ГОСТ Р 57431— 2017
П
р
и
м
е
ч
а
н
и
е
—
В
Р
осс
ий
с
к
о
й
Фе
д
е
ра
ции
п
р
иня
т
ы
ста
н
дарт
ны
е
у
с
л
ов
ия
и
зм
е
р
е
ния
объ
е
ма газа:
т
е
м
п
е
рат
у
ра 20
,
0
"С
и
дав
л
е
ни
е
101
.
325
к
П
а
и
д
ля
п
р
и
в
е
д
е
ния
к
эт
и
м
у
с
л
ов
ия
м з
н
а
ч
е
ния
объ
е
мов газа
,
у
к
аза
н
ны
е
в таб
лиц
е
1
.
н
е
об
х
од
и
мо
у
м
н
ож
и
ть
н
а 0
.
9313
.
5.3 Физические свойства
5.3.1 Физические свойства отпарного газа
СПГ хранят в кипящем состоянии в теплоизолированных резервуарах большой вместимости. Лю
бой приток тепла извне вызывает испарение части СПГ в газовую фазу. Испарившийся при этом газ на
зывают отпарным газом. Состав отпарного газа зависит от состава СПГ. Например, отпарной газ может
содержать 20 % азота. 80 % метана, а также следы этана: содержание азота в отпарном газе может
быть примерно в двадцать раз выше, чем в СПГ.
Поскольку в газовую фазу испаряются преимущественно азот и метан, оставшаяся жидкость содер
жит большую часть высших углеводородов. Отпарные газы при температуре ниже минус 113 °С — для
чистого метана и минус85 °С— для смеси 80 % метана и 20 % азота будут тяжелее окружающего воздуха.
При нормальных условиях плотность отпарных газов составляет примерно 0,6 плотности воздуха.
5.3.2 Мгновенное испарение
Как в случае любого находящегося под давлением флюида, при снижении давления СПГ ниже
значения, при котором происходит его кипение, например при прохождении через клапан, некоторое
количество СПГ испаряется, и его температура падает до новой точки кипения при данном давлении.
Такой процесс известен как мгновенное испарение. Поскольку СПГ является многокомпонентной сме
сью. составы мгновенно испарившегося газа и оставшейся жидкости отличаются по причинам, приве
денным в 5.3.1.
Например, при падении давления на 103 Па мгновенное испарение 1 м3 СПГ при температуре
кипения, соответствующей давлению в диапазоне от 1 105 Па до 2-105 Па. приводит к выбросу при
мерно 0.4 кг газа. Более точное вычисление количества и состава жидких и газообразных продуктов
мгновенного испарения многокомпонентных жидких сред, таких как СПГ. является сложной задачей.
Для таких вычислений следует использовать надежные компьютерные программы термодинамических
вычислений или программные комплексы технологического моделирования, содержащие соответству
ющую базу данных.
5.3.3 Разлив сжиженного природного газа
При попадании СПГ на землю (при аварийном разливе) сначала происходит интенсивное кипе
ние. затем скорость испарения СПГ быстро падает до постоянного значения, которое определяется
тепловыми свойствами грунта и притоком тепла, получаемого от окружающего воздуха. Скорость ис
парения СПГ может быть снижена за счет использования теплоизолированных поверхностей в местах
возможных утечек. Скорость испарения СПГ с поверхностей разных материалов приведена в табли
це 2. Значения приведены в качестве примера и должны быть проверены при их использовании для
количественного анализа рисков (КАР) или проектирования.
Т а б л и ц а 2 — Скорость испарения СПГ
Материал
Скорость испарения СПГ с единицы поверхности через 60 0. «х/(м2ч)
Щебень
480
Мокрый песок
240
Сухой лесок
195
Вода
600
Обычный (стандартный) бетон130
Легкий коллоидный бетон65
При разливе СПГ небольшие объемы жидкости превращаются в значительные объемы газа, при
этом из одного объема жидкости в условиях окружающей среды образуется приблизительно 600 объ
емов газа (см. таблицу 1).
Когда разлив происходит на поверхности воды, конвекция в воде настолько интенсивна, что ско
рость испарения, отнесенная к площади поверхности, остается постоянной. Площадь разлива СПГ бу
дет продолжать увеличиваться до тех пор. пока скорость испарения жидкости не станет равна скорости
притока жидкости, прибывающей в результате утечки.
4