Grundlæggende fysiske og kemiske begreber om eksplosioner i højovns- og stålfremstillingsforretninger. Koncentrationsgrænser for brændbarhed og eksplosivitet af metan

En blanding af naturgas med luft kan eksplodere, når koncentrationen af ​​gas i luften er 5-15 %.

En blanding af flydende gas i luft eksploderer ved en koncentration på 1,5-9,5%.

For en eksplosion er det nødvendigt at have 3 forhold på samme tid:

Gas-luftblandingen skal være i et lukket volumen. I fri luft eksploderer blandingen ikke, men blusser op.

Mængden af ​​gas i naturblandingen bør være 5-15% for naturgas og 1,5-9,5% for flydende gas. Ved højere koncentration vil sweep lyse op, og når grænsen er nået, vil den eksplodere.

Blandingen skal opvarmes på et punkt til flammepunktet.

5 Førstehjælp til et offer for kulilteforgiftning

Symptomer:

Muskelsvaghed vises

Svimmelhed

Støj i ørerne

Døsighed

Hallucinationer

Tab af bevidsthed

Kramper

At yde assistance:

Stop strømmen af ​​kulilte

Flyt offeret til frisk luft.

Hvis offeret er ved bevidsthed, læg dig ned og sørg for hvile og konstant adgang til frisk luft

Hvis der ikke er bevidsthed, er det nødvendigt at påbegynde en lukket hjertemassage og kunstigt åndedræt før ankomsten af ​​en ambulance eller inden man kommer til bevidsthed.

Billet nummer 10

5 Førstehjælp til et forbrændingsoffer

Termisk forårsaget af brand, damp, varme genstande og i dig. Hvis tøj på offeret brød i brand, skal du hurtigt smide en frakke, tykt stof på eller slå flammen ned med vand. Du kan ikke løbe i brændende tøj, da vinden blæser til flammen. Når du yder assistance, for at undgå infektion, må du ikke røre ved de brændte områder af huden med dine hænder eller smøre med fedtstoffer, olier, vaseline, drys med bagepulver. Det er nødvendigt at påføre en steril bandage på det brændte område af huden. Hvis tøjstykker sidder fast, skal der påføres en bandage over dem, de kan ikke rives af.

Billet nummer 11

5 Vedligeholdelse af tilladelse til gasfarligt arbejde.

Skriftlig tilladelse, dens gyldighedsperiode, tidspunktet for arbejdets begyndelse, arbejdets afslutning, betingelserne for deres sikkerhed, sammensætningen af ​​teamet og de ansvarliges personer. for sikkerheden. arbejder. ND godkendt ch. ingeniør. Listen over personer, der er berettiget til at udstede ND godkendt. efter bestilling på predpr. ND udgives i to eksemplarer. for én entreprenør med ét team; for én arbejdsplads. Den ene kopi gives til producenten, den anden forbliver hos den person, der har udstedt tøjet. ND-registre opbevares i henhold til registreringsbogen, de indtaster: serienummer, resumé, position; FULDE NAVN. otv. rukov.; Underskrift.

Billet nummer 12

5 førstehjælp til offer for kvælning med naturgas

Flyt offeret til frisk luft.

I fravær af bevidsthed og puls på halspulsåren, fortsæt med genoplivningskomplekset

I tilfælde af bevidstløshed i mere end 4 minutter, vendes på maven og påføres hovedet koldt.

Tilkald i alle tilfælde en ambulance

Billet nummer 13

1 klassificering af gasrørledninger efter tryk.

I- lav (0-500 mm vandsøjle); (0,05 kg * s/cm 2)

II-medium (500-30 000 mm.vandsøjle); (0,05-3 kg * s/cm 2)

Billet nummer 14

3 krav til belysning, ventilation og varme ved hydraulisk frakturering.

Behovet for opvarmning af GRP-rummet bør bestemmes afhængigt af klimatiske forhold.

I GTP'ens lokaler bør der sørges for naturlig og (eller) kunstig belysning og naturlig permanent ventilation, der giver mindst tre luftskift i timen.

For rum med et volumen på mere end 200 m3 udføres luftskifte efter beregningen, dog ikke mindre end et luftskifte i timen.

Placeringen af ​​udstyr, gasrørledninger, fittings og instrumenter bør sikre bekvem vedligeholdelse og reparation.

Bredden af ​​hovedpassagen i lokalerne skal være mindst 0,8 m.

Grundlæggende fysiske og kemiske begreber om eksplosioner i højovns- og stålfremstillingsforretninger

Eksplosioner i højovns- og åbne ildsteder er forårsaget af forskellige årsager, men de er alle resultatet af en hurtig overgang (transformation) af et stof fra en tilstand til en anden, mere stabil, ledsaget af frigivelse af varme, gasformige produkter og en stigning i trykket på eksplosionsstedet.


Hovedtegnet på en eksplosion er pludselighed og en kraftig stigning i trykket i miljøet omkring eksplosionsstedet.


Et ydre tegn på en eksplosion er lyd, hvis styrke afhænger af hastigheden af ​​overgangen af ​​stof fra en tilstand til en anden. Der er knald, eksplosioner og detonationer afhængigt af lydens styrke. Pops er kendetegnet ved en mat lyd, stor støj eller karakteristisk knitrende lyd. Hastigheden af ​​transformationer i stofvolumen under klap overstiger ikke flere titusinder meter i sekundet.


Eksplosioner frembringer en tydelig lyd; hastigheden af ​​udbredelse af transformationer i stofvolumen er meget højere end med klap - flere tusinde meter i sekundet.


Den højeste overgangshastighed for et stof fra en tilstand til en anden opnås under detonation. Denne type eksplosioner er karakteriseret ved den samtidige antændelse af et stof i hele volumen, og den største mængde varme og gasser frigives øjeblikkeligt, og det maksimale ødelæggelsesarbejde udføres. Et karakteristisk træk ved denne type eksplosioner er det næsten fuldstændige fravær af en periode med trykopbygning i mediet på grund af den enorme hastighed af transformationer, der når flere titusinder af meter i sekundet.

Eksplosioner af gasser

En eksplosion er en form for forbrændingsproces, hvor forbrændingsreaktionen forløber voldsomt og med høj hastighed.


Forbrænding af gasser og dampe af brændbare stoffer er kun mulig i en blanding med luft eller oxygen; brændetiden består af to trin: blanding af gas med luft eller ilt og selve forbrændingsprocessen. Hvis blandingen af ​​gas med luft eller ilt sker under forbrændingsprocessen, er dens hastighed lav og afhænger af tilførslen af ​​ilt og brændbar gas til forbrændingszonen. Hvis gassen og luften blandes på forhånd, fortsætter forbrændingsprocessen af ​​en sådan blanding voldsomt og samtidigt i hele blandingens volumen.


Den første type forbrænding, kaldet diffusionsforbrænding, er blevet udbredt i industriel praksis; det bruges i forskellige ovne, ovne og apparater, hvor varme bruges til at opvarme materialer, metaller, halvfabrikata eller produkter.


Den anden type forbrænding, når blandingen af ​​gas med luft sker før starten af ​​forbrændingen, kaldes eksplosiv, og blandingen er eksplosiv. Denne type forbrænding bruges sjældent i fabrikspraksis; det opstår nogle gange spontant.


Med en stille forbrænding udvider de resulterende gasformige produkter, opvarmet til en høj temperatur, frit volumen og afgiver deres varme på vej fra ovnen til røganordningerne.


Ved eksplosiv forbrænding foregår processen "øjeblikkeligt"; færdiggøres på et splitsekund i hele blandingens volumen. Forbrændingsprodukterne opvarmet til en høj temperatur udvider sig også "øjeblikkeligt", danner en stødbølge, der breder sig med høj hastighed i alle retninger og giver mekaniske skader.


De farligste er eksplosive blandinger, der opstår uventet og spontant. Sådanne blandinger dannes i støvsamlere, gaskanaler, gasrørledninger, brændere og andre gasanordninger i højovne, åben ild og andre værksteder. De danner også nær gasanordninger på steder, hvor der ikke er luftbevægelse, og gasser siver ud gennem lækager. På sådanne steder antændes eksplosive blandinger af konstante eller tilfældige brandkilder, og så opstår der pludselig eksplosioner, der sårer mennesker og forårsager stor skade på produktionen.

Eksplosionsgrænser for gasser

Eksplosioner af gas-luftblandinger forekommer kun ved visse gasindhold i luft eller oxygen, og hver gas har sine egne, iboende i én, eksplosionsgrænser - nedre og øvre. Mellem de nedre og øvre grænser er alle gas/luft- eller iltblandinger eksplosive.


Den nedre eksplosionsgrænse er karakteriseret ved det laveste gasindhold i luften, hvor blandingen begynder at eksplodere; øvre - det højeste indhold af gas i luften, over hvilket blandingen mister sine eksplosive egenskaber. Hvis indholdet af gas i en blanding med luft eller oxygen er mindre end den nedre grænse eller mere end den øvre grænse, er sådanne blandinger ikke eksplosive.


For eksempel er den nedre eksplosionsgrænse for brint blandet med luft 4,1 %, og den øverste er 75 % efter volumen. Hvis brint er mindre end 4,1%, er dets blanding med luft ikke eksplosiv; det er ikke eksplosivt, selvom der er mere end 75 % brint i blandingen. Alle blandinger af brint med luft bliver eksplosive, hvis deres brintindhold er i området fra 4,1 % til 75 %.


En forudsætning for dannelsen af ​​en eksplosion er også antændelse af blandingen. Alle brændbare stoffer antændes kun, når de opvarmes til antændelsestemperaturen, hvilket også er en meget vigtig egenskab ved ethvert brændbart stof.


For eksempel antændes brint i en blanding med luft spontant, og der opstår en eksplosion, hvis temperaturen af ​​blandingen bliver større end eller lig med 510 ° С. Det er dog ikke nødvendigt, at hele blandingens volumen opvarmes til 510 ° С en del af blandingen.


Processen med selvantændelse af blandingen fra en brandkilde sker i følgende rækkefølge. Indføringen af ​​en brandkilde i gas-luftblandingen (gnist, flamme fra et brændende træ, udstødning af et varmt metal eller slagger fra ovnen osv.) fører til opvarmning af partiklerne i blandingen, der omgiver brandkilden til selvantændelsestemperatur. Som et resultat vil der ske en antændelsesproces i det tilstødende lag af blandingen, opvarmning og udvidelse af laget vil forekomme; varme overføres til nabopartikler, de vil også antænde og overføre deres varme til yderligere partikler osv. I dette tilfælde sker den spontane antændelse af hele blandingen så hurtigt, at der høres én lyd af et knald eller eksplosion.


En uundværlig betingelse for enhver forbrænding eller eksplosion er, at mængden af ​​frigivet varme er tilstrækkelig til at opvarme mediet til selvantændelsestemperaturen. Hvis der ikke frigives nok varme, vil der ikke forekomme forbrænding og derfor en eksplosion.


I termisk henseende er eksplosionsgrænserne grænserne, når der frigives så lidt varme under forbrændingen af ​​en blanding, at det ikke er nok at opvarme forbrændingsmediet til selvantændelsestemperaturen.


For eksempel, når brintindholdet i blandingen er mindre end 4,1 %, frigives så lidt varme under forbrændingen, at mediet ikke varmes op til en selvantændelsestemperatur på 510 ° C. En sådan blanding indeholder meget lidt brændstof (brint). ) og meget luft.


Det samme sker, hvis brintindholdet i blandingen er mere end 75 %. En sådan blanding indeholder meget brændbart stof (brint), men meget lidt af den luft, der er nødvendig for forbrændingen.


Hvis hele gas-luftblandingen opvarmes til selvantændelsestemperaturen, vil gassen antændes uden at antænde i noget forhold med luft.


Bord 1 viser eksplosionsgrænserne for en række gasser og dampe samt deres selvantændelsestemperaturer.


Eksplosionsgrænserne for gasser blandet med luft varierer afhængigt af blandingens begyndelsestemperatur, dens fugtindhold, antændelseskildens effekt osv.


Tabel 1. Eksplosionsgrænser for nogle gasser og dampe ved en temperatur på 20° og et tryk på 760 mm Hg


Med en stigning i blandingens temperatur udvides eksplosive grænser - den nederste falder, og den øverste stiger.


Hvis gassen består af flere brændbare gasser (generator, koks, en blanding af koksovn og højovn osv.), så er eksplosionsgrænserne for sådanne blandinger fundet ved beregning ved hjælp af formlen for Le Chatelier-blandingsreglen:


hvor a er den nedre eller øvre eksplosionsgrænse for en blanding af gasser med luft i volumenprocent;


k1, k2, k3, kn - indhold af gasser i blandingen i volumenprocent;


n1, n2, n3, nn er den nedre eller øvre eksplosionsgrænse for de tilsvarende gasser i volumenprocent.


Eksempel. Gasblandingen indeholder: hydrogen (H2) - 64%, methan (CH4) - 27,2%, carbonmonoxid (CO) - 6,45% og tung kulbrinte (propan) - 2,35%, dvs. kx = 64; k2 = 27,2; k3 = 6,45 og k4 = 2,35.


Lad os bestemme de nedre og øvre grænser for gasblandingens eksplosivitet. Bord 1 finder vi de nedre og øvre eksplosionsgrænser for brint, metan, kulilte og propan og erstatter deres værdier i formel (1).


Nedre eksplosionsgrænser for gasser:


n1 = 4,1%; n2 = 5,3%; n3 = 12,5 % og n4 = 2,1 %.


Nedre grænse an = 4,5 %


Øvre eksplosionsgrænser for gasser:


n1 = 75%; n2 = 15%; n3 = 75%; n4 = 9,5 %.


Ved at erstatte disse værdier i formel (1), finder vi den øvre grænse ab = 33%


Eksplosionsgrænserne for gasser med et højt indhold af inaktive, ikke-brændbare gasser - kuldioxid (CO2), nitrogen (N2) og vanddamp (H2O) - findes bekvemt ud fra kurverne i diagrammet, der er konstrueret på basis af eksperimentelle data (fig. . 1).


Eksempel. Ved at bruge diagrammet i fig. 1 finder vi eksplosionsgrænserne for generatorgassen af ​​følgende sammensætning: brint (H2) 12,4%, kulilte (CO) 27,3%, metan (CH4) 0,7%, kuldioxid (CO2) 6,2% og nitrogen (N2) 53,4 %.


Vi vil fordele de inaktive gasser CO2 og N2 mellem de brændbare gasser; vi tilføjer kuldioxid til brint, så vil den samlede procentdel af disse to gasser (H2 + CO2) være 12,4 + 6,2 = 18,6%; vi tilføjer nitrogen til carbonmonoxid, deres samlede procentdel (CO + N2) vil være 27,3 + + 53,4 = 80,7%. Vi vil tage hensyn til metan separat.


Lad os bestemme forholdet mellem inert gas og brændstof i hver sum af to gasser. I en blanding af brint og kuldioxid vil forholdet være 6,2 / 12,4 = 0,5, og i en blanding af kulilte og nitrogen er forholdet 53,4 / 27,3 = 1,96.


På den vandrette akse af diagrammet i fig. 1 finder vi punkterne svarende til 0,5 og 1,96 og tegner perpendikulære, indtil de møder kurverne (H2 + CO2) og (CO + N2).


Ris. 1. Diagram til at finde de nedre og øvre eksplosionsgrænser for brændbare gasser blandet med inaktive gasser


Det første skæring med kurverne vil ske ved punkt 1 og 2.


Vi tegner vandrette lige linjer fra disse punkter, indtil de møder den lodrette akse i diagrammet og finder: for en blanding (H2 + CO2) den nedre eksplosionsgrænse an = 6%, og for en blanding af gasser (CO + N2) en = 39,5 %.


Fortsætter vi vinkelret opad, skærer vi de samme kurver i punkt 3 og 4. Tegn vandrette linjer fra disse punkter, indtil de møder diagrammets lodrette akse og find de øvre eksplosionsgrænser for blandinger aв, som er henholdsvis 70,6 og 73 % .


Ifølge tabellen. 1 finder vi grænserne for eksplosiviteten af ​​metan an = 5,3% og ab = 15%. Ved at erstatte de opnåede øvre og nedre eksplosionsgrænser for blandinger af brændbare og inerte gasser og metan med den generelle Le Chatelier-formel, finder vi generatorgassens eksplosionsgrænser.

Eksplosive grænser

Eksplosive grænser- Under eksplosionsgrænser (mere korrekt - brændbar) menes normalt minimum (nedre grænse) og maksimum (øvre grænse) mængde brændbar gas i luften. Når disse koncentrationer overskrides, er antændelse umulig, antændelsesgrænserne er angivet i volumenprocent under standardbetingelser for gas-luftblandingen (p = 760 mm Hg, T = 0 ° C). Med en stigning i temperaturen af ​​gas-luftblandingen udvides disse grænser, og ved temperaturer over selvantændelsestemperaturen brænder blandingen i ethvert volumenforhold. Denne definition omfatter ikke eksplosionsgrænserne for gas-støvblandinger, hvis eksplosionsgrænser er beregnet efter den velkendte Le Chatelier-formel.

Noter (rediger)


Wikimedia Foundation. 2010.

Se, hvad "Eksplosive grænser" er i andre ordbøger:

    eksplosionsgrænser- - Emner olie- og gasindustrien EN eksplosivitetsgrænse eksplosivitetsgrænser ... Teknisk oversættervejledning

    eksplosionsgrænser- 3.18 eksplosionsgrænser, maksimal og minimum koncentration af gas, damp, fugt, spray eller støv i luft eller ilt for at forårsage detonation Bemærkninger 1 Grænserne afhænger af størrelsen og geometrien af ​​forbrændingskammeret ...

    Eksplosionsgrænser for NH 3 - O 2 - N 2 blandinger (ved 20 ° С og 0,1013 MPa)- Eksplosionsgrænser Iltindhold i blandingen, % (vol.) 100 80 60 50 40 30 20 ... Kemisk håndbog

    GOST R 54110-2010: Brintgeneratorer baseret på brændstofoparbejdningsteknologier. Del 1. Sikkerhed- Terminologi GOST R 54110 2010: Brintgeneratorer baseret på brændstofoparbejdningsteknologier. Del 1. Sikkerhedsoriginaldokument 3.37 hændelsesbegivenhed eller hændelseskæde, der kan føre til skade. Definitioner af begrebet fra ... Ordbogsopslagsbog med vilkår for normativ og teknisk dokumentation

    - (latinsk muscus), lugtende produkter med en ejendommelig, såkaldt. moskus, lugt og evnen til at forædle og fiksere duften af ​​parfume. kompositioner. Tidligere enheder. M.s kilde var naturen. animalske produkter og vokser. oprindelse. M. dyr ... ... Kemisk encyklopædi

    Brændbarhedsgrænse- koncentrationsgrænsen bestemt for hver gas, ved hvilken gas-luftblandinger kan antændes (eksplodere). Skelne mellem nedre (Kn) og øvre (Kv) koncentrationsgrænser for eksplosivitet. Den nedre eksplosionsgrænse svarer til ... ... Olie og gas mikroencyklopædi

    - (trans 2 benzylidenheptanal, et pentylkanelaldehyd, jasmonal) С 6 Н 5 СН = С (С 5 Н 11) СНО, mol. m. 202,28; en grønlig gul væske med en lugt, der, når den fortyndes, ligner duften af ​​jasminblomster; t. kip. 153 154 ° C / 10 mm Hg. Art.; ... ... Kemisk encyklopædi

    - (3,7 dimethyl 1,6 octadien 3 ol) (CH3)2C = CHCH2CH2C (CH3) (OH) CH = CH2, mol. m. 154,24; farveløs væske med duften af ​​liljekonval; t. kip. 198 200 °C; d4200.8607; nD20 1,4614; damptryk 18,6 Pa ved 20 ° C; sol. i ethanol, propylenglycol og ... Kemisk encyklopædi

    CPV- luftomløbsventil projektørgruppechef, Storbritanniens Kommunistiske Parti, Ungarns Kommunistiske Parti, Venezuelas Kommunistiske Parti, Vietnams forfatningsmæssige eksplosive grænser (flertal) ... Ordbog over forkortelser af det russiske sprog

    Næppe brændbart stof- 223. Et næppe brændbart stof, under påvirkning af ild eller høj temperatur, antændes, ulmer eller forkulles og fortsætter med at brænde, ulme eller forkulle i nærvær af antændelseskilder; efter at have fjernet antændelseskilden, brændt eller ulmende ... ... Ordbogsopslagsbog med vilkår for normativ og teknisk dokumentation

Metan, eller "firedamp", en farveløs og lugtfri naturgas. Kemisk formel - CH 4. I november 2011 blev kullagsmetan anerkendt som et uafhængigt mineral og blev inkluderet i den all-russiske klassificering af mineralressourcer og grundvand.

Metan findes i forskellige former (fra frit til bundet) i kul- og værtsbjergarter og blev dannet der på stadiet med sammenkøling af organiske rester og metamorfisering af kul. I udviklingen udledes metan hovedsageligt fra kul (der er aflejringer, hvor den relative metanafgivelse overstiger 45 m³ metan pr. ton kul, der har også været tilfælde af metanudledning i størrelsesordenen 100 m³/t), hovedsageligt i proces med dens ødelæggelse (brydning), mindre ofte - fra naturlige hulrum reservoirer.

I miner ophobes metan i hulrum blandt klipper, hovedsageligt under taget af arbejde og kan skabe eksplosive metan-luftblandinger. For en eksplosion skal koncentrationen af ​​metan i mineatmosfæren være fra 5 til 16 %; den mest eksplosive koncentration er 9,5 %. Ved en koncentration på mere end 16% brænder metan simpelthen uden en eksplosion (i nærvær af en iltforsyning); op til 5-6% - forbrændinger i nærvær af en varmekilde. Ved tilstedeværelse af suspenderet kulstøv i luften kan det briste selv ved mindre end 4-5 % koncentration.

En åben ild eller en varm gnist kan forårsage en eksplosion. I gamle dage tog minearbejdere et bur med en kanariefugl med ind i minen, og så længe man kunne høre fuglesangen, kunne man arbejde roligt: ​​der er ingen metan i minen. Hvis kanariefuglen blev stille i lang tid, og endnu værre - for evigt, så er døden nær. I begyndelsen af ​​det 19. århundrede opfandt den berømte kemiker H. Davy den sikre minelampe, så kom elektricitet til at erstatte den, men eksplosionerne i kulminerne fortsatte.

På nuværende tidspunkt styres koncentrationen af ​​metan i mineatmosfæren af ​​automatiske gasbeskyttelsessystemer. På gasførende lag træffes foranstaltninger til afgasning og isoleret gasudluftning.

Medierne bruger ofte sætningerne "minearbejdere blev forgiftet med metan" osv. Der er en analfabet fortolkning af fakta om kvælning forårsaget af et fald i iltkoncentrationen i en atmosfære mættet med metan. Den samme metan - ikke-giftig.

I medierapporter, fiktion og endda erfarne minearbejdere omtales metan fejlagtigt som "oxyhydrogengas". Faktisk er oxyhydrogengas en blanding af brint og ilt. Når de tændes, forbinder de næsten øjeblikkeligt, en voldsom eksplosion opstår. Og metan i umindelige tider blev kaldt "mine" (eller "sump", hvis vi ikke taler om en mine) gas.

Metan er brandfarligt, hvilket gør det muligt at bruge det som brændstof. Det er muligt at bruge metan til tankning af motorkøretøjer samt på termiske kraftværker. I den kemiske industri bruges metan som kulbrinteråmateriale.

De fleste af de indenlandske miner udsender metan til atmosfæren, og kun få har indført eller implementerer installationer til dets udnyttelse. I udlandet er situationen omvendt. Desuden gennemføres projekterne med borehulsproduktion af reservoirmetan aktivt, herunder inden for rammerne af foreløbig afgasning af minefelter.

Eksplosiv koncentration af naturgas


Metan, eller "branddamp", er en farveløs og lugtfri naturgas. Kemisk formel - CH 4. I november 2011 blev kulbundsmetan anerkendt som et selvstændigt mineral og blev inkluderet i

Naturgass farlige egenskaber

Naturgass farlige egenskaber.

Toksicitet (naturgass farlige egenskaber). En farlig egenskab ved naturgasser er deres toksicitet, som afhænger af sammensætningen af ​​gasser, deres evne til, når de kombineres med luft, at danne eksplosive blandinger, der antændes af en elektrisk gnist, flamme og andre ildkilder.

Ren metan og ethan er ikke giftige, men med mangel på ilt i luften forårsager de kvælning.

Eksplosivitet (naturgass farlige egenskaber). Når de kombineres med ilt og luft, danner naturgasser en brændbar blanding, som kan eksplodere med stor kraft i nærvær af en brandkilde (flamme, gnist, glødende genstande). Jo højere molekylvægt, jo lavere er antændelsestemperaturen for naturgasser. Eksplosionens kraft stiger proportionalt med trykket af gas-luftblandingen.

Naturgasser kan kun eksplodere inden for visse grænser for gaskoncentrationen i gas-luftblandingen: fra et vist minimum (nedre eksplosionsgrænse) til et vist maksimum (højere eksplosionsgrænse).

Den nedre eksplosionsgrænse for en gas svarer til et sådant gasindhold i gas-luftblandingen, hvorved et yderligere fald gør blandingen ikke-eksplosiv. Den nedre grænse er karakteriseret ved den mængde gas, der er tilstrækkelig til det normale forløb af forbrændingsreaktionen.

Den højeste eksplosionsgrænse svarer til et sådant gasindhold i gas-luftblandingen, hvorved dens yderligere stigning gør blandingen ikke-eksplosiv. Den øvre grænse er karakteriseret ved et luft (ilt) indhold, der er utilstrækkeligt til det normale forløb af forbrændingsreaktionen.

Med stigende tryk af blandingen øges grænserne for dens eksplosivitet betydeligt. Med indholdet af inaktive gasser (nitrogen osv.) stiger blandingernes brændbarhedsgrænser også.

Forbrænding og eksplosion er kemiske processer af samme type, men skarpt forskellige i intensiteten af ​​reaktionen. Ved en eksplosion sker reaktionen i et lukket rum (uden luftadgang til antændelseskilden til en eksplosiv gas-luftblanding) meget hurtigt.

Udbredelseshastigheden af ​​detonationsforbrændingsbølgen under en eksplosion (900-3000 m / s) er flere gange højere end lydens hastighed i luft ved stuetemperatur.

Eksplosionens kraft er maksimal, når luftindholdet i blandingen nærmer sig den mængde, der teoretisk kræves for fuldstændig forbrænding.

Når koncentrationen af ​​gas i luften er inden for grænserne for antændelse og i nærværelse af en antændelseskilde, vil der forekomme en eksplosion; hvis gassen i luften er mindre end den nedre grænse eller mere end den øvre grænse for brændbarhed, er blandingen ikke i stand til at eksplodere. En stråle af en gasblanding med en gaskoncentration over den øvre brændbarhedsgrænse, der kommer ind i luftvolumenet og blandes med den, brænder ud med en rolig flamme. Udbredelseshastigheden af ​​forbrændingsbølgefronten ved atmosfærisk tryk er omkring 0,3-2,4 m/s. Den nederste værdi af hastighederne er for naturgasser, den øverste er for brint.

Detonationsegenskaber af paraffiniske kulbrinter . Detonationsegenskaber manifesteres fra metan til hexan, hvis oktantal afhænger af både molekylvægten og strukturen af ​​selve molekylerne. Jo lavere molekylvægten af ​​carbonhydriden er, jo lavere dets detonationsegenskaber, jo højere er dets oktantal.

Egenskaber af individuelle bestanddele af naturgas (overvej den detaljerede sammensætning af naturgas)

Metan(Cp) er en farveløs, lugtfri gas, der er lettere end luft. Det er brandfarligt, men det kan stadig opbevares forholdsvis nemt.
Ethan(C2p) er en farveløs, lugtfri og farveløs gas, lidt tungere end luft. Også brændbart, men bruges ikke som brændstof.
Propan(C3H8) er en farveløs, lugtfri gas, giftig. Det har en nyttig egenskab: Propan bliver flydende ved lavt tryk, hvilket gør det nemt at adskille det fra urenheder og transportere det.
Butan(C4h20) - ligner propan i egenskaber, men med en højere densitet. Dobbelt så tung som luft.
Carbondioxid(CO2) er en farveløs, lugtfri gasart med en sur smag. I modsætning til andre komponenter i naturgas (med undtagelse af helium) brænder kuldioxid ikke. Kuldioxid er en af ​​de mindst giftige gasser.
Helium(Han) - farveløs, meget let (den anden af ​​de letteste gasser, efter brint), farveløs og lugtfri. Det er ekstremt inert og reagerer ikke med nogen af ​​stofferne under normale forhold. Brænder ikke. Det er ikke giftigt, men ved forhøjet tryk kan det give anæstesi, ligesom andre inerte gasser.
Svovlbrinte(h3S) er en farveløs tung gas med en lugt af råddent æg. Meget giftig, selv ved meget lave koncentrationer, forårsager lammelse af lugtenerven.
Egenskaber for nogle andre gasser, der ikke er en del af naturgas, men som har anvendelser tæt på naturgas
Ethylen(C2p) - En farveløs gas med en behagelig lugt. Dens egenskaber er tæt på ethan, men adskiller sig fra den i lavere tæthed og brændbarhed.
Acetylen(C2h3) er en ekstremt brandfarlig og eksplosiv farveløs gas. Det kan eksplodere under kraftig kompression. Den bruges ikke i hjemmet på grund af den meget høje risiko for brand eller eksplosion. Hovedanvendelsen er inden for svejsning.

Metan bruges som brændsel i gaskomfurer. Propan og butan- som brændstof i nogle køretøjer. Lightere er også fyldt med flydende propan. Ethan sjældent brugt som brændstof, dets hovedanvendelse er fremstilling af ethylen. Ethylen er et af de mest producerede organiske stoffer i verden. Det er et råmateriale til polyethylenproduktion. Acetylen bruges til at skabe meget høje temperaturer i metallurgi (kontrol og skæring af metaller). Acetylen Det er meget brandfarligt, derfor bruges det ikke som brændstof i biler, og selv uden dette skal betingelserne for dets opbevaring overholdes nøje. Svovlbrinte, på trods af sin toksicitet, bruges i små mængder i den såkaldte. svovlbrinte bade. De bruger nogle af de antiseptiske egenskaber ved svovlbrinte.
Den vigtigste nyttige egenskab helium er dens meget lave massefylde (7 gange lettere end luft). Balloner og luftskibe er fyldt med helium. Brint er endnu lettere end helium, men samtidig brandfarligt. Heliumballoner er meget populære blandt børn.

Alle kulbrinter under fuldstændig oxidation (overskydende oxygen) frigiver kuldioxid og vand. For eksempel:
Cp + 3O2 = CO2 + 2h3O
Hvis ufuldstændig (iltmangel) - kulilte og vand:
2Cp + 6O2 = 2CO + 4h3O
Med en endnu mindre mængde ilt frigives fint dispergeret kulstof (sod):
Cp + O2 = C + 2h3O.
Metan brænder med en blå flamme, ethan - næsten farveløs som alkohol, propan og butan - gul, ethylen - lysende, kulilte - lyseblå. Acetylen - gullig, stærkt røget. Hvis du har et gaskomfur derhjemme, og i stedet for den sædvanlige blå flamme ser du en gul, skal du vide, at metan er fortyndet med propan.

Helium, i modsætning til enhver anden gas, eksisterer ikke i fast tilstand.
Lattergas Er det trivielle navn for dinitrogenoxid N2O.

Naturgass farlige egenskaber


Naturgass farlige egenskaber. Toksicitet (naturgass farlige egenskaber). Eksplosivitet (naturgass farlige egenskaber).

LLC "CB Controls"

Eksplosionsgrænser (LEL og ERV)

Hvad er de nedre og øvre eksplosionsgrænser (LEL og ERL)?

For dannelsen af ​​en eksplosiv atmosfære skal et brandfarligt stof være til stede i en vis koncentration.

Grundlæggende er ilt nødvendig for at antænde alle gasser og dampe. Med et overskud af ilt og dets mangel vil blandingen ikke antændes. Den eneste undtagelse er acetylen, som ikke kræver ilt for at antænde. Den lave og høje koncentration kaldes "eksplosionsgrænsen".

  • Nedre eksplosionsgrænse (LEL): koncentrationsgrænsen for gas-luftblandingen, under hvilken gas-luftblandingen ikke kan antændes.
  • Øvre eksplosionsgrænse (UEL): koncentrationsgrænsen for gas-luftblandingen, over hvilken gas-luftblandingen ikke kan antændes.

Eksplosionsgrænser for eksplosiv atmosfære:

Hvis koncentrationen af ​​et stof i luften er for lav (mager blanding) eller for høj (mættet blanding), så vil eksplosionen ikke forekomme, men højst sandsynligt kan der forekomme en langsom forbrændingsreaktion, eller den vil slet ikke forekomme.
En antændelsesreaktion efterfulgt af en eksplosion vil forekomme mellem den nedre (LEL) og den øvre (UEL) eksplosionsgrænse.
Eksplosionsgrænserne afhænger af trykket i den omgivende atmosfære og koncentrationen af ​​ilt i luften.

Eksempler på nedre og øvre eksplosionsgrænser for forskellige gasser og dampe:

Støv er også eksplosivt i visse koncentrationer:

  • Nedre eksplosionsgrænse for støv: ca. 20 til 60 g/m3 luft.
  • Øvre eksplosionsgrænse for støv: ca. 2 til 6 kg/m3 luft.

Disse parametre kan ændres for forskellige typer støv. Særligt brandfarligt støv kan danne en brandfarlig blanding i koncentrationer på mindre end 15 g/m3.

Der er tre underkategorier af kategori II: IIA, IIB, IIC. Hver efterfølgende underkategori inkluderer (kan erstatte) den foregående, det vil sige, underkategori C er den højeste og opfylder kravene i alle kategorier - A, B og C. Den er derfor den mest "strenge".

IECEx-systemet har tre kategorier: I, II og III.
Støv blev allokeret fra kategori II til kategori III. (Kategori II for gasser, kategori III for støv.)

NEC- og CEC-systemerne giver mulighed for en mere udvidet klassificering af eksplosive gas- og støvblandinger for at sikre større sikkerhed efter klasser og undergrupper (Klasse I Gruppe A; Klasse I Gruppe B; Klasse I Gruppe C; Klasse I Gruppe D; Klasse I Gruppe E Klasse II Gruppe F, Klasse II Gruppe G). For kulminer er det f.eks. fremstillet med en dobbelt mærkning: Klasse I Gruppe D (for metan); Klasse II Gruppe F (til kulstøv).

Karakteristika for eksplosive blandinger

For mange almindelige eksplosive blandinger er de såkaldte antændelsesegenskaber blevet konstrueret eksperimentelt. For hvert brændstof er der en minimum antændelsesenergi (MEP), der svarer til det ideelle brændstof-luftforhold, hvor blandingen lettest antændes. Under MEP er tænding umulig i enhver koncentration. For en koncentration, der er lavere end MEP-værdien, øges mængden af ​​energi, der kræves for at antænde blandingen, indtil koncentrationsværdien bliver mindre end den værdi, hvor blandingen ikke kan antændes på grund af den lille mængde brændstof. Denne værdi kaldes den nedre eksplosionsgrænse (LBE). Ligeledes, når koncentrationen stiger, øges mængden af ​​energi, der kræves til antændelse, indtil koncentrationen overstiger en værdi, ved hvilken antændelse ikke kan ske på grund af en utilstrækkelig mængde oxidationsmiddel. Denne værdi kaldes den øvre eksplosionsgrænse (UGB).

Fra et praktisk synspunkt er NGV en vigtigere og betydeligere mængde end IGV, fordi den i procent angiver den mindste mængde brændstof, der kræves for at danne en eksplosiv blanding. Disse oplysninger er vigtige ved klassificering af farlige områder.

Ifølge GOST er følgende klassificering efter selvantændelsestemperatur gyldig:

  • T1 - brint, vandgas, lysende gas, brint 75% + nitrogen 25% ";
  • T2 - acetylen, methyldichlorsilan;
  • T3 - trichlorsilan;
  • T4 - ikke relevant;
  • T5 - carbondisulfid;
  • T6 - ikke relevant.
  • T1 - ammoniak, ..., acetone, ..., benzen, 1,2-dichlorpropan, dichlorethan, diethylamin, ..., højovnsgas, isobutan, ..., methan (industrielt, med et hydrogenindhold 75 gange højere end i mine metan), propan ,..., Opløsningsmidler, petroleumsopløsningsmiddel, diacetone alkohol,..., chlorbenzen,..., ethan;
  • T2 - alkylbenzen, amylacetat, ..., benzin B95 \ 130, butan, ... opløsningsmidler ..., alkoholer, ..., ethylbenzen, cyclohexanol;
  • T3 - benzin A-66, A-72, A-76, galosha, B-70, udvinding. Butylmethacrylat, hexan, heptan, ..., petroleum, olie, petroleumsether, polyester, pentan, terpentin, alkoholer, T-1 og TC-1 brændstoffer, terpentin, cyclohexan, ethylmercaptan;
  • T4 - acetaldehyd, isobutyraldehyd, butyraldehyd, propionaldehyd, decan, tetramethyldiaminomethan, 1,1,3-triethoxybutan;
  • T5 og T6 - ikke relevant.
  • T1 - koksovnsgas, blåsyre;
  • T2-divinyl, 4,4-dimethyldioxan, dimethyldichlorsilan, dioxan, ..., nitrocyclohexan, propylenoxid, ethylenoxid, ..., ethylen;
  • T3 - acrolein, vinyltrichlorsilan, hydrogensulfid, tetrahydrofuran, tetraethoxysilan, triethoxysilan, dieselbrændstof, formalglycol, ethyldichlorsilan, ethylcellosolve;
  • T4 - dibutylether, diethylether, ethylenglycoldiethylether;
  • T5 og T6 - ikke relevant. Som det fremgår af de præsenterede data, er kategori IIC overflødig i de fleste tilfælde af brug af kommunikationsudstyr på rigtige faciliteter.

Yderligere Information.

Kategorier IIA, IIB og IIC bestemmes af følgende parametre: sikker eksperimentel maksimal frigang (BEMZ er den maksimale afstand mellem granatens flanger, hvorigennem ingen eksplosion overføres fra granaten til miljøet) og MTB-værdi (forholdet mellem minimumantændelse) strøm af en eksplosiv gasblanding og minimum tændstrøm metan).

Temperaturklasse.

Temperaturklassen for elektrisk udstyr er bestemt af den begrænsende temperatur i grader Celsius, som overfladen på eksplosionssikkert udstyr kan have under drift.

Udstyrets temperaturklasse er fastsat baseret på minimumstemperaturen for det tilsvarende temperaturområde (dets venstre kant): udstyr, der kan bruges i et miljø med gasser med en selvantændelsestemperatur i klasse T4 skal have en maksimal overfladetemperatur elementer under 135 grader; T5 er under 100 og T6 er under 85.

Udstyrsmærkning for kategori I i Rusland:

Markeringseksempel: РВ1В

ExdIIBT4

Ex - tegn på eksplosionssikkert udstyr i henhold til CENELEC standard; d - type eksplosionsbeskyttelse (flammesikkert kabinet); IIB - gasblandingseksplosionskategori II, mulighed B (se ovenfor); T4 - blandingsgruppe efter antændelsestemperatur (temperatur ikke højere end 135 C °)

FM-mærkning i henhold til NEC, CEC standard:

FM eksplosionssikre betegnelser.

Factory Mutual (FM) er i det væsentlige identiske med europæiske og russiske standarder, men adskiller sig fra dem i form af optagelse. Den amerikanske standard specificerer også betingelserne for brug af udstyret: miljøets eksplosionsfareklasse (Klasse), driftsbetingelserne (Division) og gruppen af ​​blandingen i henhold til deres selvantændelsestemperatur (Gruppe).

Klasse kan være I, II, III: Klasse I - eksplosive blandinger af gasser og dampe, Klasse II - brændbart støv, Klasse III - brændbare fibre.

Division kan have værdierne 1 og 2: Division 1 er en komplet analog af zone B1 (B2) - en eksplosiv blanding er til stede under normale driftsforhold; Division 2 er en analog af zone В1А (В2А), hvor en eksplosiv blanding kun kan opstå som følge af en ulykke eller forstyrrelser i den teknologiske proces.

At arbejde i zone Div.1 kræver særligt eksplosionssikkert udstyr (i forhold til standarden - egensikkert), og at arbejde i zone Div.2 - eksplosionssikkert udstyr af klassen Ikke-antændende.

Eksplosive luftblandinger, gasser, dampe danner 7 undergrupper, som har direkte analogier i russiske og europæiske standarder:

  • Gruppe A - blandinger indeholdende acetylen (IIC T3, T2);
  • Gruppe B - blandinger indeholdende butadien, acrolein, hydrogen og ethylenoxid (IIС T2, T1);
  • Gruppe C - blandinger indeholdende cyclopropan, ethylen eller ethylether (IIB T4, T3, T2);
  • Gruppe D - blandinger indeholdende alkoholer, ammoniak, benzen, butan, benzin, hexan, lak, opløsningsmiddeldampe, petroleum, naturgas eller propan (IIA T1, T2, T3, T4);
  • Gruppe E - luftsuspension af brændbare metalstøvpartikler, uanset dets elektriske ledningsevne, eller støv med lignende fareegenskaber, med en specifik volumetrisk ledningsevne på mindre end 100 KOhm - se.
  • Gruppe F - blandinger indeholdende brændbart støv af sod, trækul eller koks med et indhold af brændbare stoffer på mere end 8 volumenprocent eller suspensioner med en ledningsevne på 100 til 100.000 ohm-cm;
  • Gruppe G - suspensioner af brændbart støv med en modstand på mere end 100.000 ohm-cm.

ATEX er en ny europæisk standard for eksplosionssikkert udstyr.

I overensstemmelse med EU-direktivet 94/9/EF introduceres en ny ATEX-standard fra 1. juli 2003. Den nye klassifikation vil erstatte det gamle CENELEC og vil blive introduceret i europæiske lande.

ATEX står for ATmospheres Explosibles. ATEX-krav gælder for mekanisk, elektrisk udstyr og beskyttelsesudstyr, der formodes at blive brugt i en potentielt eksplosiv atmosfære, både under jorden og på jordens overflade.

ATEX-standarden skærper kravene i EN50020 / EN50014-standarderne med hensyn til IS-udstyr (egensikkert). Disse forstærkninger inkluderer:

  • begrænsning af kredsløbets kapacitive parametre;
  • brug af andre beskyttelsesklasser;
  • nye krav til elektrostatik;
  • ved hjælp af et beskyttende læderetui.

Lad os overveje klassificeringsmærkningen af ​​eksplosionssikkert udstyr i henhold til ATEX ved hjælp af følgende eksempel:

Økologisk side

Eksplosionsgrænser for blandinger af brint og luft

Nogle gasser og dampe er eksplosive, når de blandes med luft. Luftblandinger med acetylen, ethylen, benzen, methan, carbonmonoxid, ammoniak, brint er kendetegnet ved øget eksplosivitet. En eksplosion af en blanding kan kun forekomme ved visse forhold mellem brændbare gasser og luft eller oxygen, karakteriseret ved de nedre og øvre eksplosionsgrænser. Den nedre eksplosionsgrænse er minimumsindholdet af en gas eller damp i luften, som, hvis den antændes, kan føre til en eksplosion. Den øvre - nicher - eksplosionsgrænsen er det maksimale indhold af gas eller damp i luften, hvor der i tilfælde af antændelse stadig kan forekomme en eksplosion. Den eksplosionsfarlige zone ligger mellem den nedre og øvre grænse. Koncentrationen af ​​gasser eller dampe i luften i industrilokaler under den nedre og over den øvre eksplosionsgrænse er ikke-eksplosiv, da den ikke fører til aktiv forbrænding og eksplosion - i det første tilfælde på grund af overskydende luft og i for det andet på grund af dens mangel.

Når det blandes med luft, danner brint en eksplosiv blanding - den såkaldte eksplosive gas. Denne gas er mest eksplosiv, når det volumetriske forhold mellem brint og oxygen er 2:1, eller brint og luft er ca. 2:5, da luften indeholder omkring 21% oxygen.

Det menes, at eksplosive koncentrationer af brint med oxygen opstår fra 4 % til 96 % efter volumen. Ved blanding med luft fra 4 % til 75 (74) % efter volumen. Disse tal findes nu i de fleste opslagsværker, og de kan bruges til grove skøn. Man skal dog huske på, at senere undersøgelser (omkring slutningen af ​​80'erne) viste, at brint i store mængder kan være eksplosivt og i en lavere koncentration. Jo større volumen, jo lavere er brintkoncentrationen farlig.

Kilden til denne udbredte fejl er, at eksplosionsfaren blev undersøgt i laboratorier i små mængder. Da reaktionen af ​​brint med oxygen er en kemisk kædereaktion, der forløber gennem en fri radikal-mekanisme, er "døden" af frie radikaler på væggene (eller f.eks. overfladen af ​​støvpartikler) afgørende for fortsættelsen af ​​kæden. I de tilfælde, hvor det er muligt at skabe "borderline" koncentrationer i store mængder (lokaler, hangarer, værksteder), skal man huske på, at en virkelig eksplosiv koncentration kan afvige fra 4 % både i større og mindre retning.

Flere relaterede artikler

Udvikling af foranstaltninger til beskyttelse og beskyttelse af atmosfærisk luft under driften af ​​en gummivirksomhed
Diplomprojektet gennemføres på baggrund af den viden, der er opnået inden for fagene "Generel økologi og neoøkologi", "Generel kemi", "Højere matematik", "Biologi", "Fysik" etc. Formålet med diplomprojektet er at udvikle færdigheder selvstændigt.

De vigtigste miljøproblemer i Altai-territoriet
Den majestætiske taiga og blændende snedækkede tinder, hurtige floder og uberørte søer vil ikke efterlade ligeglade, selv den mest følsomme person. Det er ikke overraskende, at Altai-naturreservatet (inklusive den unikke Teletskoye-sø) også er noget tæt på.


Økologiside Eksplosionsgrænser for blandinger af brint og luft Nogle gasser og dampe er eksplosive, når de blandes med luft. Luftblandinger med
  • Netto brændværdi af nogle naturgaskomponenter
  • Eksplosionsgrænser for gas-luftblandinger
  • Grænserne og området for eksplosivitet for gasser blandet med luft ved en temperatur på 20 ° C og et tryk på 0,1 MPa
  • 1.2. Lovene for ideelle gasser. Anvendelsesområder
  • Kritiske parametre for nogle stoffer
  • 1.3. Teknologiske egenskaber ved naturgasser og deres komponenter
  • 1.4. Termodynamisk støtte til løsning af energiteknologiske problemer ved rørledningstransport af naturgas
  • Værdien af ​​Joule-Thomson-koefficienten () for metan afhængig af temperatur og tryk
  • Parameterværdier for naturgas med et metanindhold på 97% afhængig af temperatur ved et gennemsnitstryk på 5 MPa
  • Kapitel 2 formål og arrangement af kompressorstationer
  • 2.1. Funktioner ved langdistancetransport af naturgas
  • 2.2. Formål og beskrivelse af kompressorstationen
  • 2.3. Procesgasrensningsanlæg til kompressorstationer
  • 2.4. Teknologiske skemaer af kompressorstationer
  • 2.5. Udpegning af afspærringsventiler i teknologisk rørføring ks
  • 2.6. Ordninger af teknologisk rørføring af en centrifugalblæser ks
  • 2.7. Konstruktioner og formål med understøtninger, mandehuller og beskyttelsesgitre i rørledninger til gasudstyr
  • 2.8. Køleanlæg til transporteret gas på kompressorstationer
  • 2.9. Indretning af gaspumpeenheder på stationen
  • 2.10. Puls gas system
  • 2.11. Brændstof og startgasanlæg på stationen
  • 2.12. Olieforsyningssystem ks og gpa, olierensemaskiner og olieluftkølere
  • 2.13. Typer af gaspumpeenheder, der anvendes på kompressorstationen
  • Ural turbomotoranlæg (uztm), Jekaterinburg
  • Nevsky plant dem. Lenin (nzl), Sankt Petersborg
  • First Brienne Plant (Tjekkiet), Brno
  • Indikatorer for elektriske drivenheder
  • Indikatorer for gasmotorkompressorer
  • Strukturen af ​​gpa-parken i Gazprom-systemet
  • Indikatorer for lovende ny generation gasturbineenheder
  • 2.14. Naturgas blæsere. Deres egenskaber
  • 2,34. Deltryk enkelt-trins blæser 370-18 af GTK-10-4 enheden produceret af nzl:
  • Karakteristika for centrifugalblæsere til naturgastransport
  • 2.15. Strømforsyning til kompressorstation Strømforsyning til gasturbinekompressorstation og gasturbineenheden
  • HPA strømforsyning
  • Strømforsyning af elektrisk drev cs
  • Standby nødkraftværker
  • DC strømforsyningssystem til automatisk udstyr og nødsmørepumper til gpa, automatisk styresystem-10 kV, nødbelysning
  • 2.16. Vandforsyning og kloakering ks
  • Varmeforsyning ks
  • 2.17. Kommunikationsorganisering ved kompressorstationer
  • 2.18. Elektrokemisk beskyttelse af en kompressorstation
  • 2.19. Kompressorstation lynbeskyttelse
  • Kapitel 3 drift af gaspumpeenheder med gasturbinedrev
  • 3.1. Organisering af drift af værksteder med gasturbinedrev
  • 3.2. Ordninger og princip for drift af gasturbineanlæg
  • 3.3. GPA forberedelse til opstart
  • 3.4. Kontrol af beskyttelse og alarm gpa
  • Olietryksbeskyttelsesfedt
  • Brandslukningsbeskyttelse
  • Aksial forskydningsbeskyttelse af rotorer
  • Differentialbeskyttelse mellem tætningsolie og gas i blæserhulrummet (olie-gasbeskyttelse)
  • Beskyttelse af overskydende gastemperatur
  • Beskyttelse mod overdrejningshastighed af rotorerne på højhastighedsdiesel, tp og turboexpander
  • Beskyttelse af lejetemperatur
  • Vibrationsbeskyttelsessystem
  • 3.6. Vedligeholdelse af cs'ens enhed og systemer under arbejdet
  • 3.7. Cyklus luftforberedelse til gtu
  • 3.8. Rengøring af aksialkompressoren under drift
  • 3.9. En anordning til opvarmning af sugecyklusluften. Anti-isning system
  • 3.10. Anti-overspændingsbeskyttelse af centralbanken
  • 1 '' '' - Driftsmåde for superladeren med lave forstyrrelser. I - overspændingskontrollinje;
  • 3.11. Kompressorstationsdrift ved modtagelse og start af rengøringsudstyr
  • 3.12. Funktioner ved driften af ​​gpa ved minusgrader
  • 3.13. Gasdæmpningssystem og dets drift
  • 3.14. Vibrations-, vibrationsbeskyttelse og vibrationsovervågning gpa
  • 3.15. Normal- og nødstop af enhederne
  • 3.16. Stop af kompressorstationen med stationens nødstopnøgle (kaos)
  • Kapitel 4 drift af gaspumpeenheder med elektrisk drev
  • 4.1. Karakteristika for drev, hovedtyperne af EGP og deres design
  • Tekniske egenskaber for gpa med elektrisk drev
  • 4.2. Overtryk og kølesystemer til elektromotorens stator og rotor
  • 4.3. Egpa oliesmøresystemer og olietætninger, deres forskel fra gtu-systemer
  • 4.4. Gearkasser - multiplikatorer brugt på elektrisk drevet gps
  • 4.5. Funktioner ved forberedelse til opstart og opstart af gaskompressorenheden
  • 4.6. F.eks. vedligeholdelse under arbejdet
  • 4.7. Regulering af funktionsmåden for en gpa med et elektrisk drev
  • 4.8. Anvendelse på CS af elektrisk drevet gpa med variabel hastighed
  • 4.9. Drift af hjælpeudstyr og systemer i kompressorværkstedet
  • 4.10. Fælles arbejde af el-drev og gasturbinekompressorværksteder
  • Kapitel 1. Karakteristika for naturgasser
  • Kapitel 2. Formål og indretning af kompressorstationer
  • Kapitel 3. Drift af gaspumpeenheder med gasturbinedrev
  • Kapitel 4. Betjening af gaspumpeenheder med elektrisk drev
  • Eksplosionsgrænser for gas-luftblandinger

    Eliminering af dannelsen af ​​eksplosive gas-luftkoncentrationer såvel som udseendet af antændelseskilder af denne blanding (flamme, gnister) er altid hovedopgaven for driftspersonalet på kompressorstationer. Når en gas-luftblanding eksploderer, stiger trykket i eksplosionszonen kraftigt, hvilket fører til ødelæggelse af bygningsstrukturer, og flammeudbredelseshastigheden når hundredvis af meter i sekundet. For eksempel er selvantændelsestemperaturen for en metan-luftblanding på niveauet 700 ° C, og metan er hovedkomponenten i naturgas. Dens indhold i gasfelter varierer fra 92-98%.

    Ved eksplosion af en gas-luftblanding under et tryk på 0,1 MPa udvikles et tryk på omkring 0,80 MPa. En luft-gasblanding eksploderer, hvis den indeholder 5-15 % metan; 2-10% propan; 2-9% butan mv. Med en stigning i trykket af gas-luftblandingen indsnævres eksplosionsgrænserne. Det skal bemærkes, at indblandingen af ​​ilt i gassen øger risikoen for eksplosion.

    Grænserne og området for eksplosivitet for gasser blandet med luft ved en temperatur på 20 ° C og et tryk på 0,1 MPa er angivet i tabellen. 1.4.

    Tabel 1.4

    Grænserne og området for eksplosivitet for gasser blandet med luft ved en temperatur på 20 ° C og et tryk på 0,1 MPa

    Eksplosionsgrænser, volumenprocent

    Eksplosiv rækkevidde, volumenprocent

    Acetylen

    Oliefelt. gas

    Carbonmonoxid

    Naturgas

    Propylen

    1.2. Lovene for ideelle gasser. Anvendelsesområder

    Ideelle gasser anses for at være gasser, der adlyder Clapeyron-ligningen (). Samtidig forstås ideelle gasser som gasser, hvor der ikke er kræfter af intermolekylær interaktion, og volumenet af molekylerne selv er nul. På nuværende tidspunkt kan det argumenteres for, at ingen af ​​de rigtige gasser adlyder disse gaslove. Ikke desto mindre er disse specifikke gaslove meget brugt i tekniske beregninger. Disse love er enkle og karakteriserer ret godt adfærden af ​​rigtige gasser ved lave tryk og ikke særlig lave temperaturer, langt fra mætningsområder og kritiske punkter i stof. De mest udbredte er lovene for Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Avogadro og, på deres grundlag, den opnåede Clapeyron-Mendeleev-ligning.

    Boyle-Mariotgues lov siger, at ved konstant temperatur ( = const) produktet af det absolutte tryk og det specifikke volumen af ​​en ideel gas forbliver konstant (
    = const), dvs. produktet af absolut tryk og specifikt volumen afhænger kun af temperaturen. Hvorfra hvornår = const vi har:

    . (1.27)

    Gay-Lussacs lov siger, at under konstant pres ( = const) volumenet af den ideelle gas ændrer sig i direkte forhold til temperaturstigningen:

    , (1.28)

    hvor - specifik volumen af ​​gas ved temperatur ° С og tryk
    - specifik volumen af ​​gas ved temperatur = 0 ° С og samme tryk ; - temperaturkoefficient for volumetrisk udvidelse af ideelle gasser ved 0 ° С, der holder den samme værdi ved alle tryk og den samme for alle ideelle gasser:

    . (1.29)

    Således er indholdet af Gay-Lussac-loven reduceret til følgende udsagn: den volumetriske udvidelse af ideelle gasser med en ændring i temperatur og med = const er lineær, og temperaturkoefficienten for volumetrisk udvidelse er den universelle konstant for ideelle gasser.

    Sammenligning af lovene fra Boyle-Mariotte og Gay-Lussac fører til tilstandsligningen for ideelle gasser:

    , (1.30)

    hvor - specifik volumen af ​​gas; - absolut gastryk; - specifik gaskonstant for idealgas; - den absolutte temperatur af den ideelle gas:

    . (1.31)

    Den fysiske betydning af den specifikke gaskonstant er det specifikke arbejde i processen = const når temperaturen ændres med en grad.

    Avogadros lov siger, at volumenet af et mol af en ideel gas afhænger ikke af gassens art og er fuldstændig bestemt af stoffets tryk og temperatur (
    ). På dette grundlag hævdes det, at mængderne af mol af forskellige gasser, taget ved samme tryk og temperaturer, er lig med hinanden. Hvis er det specifikke volumen af ​​gas, og - molær masse, så er volumenet af en mol (molært volumen)
    ... Ved lige tryk og temperaturer for forskellige gasser har vi:

    Da det specifikke molære volumen af ​​gas afhænger generelt kun af tryk og temperatur, så produktet
    i ligning (1.32) - er der en værdi, der er den samme for alle gasser og derfor kaldes den universelle gaskonstant:

    , J/kmol · K. (1,33)

    Af ligning (1.33) følger, at de specifikke gaskonstanter for individuelle gasser bestemmes gennem deres molære masser. For eksempel for nitrogen (
    ) vil den specifikke gaskonstant være

    = 8314/28 = 297 J / (kg K). (1,34)

    Til kg gas under hensyntagen til det
    , er Clapeyron-ligningen skrevet som:

    , (1.35)

    hvor - mængden af ​​stof i mol
    ... For 1 kmol gas:

    . (1.36)

    Den sidste ligning opnået af den russiske videnskabsmand D.I. Mendeleev, kaldes ofte Clapeyron-Mendeleev ligningen.

    Værdien af ​​det molære volumen af ​​ideelle gasser under normale fysiske forhold ( = 0 °C og = 101,1 kPa) vil være:

    = 22,4 m / kmol. (1,37)

    Tilstandsligningen for rigtige gasser er ofte skrevet baseret på Clapeyron-ligningen med indførelsen af ​​en ændring til den under hensyntagen til den reelle gass afvigelse fra idealet

    , (1.38)

    hvor - kompressibilitetskoefficienten, bestemt ved hjælp af specielle nomogrammer eller fra de tilsvarende tabeller. I fig. 1.1 er et nomogram til bestemmelse af de numeriske værdier af mængden naturgas kontra tryk , relativ tæthed af gas i luft og dens temperatur ... I den videnskabelige litteratur er kompressibilitetsfaktoren normalt bestemt afhængigt af de såkaldte reducerede parametre (tryk og temperatur) af gassen:

    ;
    , (1.39)

    hvor , og
    - henholdsvis reduceret, absolut og kritisk gastryk; , og - henholdsvis den reducerede, absolutte og kritiske gastemperatur.

    Ris. 1.1. Beregnings nomogram afhængigt af , ,

    Kritisk tryk er et tryk, ved hvilket og over hvilket, ved enhver temperaturstigning, væsken ikke længere kan omdannes til damp.

    Den kritiske temperatur er den temperatur, ved hvilken og over hvilken damp ikke kan kondenseres ved nogen trykstigning.

    De numeriske værdier af de kritiske parametre for nogle gasser er angivet i tabel. 1.5.

    Tabel 1.5