Книга: Перевозка природного газа морем
Тем.Кип.
1 атм.абс
Плотность
Тем.кип.
Отношен.
Об.газа к
Об.жид. при ТК и 1 атм.абс.
Макс.удел.
Энергия 15С н/из
49.530
49.404
49.069
48.944
Теплота
Испар. При Тем.кипен.
Таблица 2.1б. Составляющие СПГ.
| Ras-Laffan | Das Islands | Standard | ||
| Метан | CH4 | 90.28% | 84.5% | 89.63% |
| Этан | C2H6 | 6.33% | 12.9% | 6.32 |
| Пропан | C3H8 | 2.49% | 1.5% | 2.16 |
| Бутан | C4H10 | 0.49% | 0.5% | 1.2 |
| Изо-бутан | C4H10 | 0.00% | 0.00% | 0.00 |
| Пентан | C5H12 | 0.02% | 0.00% | 0.00 |
| Изо-пентан | C5H12 | 0.00% | 0.00% | 0.00 |
| Азот | N2 | 0.41% | 0.6% | 0.69 |
| Сред.Мол.Вес | 17.88 | 18.56 | 18.12 | |
| Тем.Кип.атм.дав. | -160.8С | -161.0С | -160.9С | |
| Плотность кг/м3 | 461.8 | 456.8 | 459.4 | |
|
Макс.Удел.Энерг. кдж/кг | 54.414 | 54.031 | 54.090 |
Во время морского перехода, тепло передается СПГ через изоляцию танка, вызывая испарение части груза, так называемое выкипание. Состав СПГ изменяется за счет выкипания, так как более легкие компоненты, имеющие низкую температуру кипения, испаряются первыми. Поэтому, выгружаемый СПГ имеет большую плотность, чем тот, который грузился, ниже процент содержания метана и азота, но выше процент содержания этана, пропана, бутана и пентана.
Предел воспламеняемости метана в воздухе (21% О2) приблизительно от 5.3 до 14% по объему. Для уменьшения этого предела, перед началом погрузки воздух удаляется из танков при помощи азота до содержания кислорода 2%. В теории, врыв не произойдет, если содержание кислорода в смеси ниже 13% по отношению к процентному содержанию метана. Для безопасности, на практике, инертизация продолжается пока содержание кислорода не будет ниже 2%. Причина этого будет объяснена позже.
Выкипевший пар СПГ легче, чем воздух при температуре -110С, или выше,- зависит от состава СПГ. В связи с этим, пар будет стремиться уйти вверх над мачтой и быстро рассеиваться. Когда холодный пар смешан с окружающим воздухом, смесь пар/воздух будет хорошо видна как белое облако из-за конденсации влаги в воздухе. Обычно принято считать, что предел воспламеняемости смеси пар/воздух не распространяется слишком далеко за пределы этого белого облака.
Температура самовоспламенения метана, то есть минимальная температура нагрева газа, при которой он самовоспламеняется без постороннего источника открытого огня, - 595С.
Критическая температура метана – 82.5С, а критическое давление 43 бар абс.
Температура кипения метана увеличивается при увеличении давления, и это изменение показано на диаграмме для чистого метана. Это давление конечно выше, чем при перевозке метана на судне. Присутствие тяжелых компонентов в СПГ увеличивает температуру кипения для заданного давления. Отношение между температурой кипения и давлением СПГ будет приблизительно следовать параллельно линии чистого метана.
Плотность паров метана значительно меняется в зависимости от температуры, и при температуре около -100С она равна плотности воздуха (при плотности воздуха 1.27 кг/м3 при 15С).
2.2 Характеристики СПГ
2.2.1 Воспламеняемость смеси метана, кислорода и азота
При любых операциях на судне, перевозящем СПГ, недопустимо смешивание метана и воздуха. Отношение между газом и воздухом в смеси и воспламеняемостью возможных комбинаций метана, воздуха и азота показано на диаграмме 2.2.2а.
Вертикальная ось A-B представляет смесь кислорода и азота без метана, в пределах от 0% кислорода (100% азота) в точке А, до 21% кислорода(79% азота) в точке В, которая представляет собой атмосферный воздух.
Горизонтальная ось А-С представляет собой смесь метана и азота без кислорода, в пределах от 0% метана(100% азота) в точке А и 100% метана в точке С (0% азота).
Каждая точка диаграммы в треугольнике АВС представляет собой смесь всех трех компонентов, - метана, азота и воздуха, каждые в своей пропорции к общему объему.