Подготовка рабочих, мастеров и населения для индустрии и бытового потребления сжиженных углеводородных газов

 
 
 
 
Ǩ. Ǹ. ǷȇȞȌȉȘȑȏȐ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ǶǵǫǪǵǹǵǩDZǧ ǷǧǨǵǾǯǼ, dzǧǸǹǬǷǵǩ 
ǯ ǴǧǸǬDzǬǴǯȆ ǫDzȆ ǯǴǫǺǸǹǷǯǯ 
ǯ ǨȂǹǵǩǵǪǵ ǶǵǹǷǬǨDzǬǴǯȆ 
ǸǭǯǭǬǴǴȂǼ ǺǪDzǬǩǵǫǵǷǵǫǴȂǼ ǪǧǮǵǩ 
 
ǺȞȌȈȔȕȌ ȖȕȘȕȈȏȌ 
 
 
 
 
 
 
 
dzȕȘȑȉȇ    ǩȕȒȕȊȋȇ 
«ǯȔțȗȇ-ǯȔȍȌȔȌȗȏȦ» 
2023 
 
 
1 

УДК 661.91 
ББК 39.76 
Р27 
 
Рецензент: 
доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник  
ООО «Газпром ВНИИГАЗ», действительный член РАЕН  
Владимир Сергеевич Сафонов 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рачевский, Б. С. 
Р27   
Подготовка рабочих, мастеров и населения для индустрии и бытового 
потребления сжиженных углеводородных газов : учебное пособие /  
Б. С. Рачевский. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 408 с. : 
ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1557-6 
 
Приведена систематизированная информация о видах агрегатного состояния топлива, физико-химических свойствах газов и специфических свойствах сжиженных углеводородных газов, назначении и устройстве кустовых баз и газонаполнительных 
станций сжиженных газов, а также способах транспортировки сжиженных газов и их 
использования в качестве моторного топлива и автономного газоснабжения объектов 
СУГ. Освещена специфика использования населением бытового сжиженного углеводородного газа с приведением причин, приводящих к чрезвычайным ситуациям с пожарами, взрывами, материальным ущербом и человеческими жертвами. Изложены 
основные правила и требования по пуску, эксплуатации, остановке и ремонту технологического оборудования, приборов, механизмов и трубопроводов сжиженного газа. 
Для студентов, а также преподавателей, осуществляющих обучение рабочих и мастеров индустрии сжиженных газов. Может быть полезно в качестве настольной книги широкому кругу читателей для безопасного использования бытового сжиженного 
углеводородного газа. 
 
УДК 661.91 
ББК 39.76 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1557-6 
© Рачевский Б. С., 2024 
 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
2 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
Введение .................................................................................................................... 7 
 
Глава 1. 
Углеводородные газы ............................................................................................. 9 
1.1. Углеводородный газ 
........................................................................................... 9 
1.2. Сжиженные углеводородные  газы ................................................................ 12 
1.3. Свойства сжиженных углеводородных газов как энергоносителя ............. 13 
1.4. Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов 
............. 15 
 
Глава 2. 
Получение сжиженных углеводородных газов ............................................... 21 
2.1. Ресурс сырья в мире и в России для получения сжиженных  
углеводородных газов ............................................................................................. 21 
2.2. Производство сжиженных углеводородных газов ....................................... 23 
 
Глава 3. 
Транспорт сжиженных углеводородных газов 
................................................ 26 
3.1. Перевозка сжиженных углеводородных газов по железной дороге 
........... 27 
3.1.1. Требования, предъявляемые к железнодорожным  
вагонам-цистернам 
.......................................................................................... 30 
3.1.2. Ремонтно-испытательные пункты 
....................................................... 34 
3.2. Перевозка сжиженных углеводородных газов в автоцистернах 
................. 36 
3.2.1. Требования, предъявляемые к автоцистернам сжиженного  
газа .................................................................................................................... 37 
3.2.2. Требования, предъявляемые к колонкам для заправки 
автоцистерн 
...................................................................................................... 39 
3.2.3. Характеристики и конструктивные особенности  
автоцистерн-газовозов .................................................................................... 39 
3.2.4. Технология заполнения автоцистерн сжиженным газом 
.................. 42 
3.3. Транспорт сжиженных углеводородных газов водным путем 
.................... 45 
3.3.1. Перевозка сжиженных углеводородных газов по морю  
танкерами-газовозами 
..................................................................................... 46 
3.3.2. Перевозка сжиженных углеводородных газов речным 
транспортом ..................................................................................................... 47 
3.4. Транспортировка сжиженных углеводородных газов  
по трубопроводам 
.................................................................................................... 50 
3.5. Перевозка сжиженных углеводородных газов авиатранспортом ............... 51 
3.6. Транспортировка сжиженных углеводородных газов  
в контейнерах цистернах ........................................................................................ 52 
3.6.1. Конструктивные особенности и техническая характеристика  
контейнеров-цистерн сжиженных углеводородных газов 
.......................... 55 
3.6.2. Эксплуатация контейнеров-цистерн сжиженных 
углеводородных газов 
..................................................................................... 60 
3 

Глава 4. 
Сливо-наливные эстакады и технологические операции  
по наполнению и сливу транспортных средств сжиженными  
углеводородными газами 
..................................................................................... 64 
4.1. Сливо-наливная эстакада 
................................................................................. 64 
4.2. Прием и слив сжиженных углеводородных газов  
из железнодорожных вагонов-цистерн ................................................................. 66 
4.3. Оператор по сливу-наливу сжиженных углеводородных газов 
.................. 73 
4.4. Мастер службы слива-налива сжиженных углеводородных газов 
............. 74 
 
Глава 5. 
Хранение сжиженных углеводородных газов.................................................. 78 
5.1. Способы хранения сжиженных углеводородных газов ............................... 78 
5.2. Стальные резервуары под давлением ............................................................ 84 
5.3. База хранения с резервуарами сжиженных газов ......................................... 86 
5.4. Изотермическое (низкотемпературное) хранение сжиженных 
углеводородных газов ............................................................................................. 89 
 
Глава 6. 
Кустовые базы и газонаполнительные станции сжиженного газа ............. 90 
6.1. Состав и технологические операции кустовой базы  
(газонаполнительной станции) .............................................................................. 90 
6.2. Методы перемещения сжиженных газов ....................................................... 92 
6.3. Принципиальная технологическая схема кустовой базы 
............................. 93 
6.4. Конструкции стальных резервуаров под давлением .................................... 96 
6.5. Указатели уровня сжиженного газа ............................................................... 97 
6.6. Предохранительные клапаны 
........................................................................ 106 
6.7. Манометры 
...................................................................................................... 109 
6.8. Эксплуатация резервуаров базы хранения сжиженных газов ................... 110 
6.9. Оператор резервуарного парка сжиженного газа ....................................... 116 
 
Глава 7. 
Насосно-компрессорное оборудование 
............................................................ 118 
7.1. Компрессоры 
................................................................................................... 121 
7.2. Насосы ............................................................................................................. 132 
7.3. Техническое обслуживание насосно-компрессорного  
оборудования ......................................................................................................... 143 
7.4. Машинист насосно-компрессорного отделения ......................................... 150 
 
Глава 8. 
Баллоны для сжиженных углеводородных газов и средства их  
наполнения ........................................................................................................... 153 
8.1. Баллоны для сжиженных углеводородных газов 
........................................ 153 
8.2. Наполнительный цех 
...................................................................................... 156 
8.3. Автоматизация процесса наполнения баллонов ......................................... 167 
4 

8.4. Оператор по наполнению баллонов сжиженным газом 
............................. 181 
8.5. Оператор по наполнению автоцистерн сжиженным газом 
........................ 183 
8.6. Оборудование для внутрицехового транспортирования баллонов 
........... 185 
8.7. Ремонт и освидетельствование баллонов .................................................... 191 
8.8. Оператор по сливу из баллонов неиспарившихся остатков ...................... 204 
8.9. Техническое освидетельствование баллонов .............................................. 206 
8.10. Дежурный слесарь – слесарь по ремонту оборудования  
и баллонов .............................................................................................................. 229 
 
Глава 9. 
Автономное газоснабжение объектов сжиженным  
углеводородным газом ....................................................................................... 232 
9.1. Индивидуальные баллонные  установки ..................................................... 232 
9.2. Групповые баллонные установки ................................................................. 233 
9.3. Групповые резервуарные установки ............................................................ 237 
9.4. Техническое обслуживание баллонных и резервуарных  
установок 
................................................................................................................ 243 
 
Глава 10. 
Использование сжиженного углеводородного газа в качестве  
моторного топлива .............................................................................................. 249 
10.1. Характеристика сжиженных углеводородных газов как  
моторного топлива ................................................................................................ 250 
10.2. Газобаллонные автомобили (ГБА) ............................................................. 251 
10.3. Конструкции автозаправочных колонок 
.................................................... 254 
10.4. Водитель газобаллонной автомашины 
....................................................... 258 
10.5. Автомобильная газозаправочная станция (АГЗС) 
.................................... 260 
 
Глава 11. 
Ввод в эксплуатацию объектов СУГ и эксплуатация  
технологических систем объектов СУГ 
.......................................................... 267 
11.1. Ввод в эксплуатацию объектов СУГ .......................................................... 267 
11.2. Эксплуатация технологических систем объектов СУГ 
............................ 272 
11.2.1. Эксплуатация газопроводов 
............................................................. 274 
11.2.2. Эксплуатация зданий и сооружений объектов СУГ 
...................... 277 
11.2.3. Эксплуатация общего и взрывозащищенного  
электрооборудования и электроосвещения объектов СУГ ...................... 280 
11.2.4. Эксплуатация контрольно-измерительной аппаратуры, 
устройств автоматики и сигнализация объектов СУГ .............................. 284 
11.2.5. Эксплуатация систем вентиляции ................................................... 286 
11.3. Проведение газоопасных, огневых и ремонтных работ  
на объектах СУГ .................................................................................................... 290 
 
 
 
5 

Глава 12. 
Обеспечение безопасности при ведении производственных  
процессов на объектах сжиженных углеводородных газов ........................ 297 
12.1. Причины аварий при ведении производственных процессов  
на объектах СУГ .................................................................................................... 297 
12.2. Предотвращение взрывов и взрывозащита объектов СУГ ...................... 300 
12.3. Основные требования по безопасному ведению производственных  
процессов 
................................................................................................................ 303 
12.4. Индивидуальная защита работающих на объектах СУГ ......................... 306 
12.5. Оказание первой помощи пострадавшим .................................................. 309 
12.6. Действия эксплуатационного персонала при локализации  
и ликвидации аварий на объектах СУГ 
............................................................... 313 
      
Глава 13. 
Специфика потребления сжиженного углеводородного газа  
в быту 
..................................................................................................................... 326 
 
Глава 14. 
Рабочие и мастера индустрии сжиженных углеводородных газов ........... 338 
14.1. Рабочие индустрии сжиженных углеводородных газов .......................... 338 
14.1.1. Задачи персонала объектов СУГ ..................................................... 339 
14.1.2. Требования к допуску на работу рабочих объектов СУГ 
............. 340 
14.1.3. Обучение и инструктаж рабочих объектов СУГ ........................... 341 
14.1.4. Аттестация рабочих мест объектов СУГ ........................................ 345 
14.2. Мастер участка объекта сжиженных углеводородных газов .................. 348 
 
Литература 
............................................................................................................ 351 
 
Приложение 1. Список инструкций для эксплуатационного  
персонала объектов сжиженных углеводородных газов 
................................... 353 
 
Приложение 2. Наряды-допуски на проведение газоопасных, огневых  
и ремонтных работ ................................................................................................ 356 
 
Приложение 3. Иллюстрации к главам 2–10, 12–13 
......................................... 366 
 
Приложение 4. Тест проверки знаний мастеров и рабочих, занятых  
в работе по эксплуатации объектов сжиженных углеводородных  
газов ........................................................................................................................ 388 
 
 
6 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Россия обладает самыми крупными промышленными запасами углеводородных газов (более 30 % мировых) и занимает лидирующее положение в мире 
по его добыче и экспорту. Добывая в настоящее время более 670 млрд м3 в год, 
Россия ставит задачу к 2030 году выйти на уровень национальной добычи газа 
750 млрд м3. Россия эксплуатирует самую большую в мире систему магистральных трубопроводов протяженностью около 200 тыс. км. 
Трубопроводный транспорт, будучи одним из главных способов доставки 
газа потребителям, не в состоянии по технико-экономическим причинам полностью обеспечить доставку газа от мест добычи потребителям и, прежде всего, 
потребителям, отдаленным от мест добычи.  
Альтернативой дорогостоящей трубопроводной транспортировке газа на 
значительные расстояния, требующей строительства трубопроводов высокого 
давления и дожимных компрессорных станций большой мощности, стало создание комплексов, базирующихся на технологиях перевода газа в жидкость 
(сжижение газа), и транспортировки сжиженных углеводородных газов. 
Сжижению подвергается газ нефтепереработки и нефтедобычи (попутный 
газ) в целях транспортировки в специальных транспортных средствах и по трубопроводам в жидком состоянии, с последующим переводом в газообразную 
фазу (регазификацией) в пунктах потребления. 
В мировой практике получили широкое распространение заводы производства сжиженных углеводородных газов; кустовые базы (газонаполнительные станции) хранения и транспортные средства доставки сжиженных углеводородных газов потребителям: танкеры, железнодорожные вагоны-цистерны, 
контейнеры-цистерны, автоцистерны и трубопроводы. 
В настоящее время сжиженные углеводородные газы заняли прочное место в обеспечении отдельных потребителей и целых регионов топливом и сырьем. Предназначенные первоначально исключительно для бытовых целей, сжиженные газы в настоящее время являются топливом с очень широким диапазоном применения: отопление бытовых и коммунальных помещений, сушка, резка и сварка металлов, топливо для двигателей внутреннего сгорания, тракторов, 
автомобилей, тепловозов, судов и даже самолетов. Большое применение сжиженные газы получили и в сельском хозяйстве. Огромное значение имеют 
сжиженные газы как сырье для производства химических продуктов и синтетических материалов. Успешно и широко применяются сжиженные углеводородные газы для автономного газоснабжения населенных пунктов и промышленных объектов, далеко отстоящих от магистральных газопроводов и не имеющих 
плотной застройки. При этом капитальные и эксплуатационные расходы значительно меньше, чем при газоснабжении объектов трубопроводным сетевым 
природным газом. Хранение газов в сжиженном виде наиболее рентабельно, 
поскольку сжиженные газы занимают объем в 200–300 раз меньший, чем газ 
при нормальных условиях, и, соответственно, снижается расход металла на 
производство оборудования. 
7 

Согласно оперативной стратегии России намечено увеличение до 2030 года в 1,5 раза потребления СУГ, производство которых в 2022 году составило  
18 млн тонн. В настоящее время сжиженные углеводородные газы в России 
производятся на 145 технологических установках нефтегазоперерабатывающих 
заводов. Полученные сжиженные газы распределяются и используются с помощью следующей инфраструктуры: 140 кустовых и газонаполнительных 
станций, 200 газонаполнительных пунктов, 970 автомобильных газозаправочных станций, 4600 пунктов обмена баллонов, 11400 коммунально-бытовых 
предприятий, 3000 сельскохозяйственных объектов, 14000 населенных пунктов, 
1500000 квартир, 39000 резервуаров для газоснабжения жилых зданий, 4600 км 
наружных газопроводов. 
Рост производства и потребления сжиженных углеводородных газов, а 
также числа потребителей этих газов обусловил необходимость решения многих технических проблем, связанных с производством, транспортом, хранением, распределением и использованием этих газов. Одновременно это вызвало 
необходимость подготовки кадров для эксплуатации объектов сжиженных газов, основными представителями которых являются технологические установки 
производства СУГ, кустовые базы, газонаполнительные станции, автомобильные газозаправочные станции и системы автономного газоснабжения объектов 
сжиженными газами, поскольку они содержат все составляющие технологии и 
оборудования, транспорта, хранения и распределения СУГ: ж/д цистерны, автоцистерны, контейнеры-цистерны, трубопроводы, хранилища СУГ с наземными и подземными резервуарами, скользящие резервуары и баллоны, автоматизированные системы управления. 
Особое место в проблеме подготовки кадров для индустрии сжиженных 
углеводородных газов занимает вопрос профессионального обучения рабочих и 
мастеров – основных исполнителей обслуживания объектов СУГ. 
Кроме того, остро стоит вопрос подготовки населения России, которое 
пользуется бытовым СУГ – а это около 3 млн человек – к безопасной эксплуатации бытовых установок СУГ (баллонов, резервуаров, трубопроводов и установок). 
В настоящем учебном пособии освещаются вопросы производства, транспорта, хранения, распределения, использования сжиженных газов в качестве 
моторного топлива и для для автономного газоснабжения населенных пунктов 
и промышленных объектов, подготовки рабочих и мастеров для индустрии 
сжиженных углеводородных газов, а также подготовки населения к безопасной 
эксплуатации установок бытового сжиженного углеводородного газа (сжиженного пропана-бутана).  
 
 
 
8 

ГЛАВА 1 
УГЛЕВОДОРОДНЫЕ ГАЗЫ 
 
1.1. Углеводородный газ 
 
Любое вещество является химически сложной материей и состоит из частиц – молекул. 
Молекула есть наименьшая частица данного вещества, обладающая его 
химическими свойствами. 
Молекулы любого вещества отделены друг от друга промежутками и могут находиться в непрерывном движении. 
Между молекулами действуют силы взаимного притяжения и отталкивания, причем действие этих сил различно в зависимости от состояния вещества. 
Силы взаимного притяжения между молекулами становятся заметными 
при высоких давлениях и низких температурах, когда расстояние между молекулами уменьшается. 
Размеры молекул чрезвычайно малы. Молекулы не являются неделимыми 
веществами. Они могут распадаться на более мелкие частицы – атомы, представляющие наименьшие частицы химически простых веществ, входящих в 
состав молекул. Атомы могут делиться на еще более мелкие частицы – протоны, нейтроны, электроны и позитроны. 
Существует четыре агрегатных состояния вещества: твердое, жидкое, газовое, плазма. 
Агрегатные состояния вещества. Вследствие того, что частицы вещества 
взаимодействуют между собой, вещества имеют сложное строение. В зависимости от характера взаимодействия частиц, образующих вещество, различают 
четыре агрегатных состояния: твердое, жидкое, газообразное и плазменное. 
Если вещество находится при очень низкой температуре, частицы его 
обычно образуют правильную геометрическую структуру, в таком случае энергии связей частиц больше энергий тепловых колебаний, которые не нарушают 
образовавшуюся структуру, – вещество существует в твердом состоянии. 
При повышении температуры энергия тепловых колебаний частиц возрастает, и для каждого вещества имеется температура, начиная с которой энергия 
тепловых колебаний превышает энергию связей. Связи между частицами постоянно разрушаются и вновь образуются. Частицы могут совершать различные 
движения (колебательные, вращательные и т. д.), смещаясь относительно друг 
друга. Однако они еще остаются в контакте, хотя правильная геометрическая 
структура частиц нарушается – вещество существует в жидком состоянии. 
При дальнейшем повышении температуры тепловые колебания увеличиваются, в результате частицы становятся практически не связанными друг с 
другом. Вещество переходит в газообразное состояние. В «идеальном» газе 
частицы свободно перемещаются во всех направлениях. 
9 

Следовательно, при повышении температуры вещества переходят из упорядоченного состояния (твердое) в неупорядоченное состояние (газообразное); 
жидкое состояние является промежуточным. 
Четвертым состоянием вещества является плазма, которая представляет собой газ, состоящий из смеси нейтральных и ионизованных молекул и 
электронов. Изучением плазмы занимается специальная область химии – плазмохимия, однако в повседневной жизни все же намного больше приходится 
иметь дело с веществами в твердом, жидком и газообразном состояниях. 
Наиболее характерным свойством газов является их сжимаемость и способность расширяться. Газы не имеют собственной формы и расширяются до 
тех пор, пока не заполнят весь сосуд, принимая его форму. По той же причине 
газы не имеют собственного объема, объем газа определяется объемом сосуда, 
в котором он находится. Газ оказывает на стенки сосуда постоянное давление, 
одинаковое во всех направлениях. Характерным свойством газов является также то, что они способны смешиваться друг с другом в любых соотношениях. 
Жидкости. В жидком состоянии (при обычных условиях) могут находиться металлические (например, ртуть) или ковалентные соединения (вода, бензол, 
этиловый спирт и т. д.). Подобно газам, жидкости не имеют собственной формы 
и принимают форму того сосуда, в котором они находятся, однако, в отличие от 
газов, жидкости имеют вполне определенный собственный объем.  
Газ (газообразное состояние) (от нидерл. Gas) – агрегатное состояние вещества, характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его 
частицами (молекулами, атомами или ионами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках 
между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения. 
Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой фазы этого же вещества, обычно называется паром. 
Подобно жидкостям, газы обладают текучестью и сопротивляются деформации. В отличие от жидкостей газы не имеют фиксированного объёма и не образуют свободной поверхности, а стремятся заполнить весь доступный объём 
(например, сосуда). 
Газообразное состояние – самое распространённое состояние вещества Вселенной (межзвёздное вещество, туманности, звёзды, атмосферы планет и т. д.). 
По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны – от малоактивных инертных газов до взрывчатых газовых смесей. К газам иногда относят не 
только системы из атомов и молекул, но и системы из других частиц – фотонов, 
электронов, броуновских частиц, а также плазму.    
При нормальных условиях (760 мм рт. ст. и 0 °С) в 1 см3 газа находится 
1019 молекул, и среднее расстояние между ними составляет 10-6 см. 
Давление газа является результатом многочисленных ударов молекул газа 
по стенкам сосуда. При нормальных условиях и микроскопических размерах 
сосуда число ударов об 1 см2 поверхности составляет примерно 1024 в секунду. 
10