Энергетика. Газообразное топливо

Биогаз

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

5. Аккумулирование газа

5.2. Правовые вопросы

Какие законоположения и инструкции следует учитывать при сооружении газгольдера? Источником опасности могут служить и газ и сам газгольдер.

Опасность со стороны таза (газовый состав)

Метан, входящий в состав биогаза, практически не ядовит. Он легче воздуха, легко воспламеняется и образует с воздухом (б...15% метана) или кислородом взрывчатую смесь. В случае утечки при наличии соответствующей вентиляции газ улетучивается без каких-либо опасных последствий. Небольшие примеси воздуха не опасны; на практике регулируемое примешивание -воздуха применяется даже при использовании природного газа и пропана Ц136] (для доведения до определенной теплоты сгорания). Если H2S и представляет опасность для здоровья людей, то он встречается лишь в виде следов, причем легко обнаруживается по неприятному запаху. Поскольку H2S тяжелее воздуха, необходимо обращать внимание на то, чтобы при утечках этот газ не смог скапливаться в углублениях (контрольных шахтах). При высокой концентрации он притупляет восприятие запаха нервными волокнами, что затрудняет его обнаружение и может привести к смертельным отравлениям.

Из-за коррозионного действия H2S нужно удалять из биогаза перед его применением. H2S способствует также коррозионному растрескиванию стальных резервуаров. С02, входящий в состав биогаза, тоже может скапливаться в глубоких выемках при наличии неплотностей в газгольдере и системе коммуникаций; так как он тяжелее воздуха, вызывает опасность удушья.

Возможную опасность представляет собой взрыв газов. Поэтому необходимо предотвращать появление в системе взрывчатой газовоздушной смеси.

Пропан и природный газ, а также биогаз в отличие от водорода и окиси углерода образуют с воздухом взрывчатую смесь только в очень узких границах. Следовательно, можно без всякого риска допускать большие —более 25% — добавки воздуха. Естетственно, что при этом уменьшается теплота сгорания.

Опасность взрыва газголвдсра  (в результате избыточного давления)

Если газ, находящийся под избыточным давлением, внезапно расширяется (например, в случае дефекта оболочки),— это всегда  чревато  опасностью.  Поэтому необходимо очень внимательно относиться к выполнению инструкций, относящихся к сосудам высокого давления. Для резервуаров низкого давления опасность взрыва чрезвычайно мала. Например, специально в правила техники безопасности при обращении с сосудами, находящимися под давлением (VBG 17), не включены инструкции, касающиеся резервуаров низкого давления для горючих газов, которые служат для бытовых нужд; биогазовые газгольдеры тоже не подходят ни к одному из рассматриваемых там трех классов таких сосудов. Таким образом, правильно следовало бы говорить не биогазовый сосуд, а только биогазовый газгольдер.

С точки зрения применения газа в сельскохозяйственном производстве к биогазовому газгольдеру можно предъявить не слишком обременительное требование: сохранение постоянного минимального давления. Слишком большое предварительное давление можно в каждом отдельном случае регулировать с помощью редукционного клапана. Минимальное рабочее давление должно быть в пределах 0,7... 1,0 кПа, чтобы газовые приборы могли работать бесперебойно. Поскольку бактерии производят биогаз независимо от давления в системе, давление газа в газгольдере без дополнительного сжатия может достигать нескольких десятых мегапаскаля

Между реактором, газгольдером и потребителями размещается следующая дополнительная аппаратура: устройство для защиты от обратного удара пламени в виде гравийного фильтра; газоосушитель (для удаления влаги); десульфитатор (для удаления H2S) и в отдельных случаях редукционный клапан.

В принципе биогазовая установка, принадлежащая сельскохозяйственному предприятию, относится прежде всего к компетенции Сельскохозяйственного общества страхователей ФРГ. В правилах по технике безопасности, изданных этим обществом, биогазовые установки рассматриваются в разделе 5 (см. приложение 2). Хотя эти регламентации были разработаны еще в 50-е годы, они действительны и сегодня. Чтобы упростить или изменить их, требуется запрос на' имя руководства Сельскохозяйственного общества страхователей ФРГ в Касселе, которое должно будет решить вопрос через свой Совет по технике безопасности. Но в любом случае при этом исходят из уже действующих регламентации аналогичных профессиональных союзов и организаций, таких, как Профессиональное объединение газо- и водо-снабжающих предприятий; Германский союз специалистов по газо- и водоснабжению; Главный союз ремесленных профессиональных обществ; Профессиональное общество химической промышленности; Федеральное общество муниципальных страхователей от несчастных случаев (BAGUV), в ведении которых находятся установки для очистки городских стоков.

Большинство профессиональных обществ применяет для случаев, представляющих общий интерес, одни и те же конкретные регламентации, согласованные в результате обсуждения.

Прежде всего — это правила для предупреждения несчастных случаев: «Газовые предприятия» (VBG 652) —в настоящее время перерабатывается — и «Газы» (VBG61).

Обе эти инструкции не ориентируются на такие особые случаи, как «Получение биогаза» или «Получение газа в результате брожения». Только в разрабатываемой в настоящее время инструкции № 175 BAGUV («Правила техники безопасности для установок по очистке сточных вод — сооружение и оснащение оборудованием») говорится о специальных установках для получения газа, так что эти регламентации можно использовать для ориентировки. Особенно необходимо отметить следующие пункты упомянутой инструкции:

1.         В качестве авторитетных регламентации в отношении технических вопросов действуют «Правила безопасности при получении газа» Федерального союза специалистов по газо- и водоснабжению (DVGW), а также соответствующие стандарты DIN.

2.         Описание устройств для защиты от обратного удара пламени, устанавливаемых между реактором и газгольдером, а также между потребителями и газгольдером.

3.         В отличие от регламентации (DVGW), касающихся получения газа, и стандартов DIN в установках для очистки сточных вод разрешается использовать также  пластмассовые  трубы   (из  твердого этилена  или

ударопрочного поливинилхлорида) для газопроводов.

4.         Применение мощных десульфитаторов. В случае

слишком высокого содержания серы возникает опас

ность самовоспламенения при регенерации.

5.         Эффективная вентиляция всех помещений.

6.         Защита установок от опасности взрыва. Естественно, необходимо учитывать также все законы и предписания, действующие в ФРГ (например, основные положения по предотвращению взрывов и закон о правилах безопасности при обращении с машинами), которые страховые органы используют как основу при составлении своих инструкций по технике безопасности. В инструкции по технике безопасности, изданной Обществом сельскохозяйственных страхователей, требования не преувеличены. В ней можно отметить следующие пункты

—        действительно только для резервуаров вместимостью до 100 м3;

—        сооружение — по общепринятым техническим правилам. Это означает, например, использование вышеупомянутых «Правил безопасности при получении газа» (DVGW). Уточнять сферу применения этих правил в каждом отдельном случае должно Общество сельскохозяйственных страхователей. До настоящего времени это было невозможно;

—        строительство и монтаж выполняет специализированная фирма. Естественно, что подводку газа к потребителю должна производить зарекомендовавшая себя фирма. Однако еще не удалось установить, допустимо ли, например, в данном случае использование пластмассовых трубопроводов, как это разрешается в установках для очистки городских стоков (хотя при других видах общественного газоснабжения их не применяют);

—        вентиляционные установки;

—        безопасные лампы, применяемые в подземных горных разработках;

—безопасные расстояния от мест получения газа, а также запрещение курения вблизи от них;

—        электропроводка, соответствующая взрывоопасным видам производства;

—        точные инструкции по эксплуатации.

В соответствии с инструкциями Общества сельскохозяйственных страхователей на биогазовые реакторы вместимостью свыше 100 м3 распространяются регламентации Федерального союза специалистов по газо- и водоснабжению, например, применяется также предписание № 61   «Газы». Для газовых резервуаров    низкого давления вместимостью более 500 м3 и при рабочем давлении 5 кПа действительны регламентации DVGW G 430, «Предписания по монтажу и эксплуатации газовых резервуаров низкого давления» и G 431 «Предписания по изготовлению газовых резервуаров низкого давления». Однако все эти регламентации не распространяются на простейшие газгольдеры из пластика или емкости из пленки.

В правилах по технике безопасности, изданных Обществом сельскохозяйственных страхователей, отсутствует пункт, запрещающий применение простейших надувных газгольдеров (см.  23). Простое защитное ограждение, препятствующее механическим повреждениям, представляется само собой разумеющимся. Наличие крыши можно считать необязательным требованием. Желательно бы иметь официальное разрешение на использование малых газгольдеров номинальной вместимостью около 25 м3 и стоимостью 300 марок ФРГ за 1 м3. До настоящего времени считалась обычной вместимость газгольдера, равная 0,8...1,5% от ежесуточного выхода газа [79]. При благоприятных условиях эта величина может быть уменьшена (но не в тех случаях, когда несколько реакторов используются попеременно в одной технологической схеме), при неблагоприятных—очевидно, должна быть увеличена.

В соответствии с § 24 Промышленного устава не нужно оформлять официальные документы на сооружение биогазовых установок в хозяйствах. Но для их возведения требуется официальное разрешение строительных властей.