ВСТУП

Розвиток народного господарства в сучасних умовах пов'язаний зі значним споживанням газу. Природні горючі гази є найбільш економічним і універсальним паливом, здат-ним замінити тверде і рідке паливо в побуті, в міському і ене-ргетичному господарстві, в промисловості і транспорті. Заміна газом інших видів палива дозволяє одержати значний еконо-мічний та екологічний ефект.

За останні два десятиріччя інтенсивно проводиться гази-фікація міст і сільських населених пунктів. Широкий розмах робіт з газифікації викликав необхідність створення нового виду господарства - газового. Газове господарство є складною інженерною системою, в яку входять газові мережі, різні типи сховищ природних і зріджених вуглеводневих газів, пристрої для спалювання газу.

Використання газу для технологічних потреб промисло-вості зменшує вартість палива, підвищує продуктивність праці, сприяє впровадженню нових прогресивних технологій, покращує умови праці. Використання газу для промисловості дозволяє оздоровити повітряний басейн і поліпшити загалом екологічний стан.

Великі вигоди від використання газу в побуті. Газифікація житлово-комунального господарства проводиться як на базі природних газів, так і на базі зріджених вуглеводневих газів (ЗВГ). В останні роки різко зростає роль природного газу і ЗВГ як моторного палива.

Реалізація газифікації України включає процеси проекту-вання, спорудження та експлуатації газового господарства. Всі елементи системи газопостачання повинні відповідати таким вимогам: економічність, народногосподарська ефективність, висока надійність, екологічність, безпечність експлуатації.

Успішне виконання завдань можливе тільки при високій кваліфікації всіх робітників газового господарства, при знанні ними діючих нормативних документів. Це обумовило необ-хідність підготовки інженерних кадрів, які глибоко володіють знаннями про ефективні технології зберігання та розподілу природних газів і зріджених вуглеводневих газів.

Першим українським містом, в якому впроваджено газове освітлення, був Львів. Згодом газове освітлення з’явилося в Одесі, Харкові, Києві, Чернівцях та в інших містах України.

На кінець 1940 р. в Україні газом користувались 17 міст: Бе-режани, Болехів, Борислав, Долина, Донецьк, Дрогобич, Жидачів, Станіслав, Калуш, Коломия, Маріуполь, Макіївка, Львів, Одеса, Стрий, Харків і Ходорів та кілька селищ місько-го типу і сіл. При цьому природний газ використовувався тільки у Болехові, Бориславі, Долині, Дрогобичі, Жидачеві, Калуші, Львові, Стрию і Ходорові, в інших же містах викори-стовувався штучний газ, що вироблявся на місцевих газових заводах або транспортувався від найближчих оксохімічних заводів.

Прокладення у 1948 році магістрального газопроводу Дашава-Київ, відкриття Шебелинського та інших газових родо-вищ і будівництво газопроводів Шебелинка-Харків, Шебелинка-Кривий Ріг-Одеса з відгалуженнями до Дніпропетровська, Запоріжжя, Миколаєва; Шебелинка-Київ з відводами до Пол-тави, Кременчука, Черкас та інших міст зумовили високі тем-пи газифікації народного господарства з використанням природного газу, який зайняв провідне місце в паливно-енергетичному балансі України.

На сьогодні вважають, що вуглеводні можуть бути як ор-ганічного, так і неорганічного походження, але теорія похо-дження вуглеводневих газів ще недостатньо обґрунтована і залишає місце для подальших наукових пошуків.

Природний газ в Україні широко використовується в про-мисловості, будівництві, електроенергетиці, сільському гос-подарстві та для комунально-побутових потреб.

В Україні на сьогодні газифіковано 16,5 млн. квартир, в т.ч. 10,5 млн. - природним газом решту - зрідженими вугле-водневими газами. Обсяг газифікації квартир становить 87 %. Загальна протяжність розподільних газових мереж перевищує 152 тис. км. Зростає обсяг споживання газу населенням і комунально-побутовими споживачами, а їх частка в загальному балансі споживання природного газу зросла до 40 %. Розподіл та постачання природного газу споживачам здійснюють 42 регіональні відкриті акціонерні товариства. Розрахунки за ре-алізацію природного газу здійснює ДК „Торговий Дім „Газ України”.

РОЗРАХУНОК ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГАЗУ В УМОВАХ ГАЗОПОСТАЧАННЯ НАСЕЛЕНОГО ПУНКТУ

Природний газ - це суміш вуглеводневих газів.

Крім того, природний газ містить невелику частку азоту, вуглекислого газу і води.

Газ, який використовується для газопостачання, містить як основний компонент метан (90 % і більше).

Знаходимо молекулярну масу газу

, (1.1)

де - молекулярна маса і-го компонента природного газу;

- об’ємна частка і-го компонента в суміші (таблиця 1.1).

Таблиця 1.1 – Властивості компонентів природного газу

Вуглеводневий газ | Об’ємні частки компонентів, % | Молекулярна маса, кг | Динамічна в’язкість при 0°С,Па с | Нижча теплота згорання, кДж

Метан | 94,56 | 16,04 | 10,3·10-6 | 36760

Етан | 0,17 | 30,07 | 8,46·10-6 | 63650

Пропан | 0,01 | 44,10 | 7,36·10-6 | 91140

Н-бутан | 0,01 | 58,12 | 6,29·10-6 | 118530

Н-пентан | 0,02 | 72,15 | 6,99·10-6 | 146180

Азот | 1,01 | 28,01 | 16,59·10-6 | -

Вуглекислий газ | 0,22 | 44,01 | 13,8·10-6 | -

Обчислюємо густину газу за нормальних умов

, (1.2)

де 22,41 - об'єм, який займає один кіломоль газу за нормальних умов.

.

При проведенні гідравлічних розрахунків газових мереж часто використовують поняття відносної густини газу за повітрям

, (1.3)

де - густина повітря за нормальних умов, кг/м3.

Густину газу за стандартних умов визначаємо за формулою

, (1.4)

де - густина повітря за стандартних умов, кг/м3.

.

Визначаємо газову сталу R, Дж/кг к :

, (1.5)

При проведені розрахунків газових мереж для визначення динамічної в’язкості газу з достатньою точністю можна використати таку наближену залежність

, (1.6)

де - динамічна в’язкість і-го компонента природного газу при розрахунковій температурі (таблиця 1.1).

Визначаємо кінематичну в’язкість за нормальних умов

, (1.7)

Обчислюємо нижчу теплоту згорання Qрн, кДж/м3:

, (1.8)

де Qрн і – нижча теплоту згорання і-го компонента (таблиця 1.1).

Розрахунок фізичних властивостей газу здійснений також за допомогою програми Excel. Даний розрахунок представлений в додатку А.

2 РОЗРАХУНОНОК ВИТРАТ ГАЗУ СПОЖИВАЧАМИ СІЛЬСЬКОГО НАСЕЛЕНОГО ПУНКТУ

Річні витрати газу необхідно знати для проектування газо-транспортної системи,