Свойства и плотность природного газа

На сегодняшний день газ, возникший естественным образом, служит важнейшим источником энергии. Все газообразные горючие соединения из недр земли не имеют запаха, содержат множество примесей, влияющих на плотность природного газа.

У таких газов отсутствует привычные для человека физические показатели – вкус, цвет, запах, - по которым мы способны определить их наличие. И все же им свойственны характерные показатели, такие как: плотность, температура горения, теплота сгорания, состав, предельная концентрация для возникновения взрыва, давление при взрыве.

В числе многих значимых физических показателей можно сказать про плотность природного газа. Это величина, которая рассчитывается как отношение массы к его объёму и расписывается формулой r = т/ V. Плотность природного газа при нормальных условиях находится в пределах от 0,73 до 0,85 кг/м3.

Особенности газа

Добытый из месторождений, он состоит из метана в диапазоне 82-98 % от всей массы, часто с примесями других углеводородов. Горючий газ в своём составе вмещает также и негорючие вещества: кислород, углекислота, азот, а также водяной пар. Сразу же после выкачки из недр газ освобождают от токсичного сероводорода, доведя его содержание к допустимому 0,02 г/м3. Наибольшую плотность природного газа создаёт содержание негорючих смесей N₂, СО₂, H₂S или тяжёлых углеводородов. Наименьшие показатели дают сухие метановые среды. Общеизвестно, что увеличение показателя физической величины влечёт повышение температуры образования гидратов. Хотя и небольшой вес также способен давать гидраты. При высоком пластовом давлении в залежи газ сжижается, а такое месторождение называют газоконденсатным.

В сравнении с другими видами топлива (твёрдые, жидкие) природный газ, плотность которого целиком зависит от его же состава, выгоден по нескольким показателям:

• дешевизна - как следствие гораздо более лёгкого способа добычи и транспортировки;
• при сгорании не образуются зола и твёрдые частички;
• относительно высокий показатель теплоты сгорания;
• нет нужды в предварительной подготовке голубого топлива к сжиганию;
• существенно облегчается труд обслуживающего персонала;
• значительно улучшаются санитарно-гигиенические условия работников;
• упрощаются условия автоматизации технических процессов.

В быту происходят случаи, когда давление газа на верхних этажах дома рискует оказаться больше, чем на нижних. Это объясняется тем, что показатель плотности воздуха гораздо больше в сравнении с горючей средой. На высоте статическое давление воздуха сильно уменьшается, а давление газа уменьшается слабее.

Способы измерения плотности

Плотность природного газа определяют лабораторным путём. По причине технико-экономической целесообразности её допускается рассчитывать следующими способами:

• вручную;
• при помощи таблиц, графиков, диаграмм;
• с применением вычислительных машин и автоматизированных устройств.

Наиболее точный метод - помещение испытуемого образца в тонкостенный стеклянный баллон с дальнейшим взвешиванием на точных весах. Существуют также специальные приборы, измеряющие плотность природного газа. Это плотномеры самого разнообразного типа – вибрационные, пикнометрические, акустические, ареометрические, радиационные и другие. Среди них очень известны модели Solartron 7812 и Solartron 3098. Они способны обеспечивать непрерывное измерение в потоке. Как правило, эти модели используются в системах при коммерческом учёте газа.