Limita explozivă a gazelor naturale. Proprietățile fizice ale gazului

Gazul natural înseamnă un amestec întreg de gaze care se formează în intestinul pământului după descompunerea anaerobă a substanțelor organice. Este una dintre cele mai importante minerale. Gazul natural se află în intestinul planetei. Acestea pot fi grupuri individuale sau un capac de gaz într-un câmp petrolier, dar pot fi reprezentate ca hidrați de gaz, în stare cristalină.

Proprietăți periculoase

Gazele naturale sunt familiare aproape tuturor rezidenților din țările dezvoltate, iar chiar și la școală, copiii învață regulile de utilizare a gazului în viața de zi cu zi. Între timp, explozii de gaze naturale nu sunt neobișnuite. În afară de aceasta, există și o serie de amenințări provenite de la dispozitive atât de convenabile care funcționează pe gaze naturale.

Gazul natural este toxic. Deși etanul și metanul nu sunt otrăvitori în forma lor pură, când saturează aerul, o persoană se va sufoca din cauza lipsei de oxigen. Mai ales este periculos noaptea, în timpul somnului.

Limita explozivă a gazelor naturale

In contact cu aerul, sau mai degrabă componenta - oxigen, gazul natural poate forma un amestec detonant inflamabil, care poate provoca o explozie de mare putere, chiar și cea mai mică sursă de foc, cum ar fi o scânteie sau flacără din potrivirile de cabluri, lumânările. În cazul în care masa gazului natural este relativ scăzută, iar temperatura de aprindere nu va fi mare, dar forța explozivă depinde de presiunea amestecului rezultat al compoziției aer-gaz de presiune mai mare, mai multă putere explodează.

Cu toate acestea, aproape toți oamenii, cel puțin o dată în viața lor, au întâmpinat o scurgere de gaz, detectată de un miros caracteristic și totuși nu s-au produs explozii. Lucrul este că gazul natural poate exploda numai când se ating anumite proporții cu oxigenul. Există o limită explozivă mai mică și mai mare.

De îndată ce se atinge cea mai mică limită explozivă de gaze naturale (pentru metan este de 5%), adică concentrația este suficientă pentru început reacțiile de ardere, poate apărea o explozie. Reducerea concentrației va elimina posibilitatea apariției unui incendiu. Depășirea celei mai mari valori (15% pentru metan) nu va permite pornirea reacției de ardere, având în vedere lipsa aerului sau, mai degrabă, oxigenul.

Limita explozivă a gazului natural crește odată cu creșterea presiunii amestecului și, de asemenea, dacă amestecul conține gaze inerte, de exemplu azot.

Presiunea gazului natural în conducta de gaze poate fi diferită, de la 0,05 kgf / cm² până la 12 anikgf / cm².

Diferența dintre explozie și ardere

Deși la prima vedere se pare că explozia și arderea sunt lucruri ceva diferite, de fapt, aceste procese sunt aceleași. Singura diferență este intensitatea reacției. În timpul unei explozii într-o încăpere sau în orice alt spațiu închis, reacția se desfășoară incredibil de repede. Unda detonării se propagă la o viteză de câteva ori mai mare decât viteza de zgomot: de la 900 la 3000 m / s.

Deoarece metanul utilizat într-o conductă de gaze naturale este gaz natural, volumul de oxigen necesar pentru aprindere este, de asemenea, supus regulii generale.

Forța maximă de explozie este atinsă dacă prezența oxigenului este suficientă teoretic pentru arderea completă. Trebuie să existe și alte condiții: concentrația de gaz corespunde limitei de aprindere (peste limita inferioară, dar sub limita superioară) și există o sursă de incendiu.

Un flux de gaz fără amestec de oxigen, adică depășește cea mai înaltă limită de aprindere, care intră în aer, va arde cu o flacără uniformă, frontul de combustie se extinde la o viteză de 0,2-2,4 m / s la presiunea atmosferică normală.

Proprietățile gazelor

Proprietățile de detonare se manifestă în hidrocarburile din seria de parafină de la metan la hexan. Structura moleculelor și greutatea moleculară le determină cifră octanică: Proprietățile de detonare scad cu scăderea greutății moleculare, iar numărul de cifre octanice crește.

În compoziția gazului natural include mai multe hidrocarburi. Primul dintre acestea este metanul (formula chimică CH₄). Proprietățile fizice ale gazului sunt următoarele: incolore, mai ușoare decât aerul și inodor. Este destul de inflamabil, dar totuși este destul de sigur în depozitare, în cazul în care măsurile de siguranță sunt respectate pe deplin. Etan (C₂H₆) nu are nici o culoare și miros, dar este puțin mai greu decât aerul. Este combustibil, dar nu este folosit ca combustibil.

Propan (C.₃H₈) - un gaz toxic fără culoare și miros, poate fi lichefiat la presiune scăzută. Această proprietate utilă permite nu numai transportul în siguranță a propanului, ci și separarea acestuia de un amestec cu alte hidrocarburi.

Butan (C₄H₁₀): proprietățile fizice ale gazului sunt apropiate de propan, dar densitatea sa este mai mare, iar masa, de două ori mai mare decât cea a aerului.

Familiarizat cu toată lumea

Dioxidul de carbon (CO₂) este, de asemenea, parte din naturale. Proprietățile fizice ale gazului știu, poate, totul: nu are miros, ci se caracterizează printr-un gust acru. Acesta este inclus într-o serie de gaze cu cea mai scăzută toxicitate și este singurul (cu excepția heliului) gaz neinflamabil în compoziția naturală.

Heliu (He) este un gaz foarte ușor, al doilea după hidrogen, incolor și inodor. Este foarte inert și în condiții normale nu este capabil să reacționeze cu nici o substanță, nu participă la procesul de combustie. Heliul este sigur, netoxic, la presiune ridicată, împreună cu alte gaze inerte, injectează o persoană într-o stare de anestezie.

Sulfura de hidrogen (H₂S) - gaz fără culoare cu un miros caracteristic de ouă putrede. Foarte otrăvitor, poate provoca paralizia nervului olfactiv chiar și cu o concentrație scăzută. În plus, limita explozivă a gazelor naturale este foarte mare, de la 4,5% la 45%.

Gaze similare

Există încă două hidrocarburi care sunt aproape de gaze naturale pentru utilizare, dar nu le includeți. Etilenă (C.₂H₄) - se închide în proprietăți la etan, cu un miros plăcut și gaz incolor. Din etan este mai puțin dens și inflamabil.

Acetilena (C.₂H₂) este un gaz explozibil incolor. Este foarte inflamabil, explodează dacă există o compresie puternică. Având în vedere acest lucru, acetilena este periculoasă pentru a fi folosită în viața de zi cu zi, practic fiind folosită pentru lucrări de sudură.

Utilizarea hidrocarburilor

Ca combustibil în aparatele de uz casnic cu gaz, se utilizează metan.

Propanul și butanul servesc drept combustibil pentru autovehicule (de exemplu vehicule hibride), iar sub formă lichidă sunt umplute cu brichete propan.

Dar etanul este rar folosit ca combustibil, scopul său principal în industrie este obținerea etilenă, produsă pe planetă în cantități imense, deoarece este materia primă pentru polietilenă.

Acetilena servește nevoilor metalurgiei, cu ajutorul căreia se obțin temperaturi ridicate pentru sudarea și tăierea metalelor. Deoarece este extrem de inflamabil, nu poate fi folosit drept combustibil, iar atunci când se depozitează gaze, este necesară respectarea strictă a condițiilor.

Deși hidrogenul sulfurat este toxic, în cantități extrem de mici se utilizează în medicină. Acestea sunt așa-numitele băi de sulfură de hidrogen, a căror acțiune se bazează pe proprietățile antiseptice ale hidrogenului sulfurat.

Principalele util heliu proprietate - densitatea mică. Acest gaz inert este folosit pentru zborurile cu baloane și aeronave, acestea sunt umplute cu baloane volatile, populare în rândul copiilor. Nu este posibilă aprinderea gazului natural: heliul nu arde, ca să-l puteți încălzi într-un incendiu deschis fără frică. Hidrogenul, adiacent la heliu în tabelul periodic, este chiar mai ușor, dar este ușor de aprins. Heliu este singurul gaz care nu are o fază solidă în nici un fel.

Regulile de utilizare a gazului în viața de zi cu zi

Toată lumea care folosește aparate cu gaz trebuie să se supună instruirii privind siguranța. Prima regulă este de a monitoriza funcționarea dispozitivelor, verificați periodic curenții și coșul de fum, în cazul în care dispozitivul prevede îndepărtarea produselor de combustie. După oprirea aparatului de gaz, este necesar să închideți supapele și să închideți supapa pe cilindru, dacă există. În cazul în care alimentarea cu gaz a fost brusc întreruptă și dacă există defecțiuni, apelați imediat serviciul de gaz.

În cazul în care într-un apartament sau o altă cameră miros de gaz, trebuie să opriți imediat orice fel a fost de a utiliza dispozitive care nu includ aparate, deschide fereastra sau fereastra de ventilație, apoi se lasă în incinta și apelați la serviciile de urgență (telefon 04).

Regulile de utilizare a gazului în viața de zi cu zi sunt importante pentru a fi observate, deoarece cea mai mică funcționare defectuoasă poate duce la consecințe dezastruoase.