основного компонента имеется пять марок сжиженных газов:
● ПТ – пропан технический;
● ПА – пропан автомобильный;
● ПБА – пропан-бутан автомобильный;
● СПБТ – смесь пропана и бутана технических;
● БТ – бутан технический.
Применение сжиженных газов различных марок в зависимости от климатических условий по ГОСТ 16350-80 «Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей» (далее – ГОСТ 16350-80) приводится в табл. 1 и определяется различием в их летучести.
Таблица 1
Применение различных марок сжиженного газа
|
Назначение сжиженного газа |
Применяемый сжиженный газ для умеренного микроклиматического района по ГОСТ 16350-80 |
|
|
летний период |
зимний период |
|
|
1.Коммунально-бытовое потребление: 1.1. газобаллоное: ● с наружной установкой баллонов; ● с внутриквартирной установкой баллонов; ● портативные баллоны; 1.2. групповые установки: ● без испарителей; ● с испарителями |
СПБТ, ПБА СПБТ, ПБА, БТ БТ, СПБТ, ПБА
СПБТ, ПБА СПБТ, ПБА, БТ |
СПБТ, ПТ, ПА, ПБА СПБТ, ПБА, ПА ПТ, СПБТ, ПБА, ПА
СПБТ, ПТ, ПА, ПБА ПТ, ПА, СПБТ, ПБА, БТ |
|
2. Топливо для автомобильного транспорта |
ПБА, СПБТ |
ПА, ПТ, ПБА, СПБТ |
|
Примечание. 1. Допускается к применению газ марки ПБА в качестве топлива автомобильного транспорта при температуре окружающего воздуха не ниже –20 оС. 2. Сжиженный газ марки СПБТ допускается применять в зимний период в качестве топлива для автомобильного транспорта при температуре окружающего воздуха не ниже –20 оС при массовой доле пропана и пропилена не менее 60 % |
||
По физико-химическим и эксплуатационным показателям СУГ должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 2.
Таблица 2
Физико-химические и эксплуатационные показатели СУГ
|
Наименование показателя |
Норма для марки |
||||
|
ПТ |
ПА |
ПБА |
СПБТ |
БТ |
|
|
1. Октановое число по моторному методу (MON), не менее |
89 |
– |
|||
|
2. Массовая доля компонентов, %: ● сумма метана, этана и этилена; ● сумма пропана и пропилена, не менее, ● в т.ч. пропана ● сумма бутанов и бутиленов: ● не более ● не менее ● сумма непредельных углеводородов, не более |
Не нормируется |
||||
|
75 |
– |
– |
Не нормируется |
||
|
- |
85±10 |
50±10 |
– |
– |
|
|
Не нормируется |
– |
– |
|||
|
– |
– |
– |
60 |
– |
|
|
– |
– |
– |
– |
60 |
|
|
– |
6 |
6 |
– |
– |
|
|
3. Объемная доля жидкого остатка при 20 оС, %, не более |
0,7 |
0,7 |
1,6 |
1,6 |
1,8 |
|
4. Избыточное давление насыщенных паров, МПа, при температуре: ● плюс 45 оС, не более ● минус 20 оС, не менее ● минус 30 оС, не менее |
|
||||
|
1,6 |
|||||
|
0,16 |
– |
0,07 |
– |
– |
|
|
– |
0,07 |
– |
– |
– |
|
|
5. Массовая доля сероводорода и мер-каптановой серы, %, не более, в т.ч. сероводорода, не более |
0,013 |
0,01 |
0,01 |
0,013 |
0,013 |
|
0,003 |
|||||
|
6. Содержание свободной воды и щелочи |
Отсутствие |
||||
|
7. Интенсивность запаха, баллы, не менее |
3 |
||||
|
Примечание. 1. Октановое число нормируется в случае использования конкретной марки в качестве топлива для автомобильного транспорта. 2. При применении сжиженных газов марок ПТ и СПБТ в качестве топлива для автомобильного транспорта MON, рассчитанное по СТБ EN 589-2008 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Газы углеводородные сжиженные. Технические требования и методы испытаний», должно быть не менее 89,0, массовая доля суммы непредельных углеводородов не должна превышать 6 %, а давление насыщенных паров должно быть не менее 0,07 МПа для марок ПТ и СПБТ при температурах –30 оС и –20 оС соответственно. 3. При температурах –20 оС и –30 оС давление насыщенных паров сжиженных газов определяют только в зимний период. 4. Допускается не определять интенсивность запаха при массовой доле меркаптановой серы в сжиженных газах марок ПТ, СПБТ и БТ 0,002 % и более, а марок ПА и ПБА – 0,001 % и более. При массовой доле меркаптановой серы менее указанных значений и интенсивности запаха менее 3 баллов сжиженные газы должны быть одорированы в установленном порядке |
|||||
В СТБ 2262-2012 устанавливаются следующие требования безопасности.
Сжиженные газы пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах, по степени воздействия на организм относятся к веществам 4-го класса опасности ГОСТ 12.1.007-76.
Сжиженные газы образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,3 % до 9,5 %, нормального бутана от 1,8 % до 9,1 % (по объему) при давлении 0,1 МПа и температуре 15 оС–20 оС (для пропан-бутановой смеси при данных условиях принимаем нижний – верхний концентрационные пределы 2 %–10 %).
Температура самовоспламенения пропана в воздухе составляет 470 оС, нормального бутана – 405 оС.
Предельно допустимая среднесменная концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) предельных углеводородов С1–С10 составляет 300 мг/куб.м. Максимально разовая концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) предельных углеводородов С1–С10 – 900 мг/куб.м.
Предельно допустимая среднесменная концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) непредельных углеводородов С2–С10 составляет 100 мг/куб.м. Максимально разовая концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) непредельных углеводородов С1–С10 – 300 мг/куб.м.
Сжиженные газы, попадая на тело человека, вызывают обморожение, напоминающее ожог.
Пары сжиженного газа тяжелее воздуха (при 101,3 кПа и 0 оС плотность паров для пропана и бутана составляет соответственно 2,00 и 2,70 кг/куб.м) и могут скапливаться в низких непроветриваемых местах.
Человек, находящийся в атмосфере с незначительным превышением ПДК паров сжиженного газа в воздухе, может погибнуть от удушья.
Сжиженные газы действуют на организм наркотически. Признаками наркотического действия являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания.
Пары сжиженных газов при вдыхании быстро накапливаются в организме и столь же быстро выводятся через легкие, в организме человека не кумулируются.
При концентрациях, незначительно превышающих ПДК сжиженных газов, применяют промышленные фильтрующие противогазы, а при высоких концентрациях и работе в закрытых емкостях, сосудах, колодцах и т.д. – шланговые изолирующие противогазы марок ПШ-1, ПШ-2 и ДПА-5 с принудительной подачей воздуха.
В производственных помещениях следует соблюдать требования санитарной гигиены по ГОСТ 12.1.005. Все производственные помещения (с использованием сжиженных газов) должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 10-кратный воздухообмен в 1 ч.
В помещениях производства, хранения и перекачивания СУГ запрещается обращение с открытым огнем, искусственное освещение должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении, все работы следует проводить инструментами, не дающими при ударе искру.
При загорании применяют следующие средства пожаротушения:
● порошок ПСБ, углекислый газ – при небольших возгораниях;
● объемное тушение, охлаждение водой – при пожаре.
