X
تبلیغات
در باره گاز طبیعی ایران

در باره گاز طبیعی ایران

شناخت گاز طبيعي

شناخت گاز طبيعي

امنيت = دانش+ دقت

تركيبات گاز طبيعي : گاز طبيعي كه بيشتر از گاز متان (ch4)تشكيل ميشود مانند هر ماده ديگر داراي ده ها خصوصيت فيزيكي و شيميائي است  اما از آنجا كه بحث ما در زمينه ايمني است لذا در اينجا فقط به آن دسته از خواص گاز طبيعي ميپردازيم كه از نظر ايمني اهميت بيشتري دارند.

ساير اجزاء تشكيل دهنده گاز طبيعي ، شامل گازهاي اتان ، پروپان، بوتان و ئيدرو كربورها ي سنگين تر ميباشند. در اين ميان گاز اتان برخي از ميدانهادر صد قابل ملاحظه اي ( تا حدود 10%يا كمي بالاتر)را تشكيل ميدهد. حال آنكه گاز هاي سنگين تر اجزاي بسيار كوچكي را در تركيب گاز طبيعي شامل ميشوند همچنين عناصري از قبيل H2S،CO2،N2 نيز همراه گاز طبيعي يافت ميشوند و بالاخره آب كه هميشه با گاز طبيعي استخراج شده از مخازن همراه است. در پالايشگاه و واحدهاي نم زدائي ، تركيبهاي مزاحم كه سبب پائين آوردن ارزش حرارتي گاز شده و مشكلاتي در انتقال و مصرف گاز بوجود ميآورند، از گاز طبيعي تفكيك و سپس به خطوط انتقال تحويل ميشود.

 

چگالي گاز طبيعي:

چگالي گاز متان 55 صدم است ، ولي با توجه به تركيبات سنگينتر همراه گاز طبيعي ، چگالي آن ميتواند به  حدود 65صدم نيز برسد. بنا بر اين گاز طبيعي از هوا سبكتر بوده و در صورت نشت از خطوط لوله و يا ساير اجزاء شبكه گاز  و يا لوله كشي وسائل گاز سوز در منازل بسمت بالا حركت ميكند و در مكانهاي مسقف قسمت زيادي از گاز نشت شده در زير سقف تجمع ميكند.

اما سبكتر بودن گاز طبيعي با عث نميشود كه همه گاز نشت يافته از يك محل بسمت بالا برود بلكه بخشي از گاز نيز ، بويژه در صورتي كه عناصر تشكيل دهنده هوا با آن اختلاط كامل پيدا كنند ، بهمراه هوا به اطراف نيز پراكنده ميشود . و چون غلظتهاي پائين گاز در هوا خطرناكتر است قابليت انفجار در اطراف محل نشت نيز وجود دارد .

 

سوختن گاز طبيعي:  

گاز طبيعي در صورتي كه بطور كامل خشك و فاقد مواد زائد باشد و هواي كافي به آن برسد ، با شعله آبي ميسوزد

ودر غير اينصورت شعله هاي قرمز ، نارنجي ،زرد يا سبز حاصل خواهد شد.

 

ارزش حرارتي گاز طبيعي:

هر متر مكعب گاز طبيعي بصورت متوسط ده هزار كيلو كالري ارزش حرارتي دارد ، امّا اين مقدار اسمي است و ارزش حرارتي دقيق گاز طبيعي هر ميدان گازي ، تابع تركيبات آن بوده و بطور كلي هر چه درصد متان در گاز طبيعي بيشتر باشد ارزش حرارتي آن پائين تر است .

 

قابليت اشتعال گاز طبيعي

قابليت اشتعال گاز طبيعي فقط در محدوده خاصي از نسبتهاي اختلاط با هوا اتفاق مي افتد كه اين محدوده را محدوده «قابليت اشتعال »مينامند مرز پائين اين محدوده را اشتعالL.E .L  و مقدار بالاي اين محدوده را ، حد بالاي اشتعال L.H .L مينامند.

حد پائين اشتعال گاز طبيعي 5 درصد و حد بالاي آن 15 درصد ميباشد . بهترين حالت براي اشتعال گاز طبيعي نسبت 10 درصد گاز با هواست كه همان نسبتي است در فرمول تركيب متان و اكسيژن (هوا) ديده ميشود .

CH4+2O2 = CO2+2H2O+ 10000 Kcal/m3                                                      

همانطور كه واكنش فوق نشان ميدهد يك حجم متان براي سوخت كامل نياز به 2 حجم اكسيژن دارد و با توجه به اينكه يك حجم اكسيژن تا حدودي در 5 حجم هوا موجود است . بنا بر اين ميتوان گفت كه يك حجم متان نياز به 10حجم هوا دارد كه تا حدودي همان نسبت يك به 10 و يا ده درصد است .

البته براي سوختن كامل نياز به 20 الي 30 درصد هواي اضافي داريم ولي در انفجارها هر چه به نسبت 10 درصد گاز در هوا نزديك تر باشيم انرژي حاصل از انفجار بيشتر است .

جدول فوق حد بالا و پائين اشتعال اجزاء گاز طبيعي را نشان ميدهد .

گاز

فرمول ملكولي

چگالي نسبت به هوا

چگالي مايع

حدود اشتعال درصد

دماي احتراق(co)

دماي شعله(co)

%پائين

%بالا

متان

Ch4

55%

25%

5

15

595

1875

اتان

C2h6

04/1

4/0

3

5/12

515

1895

پروپان

C3h8

56/1

51%

2

5/9

470

1925

بوتان

C4h10

05/2

58%

9/1

4/8

365

1900

در صورتي كه نسبت هاي مخلوط گاز و هوا براي اشتعال مناسب باشد در دماي  co 590 خود بخود

مشتعل ميشود و اين دما را دماي احتراق يا دماي خود احتراقي گاز طبيعي مينامند.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علي اكبرصحی  | 

فعل و انفعالات زنجيره اي گاز متان

فعل و انفعالات زنجيره اي گاز متان

اگرچه تركيب متان و هوا (اكسيژن) به صورت فرمول ساده اي نشان داده مي شود، اما در حقيقت مجموعه اي از فعل و انفعالات پياپي و زنجيروار اتفاق مي افتد تا اين فرآيند كامل شود. اين فعل و انفعالات به شرح زير هستند.

1) CH4 + OH S H2O + CH3

2) CH3 + O2 S OH + HCHO

3) OH + HCHO S H2O + CHO

4) CHO + O2 S CO + HO2

5) CHO + O2 + M S CHO3 + M

6) CHO3 + HCHO S2CO + H2O + OH

OH از تركيب HCHO (فرم آلدئيد) با اكسيژن به دست مي آيد.

ـ فرم آلدئيد از تجزيه متان در دماي احتراق و توليد بنيان هاي آزاد و اكسيد شدن بنيان ها به دست مي آيد.

ـ از فرمول (6) OH لازم براي واكنش (1) تأمين و زنجيره فعل و انفعالات ادامه مي يابد.

سوخت ناقص

همان گونه كه از فعل و انفعالات بالا ملاحظه مي شود محصول اصلي احتراق متان CO (منوكسيد كربن) مي باشد كه بسيار خطرناك و سمي است، اما در دماي بالاي شعله، منواكسيدكربن با اكسيژن موجود تركيب و توليد دي اكسيدكربن مي نمايد. حال اگر هواي كافي در دسترس نباشد و شعله به صورت كامل و يكنواخت تشكيل نشده و در بعضي از نقاط دما پايين باشد، منواكسيد كربن فرصت اكسيد شدن و تبديل به دي اكسيد كربن را پيدا نمي كند و آزاد مي شود. نرسيدن اكسيژن كافي به شعله يا عدم تهويه كافي و وجود موانع در مسير خروج محصولات احتراق، عوامل اصلي ايجاد گاز منوكسيدكربن در وسايل گازسوز مي باشند كه هر ساله جان تعدادي از انسان ها را به خطر مي اندازد.

احتراق

احتراق يا اشتعال يك فعل و انفعال اكسيداسيون است كه گرمازا بوده و توأم با شعله و حرارت مي باشد. هميشه يك ماده سوختني به صورت گاز يا بخار با حضور اكسيژن و دماي مناسب براي شروع فعل و انفعال، به صورت خود نگهدار و پايدار، دوام فعل و انفعال اكسيد كننده را ميسر مي كند و اشتعال به وقوع مي پيوندد. اشتعال تا زماني كه يكي از عوامل سوخت، اكسيژن، حرارت و فعل و انفعالات زنجيره قطع نشود ادامه خواهد يافت.

انفجار

اشتعالي است كه حجم زيادي از انرژي را به طور ناگهاني آزاد مي كند. انفجار گازها بيشتر در فضاهاي بسته روي مي دهد اما امكان انفجار در فضاي باز نيز وجود دارد. در انفجار گاز طبيعي، از آنجا كه سرعت انتشار شعله معمولا از سرعت صوت كمتر است لذا امواج ضربه اي ايجاد نمي شود و خصوصيات انفجار مواد منفجره را نداشته ولي بستگي به حجم گاز تجمع يافته و كيفيت اختلاط آن و همچنين دور و نزديك بودن به محل با نسبت 10درصد، مي تواند از انفجارهاي خفيف با سوختگي هاي سطحي تا انفجارهاي بسيار مهيب را ايجاد نمايد كه منجر به تخريب ساختمان هاي بزرگ گردد.انواع ديگري از انفجارها كه بعضا قدرت تخريبي زيادي دارند به اين شرح است؛ ئيدروكربورها با هوا، انفجار در اثر تجزيه شيميايي (ديناميت)، انفجار در اثر افزايش فشار داخلي (تركيدن بشكه، آبگرمكن) و انفجار هسته اي.

طبقه بندي انواع آتش ها

آتش سوزي ها به چهار نوع زير تقسيم مي شوند:

نوع A: آتش سوزي مواد خشك از قبيل چوب، پارچه، مقوا، كاغذ و غيره كه پس از سوختن از خود خاكستر به جاي مي گذارند. به اين نوع حريق، آتش هاي خاكستر زا نيز گفته مي شود.

نوع B: آتش سوزي مايعات قابل اشتعال از قبيل: بنزين، نفت سفيد، الكل و غيره.

نوع C: آتش سوزي گازهاي قابل اشتعال نظير بخارهاي گاز مايع، گاز طبيعي، ئيدروژن و غيره

نوع D: آتش سوزي هايي كه منشاء آنها الكتريسيته است مانند آتش سوزي در تابلوهاي برقي، ترانسفورماتورها، سيم كشي ها و غيره.

خطرات گاز طبيعي

اگر چه در تأسيسات پالايش، انتقال و توزيع گاز طبيعي، گاه حوادثي اتفاق مي افتد كه منجر به بروز انفجار يا آتش سوزي ناشي از نشت يا فوران گاز مي گردد، اما سابقه سي ساله مصرف گاز در كشور ما نشان مي دهد كه متأسفانه حوادث اتفاق افتاده براي مصرف كنندگان گاز از نظر تلفات انساني و حتي ميزان خسارات مالي به مراتب بيشتر از حوادث در تأسيسات صنعت گاز است و اين در حالي است كه در تأسيسات گاز، حجم بسيار زيادي از گاز تحت فشار بالا جريان داشته و فرآيندهاي متعددي اتفاق مي افتد و بالعكس در وسايل مصرفي حجم گاز كم و فشار بسيار پايين مي باشد كه با وجود اين هر ساله ده ها نفر جان خود را بر سر بي احتياطي و سهل انگاري در استفاده از وسايل گاز سوز از دست مي دهند.

خطرات گاز براي مصرف كننده ها

سوانح مربوط به گاز اغلب در اثر سهل انگاري، بي احتياطي و يا كم دانشي مصرف كنندگان روي مي دهد. اين حوادث از نظر علل فني به چند دسته تقسيم مي شوند كه مهم ترين آنها عبارتند از: آتش سوزي: در اثر مجاورت وسايل و اشياي قابل اشتعال با وسايل گازسوز، ايجاد شده و سپس آتش سوزي گسترش مي يابد. از جمله اين موارد، نزديكي پرده ها، رختخواب، البسه، اشياء چوبي و غيره با اجاق گاز، بخاري و آبگرمكن را مي توان نام برد.همچنين به علت استفاده از شلنگ هاي غير استاندارد لاستيكي، در نزديكي محل اتصال به بخاري يا آبگرمكن، شلنگ به تدريج فرسوده شده و دچار نشت مي شود كه در اثر نزديكي به منبع حرارت، مشتعل شده و چنانچه هنگام خواب يا در غياب ساكنان منزل اين اتفاق روي دهد، شعله گسترش يافته و سبب آتش سوزي در منزل مي شود.

انفجار: در اثر نشت تدريجي گاز و تجمع آن در فضاهايي مانند آشپزخانه، اتاق خواب، اتاق هاي نشيمن و پذيرايي شرايط براي انفجار مهيا مي شود. جرقه حاصل از روشن يا خاموش شدن يخچال منازل عامل انفجار ناشي از آتش سوزي بسياري از منازل بوده است. در بسياري موارد با ورود افراد به داخل اين اماكن و زدن كليد برق، انفجار ايجاد شده است. همچنين رسيدن گاز انتشار يافته به بخاري يا آبگرمكن روشن مي تواند عامل بروز انفجار باشد. وجود غلظت قابل اشتعال گاز در هوا، در صورت ادامه نشت گاز، شرايط مناسبي براي ايجاد انفجار مي باشد،اين غلظت بيشتر در ارتفاعات پايين ايجاد مي گردد. در قسمت هاي بالاي اتاق يا آشپزخانه گاز زيادي تجمع مي كند ولي قابليت اشتعال ندارد.

(گاز گرفتگي): مهم ترين عامل حوادث مصرف كنندگان خانگي و تجاري، گاز گرفتگي است. به طوري كه در بخش قبل توضيح داده شد در اثر نرسيدن اكسيژن كافي يا گرفتگي راه خروج محصولات احتراق، وسيله گازسوز دچار ناقص سوزي شده و گاز CO (منوكسيدكربن) در فضا پراكنده مي شود.تنفس اين گاز كه ميل تركيبي شديد با گلبول هاي قرمز خون دارد سبب تشكيل كربوكستي هموگلوبين در خون مي شود و قابليت تبادل اكسيژن و CO2 را از گلبول هاي قرمز مي گيرد. در نتيجه شخص دچار مسموميت شده كه در صورت ادامه تنفس منوكسيدكربن توان حركت و هر گونه عكس العملي از فرد مسموم سلب شده و در نهايت ممكن است تا مرگ فرد ادامه يابد.

اين گونه حوادث گاه از آنجا ناشي مي شود كه عده اي تصور مي كنند گاز طبيعي به علت خوب سوزي، ديگر نيازي به دودكش نداشته يا اين كه اگر دودكش گرفتگي داشته باشد مسأله مهمي ايجاد نمي شود. تعدادي از حوادث نيز به علت وجود چند وسيله گازسوز و به ويژه آبگرمكن ديواري كه از وسايل پرمصرف است، در يك فضاي كوچك با زيربناي 30 تا 60 مترمربعي روي مي دهد. همچنين در مواردي نرسيدن اكسيژن كافي به وسيله گاز سوز در اثر مسدود كردن در و پنجره ها و حتي منافذ و درزهايي كه در رساندن هوا به داخل اتاق مؤثر هستند، عامل بروز بسياري از حوادث گاز بوده است. كليه حوادثي كه به نوعي با گاز ارتباط داشته و در تأسيسات مختلف شركت امكان بروز آن وجود دارد، بسته به نوع تأسيسات در سه طبقه حوادث پالايشگاهي، حوادث در خطوط انتقال گاز و ايستگاه هاي تقويت فشار و حوادث مربوط به شبكه هاي گازرساني به شرح زير واقع مي شوند كه در اينجا به طور اجمالي مورد بررسي قرار گرفته است.

                                                                               آدرس: مجله شماره 8 نداي گاز     

+ نوشته شده در  ساعت   توسط علي اكبرصحی  |