Взрыв газгольдера и утечка газа: мифы и факты

Марки газового топлива для газгольдера

Самое главное – следует однозначно различать газ магистральный и газгольдерный. Оба варианта используются как для отопления, так и готовки на плите. Однако это принципиально разные газовые составы. В случае с трубой мы имеем дело с метаном CH4, а из газгольдера поступает смесь пропана C3H8 и бутана C4H10. О втором типе «голубого» горючего далее и пойдет речь.

В газгольдер заливается пропан-бутановая смесь с небольшим объемом примесей. Метан в данном случае не используется, так как сжижать его для применения в автономном газоснабжении слишком дорого. Чтобы получить сжиженный природный газ, метановую фракцию требуется охладить до -160 °С. Делается это на специальных заводах, стоит немалых денег и применяется лишь для перевозки СПГ на большие расстояния в больших объемах.

Сжижение пропана с бутаном более дешевая операция. Для этого охлаждать их требуется до гораздо меньших температур, нежели метан. Плюс хранить СУГ можно длительное время в простом газовом баллоне или газгольдере без проведения особых мероприятий. Поэтому-то пропан-бутановую смесь и принято использовать в автономном газоснабжении частных домовладений, а также в качестве топлива для автомобилей.

ГОСТом регламентирует использование СУГ в виде:

• ПТ – пропана технического;
• БТ – бутана технического;
• СПБТ – смеси пропана и бутана технических.

Применение этих марок в каждом конкретном случае зависит от климатических условий и типа газгольдера.

ББФ – это дешевый и низкокачественный газ с конденсатом. При его сжигании выделяется приблизительно на 10% меньше тепла, чем при использовании обычного СПБТ. Закачивать такое топливо в газгольдер и сжигать в котлах вполне допустимо. Однако его применение не самым лучшим образом сказывается на сроке службы газового оборудования, существенно снижая оный.

Почему теоретически возможна утечка газа из газгольдера

Давайте разберемся, о каком давлении в емкости идет речь. Рабочий показатель для газгольдера — 5-6 атм. Для сравнения: давление в обычной газовой зажигалке — 3-4 атм, в баллоне с природным газом — 200-220 атм.

Зажигалка и газгольдер имеют схожий принцип работы, только объемы топлива разные: 5 мл и 8 500 л (для емкости 10 м3). Жидкий газ испаряется и переходит в паровую шапку. Именно парообразная фаза пропан-бутана по газопроводу подается в котел или кухонную плиту.

Жидкая фаза имеет большой коэффициент объемного расширения: 0.003 для пропана и 0.002 для бутана при повышении температуры газа на 1°С. Возьмем газгольдер СпецГаз на 2700 л:

• Заправка на 85% — 2295 л (1836 л пропана и 459 л бутана). Расширение пропана при 1°С добавляет 5.5 л Расширение бутана — 0.9 л.
• Заправка на 100% — 2700 л (2160 л пропана и 540 л бутана). Расширение пропана при 1°С добавляет 6.5 л. Расширение бутана — 1 л. Держим в уме, что емкость уже заполнена “под завязку” и избыток давления деть некуда.

Согласно правилами Европейской Экономической Комиссии ООН производители исключили такой сценарий: газгольдеры оснащены трубками-сигнализаторами жидкой фазы и поплавковыми отсечными клапанами, предотвращающими переполнение резервуара.

Ситуация 1. Владельцы газгольдера опустошили емкость более чем на 10-15%, в резервуаре образовался вакуум, который подсасывает воздух из котла.

Решение: заправляйте емкость вовремя (мы устанавливаем телеметрию, которая отслеживает уровень топлива и отражает данные в приложении).

Ситуация 2. Заправщики без специального оборудования нарушили герметичность процесса наполнения резервуара.

Решение: обращайтесь к лицензированным поставщикам газа. Специалисты Termo Life соблюдают нормы безопасности (комплектный трубопровод герметичен, газовоз зафиксирован и т.д.) и применяют качественную технику (насос Corken Z 2000 работает в условиях парообразования, возникающего при всасывании).

У пропан-бутана большой коэффициент теплового расширения, поэтому при увеличении температуры на 10°С давление в резервуаре повышается на 30-35%. Нагрев емкости до 45°С увеличивает показатель до 16 атм. Однако такое давление не является критическим: изготовители испытывают газгольдер при 25 атм, разрывается резервуар при 50 атм.

Дополнительные факторы защиты:

• Предохранительный клапан на емкости сбрасывает избыток газа при повышении давления до 16 атм.
• Резервуар расположен под землей, поэтому нагрев до 45°С невозможен даже теоретически.

Для защиты от электрохимического разрушения производители наносят на газгольдер эпоксидное покрытие 1-1.5 мм. У стенок резервуаров равномерная толщина 5.7-6 мм без истончений благодаря современныи прокатным станкам. Дополнительно компания Termo Life устанавливает анодно-катодную защиту.

Проблема свойственна б/у газгольдерам, ответственные подрядчики не занимаются реализацией емкостей, восстановленных в кустарных условиях. Изготовители тщательно проверяют швы ультразвуковым, нагрузочным и радиографическим методами, используют автоматическую или полуавтоматическую сварку.

Отличие зимнего СУГ от летнего

Смесь пропана и бутана в газообразном состоянии хорошо перемешивается воздухом, что гарантирует ее равномерное горение и полное сгорание. При этом ГОСТом предусматривается плавающее соотношение долей C3H8 и C4H10 в СУГ. Отсюда и идет разделение сжиженного газа на летнюю и зимнюю марки.

Переход СУГ из жидкого состояния в паровое происходит внутри газгольдера. При этом если бутан при нормальном давлении способен перейти из жидкости в газ при температурах только до -0,5 °С, то пропан до -42 °С. Если в сжиженном виде то или иное топливо охладится ниже данных показателей, то переход его в паровую фазу будет невозможен.

При морозе на улице в минус 10–20 °С бутан так и останется в виде жидкости. В результате он станет непригоден для использования в газовом котле отопления или нагрева воды для ГВС. Чем его меньше зимой в газгольдере, тем лучше.

В «зимнем» газе доля пропана достигает 80%, а в «летнем» его лишь около 50%. Бутан значительно дешевле, поэтому его стараются добавить в СУГ как можно больше. Однако без пропановой составляющей тоже обойтись сложно.

Пропан отвечает за давление в системе и стабильность перехода жидкая/паровая фаза. Если на зиму в газгольдер залить «летний» вариант СУГ, то в какой-то момент испарение сжиженной смеси прекратится. В результате котел останется без топлива, а дом без тепла.

Базовая разница между «летней» и «зимней» марками газгольдерного газа – соотношение пропана и бутана в СУГ. Чем больше первого, тем лучше в любое время года. Однако с увеличением пропановой доли растет также цена топлива.

Если газгольдер не закопан в соответствии с требованиями СНиПов в землю, а зимой температура воздуха опускается ниже нуля, то «летняя» смесь СУГ в нем обязательно перестанет переходить в паровую фазу. И тогда в самый неподходящий момент пропан полностью испарится и израсходуется, а бутан так и не станет газом.

Какой вариант лучше выбрать?

Чем больше бутана в СУГ, тем дешевле сжиженный газ для газгольдера. Но эффективность и стабильность работы газгольдерного оборудования напрямую зависит от содержащегося в пропан-бутановой смеси более дорогого пропана. Далеко не всегда дешевизна хороша. Желая сэкономить на топливе, можно в холода оказаться вовсе без отопления.

В случае с заглубленной ниже уровня промерзания газгольдерной емкостью ситуация не столь однозначна. В теплом регионе тепла земли обычно с лихвой хватает, чтобы обеспечить качественное испарение бутана даже при кратковременных морозах до -15 °С. В результате смысла тратиться на дорогостоящий зимний вариант СУГ нет никакого.

Вдобавок 50% пропана – это хороший запас на случай недолгих заморозков. В морозы будет тратиться он, а при потеплении в котел вновь пойдет бутан. Никаких проблем газовому оборудованию это не создаст.

Однако если дом с газгольдером расположен в холодном или очень холодном климатическом районе, то без использования топлива с повышенным содержанием пропана не обойтись. В таком регионе лучше еще по осени заранее осуществить заправку газовой емкости предназначенным специально для зимы газом. Экономить здесь не следует, иначе придется мерзнуть.

Также рекомендуем ознакомиться с правилами монтажа газгольдера на участке. Подробнее – переходите по ссылке.

По нормам газгольдер заправляется сжиженным газом не полностью, а на 85%. Оставшиеся 15% нужны для перехода жидкая/паровая фаза и создания внутри емкости давления. Если заполнять резервуар в течение года только летней смесью, то зимой бутана в виде жидкости накопится в ней под завязку. Тогда добавить новое топливо с пропаном будет просто невозможно, а имеющееся нельзя будет использовать по назначению.

Забутанивание газгольдера – серьезная проблема. Чтобы откачать образовавшийся “конденсат”, придется вызывать газовщиков. При этом деньги они за откачку возьмут немалые, а выкачанный бутан потом разбавят пропаном и зальют вновь кому-то в газгольдерную емкость. Для поставщика двойной навар, а для владельца системы автономного газоснабжения одни затраты. Лучше изначально не допускать подобной ситуации.

Чтобы избежать забутанивания, используется один из трех способов:

1. К зиме по осени в газгольдер заливается «зимний» СУГ.
2. Устанавливается специальный испаритель для принудительного перевода сжиженного бутана в газ.
3. Газгольдер снаружи оборачивается обогревающим кабелем.

Чаще всего применяется первый способ. Но два вторых также исключать не стоит. Работа испарителя и обогревающего кабеля – это затраты электроэнергии. Зато если установлено и используется подобное оборудование, то можно без опаски на зиму заказывать дешевый «летний» газ.

Моему дому точно ничего не грозит

Непосредственно к жилому помещению подводится только газопровод низкого давления (до 0.005 МПа). Высокое давление в емкости (1.6 МПа) снижает редуктор, который также предотвращает перепады в подаче газа. Сам резервуар удален от жилых построек на 10 м (по СП 62.13330.2011).

Газгольдер оснащен защитными механизмами на случай поломки системы:

• Шаг 1. Скоростной клапан в редукторе перекроет газ, если повреждены арматура емкости или газопровод.
• Шаг 2. Отсечной клапан блокирует подачу паровой фазы в трубопровод, если редуктор вышел из строя и не контролирует давление.
• Шаг 3. Предохранительный клапан сбросит газ, если давление в газопроводе опасно повысилось.

Как не продешевить при покупке газа?

Разница в цене между летним и зимним газом порядка 30–40%. Дешевле всего он продается весной, а дороже всего – осенью. И сэкономить здесь конечно хочется, особенно если газгольдер вместительный. Однако если СУГ предлагается по стоимости за литр сильно ниже рынка в конкретном регионе, то стоит серьезно задуматься.

Однозначно указать какой газ лучше всего заливать в газгольдер на зиму невозможно, окончательное решение зависит от:

• типа установленной емкости;
• климата региона;
• наличия/отсутствия дополнительного оборудования.

В одних ситуациях выгодней устанавливать принудительный испаритель для бутана и приобретать дешевый летний газ, а в других – делать выбор исключительно в пользу зимнего СУГ. Для каждого конкретного случая расчет затрат нужно делать индивидуально. Тем более, что цена сжиженного пропана в каждом регионе своя.

Стоимость заправки газгольдера зависит от:

• наполненности емкости;
• удаленности населенного пункта;
• сезонности и типа газа (летний либо зимний);
• объема фактической закачки и размеров бочки заказанного газовоза.

Если вам на рынке попался поставщик с сильно заниженной ценой, то следует лишний раз подумать, насколько у него качественный газ. С одной стороны он способен подсунуть вместо зимнего СУГ летний, а с другой – вовсе залить в газгольдер некачественную смесь с конденсатом и примесями.

Покупать для газгольдера топливо следует лишь у проверенных временем продавцов. При проблемах замена емкости для сжиженного газа обойдется в круглую сумму. Излишняя экономия на горючем – потенциальные, а зачастую и неизбежные затраты на ремонт газового оборудования.

Подытожим

100% безопасность системы автономного газоснабжения держится на трех китах:

• качественный резервуар для сжиженного газа с защитными механизмами;
• лицензированный заправщик топливом;
• профессиональный монтаж оборудования по СП 62.13330.2011.

После установки резервуара мы выдаем владельцу паспорт изделия от завода-изготовителя. Также Termo Life сопровождает монтаж 1 годом бесплатного сервисного обслуживания: 2 профилактических осмотра специалистом осенью и весной, 1 аварийный выезд в течение 24 часов.

Выводы и полезное видео по теме

https://www.youtube.com/watch?v=BJYFojYfRmU

Летом зимний газ будет гореть без каких-либо проблем. А вот применение летнего СУГ зимой возможно далеко не всегда. Чтобы не встретить холода с низким давлением в газгольдере из-за замедленного парообразования, лучше всего его осенью заправлять сжиженным топливом с высоким содержанием пропана. Но если регион теплый или установлено специальное оборудование, то емкость вполне допустимо заполнять дешевой летней пропан-бутановой смесью круглый год.