Опасные свойства природного газа
Cтраница 2
Нижним пределом взрываемости называется наименьшая концентрация паров или газов в воздухе, при которой возможен взрыв смеси. Верхним пределом взрываемости называется наибольшая концентрация паров или газов в воздухе, при которой возможен взрыв смеси.
Нижним пределом взрываемости является то наименьшее содержание данного газа в смеси с воздухом, которое достаточно для образования взрыва.
Нижним пределом взрываемости является то наименьшее содержание данного газа в смеси с воздухом, которое достаточно для образования взрыва. Верхним пределом взрываемости является то наибольшее содержание данного газа в смеси с воздухом, выше которого взрывае-мость не наблюдается.
Нижним пределом взрываемости называется то минимальное содержание газа в воздухе, которое способно при воспламенении дать взрыв. Верхним пределом взрываемости называется то максимальное количество газа, которое может еще содержаться в воздухе при воспламенении и взрыве. При больших количествах газа в смеси с воздухом эта смесь уже не взрывоопасна.
Нижним пределом взрываемости называется минимальное содержание ерючего газа или паров в смеси с воздухом, при котором происходит взрыв.
Нижним пределом взрываемости газа называют наименьшее содержание его в смеси с воздухом (от 3 до 6 %), при котором возможен взрыв; под верхним пределом взрываемости понимают наибольшее содержание газа в смеси с воздухом (от 12 до 16 %), при котором эта смесь не взрывается и не горит, но при дополнительном подводе воздуха может воспламениться и гореть.
Нижним пределом взрываемости пыли называется наименьшее количество взвешенной в воздухе пыли (г), содержащейся в 1 м3 воздуха.
Если нижний предел взрываемости горючей пыли или волокон превышает указанное значение, то такие пыли и волокна относятся к пожароопасным.
Вычислить нижний предел взрываемости природного газа следующего состава (в объемн.
Значения нижних пределов взрываемости различных видов пыли изменяются в зависимости от ее влажности, дисперсности, содержания лету-i чих, зольности, температуры и тепловой мощности источника воспламенения и других факторов.
Значения нижних пределов взрываемости различных видов пыли изменяются в зависимости от ее влажности, дисперсности, содержания летучих, зольности, температуры и тепловой мощности источника воспламенения и других факторов.
Значения нижних пределов Взрываемости различных видов пыли изменяются в зависимости от ее влажности, дисперсности, содержания летучих, зольности, температуры и тепловой мощности источника воспламенения и других факторов.
В нижнем пределе взрываемости воспламенение газопаровоздушной смеси не происходит из-за недостатка горючего, а в верхнем пределе - из-за недостатка кислорода.
В нижнем пределе взрываемости воспламенение газо, паро -, пылевоздушной смесей не происходит из-за недостатка горючего, а при верхнем пределе из-за недостатка кислорода.
Методы расчета нижних пределов взрываемости, предложенные различными авторами 4, не применялись для определения влияния начальной температуры на пределы взрываемости. Экспериментальное определение влияния температуры на пределы взрываемости затруднено из-за отсутствия надежной и простой методики. Микус и Таранчевский 6 описали прибор для определения пределов взрываемости паров, который при соответствующем изменении может быть использован для определения влияния температуры на пределы взрываемости. Однако небольшие размеры рабочего сосуда значительно затрудняют методику определения пределов взрываемости.
ПРЕИМУЩЕСТВА: Отсутствие золы, шлака, выброса твердых частиц в атмосферу, меньше токсичных выбросов, высокая теплота сгорания, удобство транспортировки и сгорания, облегчение труда обслуживающего персонала котельной, большое КПД, улучшение санитарно – гигиенической обстановки в котельной и вокруг нее.
НЕДОСТАТКИ: Взрывоопасность смеси, способность оказывать наркотическое и удушающее действие на человека, способность вытекать через неплотности в соединениях, при неполном сгорании образуется угарный газ.
2 Способы обнаружения утечек газа
А) Визуальный – по внешним признакам:
Запах – газ одорирован
Вспенивание мыльной эмульсии
Звук – на среднем и высоком давлении газ выходит с шипением
Наледь или снежная шуба
Желтая трава летом и бурый снег зимой – при утечке из подземных резервуаров
Пузырьки на поверхности водоемов, которые при поджигании горят
Б) Приборный:
Газоанализаторы – это приборы, определяющие концентрацию определенного газа.
Газоиндикаторы – это приборы, констатирующие факт загазованности и реагируют на любой газ.
Течеискатели
Датчики загазованности
Высокочувствительные газоиндикаторы
Все приборы должны подвергаться государственной поверке каждые 6 месяцев.
Определять утечку газа открытым огнем категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ!!!
5 Оказание первой помощи пострадавшему от удушья природным газом
Вынести пострадавшего на свежий воздух
В случае отсутствия сознания и пульса на сонной артерии – приступить к комплексу реанимации
С влучае потери сознания более 4 минут – перевернуть на живот и приложить холод к голове
Во всех случаях вызвать скорую помощь
Билет №2
1 Физико-химические свойства природного газа
Природный газ не имеет цвета, запаха, вкуса, для запаха добавляют одорант 16 грамм на 1000м 3 .
Природный газ состоит из: метан СН 4 - 96-98%., пропан С 3 Н 8 – 1-3%, бутан С 4 Н 10 – 1-3%
Природный газ по сравнению с другими видами топлива имеет ПРЕИМУЩЕСТВА: Отсутствие золы, шлака, выброса твердых частиц в атмосферу, меньше токсичных выбросов, высокая теплота сгорания, удобство транспортировки и сгорания, облегчение труда обслуживающего персонала котельной, большое КПД, улучшение санитарно – гигиенической обстановки в котельной и вокруг нее.
2 Типы соединений газопроводов
Сварные соединения относятся к числу ответственных элементов сооружения и требуют контроля. Проверка должна осуществляться строительно-монтажной организацией и контролироваться техническим надзором заказчика и предприятием газового хозяйства.
Разборные соединения следует устанавливать в местах, доступных для осмотра, а так же для монтажных и ремонтных работ. Вся газопроводная система линий располагается в лотках, перекрытых съемными, не дающими искр щитами.
Фланцевые соединения газопроводов с аппаратами, компенсаторами и др, должны иметь точеную поверхность с уплотняющими рискам для прокладок.
Все соединения стальных труб газопроводов следует выполнять с помощью сварки. Резьбовые и фланцевые соединения могут применяться только в местах установки запорной арматуры, контрольно – измерительных приборов, регуляторов давления и др оборудования. Эти соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и производства ремонтов. Все газовые приборы и газогорелочные устройства следует присоединять к газопроводам жествим соединением.
Мы часто слышим и говорим о взрывоопасности природного газа, однако многие не до конца понимают сам механизм образования взрыва (воспламенения), так что давайте попробуем разобраться.
Для начала определимся с используемыми терминами.
Природный газ
- газообразная смесь, состоящая из метана и более тяжелых углеводородов, азота, диоксида углерода, водяных паров, серосодержащих соединений, инертных газов. Примечания:
1 Метан является основным компонентом природного газа.
2 Природный газ обычно содержит также следовые количества других компонентов. (ГОСТ Р 53521-2009 Переработка природного газа. Термины и определения от 14.12.2009).
Взрывоопасная газовая смесь
- смесь горючих газов или паров с воздухом при нормальных атмосферных условиях, у которой при воспламенении горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси.
Примечание - Несмотря на то, что смесь, концентрация которой превышает верхний концентрационный предел воспламенения не является взрывоопасной газовой смесью, она может стать таковой. В ряде случаев рекомендуется рассматривать ее как взрывоопасную, в частности, при классификации зон (ГОСТ 30852.9-2002 (МЭК 60079-10:1995) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон от 29.11.2012).
Сам по себе природный газ, не смешанный с воздухом, взорваться не может. Опасными являются газовоздушные смеси при определенных соотношениях в них природного газа и воздуха.
В Российской Федерации концентрационные пределы воспламенения (по метану) в смеси с воздухом в объемных процентах: нижний - 4,4, верхний - 17,0, температура самовоспламенения (по метану) - 537°С (ГОСТ 5542-2014 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия от 09.10.2014).
Пределы воспламенения смесей горючих газов с воздухом различны и зависят от химического свойства газов. Для природного газа конкретного состава показатели пожаровзрывоопасности определяют по ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения (с Изменением N 1) от 12.12.1989.
Обратите также внимание, что в соответствии указанными ГОСТами привычное понятие «взрывопожароопасность» () звучит иначе – «пожаровзрывоопасность».
Так вот, при содержании газа (метана) в газовоздушной смеси менее 4,4 % горение возможно только в поверхностном слое вблизи постороннего открытого огня, в связи с тем, что количество тепла, выделяющегося при горении такого обедненного газа, недостаточно для подогрева последующего слоя газа до температуры воспламенения: пламя в такой смеси не распространяется - при отдалении постороннего источника тепла горение прерывается.
Аналогично при содержании газа (метана) по объему более 17 % его горение требует постоянного подвода к смеси дополнительного воздуха. Впрочем, в обоих случаях газовоздушная смесь будет гореть при всех соотношениях газа и воздуха, если прогреть ее до температуры воспламенения газа.
Таким образом, взрыв газовоздушной смеси происходит, когда одновременно воспламеняется значительный объем смеси. Из-за мгновенного выделения большого количества тепла и расширения продуктов сгорания давление в объеме резко возрастет.
Ну и напоследок разберемся с основными причинами образования взрывных газовоздушных смесей - таковыми являются утечка газа из систем газоснабжения и отдельных ее элементов (неплотность закрытия арматуры, износ сальниковых уплотнений, разрывы швов газопроводов, негерметичность резьбовых соединений и т. д.), а также несовершенная вентиляция помещений, топки и газоходов котлов и печей, подвальных помещений и различных колодцев подземных коммуникаций.
Токсичность. Опасным свойством природных газов является их токсичность, зависящая от состава газов, способности их при соединении с воздухом образовывать взрывоопасные смеси, воспламеняющиеся от э лектрической искры, пламени и других источников огня.
Чистые метан и этан не ядовиты, но при недостатке кислорода в воздухе вызывают удушье.
Взрываемость. Природные газы при соединении с кислородом и воздухом образуют горючую смесь, которая при наличии источника огня (пламени, искры, раскаленных предметов) может взрываться с большой силой. Температура воспламенения природных газов тем меньше, чем выше молекулярная масса.
Сила взрыва возрастает пропорционально давлению газовоздушной смеси.
Природные газы могут взрываться лишь при определенных пределах концентрации газа в газовоздушной смеси: от некоторого минимума (низший предел взрываемости) до некоторого максимума (высший предел взрываемости).
Низший предел взрываемости газа соответствует такому содержанию газа в газовоздушной смеси, при котором дальнейшее уменьшение его делает смесь невзрываемой.
Низший предел характеризуется количеством газа, достаточным для нормального протекания реакции горения.
Высший предел взрываемости соответствует такому содержанию газа в газовоздушной смеси, при котором дальнейшее его увеличение делает смесь невзрываемой. Высший предел характеризуется содержанием воздуха (кислорода), недостаточным для нормального протекания реакции горения.
С повышением давления смеси значительно возрастают пределы ее взрываемости. При содержании инертных газов (азот и др.) пределы воспламеняемости смесей также возрастают.
Горение и взрыв однотипные химические процессы, но резко отличающиеся по интенсивности протекающей реакции. При взрыве реакция в замкнутом пространстве (без доступа воздуха к очагу воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси) происходит очень быстро.
Скорость распространения детонационной волны горения при взрыве (9003000 м/с) в несколько раз превышает скорость звука в воздухе при комнатной температуре.
Сила взрыва максимальна, когда содержание воздуха в смеси приближается к количеству, теоретически необходимому для полного сгорания.
При концентрации газа в воздухе в пределах воспламенения и при наличии источника воспламенения произойдет взрыв; если же газа в воздухе меньше нижнего предела или больше верхнего предела воспламенения, то смесь не способна взорваться. Струя газовой смеси с концентрацией газа выше верхнего предела воспламенения, поступая в объем воздуха и смешиваясь с ним, сгорает спокойным пламенем. Скорость распространения фронта волны горения при атмосферном давлении составляет около 0,32,4 м/с. Нижнее значение скоростей для природных газов, верхнее для водорода.
Детонационные свойства углеводородов парафинного ряда. Детонационные свойства проявляются от метана до гексана, октановое число которых зависит как от молекулярной массы, так и то строения самих молекул. Чем меньше молекулярная масса углеводорода, тем меньше его детонационные свойства, тем выше его октановое число.
Пользовательского поиска
Когда взрывоопасен природный газ?
В чистом виде природный газ, не смешанный с воздухом, не взрывается. Опасны газовоздушные смеси при определенных соотношениях содержания в них газа и воздуха.
Например, природные газы взрывоопасны при объемном содержании в смеси с воздухом от 5-6 до 14-15% газа.
Указанные величины являются и пределами воспламенения газовой смеси. При содержании газа в газовоздушной смеси меньше 5% горение возможно только в поверхностном слое вблизи постороннего открытого огня, так как количество тепла, выделяющегося при горении такого обедненного газа, недостаточно для подогрева последующего слоя газа до температуры воспламенения: пламя в такой смеси не распространяется - при отдалении постороннего источника тепла горение прерывается.
Аналогично при содержании газа по объему более 15% его горение требует постоянного подвода к смеси дополнительного воздуха. Впрочем, в обоих случаях газовоздушная смесь будет гореть при всех соотношениях газа и воздуха, если прогреть ее до температуры воспламенения газа (около 800° С).
Взрыв газовоздушной смеси происходит, когда одновременно воспламеняется значительный объем смеси. Из-за мгновенного выделения большого количества тепла и расширения продуктов сгорания давление в объеме резко возрастет.
Например, пропуск в топку газа через неплотную арматуру, не замеченный персоналом, может при внесении в топку зажженного запальника вызвать взрыв и разрушение топки и газоходов котла.
Проведенная вентиляция топки может не предупредить взрыва, если после нее и до растопки оказалось достаточно времени для повторного образования взрывоопасной смеси из-за тех же неплотностей арматуры. Поэтому перед каждой горелкой устанавливают не менее двух запорных вентилей или задвижек.
