XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Природный газ - нам друг или враг?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Филимонов М.Н. 1

---

1МБОУ Бобровский образовательный центр "Лидер" имени А.В.Гордеева

Владимирова Ю.А. 1

---

1МБОУ Бобровский образовательный центр "Лидер" имени А.В.Гордеева

Работа в формате PDF

290.7 KB

Введение.

В настоящее время проблема безопасности использования природного газа является как никогда актуальной. В новостях достаточно часто стали показывать информацию о взрывах газа. Это привело меня в замешательство, из книг, из рассказов я думал, что природный газ –это полезное ископаемое и нам приносит пользу, а в жизни происходит порой обратное. Я в своем проекте «Природный газ- нам друг или враг?» решил разобраться, что на самом деле, пользу или вред приносит людям это полезное ископаемое.

В современном мире жизнь без природного газа уже немыслима, и я считаю, что активное использование природного газа приносит большую пользу. Я уверен, что выбранная мною тема важна, так как большинство школьников не знают, как порой опасен природный газ при неправильном обращении с ним.

Цель моего проекта, доказать, что только от нас зависит, будет ли природный газ нашим «другом» или «врагом». Изучить свойства природного газа с целью выяснить его положительные и отрицательные стороны.

2. Основная часть.

2.1. Природный газ-полезное ископаемое.

Природный газ – это полезное ископаемое. Газ, так же как нефть и уголь образовался в земных недрах из органических веществ животного происхождения (то есть отложений давно живших организмов) под действием высоких давлений и температур. Живые организмы, погибшие и опустившиеся на морское дно, попадали в такие условия, где они не могли ни распадаться в результате окисления (ведь на морском дне нет ни воздуха и кислорода), ни уничтожаться микробами (их там просто не было). Отложения этих организмов образовали илистые осадки. В результате геологических движений эти осадки проникли на большие глубины. Там под влиянием давления и высокой температуры в течение миллионов лет проходил процесс, при котором содержащийся в осадках углерод перешёл в соединения, называемые углеводородами. Свое название они получили потому, что их молекулы состоят из углерода и водорода. Низкомолекулярные углеводороды (у которых маленькие молекулы)-это газы. Они-то и образовали природный газ. Но только газ образовался под воздействием более высоких температур и давлений чем нефть.

2.2. ПАО «Газпром»-основная компания по добыче и транспортировке газа в России.

ПАО «Газпром»- крупная российская энергетическая компания, которая реализует масштабные инвестиционные проекты по добыче, транспортировке и переработке газа.

«Газпром» основан в 1989 году на базе Министерства газовой промышленности СССР. После распада Советского Союза компания преобразовалась в российское акционерное общество и с тех пор продолжает активно развиваться на внутреннем и международных рынках.

В 1990-е годы «Газпром» начал расширять активы и включил в свою структуру дочерние предприятия по добыче нефти, строительству газопроводов, производству и поставкам газа. В 2000-е годы компания укрепила свои позиции на международном уровне, заключив крупные контракты на поставку газа в Европу и Азию. Компания «Газпром» публичное акционерное общество, но при этом находится под контролем государства. Правительство РФ владеет более чем на 50% акций предприятия, что позволяет ему принимать ключевые решения и определять направление развития.

«Газпром» владеет крупнейшей в мире газотранспортной системой, протяженностью 180,6 тыс. км в России. Работает на всей территории страны, включая Москву. Санкт-Петербург, Сибирь, Дальний Восток и Крайний Север. Также занимает первое место в РФ по производству тепловой энергии, обеспечивая потребителей из десяти часовых поясов.

2.3. Добыча природного газа.

Природный газ заключен в мельчайшие поры, которыми обладают некоторые горные породы. Глубина, на которой находится природный газ колеблется от 1000 метров до нескольких километров. После проведения геологоразведочных работ, когда установлено, где именно находятся залежи, начинается процесс добычи газа, то есть его извлечение из недр, сбора и подготовке к транспортировке.

Главной особенностью добычи газа по сравнению с добычей твердых полезных ископаемых является, то что газ остается скрытым в герметичных конструкциях на всех этапах-с момента извлечения из пласта и до момента, когда попадает к потребителю.

Газ извлекается из недр при помощи специально пробуренных скважин, которые называются добывающими или эксплуатационными. Вообще разновидностей скважин существует множество-он используются не только для добычи, но и для изучения геологического строения недр, поиска новых месторождений.

После скважины природный газ поднимается на поверхность за счет естественной энергии- стремления в зону с наименьшим давлением. Поскольку газ, полученный из скважин содержит множество примесей, его сначала отправляют на обработку. Недалеко от некоторых месторождений строятся установки комплексной подготовки газа, в некоторых случаях газ из скважин сразу попадает на газоперерабатывающий завод.

2.4. Транспортировка газа.

После извлечения из недр земли или моря газ нужно доставить потребителям. Длина газопроводов и газораспределительных сетей многократно превышает длину окружности Земли. На большие расстояния газ перекачивается по магистральным газопроводам, но при доставке газа конечным потребителям используются уже газопроводы меньшего диаметра-газораспределительные сети. В зависимости от категории потребителя различают сети низкого (для газоснабжения жилых домов), высокого и среднего давления, которые предназначены для снабжения промышленных предприятий.

Сам процесс транспортировки требует пристального внимания целого числа диспетчеров, которые фиксируют режимы прокачки. Они должны учитывать суточную и сезонную неравномерность потребления газа на конечном пункте. Самым распространенным способом доставки газа потребителям является транспортировка по трубам.

Но перед пуском газа по трубам его необходимо подготовить. Дело в том, что вместе с природным газом из скважины выходят различные примеси, которые могут испортить оборудование. Газ очищают от них несколько раз: непосредственно при выходе из скважины, в наземных сепараторах, а затем еще и при транспортировке, и на компрессорных станциях.

Газ нужно осушить, поскольку содержащаяся в нем влага также портит оборудование и может создать в трубе пробки- так называемые кристаллогидраты, которые внешне похожи на мокрый спрессованный снег. Газ осушают, пропуская его через адсорбенты, либо охлаждая газовый поток. Охладить газ можно при помощи холодильных установок или путем дросселирования- понижения давления в месте сужения газопровода.

Кроме того, перед тем как запустить газ в трубу из него извлекают сероводород и углекислый газ. Поскольку природный газ не имеет запаха, его перед подачей потребителям одорируют.

Если суточную неравномерность потребления газа контролируют диспетчеры, то сезонная неравномерность компенсируется изменением режима работы компрессорной станции (КС), где газ сжимают, или подключением к газопроводу хранилища газа.

В процессе сжатия газа на КС повышается его температура, поэтому газ нужно охлаждать, чтобы не допустить порчи оборудования. Для этого используются аппараты воздушного охлаждения (АВО). Кроме того, газ охлаждают, чтобы увеличить пропускную способность газопровода. Природный газ занимает наименьший объем, если он находится в сжиженном состоянии. Его тоже можно транспортировать, но уже в специальных емкостях.

В настоящее время с точки зрения эффективности максимальным диаметром газопровода считается 1420 мм. «Газпром» располагает крупнейшей в мире газотранспортной системой, ее протяженность по территории России составляет 171,2 тыс. км. Если вытянуть в линию все магистральные газопроводы, они четырежды опоясали бы Землю. В собственности обслуживания дочерних и зависимых газораспределительных организаций группы «Газпром» находится 746,3 тыс. км сетей газораспределения.

2.5. Состав и свойства природного газа.

Природный газ –смесь углеводородов, предмет религиозного культа, спора ученых и важнейший сырьевой ресурс. Он не видим и не имеет запаха. В России его больше, чем где-либо в мире. Основу природного газа составляет метан-простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды, гомологи метана: этан, пропан, бутан и некоторые неуглеродные примеси.

Природный газ может существовать в виде газовых залежей, находящихся в пластах некоторых горных пород в виде газовых шапок (над нефтью), а также в растворенном или кристаллическом виде.

Что интересно, ни один из названных газов не имеет ни цвета, ни запаха. Характерный неприятный запах, с которым в быту сталкивался практически каждый человек, придается газу искусственно и называется одорацией. В качестве одорантов, то есть неприятно пахнущих веществ, обычно используют серосодержащие соединения. Человек может уловить запах одного из самых распространенных одорантов-этанола-даже если одна часть этого вещества придется на 50 миллионов частей воздуха. Именно благодаря одорации можно легко устанавливать утечки газа. Относительно происхождения природного газа среди ученых до сих пор не существует единого мнения. Существует две концепции причин образования углеводородных полезных ископаемых в недрах Земли. Из-за внутренней динамики Земли углеводороды. Находящиеся на больших глубинах поднимаются в зону наименьшего давления, образуя в результате газовые залежи.

Биогенная теория- живые организмы, погибшие и опустившиеся на дно водоемов разлагались в безвоздушном пространстве, опускаясь все глубже из-за геологических движений, остатки разложившейся органики превратились под воздействием термобарических факторов (температуры и давления) в углеводородные полезные ископаемые, в том числе в природный газ.

Довольно распространенное ложное представление о том, что газ находится под землей в неких пустотах, из которых легко полностью извлекается. На самом деле газ может находиться внутри горной породы, имеющей пористую структуру настолько мелкую, что человеческим глазом ее увидеть нельзя. Держа в руках кусочек песчаника, извлеченного с огромной глубины, достаточно сложно представить, что внутри заключен природный газ.

2.6. Польза и вред от применения природного газа.

Применение природного газа (смеси газообразных углеводородов, основной компонент-метан) имеет как пользу, так и вред.

Из этого видно, что природный газ приносит большую пользу, а вред от применения природного газа человек получает по своей оплошности, безответственности. Поэтому важно соблюдать правила безопасности при использовании природного газа.

2.7. Правила безопасного пользования газом в быту.

Основные правила пользования бытовыми газовыми приборами

1. Перед использованием плитой необходимо проветрить помещение и убедиться, что все краны перед горелками рабочего стола и горелкой духовки закрыты и только в этом случае полностью открыть кран на газопроводе к плите.

2. Зажженную спичку нужно поднести к горелке, затем открыть кран включаемой горелки, при этом газ должен загораться во всех отверстиях горелки.

3. Горение газа считается нормальным, если пламя горелки спокойное, голубоватое или фиолетовое.

4. Запрещается оставлять в открытом положении кран включаемой горелки без пламени более 5 секунд.

5. Нормальное пламя не должно выбиваться из под посуды. Если же такое происходит, следует краном горелки его уменьшить. Посуду с широким дном нужно ставить на специальные конфорочные кольца с высокими ребрами во избежание отравления продуктами неполного сгорания газа. Не рекомендуется ставить посуду с широким дном на конфорку плиты.

6. По окончании пользования плитой нужно перекрыть все краны рабочего стола.

7. Перед зажиганием горелки духовки духовку необходимо проветрить в течение 3-5 минут.

8. Плиту необходимо содержать в чистоте, не допуская ее загрязнения.

При использовании газа в быту вы обязаны:

1. Заключить договор о техническом обслуживании газового оборудования, пройти инструктаж по безопасному использованию газа, иметь документ на газовое оборудование.

2. Следить за нормальной работой газовых приборов, дымовых и вентиляционных каналов, проверять тягу до включения и во время работы газовых приборов с отводом продуктов сгорания газа в дымоход.

3. В случае предстоящего отсутствия в квартире более суток закрывать краны на газопроводе перед газовым оборудованием, кроме газового оборудования, рассчитанного на непрерывную работу и оснащённого автоматикой безопасности, которое необходимо отключать при отсутствии в квартире в течение двух и более суток.

4. При внезапном прекращении подачи газа немедленно закрыть краны горелок и сообщить в аварийную газовую службу.

5. При неисправности газового оборудования вызвать работников специализированной организации, с которой заключен договор о техническом обслуживании газового оборудования.

6. При появлении в помещении запаха газа немедленно прекратить пользование газовыми приборами, перекрыть краны к приборам и на приборах, открыть окна или форточки для проветривания помещения и вызвать аварийную газовую службу по телефону 04 (вне загазованного помещения)! Не зажигать огонь, не курить, не включать и не выключать электроосвещение и электроприборы.

7. Перед входом в подвалы и погреба до включения освещения или зажигания огня убедиться в отсутствии там запаха газа.

8. Экономно расходовать газ, своевременно оплачивать его стоимость, а также стоимость технического обслуживания газового оборудования.

9. Проверять состояние дымовых и вентиляционных каналов не реже 3 раз в год (не позднее чем за 7 дней до начала отопительного сезона, в середине и не позднее чем через 7 дней после окончания отопительного сезона)

10. Обеспечивать доступ представителей специализированной организации, поставщика газа к газовому оборудованию для проведения работ по техническому обслуживанию и приостановления подачи газа в случаях, предусмотренных законодательством.

При использовании газа в быту запрещается:

1. Производить самовольную газификацию дома или квартиры, переустановку, замену и ремонт газовых приборов, баллонов и запорной арматуры.

2. Осуществлять перепланировку помещения, где установлены газовые приборы, изменять площадь отапливаемых помещений без согласования с органом местного самоуправления.

3. Вносить изменения в конструкцию газовых приборов, изменять устройство дымовых и вентиляционных каналов.

4. Отключать автоматику безопасности и регулирования. Пользоваться газом при неисправном газовом оборудовании.

5. Пользоваться газовым оборудованием при отсутствии тяги в дымовых и вентиляционных каналах, закрытых форточках.

6. Использовать устройства принудительной вентиляции при работающих газовых котлах или колонках.

7. Допускать к использованию газовыми приборами детей дошкольного возраста, лиц, не контролирующих свои действия и не знающих правила пользования этими приборами.

8. Использовать газовые приборы не по назначению. Пользоваться газовыми плитам для отопления помещений.

9. Проверять работу вентиляционных каналов, герметичность соединений газового оборудования с помощью источников открытого пламени.

10. Хранить в помещениях и подвалах пустые и заполненные баллоны с сжиженным газом.

11. Допускать порчу газового оборудования и хищение газа.

12. Перекручивать, передавливать, заламывать, растягивать или зажимать газовые шланги, соединяющие газовое оборудование с газопроводом.

3. Заключение.

Факт того, что природный газ очень удобен и полезен в быту и промышленности-бесспорный. Но нужно четко понимать, что кроме пользы, природный газ при неконтролируемом использовании наносит непоправимый вред. Отвечая на свой вопрос проекта, смело можно заявить, природный газ-наш друг, но только при правильном обращении. Когда люди забывают о правилах пользования природным газом, он становится злейшим врагом.

Чтобы привлечь внимание к безопасному использованию природного газа, я вместе со своим классным руководителем решили провести классный час «Осторожно газ!» . Для этого я приготовил брошюры с правилами использования природного газа и рассказал своим одноклассникам, почему так важно соблюдать правила безопасности, как вести себя при обнаружении запаха газа. Соблюдение этих правил может сохранить жизнь многим людям.

Выдвинутая мною гипотеза подтвердилась – при правильном использовании природный газ благо современной цивилизации, неправильное использование- представляет опасность.

4.Список использованных источников и литературы.

1. Секреты природного газа. –СПб: АКК Энергетик. 2011 год

2. Изучаем природный газ. http://www.gazzi.ru

3. http://gazoraspredelenie.gazprom.ru/pravilaispolzovaniya-gaza

4. http://www.gazprominfo.ru

Приложение.