FAQ по природному газу (часто задаваемые вопросы)
Природный газ, находящийся в земле, содержит метан, этан, пропан, пентан, а также следы гексана и гептана. Газовые службы удаляют почти все, кроме метана, поэтому природный газ, поставляемый в ваш дом, будет гореть чисто.
Метан - это молекула, состоящая из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Его химическая формула - CH4.
Основными продуктами, выделяющимися при сгорании природного газа, являются углекислый газ и водяной пар. Уголь и нефть имеют более сложный химический состав, чем природный газ, поэтому при сгорании они выделяют в воздух целый ряд потенциально вредных химических веществ.
Природный газ обеспечивает около 34 % всей энергии, потребляемой в Соединенных Штатах.
(Источник: Управление энергетической информации США)
В США больше домов отапливается природным газом, чем электричеством.
Природный газ добывается в 33 штатах. Темно-синие штаты на этой карте показывают, где добывается большое количество природного газа. В средне-синих штатах добывается умеренное количество природного газа. А в светло-голубых штатах добывается совсем немного природного газа. В белых штатах природный газ не добывается вообще.
Природный газ встречается примерно в 50 странах. В 2020 году из недр земли было извлечено и переработано для использования около 3 854 миллиардов кубометров природного газа. Ниже приведена информация о том, сколько из этого объема было добыто в разных странах и регионах:
- Европа и Евразия 26,5%
- Соединенные Штаты 23,7%
- Ближний Восток 17,8%
- Страны Азиатско-Тихоокеанского региона 16,9%
- Африка 6%
- Канада 4,3%
- Центральная и Южная Америка 4%
- Мексика.8%
(Источник: BP Statistical Review of World Energy 2021)
В 2020 году в мире было использовано около 3 822 миллиардов кубометров природного газа. Ниже приведены данные о том, сколько из этого объема было использовано различными странами и регионами:
- Европа и Евразия 28,3%
- Соединенные Штаты 21,8%
- Страны Азиатско-Тихоокеанского региона 22,5%
- Ближний Восток 14,4%
- Африка 4%
- Центральная и Южная Америка 3,8%
- Канада 2,9%
- Мексика 2,3%
(Источник: BP Statistical Review of World Energy 2021)
Если добыча природного газа в мире будет продолжаться на том же уровне, что и в 2020 году, то известных мировых запасов газа хватит примерно на 49 лет.
(Источник: BP Statistical Review of World Energy 2021)
В 1970-х и 1980-х годах большинство электростанций работали на угле или атомной энергии. Но из-за экологических проблем к 1990-м годам около 60 % новых мощностей электростанций работали на природном газе. Поскольку это экологически чистое, конкурентоспособное по цене и эффективное топливо, использование природного газа для выработки электроэнергии резко возросло в последнее десятилетие.
(Источник: Американская газовая ассоциация)
Около 3 миллионов миль подземных трубопроводов доставляют природный газ примерно 77 миллионам потребителей в США.
(Источник: Американская газовая ассоциация)
Первое широкое применение газовой энергии в США произошло в 1816 году, когда газовые фонари осветили улицы Балтимора, штат Мэриленд.
В своем естественном состоянии природный газ не имеет запаха. Коммунальные компании добавляют в природный газ химический одорант под названием "меркаптан", чтобы утечки газа было легче заметить. Если у вас газовая плита, вы могли почувствовать запах тухлых яиц, когда погасла сигнальная лампочка.
Когда природный газ охлаждается до 260 градусов ниже нуля, он превращается из газа в жидкость. Жидкий природный газ занимает гораздо меньше места, чем природный газ, поэтому его легко транспортировать и удобно хранить. Шестьсот кубических футов природного газа превращаются всего в один кубический фут жидкого газа!
Умный скребок - это электронное устройство, которое можно использовать для проверки внутренних поверхностей газопроводов. Устройство перемещается по трубопроводу и передает изображения его внутренней поверхности, чтобы инспекторы могли определить, нуждается ли трубопровод в ремонте.
Природный газ движется по магистральным трубопроводам под высоким давлением со скоростью до 30 миль в час.
Автомобили, работающие на природном газе вместо бензина, называются автомобилями на природном газе (NGV). Сегодня на дорогах США насчитывается около 175 000 газомоторных автомобилей, а во всем мире - более 23 миллионов. Газомоторные автомобили - популярный вид транспорта, потому что они работают чище, чем другие автомобили. По сравнению с автомобилями, работающими на бензине или дизельном топливе, они производят гораздо меньше загрязняющих веществ и обходятся дешевле в обслуживании. Кроме того, природный газ стоит дешевле обычного бензина.
(Источник: NGVAmerica)
Природный газ называется "природным", потому что, когда этот вид газа был впервые обнаружен, его можно было использовать прямо из-под земли в его естественном состоянии, без какой-либо обработки. Сегодня газовые службы обрабатывают природный газ, удаляя из него воду, песок и другие соединения, чтобы при подаче газа в ваш дом он сгорал как можно чище и эффективнее. В естественном состоянии газ не имеет запаха. Поэтому газовые службы добавляют в газ безвредный, но вонючий химикат под названием меркаптан; этот запах помогает людям почувствовать утечку, которая в естественном состоянии газа не ощущается.
Зона истории
Китайцы открыли природный газ в 600 году до нашей эры, но только в 1950-х годах были построены газопроводы для широкого использования природного газа в США. Вот что произошло за это время.
600 Г. ДО Н.Э.
Первое зарегистрированное использование природного газа
Древние китайцы первыми обнаружили подземные залежи природного газа. В 600 году до н. э. Конфуций писал о колодцах глубиной 100 футов, дающих воду и природный газ вдоль тибетской границы. Китайцы подавали газ туда, где он был необходим, по длинным полым бамбуковым шестам.
100 AD
Первое использование природного газа в быту
Впервые природный газ был использован в быту в Персии (ныне Иран) примерно в первом веке нашей эры. Природный газ просачивался из-под земли и воспламенялся от молнии, образуя жаркое пламя, которое горело непрерывно, днем и ночью. Царь Персии решил воспользоваться этим "вечным огнем". Но вместо того чтобы подвести газ к своему дому, как мы делаем сегодня, он построил свою королевскую кухню рядом с пламенем.
1626
Использование природного газа в Америке
Использование природного газа было обнаружено в Америке еще в 1626 году, когда французские исследователи обнаружили коренных американцев, поджигающих газы, которые просачивались в озеро Эри и его окрестности.
1800s
Природный газ Уличное освещение
На протяжении большей части 1800-х годов природный газ использовался в качестве топлива для ламп. Трубопроводов для подведения газа к отдельным зданиям не было, поэтому большая часть газа шла на освещение городских улиц. После 1890-х годов города стали использовать электричество для освещения улиц, поэтому производители газа начали искать новые сферы применения своего продукта.
1821
Первая газовая скважина в США.
В 1821 году оружейник по имени Уильям Харт пробурил первую скважину для добычи природного газа в окрестностях города Фредония, штат Нью-Йорк, недалеко от озера Эри. Он углубился на 27 футов. (Сегодня скважины опускаются более чем на 30 000 футов!) Многие считают Харта "отцом природного газа" в Соединенных Штатах. В 1858 году он основал Fredonia Gas Light Company, первую в стране компанию по добыче природного газа.
1859
Первый газопровод в США.
В 1859 году полковник Эдвин Дрейк пробурил в Пенсильвании 69-футовую скважину, в которой были обнаружены природный газ и нефть. Позже был построен трубопровод длиной 5,5 мили и диаметром 2 дюйма, идущий от скважины до города Титусвилл. Многие считают этот первый газопровод началом газовой промышленности в нашей стране.
1885
Первые газовые горелки
Вы когда-нибудь слышали о горелке Бунзена? Роберт Бунзен был немецким ученым, который сделал популярной горелку, смешивающую воздух с природным газом, что позволило регулировать пламя природного газа. Это сделало использование природного газа для отопления зданий и приготовления пищи более удобным.
1940-е годы - настоящее время
Широкомасштабное строительство газопроводов
Усовершенствование металлов, технологий изготовления труб и сварки во время Второй мировой войны сделало строительство трубопроводов более экономически привлекательным. После войны страна начала строить свою трубопроводную сеть. В 1950-х и 1960-х годах по всей территории Соединенных Штатов были построены тысячи миль газопроводов. Сегодня эта межштатная трубопроводная система насчитывает более миллиона миль труб - столько, что хватит до Луны и обратно дважды.
Автомобили на природном газе
Автомобили, работающие на природном газе вместо бензина, называются автомобилями на природном газе (NGV). Сегодня на дорогах нашей страны насчитывается около 175 000 газомоторных автомобилей, а по всему миру - более 23 миллионов. Более 50 различных производителей выпускают газомоторные автомобили.
Сегодня многие легковые автомобили работают на природном газе, сжатом в специальных баллонах под высоким давлением, что позволяет вместить больший объем в меньшее пространство (так называемый сжатый природный газ, или КПГ). КПГ можно получить на специальных заправочных станциях.
Некоторые автомобили работают только на КПГ, а другие могут работать как на КПГ, так и на бензине; такие автомобили называются битопливными. Некоторые магистральные грузовики и транзитные автобусы работают на другой форме природного газа, называемой сжиженным природным газом, или СПГ, который получают путем охлаждения природного газа, чтобы сгустить его в жидкость.
Жидкая форма гораздо более плотная, чем природный газ или КПГ, а значит, в ней гораздо больше энергии на занимаемую площадь. Таким образом, в том же объеме пространства легкового или грузового автомобиля можно хранить больше энергии. Это означает, что СПГ подходит для больших грузовиков, которым нужно проехать большое расстояние, прежде чем они остановятся для пополнения запасов топлива.
Вот как работает газомоторное топливо:
- Газомоторные автомобили сжигают природный газ, который сжимается и хранится в баллонах.
- Когда двигатель запускается, природный газ поступает в топливопровод.
- Затем газ поступает в регулятор, где его давление снижается.
- Природный газ поступает в двигатель через систему впрыска топлива, где он соединяется с воздухом. Топливно-воздушная смесь регулируется таким образом, чтобы сгорание происходило наиболее эффективно и с минимальным количеством вредных выбросов.
- Природный газ сгорает в двигателе так же, как и бензин.
- Газомоторные автомобили можно заправить, подсоединив шланг на заправочной станции.
Газомоторное топливо - популярный вид транспорта, поскольку оно работает чище, чем другие автомобили. По сравнению с автомобилями, работающими на бензине или дизельном топливе, они производят гораздо меньше загрязняющих веществ и обходятся дешевле в обслуживании. Кроме того, природный газ стоит в среднем на треть меньше, чем обычный бензин. Резервуары, используемые для хранения природного газа, выдерживают аварии и нагрев гораздо лучше, чем большинство бензиновых резервуаров. В случае аварии природный газ рассеивается в воздухе, в то время как бензин скапливается на земле, создавая опасность пожара.
Карьера в сфере природного газа
Фотограмметристы
Эти ученые-картографы используют аэрофотоснимки для создания чертежей земной поверхности и недр. Они используют технологию Глобальной системы позиционирования (GPS), которая опирается на спутники, посылающие радиосигналы специальным приборам на поверхности Земли. Эти приборы, принимающие сигналы от нескольких спутников одновременно, помогают фотограмметристам составить максимально точную картину. Геофизические изыскания помогают фотограмметристам разрабатывать карты для определения местоположения месторождений природного газа.
Сейсмологи
Эти инженеры анализируют закономерности, возникающие при прохождении звуковых волн вглубь земли. То, как звуковые волны отражаются от поверхности земли, отражает горные породы, в которых может содержаться природный газ.
Инженеры-нефтяники
Эти инженеры ищут по всему миру резервуары, содержащие нефть или природный газ. После их обнаружения инженеры-нефтяники работают с геологи и другие специалисты изучают геологическое строение и свойства породы, содержащей пласт, определяют методы бурения и контролируют буровые и добычные операции. Они проектируют оборудование и процессы для достижения максимально рентабельного извлечения нефти и природного газа. Инженеры-нефтяники в значительной степени полагаются на компьютерные модели для моделирования последствий различных вариантов бурения.
Роторные дрели
Бригады вращательного бурения обычно состоит из четырех-пяти рабочих, которые управляют крупной техникой, задействованной в бурении скважин для добычи природного газа. Роторные бурильные машины руководить бригадой и управлять оборудованием, контролирующим скорость и давление бурения. Помощники бурильщика направляйте нижние концы труб в отверстия скважин и соединяйте трубные соединения и буровые долота. Машинисты роторной установки отвечают за двигатели, обеспечивающие энергию для бурения и подъема. Машинисты буровых установок Работают на небольших платформах, расположенных высоко на буровых установках, и помогают спускать трубы в скважины и управлять насосами, которые циркулируют буровой раствор по трубам.
Рабочие по переработке природного газа
Большинство работников, занятых на переработке природного газа, являются операторами оборудования. Устьевые насосы управлять электронасосами и вспомогательным оборудованием для получения потока нефти или природного газа из скважин на нефтяных месторождениях. Газоочистители как правило, автоматически управляемые очистные установки, которые удаляют воду и другие примеси из природного газа. Машинисты газовых компрессорных и газоперекачивающих станций Работают с компрессорами, приводимыми в действие паром, газом, электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Они передают, сжимают или восстанавливают газы, такие как бутан, азот, водород и природный газ. Операторы газовых установок управляют оборудованием для сжижения газа, эксплуатируют компрессоры для регулирования давления газа в магистральных трубопроводах, координируют закачку и отбор газа на месторождениях.
Рабочие по обслуживанию
Многие сотрудники крупных заводов по переработке природного газа.сварщики, электрики, ремонтники приборов и разнорабочиенапример, для выполнения работ по техническому обслуживанию. В отличие от этого, многие небольшие заводы автоматизированы и периодически проверяются рабочими по техническому обслуживанию или операторами, либо контролируются приборами, которые предупреждают операторов о возникновении неполадок. На неавтоматизированных заводах работники обычно сочетают в себе навыки и операторов, и ремонтников. Диспетчеры газовой службы следят за состоянием газопроводов и направляют грузовики и бригады для устранения аварийных ситуаций.
Техники по отопительному оборудованию
Эти работники устанавливают системы отопления, следуя чертежам или другим спецификациям. После установки оборудования они монтируют линии подачи топлива и воды, воздушные каналы и вентиляционные отверстия, насосы и другие компоненты. Они могут подключить электропроводку и элементы управления, а также проверить правильность работы устройства. Чтобы убедиться в правильном функционировании системы, установщики печей часто используют оборудование для проверки горения, такое как тестеры углекислого газа, угарного газа и кислорода. После установки печи специалисты по отопительному оборудованию часто проводят плановое техническое обслуживание и ремонт для поддержания эффективной работы системы.
Техники по ремонту газовых приборов
Эти специалисты визуально осматривают приборы и проверяют их на наличие необычных шумов, чрезмерной вибрации, утечек жидкости или незакрепленных деталей, чтобы определить, почему они не работают должным образом. Для диагностики особо сложных проблем они используют сервисные руководства, справочники по устранению неисправностей и опыт. Они разбирают прибор, чтобы осмотреть его внутренние детали на предмет признаков износа или коррозии. Ремонтники следуют электрическим схемам и используют тестовые приборы для проверки электрических систем на наличие коротких замыканий и неисправных соединений. После выявления проблем они заменяют или ремонтируют неисправные ремни, двигатели, нагревательные элементы, переключатели, шестерни и другие детали. При необходимости они подтягивают, выравнивают, чистят и смазывают детали. Ремонтники используют обычные ручные инструменты, включая отвертки, гаечные ключи, напильники и плоскогубцы, а также паяльные пистолеты и специальные инструменты, предназначенные для конкретных приборов. При ремонте приборов с электронными деталями они могут заменять печатные платы или другие электронные компоненты.
Большая часть этой информации взята из справочника Министерства труда США Occupational Outlook Handbook, доступ к которому можно получить на сайте www.bls.gov/ooh.
