Cравнение плотности природного газа

Для сравнения плотности газа с другими газами или средами применяется понятие относительная плотность. Это отношение плотности данного газа (вещества) к плотности стандартного вещества (воздуха, воды и др.) при определенных условиях (см. табл. 1).
При относительной плотности меньше единицы газы при утечках скапливаются прежде всего в верхней зоне помещений, а газы
с относительной плотностью более единицы (сжиженные) опускаются в каналы, подвалы и т. п. Плотность жидкой фазы с изменением давления практически не меняется. Жидкая фаза пропана
и бутана имеет большой коэффициент объемного расширения,
в среднем 0,003, что в 15 раз больше чем у воды, поэтому при изменении температуры объем жидкой фазы газа значительно увеличивается.

Пример. Баллон объемом 50 л заполнен 45 л сжиженного газа
при температуре 0 °С. Что произойдет при нагревании баллона
в квартире до 40 °С?
Решение: Vt40 = 45 (1 + 0,003 · 40) = 45 · 1,12 = 54 л.
Полученный объем превышает объем баллона. Поэтому произойдет его разрушение, что приведет к тяжелым последствиям.

Для предупреждения случаев, приведенных в примере, баллоны заполняются не более чем на 85 % объема, не допускается перегрев баллонов, а их наполнение производится при положительных
температурах.
Степень изменения объема сжиженного газа при переходе из
жидкого состояния в газообразное определяется по формуле
∏ = ρж / ρгаз,
где ρж / ρгаз – плотности жидкой и газовой фаз (∏ = 585/2,01 = 290 –
для пропана, ∏ = 500/2,7 = 185 – для бутана).
Сжиженный газ по сравнению со сжатым обладает следующими преимуществами:
в баллонах одинаковой емкости сжиженного газа помещается
примерно в 2 раза больше, чем сжатого;
сжиженный газ при сгорании выделяет теплоты в 3 раза больше, чем такое же объемное количество сжатого природного газа;
сжиженный газ хранят в резервуарах при давлении более чем
в 10 раз меньшем по сравнению со сжатым, что снижает стоимость
резервуаров и арматуры, упрощает конструкцию и повышает безопасность хранения.
По сравнению с природным газом сжиженный обладает рядом
специфических свойств, требующих сложного оборудования для его
хранения, транспортировки и использования. Основная особенность сжиженного газа состоит в том, что он хранится и транспортируется в жидком виде, а используется в газообразном.
При незначительном понижении температуры и повышении
давления этот газ превращается в жидкость, а при температуре
–40–40 °С и атмосферном давлении переходит в газообразное состояние.
В жилищном хозяйстве применяют бытовую газовую аппаратуру, использующую теплоту, получаемую от сжигания газа для
бытовых нужд: приготовления пищи, нагрева воды, отопления жилых помещений.
В соответствии с назначением газовой аппаратуры ее подразделяют на: а) приборы для приготовления пищи – многогорелочные напольные плиты, автономные духовые шкафы, жарочные
устройства; б) приборы для нагрева воды – проточные и емкостные
водонагреватели; в) отопительные приборы – конвекционного
действия и излучатели. Значительное распространение также получили газовые холодильники. Наиболее распространенным видом газовой аппаратуры являются напольные плиты.
Применяемая в коммунальном хозяйстве номенклатура газовой аппаратуры весьма разнообразна и всегда соответствует технологии данного коммунального предприятия. Так, на предприятиях общественного питания основными видами газовых аппаратов
являются ресторанные плиты, кипятильники, шкафы для опаливания птиц, пищеварочные котлы и др.