Grunnleggende fysisk-kjemiske konsepter for eksplosjoner i masovner og stålsmelteverksteder. Konsentrasjonsgrenser for brennbarhet og eksplosivitet av metan

En blanding av naturgass med luft kan eksplodere ved en gasskonsentrasjon i luft på 5-15 %.

En blanding av flytende gass i luft eksploderer ved en konsentrasjon på 1,5-9,5%.

For en eksplosjon må 3 forhold være tilstede samtidig:

Gass-luftblandingen må være i et lukket volum. I friluft eksploderer ikke blandingen, men blusser opp.

Mengden gass i naturblandingen bør være 5-15 % for naturgass og 1,5-9,5 % for flytende gass. Ved høyere konsentrasjon vil sveipen lyse opp og når grensen er nådd vil den eksplodere.

Blandingen skal varmes opp på ett punkt til flammepunktet.

5 Førstehjelp for et offer for karbonmonoksidforgiftning

Symptomer:

Det er muskelsvakhet

Svimmelhet

Støy i ørene

Døsighet

hallusinasjoner

Tap av bevissthet

kramper

Assistanse:

Stopp strømmen av karbonmonoksid

Flytt offeret til frisk luft

Hvis offeret er ved bevissthet, legg deg ned og gi hvile og kontinuerlig tilgang til frisk luft

Hvis det ikke er bevissthet, er det nødvendig å starte en lukket hjertemassasje og kunstig åndedrett før ankomst av en ambulanse eller før bevissthet igjen.

Billett nummer 10

5 Førstehjelp for et brannskadet offer

Termisk forårsaket av brann, damp, varme gjenstander og i deg. Hvis offerets klær tok fyr, må du raskt kaste på deg en frakk, noe tett stoff eller slå ned flammen med vann. Du kan ikke løpe i brennende klær, da vinden vil vifte flammene. Når du yter hjelp for å unngå infeksjon, bør du ikke berøre de brente områdene på huden med hendene eller smøre med fett, oljer, vaselin, dryss med natron. Det er nødvendig å påføre en steril bandasje på det brente området av huden. Hvis klesstykker sitter fast, bør en bandasje følge over dem, du kan ikke rive den av.

Billett nummer 11

5 Innhold i arbeidstillatelsen for gassfarlig arbeid.

Skriftlig tillatelse, som angir gyldighetsperioden, starttidspunktet for arbeidet, slutten av arbeidet, deres sikkerhetsforhold, sammensetningen av teamet og ansvarlige personer. for sikkerhet virker. ND godkjent kap. ingeniør. Liste over personer med rett til å utstede ND godkjent. etter ordre under predp. ND utgis i to eksemplarer. for en arbeidsformann med ett team; for én arbeidsplass. En kopi overføres til produsenten, den andre forblir hos personen som utstedte antrekket. Regnskap for ND utføres i henhold til registreringsboken, de legger inn: serienummer, sammendrag, posisjon; FULLT NAVN. hhv. guider; signatur.

Billett nummer 12

5 førstehjelp til offeret for kvelning med naturgass

Flytt offeret til frisk luft

Ved fravær av bevissthet og puls på halspulsåren, fortsett til gjenopplivningskomplekset

Ved tap av bevissthet i mer enn 4 minutter - snu på magen og påfør kaldt på hodet

I alle tilfeller, ring ambulanse

Billett nummer 13

1 klassifisering av gassrørledninger etter trykk.

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

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

Billett nummer 14

3 krav til belysning, ventilasjon og varme ved hydraulisk oppsprekking.

Behovet for oppvarming av det hydrauliske fraktureringsrommet bør bestemmes avhengig av klimatiske forhold.

I lokalene til GTP bør det gis naturlig og (eller) kunstig belysning og naturlig permanent ventilasjon, som gir minst tre luftutvekslinger per time.

For rom med et volum på mer enn 200 m3 utføres luftutveksling i henhold til beregningen, men ikke mindre enn en enkelt luftutveksling på 1 time.

Plasseringen av utstyr, gassrørledninger, beslag og instrumenter bør sikre praktisk vedlikehold og reparasjon.

Bredden på hovedpassasjen i lokalene bør være minst 0,8 m.

Grunnleggende fysisk-kjemiske konsepter for eksplosjoner i masovner og stålsmelteverksteder

Eksplosjoner i masovner og butikker med åpen ild er forårsaket av forskjellige årsaker, men alle er et resultat av en rask overgang (transformasjon) av et stoff fra en tilstand til en annen, mer stabil, ledsaget av frigjøring av varme, gassformig produkter og økt trykk på eksplosjonsstedet.


Hovedtegnet på en eksplosjon er plutselighet og en kraftig økning i trykket i miljøet rundt eksplosjonsstedet.


Et ytre tegn på en eksplosjon er en lyd, hvis styrke avhenger av hastigheten på overgangen til materie fra en tilstand til en annen. Avhengig av styrken på lyden, skilles sprett, eksplosjoner og detonasjon. Klappene kjennetegnes ved en kjedelig lyd, en stor støy eller en karakteristisk knitring. Transformasjonshastigheten i materievolumet under klapping overstiger ikke flere titalls meter per sekund.


Eksplosjoner gir en tydelig lyd; forplantningshastigheten av transformasjoner i hoveddelen av stoffet er mye høyere enn med klapp – flere tusen meter per sekund.


Den høyeste overgangshastigheten for et stoff fra en tilstand til en annen oppnås under detonasjon. Denne typen eksplosjon er preget av samtidig antennelse av stoffet i hele volumet, og den største mengden varme og gasser frigjøres øyeblikkelig og det maksimale ødeleggelsesarbeidet utføres. Et særtrekk ved denne typen eksplosjoner er det nesten fullstendige fraværet av en periode med trykkoppbygging i mediet på grunn av den enorme hastigheten på transformasjoner, som når flere titusenvis av meter per sekund.

Eksplosjoner av gasser

En eksplosjon er en type forbrenningsprosess der forbrenningsreaksjonen foregår voldsomt og med høy hastighet.


Forbrenning av gasser og damper av brennbare stoffer er bare mulig i en blanding med luft eller oksygen; forbrenningstiden består av to trinn: blanding av gass med luft eller oksygen og selve forbrenningsprosessen. Hvis blandingen av gass med luft eller oksygen skjer under forbrenningsprosessen, er hastigheten liten og avhenger av tilførselen av oksygen og brennbar gass til forbrenningssonen. Hvis gassen og luften blandes på forhånd, fortsetter forbrenningsprosessen av en slik blanding raskt og samtidig i hele volumet av blandingen.


Den første typen forbrenning, kalt diffusjon, har blitt utbredt i fabrikkpraksis; den brukes i forskjellige brannkasser, ovner, enheter der varme brukes til å varme opp materialer, metaller, halvfabrikata eller produkter.


Den andre typen forbrenning, når blandingen av gass med luft oppstår før forbrenningsstart, kalles eksplosiv, og blandinger er eksplosive. Denne typen forbrenning brukes sjelden i fabrikkpraksis; det oppstår noen ganger spontant.


Under stille forbrenning øker de resulterende gassformige produktene, oppvarmet til høy temperatur, fritt i volum og gir fra seg varmen på vei fra ovnen til røykenhetene.


Ved eksplosiv forbrenning fortsetter prosessen "momentant"; fullført på en brøkdel av et sekund i hele volumet av blandingen. Forbrenningsproduktene som er oppvarmet til høy temperatur ekspanderer også «øyeblikkelig», danner en sjokkbølge, som sprer seg med høy hastighet i alle retninger og forårsaker mekanisk skade.


De farligste er eksplosive blandinger som oppstår uventet og spontant. Slike blandinger dannes i støvsamlere, gasskanaler, gassrørledninger, brennere og andre gassenheter i masovn, åpen ildsted og andre butikker. De dannes også nær gassenheter på steder der det ikke er luftbevegelse, og gasser siver ut gjennom lekkasjer. På slike steder antennes eksplosive blandinger fra konstante eller tilfeldige brannkilder og så oppstår det plutselig eksplosjoner som skader mennesker og forårsaker stor skade på produksjonen.

Eksplosjonsgrenser for gasser

Eksplosjoner av gass-luftblandinger forekommer bare ved visse konsentrasjoner av gass i luft eller oksygen, og hver gass har sine egne, iboende alene, eksplosjonsgrenser - nedre og øvre. Mellom nedre og øvre grense er alle blandinger av gass med luft eller oksygen eksplosive.


Den nedre eksplosjonsgrensen er karakterisert ved det laveste gassinnholdet i luften der blandingen begynner å eksplodere; øvre - det høyeste innholdet av gass i luften, over hvilken blandingen mister sine eksplosive egenskaper. Hvis gassinnholdet i en blanding med luft eller oksygen er mindre enn den nedre grensen eller over den øvre grensen, er slike blandinger ikke eksplosive.


For eksempel er den nedre eksplosjonsgrensen for hydrogen blandet med luft 4,1 % og den øvre 75 volumprosent. Hvis hydrogen er mindre enn 4,1%, er blandingen med luft ikke eksplosiv; det er ikke eksplosivt selv om det er mer enn 75 % hydrogen i blandingen. Alle blandinger av hydrogen med luft blir eksplosive hvis hydrogeninnholdet i dem er i området fra 4,1 % til 75 %.


En nødvendig betingelse for dannelsen av en eksplosjon er også antennelse av blandingen. Alle brennbare stoffer antennes bare når de varmes opp til antennelsestemperaturen, som også er en svært viktig egenskap for ethvert brennbart stoff.


For eksempel antennes hydrogen i en blanding med luft spontant og det oppstår en eksplosjon hvis temperaturen på blandingen blir større enn eller lik 510 ° C. Det er imidlertid ikke nødvendig at hele volumet av blandingen varmes opp til 510 ° C En eksplosjon vil oppstå hvis minst en liten mengde av en del av blandingen.


Prosessen med selvantennelse av blandingen fra en brannkilde skjer i følgende rekkefølge. Innføring av en brannkilde (gnist, flamme fra et brennende tre, utstøting av varmt metall eller slagg fra en ovn, etc.) i gass-luftblandingen fører til oppvarming av partiklene i blandingen som omgir brannkilden til seg selv. -antennelsestemperatur. Som et resultat vil det oppstå en tenningsprosess i det tilstøtende laget av blandingen, oppvarming og utvidelse av laget vil skje; varme overføres til nabopartikler, de vil også antennes og overføre varmen til partikler lenger unna osv. I dette tilfellet skjer selvantenning av hele blandingen så raskt at det høres én lyd av knall eller eksplosjon.


En uunnværlig betingelse for enhver forbrenning eller eksplosjon er at mengden varme som frigjøres er tilstrekkelig til å varme opp mediet til selvantennelsestemperaturen. Hvis det ikke frigjøres nok varme, vil forbrenning og følgelig en eksplosjon ikke oppstå.


I termiske termer er eksplosjonsgrensene grensene når det under forbrenningen av blandingen frigjøres så lite varme at det ikke er nok å varme opp forbrenningsmediet til selvantennelsestemperaturen.


For eksempel, når hydrogeninnholdet i blandingen er mindre enn 4,1 %, frigjøres så lite varme under forbrenningen at mediet ikke varmes opp til en selvantennelsestemperatur på 510 ° C. En slik blanding inneholder svært lite drivstoff (hydrogen ) og mye luft.


Det samme skjer hvis hydrogeninnholdet i blandingen er mer enn 75 %. I en slik blanding er det mye brennbart stoff (hydrogen), men svært lite luft nødvendig for forbrenningen.


Hvis hele gass-luftblandingen varmes opp til selvantennelsestemperaturen, vil gassen antennes uten antennelse i noe forhold til luft.


I tabellen. 1 viser eksplosjonsgrensene for en rekke gasser og damper, samt deres selvantennelsestemperaturer.


Eksplosjonsgrensene for gasser i en blanding med luft varierer avhengig av blandingens begynnelsestemperatur, dens fuktighet, kraften til tennkilden, etc.


Tabell 1. Eksplosjonsgrenser for enkelte gasser og damper ved en temperatur på 20 ° og et trykk på 760 mm kvikksølv


Når temperaturen på blandingen stiger, utvides eksplosjonsgrensene - den nedre avtar, og den øvre øker.


Hvis gassen består av flere brennbare gasser (generator, koks, en blanding av koks og masovn, etc.), beregnes eksplosjonsgrensene for slike blandinger ved å bruke Le Chatelier-blandingsregelformelen:


hvor a er den nedre eller øvre eksplosjonsgrense for en blanding av gasser med luft i volumprosent;


k1,k2,k3,kn er innholdet av gasser i blandingen i volumprosent;


n1,n2,n3,nn er nedre eller øvre eksplosjonsgrense for de tilsvarende gassene i volumprosent.


Eksempel. Gassblandingen inneholder: hydrogen (H2) - 64 %, metan (CH4) - 27,2 %, karbonmonoksid (CO) -6,45 % og tungt hydrokarbon (propan) -2,35 %, dvs. kx = 64; k2 = 27,2; k3 = 6,45 og k4 = 2,35.


La oss bestemme de nedre og øvre grensene for eksplosiviteten til gassblandingen. I tabellen. 1 finner vi de nedre og øvre eksplosjonsgrensene for hydrogen, metan, karbonmonoksid og propan og erstatter deres verdier med formel (1).


Nedre eksplosjonsgrenser for gasser:


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


Nedre grense an = 4,5 %


Øvre eksplosjonsgrense for gasser:


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


Ved å erstatte disse verdiene i formel (1), finner vi den øvre grensen av = 33%


Eksplosjonsgrensene for gasser med høyt innhold av inerte ikke-brennbare gasser - karbondioksid (CO2), nitrogen (N2) og vanndamp (H20) - er praktisk funnet fra kurvene til diagrammet bygget på grunnlag av eksperimentelle data ( Figur 1).


Eksempel. Ved å bruke diagrammet i fig. 1 finner vi eksplosjonsgrensene for generatorgassen med følgende sammensetning: hydrogen (H2) 12,4 %, karbonmonoksid (CO) 27,3 %, metan (CH4) 0,7 %, karbondioksid (CO2) 6,2 % og nitrogen (N2) 53,4 %.


La oss fordele de inerte gassene CO2 og N2 mellom de brennbare; vi tilsetter karbondioksid til hydrogen, da vil den totale prosentandelen av disse to gassene (H2 + CO2) være 12,4 + 6,2 = 18,6%; vi tilsetter nitrogen til karbonmonoksid, deres totale prosentandel (CO + N2) vil være 27,3 + + 53,4 = 80,7%. Metan vil bli tatt i betraktning separat.


La oss bestemme forholdet mellom inert gass og drivstoff i hver sum av to gasser. I en blanding av hydrogen og karbondioksid vil forholdet være 6,2 / 12,4 \u003d 0,5, og i en blanding av karbonmonoksid og nitrogen vil forholdet være 53,4 / 27,3 \u003d 1,96.


På den horisontale aksen til diagrammet i fig. 1 finner vi punktene som tilsvarer 0,5 og 1,96 og tegner opp perpendikulærene til de møter kurvene (H2 + CO2) og (CO + N2).


Ris. 1. Diagram for å finne nedre og øvre eksplosjonsgrense for brennbare gasser i blanding med inerte gasser


Det første krysset med kurver vil skje ved punkt 1 og 2.


Vi tegner horisontale rette linjer fra disse punktene til de møter den vertikale aksen i diagrammet og finner: for en blanding av (H2 + CO2) den nedre eksplosjonsgrensen an = 6 %, og for en blanding av gasser (CO + N2) en = 39,5 %.


Fortsetter vi perpendikulæren oppover, skjærer vi de samme kurvene i punkt 3 og 4. Vi tegner horisontale linjer fra disse punktene til de møter den vertikale aksen i diagrammet og finner de øvre grensene for eksplosiviteten til blandinger av, som er henholdsvis lik 70,6 og 73 %.


I følge tabellen 1 finner vi eksplosjonsgrensene for metan an = 5,3 % og av = 15 %. Ved å erstatte de oppnådde øvre og nedre eksplosjonsgrensene for blandinger av brennbare og inerte gasser og metan med den generelle Le Chatelier-formelen, finner vi eksplosjonsgrensene for generatorgassen.

Eksplosive grenser

Eksplosive grenser- Eksplosjonsgrenser (mer korrekt - tenning) betyr vanligvis minimum (nedre grense) og maksimum (øvre grense) mengde brennbar gass i luften. Når disse konsentrasjonene overskrides, er antennelse umulig, antennelsesgrensene er angitt i volumprosent under standardforhold for gass-luftblandingen (p = 760 mm Hg, T = 0 ° C). Med en økning i temperaturen til gass-luftblandingen utvides disse grensene, og ved temperaturer over selvantennelsestemperaturen til blandingen brenner de i et hvilket som helst volumforhold. Denne definisjonen inkluderer ikke eksplosjonsgrensene for gass- og støvblandinger, hvis eksplosjonsgrenser er beregnet ved hjelp av den velkjente Le Chatelier-formelen.

Notater


Wikimedia Foundation. 2010 .

Se hva "eksplosive grenser" er i andre ordbøker:

    eksplosjonsgrenser- — Emner olje- og gassindustrien EN eksplosiv… Teknisk oversetterhåndbok

    eksplosjonsgrenser 3.18 eksplosjonsgrenser maksimum og minimum konsentrasjon av gass, damp, fuktighet, forstøver eller støv i luft eller oksygen for å forårsake detonasjon Merknader 1 Grensene avhenger av størrelsen og geometrien til forbrenningskammeret...

    Eksplosjonsgrenser for blandinger NH 3 - O 2 - N 2 (ved 20 ° C og 0,1013 MPa)- Eksplosjonsgrense Oksygeninnhold i blandingen, % (vol.) 100 80 60 50 40 30 20 ... Kjemisk referanse

    GOST R 54110-2010: Hydrogengeneratorer basert på drivstoffbehandlingsteknologier. Del 1. Sikkerhet- Terminologi GOST R 54110 2010: Hydrogengeneratorer basert på drivstoffbehandlingsteknologier. Del 1. Sikkerhetsoriginaldokument: 3.37 ulykke (hendelse): En hendelse eller hendelseskjede som kan føre til skade. Definisjoner av begrepet fra ... Ordbok-referansebok med vilkår for normativ og teknisk dokumentasjon

    - (lat. muscus), luktprodukter med en særegen, såkalt. musky, lukt og evnen til å foredle og fikse lukten av parfyme. komposisjoner. Tidligere samhold. M.s kilde var naturlig. animalske produkter og vokse. opprinnelse. M. dyr ... ... Kjemisk leksikon

    Brennbarhetsgrense- konsentrasjonsgrensen definert for hver gass der gass-luftblandinger kan antennes (eksplodere). Det er nedre (Kn) og øvre (Kv) eksplosive konsentrasjonsgrenser. Den nedre eksplosjonsgrensen tilsvarer ... ... Olje og gass mikroleksikon

    - (trans 2 benzylidenheptanal, et pentylkanelaldehyd, jasmonal) C 6 H 5 CH \u003d C (C 5 H 11) CHO, mol. m. 202,28; grønngul væske med en lukt som minner om sjasminblomster når den fortynnes; t. kip. 153 154°С/10 mmHg st.; ... ... Kjemisk leksikon

    - (3,7 dimetyl 1,6 oktadien 3 ol) (CH 3) 2 C \u003d CHCH 2 CH 2 C (CH 3) (OH) CH \u003d CH 2, mol. m. 154,24; fargeløs væske med lukten av liljekonvall; t. kip. 198 200°C; d4200.8607; nD20 1,4614; damptrykk 18,6 Pa ved 20 °C; sol. i etanol, propylenglykol og... Kjemisk leksikon

    CPV- sjef for luftomløpsventil søkelys-gruppe, Storbritannias Kommunistiske Parti, Ungarns Kommunistiske Parti, Venezuelas Kommunistiske Parti, Vietnams konstitusjonelle eksplosjonsgrenser (pl) ... ... Ordbok for forkortelser av det russiske språket

    Neppe brennbart stoff- 223. Et vanskelig brennbart stoff under påvirkning av brann eller høy temperatur antennes, ulmer eller forkuller og fortsetter å brenne, ulme eller forkulle i nærvær av antennelseskilder; etter å ha fjernet tennkilden, brent eller ulmende ... ... Ordbok-referansebok med vilkår for normativ og teknisk dokumentasjon

Metan, eller branndamp, naturgass er fargeløs og luktfri. Den kjemiske formelen er CH 4 . I november 2011 ble metan fra kullbunn anerkjent som et uavhengig mineral og inkludert i den all-russiske klassifiseringen av mineraler og grunnvann.

Metan finnes i forskjellige former (fra fritt til bundet) i kull og vertsbergarter og ble dannet der på stadiet med koalifisering av organiske rester og metamorfisering av kull. I drift frigjøres metan hovedsakelig fra kull (det er forekomster der den relative metanutslipp overstiger 45 m³ metan per tonn kull, det har også vært tilfeller av metanutslipp i størrelsesorden 100 m³ / t), hovedsakelig i prosessen av dens ødeleggelse (bryting), sjeldnere - fra naturlige hulrom - tanker.

I gruver akkumuleres metan i hulrom blant bergarter, hovedsakelig under taket av arbeid, og kan skape eksplosive metan-luftblandinger. For en eksplosjon er det nødvendig at konsentrasjonen av metan i gruveatmosfæren er fra 5 til 16 %; den mest eksplosive konsentrasjonen er 9,5 %. Ved en konsentrasjon på mer enn 16% brenner metan ganske enkelt, uten en eksplosjon (i nærvær av en tilstrømning av oksygen); opptil 5-6% - brannskader i nærvær av en varmekilde. I nærvær av suspendert kullstøv i luften, kan det eksplodere selv ved en konsentrasjon mindre enn 4-5%.

Årsaken til eksplosjonen kan være åpen ild, en varm gnist. I gamle dager tok gruvearbeiderne et bur med en kanarifugl inn i gruven, og så lenge fuglene sang kunne de jobbe rolig: det er ikke metan i gruven. Hvis kanarifuglen ble stille i lang tid, og enda verre - for alltid, så er døden nær. På begynnelsen av 1800-tallet oppfant den kjente kjemikeren H. Davy en sikker gruvearbeiderlampe, deretter ble den erstattet av elektrisitet, men eksplosjoner i kullgruver fortsatte.

For tiden styres konsentrasjonen av metan i gruveatmosfæren av automatiske gassbeskyttelsessystemer. I gassførende formasjoner gjøres det tiltak for avgassing og isolert gassuttak.

Media bruker ofte uttrykkene "gruvearbeiderne ble forgiftet av metan", osv. Det er en analfabet tolkning av fakta om kvelning forårsaket av en reduksjon i konsentrasjonen av oksygen i en atmosfære mettet med metan. Selve metanet ikke-giftig.

I medieoppslag, fiksjon og til og med erfarne gruvearbeidere blir metan feilaktig referert til som "eksplosiv gass". Faktisk er eksplosiv gass en blanding av hydrogen og oksygen. Når de tennes, kobles de nesten umiddelbart, en kraftig eksplosjon oppstår. Og metan fra uminnelige tider ble kalt "mine" (eller "sump", hvis vi ikke snakker om en mine) gass.

Metan er brennbart, noe som gjør det mulig å bruke det som drivstoff. Det er mulig å bruke metan til tanking av kjøretøy, samt ved termiske kraftverk. I kjemisk industri brukes metan som hydrokarbonråstoff.

De fleste innenlandske gruver slipper ut metan til atmosfæren, og bare noen få har introdusert eller implementerer installasjoner for deponering. I utlandet er situasjonen snudd. Videre iverksettes brønnprosjekter for produksjon av reservoarmetan aktivt, blant annet som en del av den foreløpige avgassingen av gruvefelt.

Eksplosiv konsentrasjon av naturgass


Metan, eller branndamp, er en naturgass som er fargeløs og luktfri. Den kjemiske formelen er CH 4 . I november 2011 ble metan fra kullbunn anerkjent som et uavhengig mineral og inkludert i

Naturgassens farlige egenskaper

Naturgassens farlige egenskaper.

Toksisitet (farlige egenskaper til naturgass). En farlig egenskap til naturgasser er deres toksisitet, som avhenger av sammensetningen av gasser, deres evne, når de kombineres med luft, til å danne eksplosive blandinger som antennes fra en elektrisk gnist, flamme og andre brannkilder.

Ren metan og etan er ikke giftig, men med mangel på oksygen i luften forårsaker de kvelning.

Eksplosivitet (farlige egenskaper til naturgass). Naturgasser, når de kombineres med oksygen og luft, danner en brennbar blanding, som i nærvær av en brannkilde (flamme, gnist, varme gjenstander) kan eksplodere med stor kraft. Antennelsestemperaturen til naturgasser er jo lavere, jo høyere molekylvekt. Styrken på eksplosjonen øker proporsjonalt med trykket i gass-luftblandingen.

Naturgasser kan eksplodere bare ved visse grenser for gasskonsentrasjon i gass-luftblandingen: fra et visst minimum (nedre eksplosjonsgrense) til et visst maksimum (høyere eksplosjonsgrense).

Den nedre eksplosjonsgrensen for en gass tilsvarer et slikt gassinnhold i gass-luftblandingen hvor en ytterligere reduksjon i den gjør blandingen ikke-eksplosiv. Den nedre grensen er karakterisert ved mengden gass som er tilstrekkelig for det normale forløpet av forbrenningsreaksjonen.

Den høyeste eksplosjonsgrensen tilsvarer et slikt gassinnhold i gass-luftblandingen hvor den ytterligere økningen gjør blandingen ikke-eksplosiv. Den høyeste grensen er preget av innholdet av luft (oksygen), utilstrekkelig for det normale forløpet av forbrenningsreaksjonen.

Med en økning i trykket til blandingen øker grensene for dens eksplosivitet betydelig. Med innholdet av inerte gasser (nitrogen osv.) øker også brennbarhetsgrensene for blandinger.

Forbrenning og eksplosjon er kjemiske prosesser av samme type, men avviker kraftig i intensiteten av reaksjonen. Under en eksplosjon skjer reaksjonen i et lukket rom (uten lufttilgang til tennkilden til en eksplosiv gass-luftblanding) svært raskt.

Utbredelseshastigheten til detonasjonsforbrenningsbølgen under en eksplosjon (900-3000 m/s) er flere ganger høyere enn lydhastigheten i luft ved romtemperatur.

Styrken på eksplosjonen er maksimal når luftinnholdet i blandingen nærmer seg mengden som teoretisk kreves for fullstendig forbrenning.

Hvis konsentrasjonen av gass i luften er innenfor det brennbare området og i nærvær av en antennelseskilde, vil det oppstå en eksplosjon; hvis gassen i luften er mindre enn den nedre grensen eller over den øvre grensen for antennelse, er ikke blandingen i stand til å eksplodere. En stråle av en gassblanding med en gasskonsentrasjon over den øvre brennbarhetsgrensen, som kommer inn i luftvolumet og blandes med den, brenner ut med en rolig flamme. Utbredelseshastigheten til forbrenningsbølgefronten ved atmosfærisk trykk er ca. 0,3-2,4 m/s. Den nedre hastighetsverdien er for naturgasser, den øvre er for hydrogen.

Detonasjonsegenskaper til parafiniske hydrokarboner . Detonasjonsegenskaper manifesteres fra metan til heksan, hvor oktantallet avhenger både av molekylvekten og strukturen til selve molekylene. Jo lavere molekylvekten til hydrokarbonet er, desto lavere detonasjonsegenskaper, jo høyere oktantall.

Egenskaper til individuelle bestanddeler av naturgass (vurder den detaljerte sammensetningen av naturgass)

Metan(Cp) er en fargeløs, luktfri gass, lettere enn luft. Brannfarlig, men kan likevel lagres med tilstrekkelig letthet.
Etan(C2p) er en fargeløs, luktfri og fargeløs gass, litt tyngre enn luft. Også brennbart, men brukes ikke som drivstoff.
Propan(C3H8) er en fargeløs, luktfri gass, giftig. Den har en nyttig egenskap: propan blir flytende ved lavt trykk, noe som gjør det enkelt å skille det fra urenheter og transportere det.
Butan(C4h20) - lignende egenskaper som propan, men har høyere tetthet. Dobbelt så tung som luft.
Karbondioksid(CO2) er en fargeløs, luktfri gass med en sur smak. I motsetning til de andre komponentene i naturgass (med unntak av helium), brenner ikke karbondioksid. Karbondioksid er en av de minst giftige gassene.
Helium(Han) - fargeløs, veldig lett (den nest av de letteste gassene, etter hydrogen) uten farge og lukt. Ekstremt inert, reagerer under normale forhold ikke med noen av stoffene. Brenner ikke. Det er ikke giftig, men ved forhøyet trykk kan det gi anestesi, som andre inerte gasser.
hydrogensulfid(h3S) er en fargeløs tung gass med lukt av råtne egg. Meget giftig, selv ved svært lave konsentrasjoner forårsaker det lammelse av luktnerven.
Egenskaper til visse andre gasser som ikke er en del av naturgass, men som har lignende bruksområder som naturgass
Etylen(C2p) En fargeløs gass med en behagelig lukt. Det ligner i egenskaper på etan, men skiller seg fra det i lavere tetthet og brennbarhet.
Acetylen(C2h3) er en ekstremt brannfarlig og eksplosiv fargeløs gass. Med sterk kompresjon kan den eksplodere. Den brukes ikke i hverdagen på grunn av svært høy risiko for brann eller eksplosjon. Hovedapplikasjonen er innen sveisearbeid.

Metan brukes som brensel i gassovner. propan og butan som drivstoff i enkelte kjøretøy. Lightere er også fylt med flytende propan. Etan det brukes sjelden som drivstoff, hovedbruken er produksjon av etylen. Etylen er et av de mest produserte organiske stoffene i verden. Det er et råmateriale for produksjon av polyetylen. Acetylen brukes til å skape en svært høy temperatur i metallurgi (avstemming og skjæring av metaller). Acetylen det er veldig brennbart, derfor brukes det ikke som drivstoff i biler, og selv uten dette må betingelsene for oppbevaring følges strengt. hydrogensulfid, til tross for sin toksisitet, brukes i små mengder i den såkalte. sulfidbad. De bruker noen av de antiseptiske egenskapene til hydrogensulfid.
Den viktigste nyttige egenskapen helium er dens svært lave tetthet (7 ganger lettere enn luft). Heliumfylle ballonger og luftskip. Hydrogen er enda lettere enn helium, men samtidig brennbart. Heliumballonger er veldig populære blant barn.

Alle hydrokarboner, når de er fullstendig oksidert (overflødig oksygen), frigjør karbondioksid og vann. For eksempel:
Cp + 3O2 = CO2 + 2h3O
Med ufullstendig (mangel på oksygen) - karbonmonoksid og vann:
2Cp + 6O2 = 2CO + 4h3O
Med en enda mindre mengde oksygen frigjøres fint dispergert karbon (sot):
Cp + O2 = C + 2h3O.
Metan brenner med en blå flamme, etan - nesten fargeløs, som alkohol, propan og butan - gul, etylen - lysende, karbonmonoksid - lyseblå. Acetylen - gulaktig, røyker sterkt. Hvis du har en gasskomfyr hjemme og i stedet for den vanlige blå flammen ser du gult, bør du vite at metan er fortynnet med propan.

Helium, i motsetning til alle andre gasser, eksisterer ikke i fast tilstand.
Lattergass er trivialnavnet for lystgass N2O.

Naturgassens farlige egenskaper


Naturgassens farlige egenskaper. Toksisitet (farlige egenskaper til naturgass). Eksplosivitet (farlige egenskaper til naturgass).

CIB Controls LLC

Eksplosjonsgrenser (LEL og ERW)

Hva er de nedre og øvre eksplosjonsgrensene (LEL og ULL)?

For dannelsen av en eksplosiv atmosfære er tilstedeværelsen av et brennbart stoff i en viss konsentrasjon nødvendig.

I utgangspunktet krever alle gasser og damper oksygen for å antennes. Med et overskudd av oksygen og dets mangel, vil ikke blandingen antennes. Det eneste unntaket er acetylen, som ikke krever oksygen for å antennes. De lave og høye konsentrasjonene kalles "eksplosiv grense".

  • Nedre eksplosjonsgrense (LEL): Konsentrasjonsgrensen for en gass-luftblanding under hvilken en gass-luftblanding ikke kan antennes.
  • Øvre eksplosjonsgrense (UEL): Konsentrasjonsgrensen for en gass-luftblanding over hvilken en gass-luftblanding ikke kan antennes.

Eksplosjonsgrenser for eksplosiv atmosfære:

Hvis konsentrasjonen av et stoff i luften er for lav (mager blanding) eller for høy (mettet blanding), vil det ikke oppstå en eksplosjon, og mest sannsynlig kan det oppstå en langsom forbrenningsreaksjon eller den vil ikke forekomme i det hele tatt.
En antennelsesreaksjon etterfulgt av en eksplosjonsreaksjon vil forekomme i området mellom nedre (LEL) og øvre (URL) eksplosjonsgrense.
Eksplosjonsgrenser avhenger av trykket i atmosfæren rundt og konsentrasjonen av oksygen i luften.

Eksempler på nedre og øvre eksplosjonsgrenser for ulike gasser og damper:

Støv er også eksplosivt i visse konsentrasjoner:

  • Nedre eksplosjonsgrense for støv: i området ca. 20 til 60 g/m3 luft.
  • Øvre eksplosjonsgrense for støv: innenfor området ca. 2 til 6 kg/m3 luft.

Disse parameterne kan variere for forskjellige typer støv. Svært brannfarlig støv kan danne en brennbar blanding ved stoffkonsentrasjoner under 15 g/m3.

Det er tre underkategorier av kategori II: IIA, IIB, IIC. Hver påfølgende underkategori inkluderer (kan erstatte) den forrige, det vil si at underkategori C er den høyeste og oppfyller kravene til alle kategorier - A, B og C. Dermed er den den mest "strenge".

Det er tre kategorier i IECEx-systemet: I, II og III.
Fra kategori II ble støv skilt inn i kategori III. (Kategori II for gasser, kategori III for støv.)

NEC- og CEC-systemet gir en mer avansert klassifisering av eksplosive blandinger av gasser og støv for å sikre større sikkerhet etter 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 kullgruver produseres det for eksempel med dobbel merking: Klasse I gruppe D (for metan); Klasse II gruppe F (for kullstøv).

Egenskaper for eksplosive blandinger

For mange vanlige eksplosive blandinger er såkalte tennegenskaper bygget eksperimentelt. For hvert drivstoff er det en minimumsantenningsenergi (MEI) som tilsvarer den ideelle andelen drivstoff og luft der blandingen lettest antennes. Under MEP er tenning umulig uansett konsentrasjon. For en konsentrasjon som er lavere enn verdien som tilsvarer MEP, økes energimengden som kreves for å antenne blandingen til konsentrasjonsverdien blir mindre enn verdien som blandingen ikke kan antennes ved på grunn av liten mengde drivstoff. Denne verdien kalles eksplosjonens nedre grense (LEB). På samme måte, når konsentrasjonen øker, øker mengden energi som kreves for antennelse inntil konsentrasjonen overstiger en verdi der antennelse ikke kan skje på grunn av utilstrekkelig oksidasjonsmiddel. Denne verdien kalles øvre eksplosjonsgrense (IGW).

Fra et praktisk synspunkt er NGV viktigere og viktigere enn IGV, fordi den fastsetter, prosentvis, minimumsmengden drivstoff som kreves for å danne en eksplosiv blanding. Denne informasjonen er viktig i klassifiseringen av farlige områder.

I følge GOST gjelder følgende klassifisering i henhold til selvantenningstemperaturen:

  • Т1 – hydrogen, vanngass, belysningsgass, hydrogen 75 % + nitrogen 25 %”;
  • T2 - acetylen, metyldiklorsilan;
  • Т3 – triklorsilan;
  • T4 - ikke aktuelt;
  • T5 - karbondisulfid;
  • T6 - ikke aktuelt.
  • T1 - ammoniakk, ..., aceton, ..., benzen, 1,2-diklorpropan, dikloretan, dietylamin, ..., masovnsgass, isobutan, ..., metan (industriell, med hydrogeninnhold 75 ganger høyere enn i gruvemetan), propan , ..., løsemidler, petroleumsløsningsmidler, diacetonalkohol, ..., klorbenzen, ..., etan;
  • T2 - alkylbenzen, amylacetat, ..., bensin B95 \ 130, butan, ... løsningsmidler ..., alkoholer, ..., etylbenzen, cykloheksanol;
  • T3 - bensin A-66, A-72, A-76, "kalosh", B-70, utvinning. Butylmetakrylat, heksan, heptan, ..., parafin, petroleum, petroleumseter, polyester, pentan, terpentin, alkoholer, drivstoff T-1 og TS-1, white spirit, cykloheksan, etylmerkaptan;
  • T4 - acetaldehyd, isosmøraldehyd, smørsyrealdehyd, propionaldehyd, dekan, tetrametyldiaminometan, 1,1,3 - trietoksybutan;
  • T5 og T6 - gjelder ikke.
  • T1 - koksovnsgass, blåsyre;
  • T2-divinyl, 4,4-dimetyldioksan, dimetyldiklorsilan, dioksan, ..., nitrocykloheksan, propylenoksid, etylenoksid, ..., etylen;
  • T3 - akrolein, vinyltriklorsilan, hydrogensulfid, tetrahydrofuran, tetraetoksysilan, trietoksysilan, dieseldrivstoff, formalglykol, etyldiklorsilan, etylcellosolve;
  • T4 - dibutyleter, dietyleter, etylenglykoldietyleter;
  • T5 og T6 - gjelder ikke. Som det fremgår av dataene ovenfor, er kategori IIC overflødig for de fleste tilfeller av bruk av kommunikasjonsutstyr i virkelige objekter.

Tilleggsinformasjon.

Kategoriene IIA, IIB og IIC bestemmes av følgende parametere: sikker eksperimentell maksimal klaring (BEMZ - det maksimale gapet mellom flensene på skallet, gjennom hvilken eksplosjonen ikke overføres fra skallet til miljøet) og MTE-verdien (den forholdet mellom minimum tennstrøm for en eksplosiv gassblanding og minimum tennstrøm metan).

temperaturklasse.

Temperaturklassen til elektrisk utstyr bestemmes av den maksimale temperaturen i grader Celsius som overflatene på eksplosjonssikkert utstyr kan ha under drift.

Temperaturklassen til utstyret er satt basert på minimumstemperaturen for det tilsvarende temperaturområdet (dets venstre kant): utstyr som kan brukes i et miljø med gasser med en selvantennelsestemperatur i klasse T4 må ha en maksimal temperatur på overflateelementer under 135 grader; T5 er under 100, og T6 er under 85.

Merking av utstyr for kategori I i Russland:

Markeringseksempel: РВ1В

ExdIIBT4

Eks - tegn på eksplosjonssikkert utstyr i henhold til CENELEC-standarden; d – type eksplosjonsbeskyttelse (flammesikkert kabinett); IIB - kategori av eksplosjonsfare for gassblandingen II alternativ B (se ovenfor); T4 - blandingsgruppe i henhold til antennelsestemperatur (temperatur ikke høyere enn 135 C °)

FM-merking i henhold til NEC, CEC:

Eksplosjonssikre betegnelser i henhold til amerikansk FM-standard.

Factory Mutual (FM) er i hovedsak identiske med de europeiske og russiske standardene, men skiller seg fra dem i form av opptak. Den amerikanske standarden angir også betingelsene for bruk av utstyr: miljøets eksplosjonsklasse (klasse), driftsforhold (divisjon) og blandingsgrupper i henhold til deres selvantennelsestemperatur (gruppe).

Klasse kan ha verdiene I, II, III: Klasse I - eksplosive blandinger av gasser og damper, Klasse II - brennbart støv, Klasse III - brennbare fibre.

Divisjon kan ha verdiene 1 og 2: Divisjon 1 er en komplett analog av sone B1 (B2) - en eksplosiv blanding er tilstede under normale driftsforhold; Divisjon 2 er en analog av B1A (B2A) sonen, der en eksplosiv blanding kun kan oppstå som følge av en ulykke eller prosessforstyrrelser.

Arbeid i Div.1-sonen krever spesielt eksplosjonssikkert utstyr (egensikkert i forhold til standarden), og arbeid i Div.2-sonen krever eksplosjonssikkert utstyr av ikke-tennfarlig klasse.

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

  • Gruppe A - blandinger som inneholder acetylen (IIC T3, T2);
  • Gruppe B - blandinger som inneholder butadien, akrolein, hydrogen og etylenoksid (IIC T2, T1);
  • Gruppe C - blandinger som inneholder cyklopropan, etylen eller etyleter (IIB T4, T3, T2);
  • Gruppe D - blandinger som inneholder alkoholer, ammoniakk, benzen, butan, bensin, heksan, lakk, løsemiddeldamper, parafin, naturgass eller propan (IIA T1, T2, T3, T4);
  • Gruppe E - luftsuspensjon av brennbare metallstøvpartikler, uavhengig av dens elektriske ledningsevne, eller støv med lignende fareegenskaper, med en spesifikk volumledningsevne på mindre enn 100 KΩ - se.
  • Gruppe F - blandinger som inneholder brennbart støv av sot, trekull eller koks med et brennbart innhold på mer enn 8 volum%, eller suspensjoner med en ledningsevne på 100 til 100 000 ohm-cm;
  • Gruppe G - brennbare støvsuspensjoner med en motstand på mer enn 100 000 ohm-cm.

ATEX er den nye europeiske standarden for eksplosjonssikkert utstyr.

I henhold til EU-direktivet 94/9/EC fra 1. juli 2003 introduseres en ny ATEX-standard. Den nye klassifiseringen vil erstatte den gamle CENELEC og vil bli implementert i europeiske land.

ATEX er forkortelse for ATmospheres Explosibles (eksplosive blandinger av gasser). ATEX-krav gjelder for mekanisk, elektrisk utstyr og verneutstyr beregnet for bruk i en potensielt eksplosiv atmosfære, både under og over bakken.

ATEX-standarden skjerper kravene i EN50020/EN50014-standardene angående IS-utstyr (egensikkert). Disse strammingene inkluderer:

  • begrense de kapasitive parameterne til kretsen;
  • bruk av andre beskyttelsesklasser;
  • nye krav til elektrostatikk;
  • ved hjelp av en beskyttende lærveske.

Vurder klassifiseringsmerkingen av eksplosjonssikkert utstyr i henhold til ATEX ved å bruke følgende eksempel:

Økologisiden

Eksplosjonsgrenser for blandinger av hydrogen og luft

Noen gasser og damper i en viss blanding med luft er eksplosive. Blandinger av luft med acetylen, etylen, benzen, metan, karbonmonoksid, ammoniakk, hydrogen er preget av økt eksplosivitet. En eksplosjon av en blanding kan bare forekomme ved visse forhold mellom brennbare gasser og luft eller oksygen, preget av nedre og øvre eksplosjonsgrenser. Den nedre eksplosjonsgrensen er minimumsmengden gass eller damp i luft som, hvis den antennes, kan føre til en eksplosjon. Den øverste nisjeeksplosive grensen er det maksimale innholdet av gass eller damp i luften der det ved antennelse fortsatt kan oppstå en eksplosjon. Den eksplosjonsfarlige sonen ligger mellom nedre og øvre grense. Konsentrasjonen av gasser eller damper i luften i industrilokaler under den nedre og over den øvre eksplosjonsgrensen er ikke-eksplosiv, siden den ikke forårsaker aktiv forbrenning og eksplosjon - i det første tilfellet på grunn av overflødig luft, og i det andre på grunn av til sin mangel.

Hydrogen, når det blandes med luft, danner en eksplosiv blanding - den såkalte detonerende gassen. Denne gassen er mest eksplosiv når volumforholdet mellom hydrogen og oksygen er 2:1, eller hydrogen og luft er ca. 2:5, siden luft inneholder ca. 21 % oksygen.

Det antas at eksplosive konsentrasjoner av hydrogen med oksygen forekommer fra 4 % til 96 % av volum. Blandet med luft fra 4 % til 75 (74) volumprosent. Slike tall forekommer nå i de fleste oppslagsverk, og de kan brukes til veiledende estimater. Man bør imidlertid huske på at senere studier (rundt slutten av 80-tallet) avdekket at hydrogen i store volumer kan være eksplosivt selv ved lavere konsentrasjon. Jo større volum, jo ​​lavere er konsentrasjonen av hydrogen farlig.

Kilden til denne mye publiserte feilen er at eksplosiviteten ble studert i laboratorier på små volumer. Siden reaksjonen av hydrogen med oksygen er en kjedekjemisk reaksjon som fortsetter i henhold til frie radikalmekanismen, er "døden" av frie radikaler på veggene (eller for eksempel overflaten av støvpartikler) avgjørende for fortsettelsen av kjeden . I tilfeller hvor det er mulig å lage "grense"-konsentrasjoner i store volumer (lokaler, hangarer, verksteder), bør det tas i betraktning at den faktiske eksplosive konsentrasjonen kan avvike fra 4 % både oppover og nedover.

Flere relaterte artikler

Utvikling av tiltak for beskyttelse og beskyttelse av atmosfærisk luft under drift av gummiteknisk virksomhet
Avgangsprosjektet gjennomføres på bakgrunn av kunnskap opparbeidet i fagene «Generell økologi og nyøkologi», «Generell kjemi», «Høyre matematikk», «Biologi», «Fysikk» etc. Formålet med avgangsprosjektet er å utvikle ferdigheter selvstendig.

De viktigste miljøproblemene i Altai-territoriet
Den majestetiske taigaen og blendende snødekte toppene, raske elver og reneste innsjøer vil ikke forlate likegyldig selv den mest ufølsomme personen. Det er ikke overraskende at Altai Reserve (inkludert den unike Teletskoye Lake) og flere lykke.


Økologi Side Eksplosjonsgrenser for blandinger av hydrogen og luft Noen gasser og damper i visse blandinger med luft er eksplosive. Blandinger av luft med
  • Lavere brennverdi for enkelte naturgasskomponenter
  • Eksplosjonsgrenser for gass-luftblandinger
  • Grenser og rekkevidde for eksplosjon av gasser i en blanding med luft ved en temperatur på 20 ° C og et trykk på 0,1 MPa
  • 1.2. Lover for ideelle gasser. Bruksområdene deres
  • Kritiske parametere for noen stoffer
  • 1.3. Teknologiske egenskaper til naturgasser og deres komponenter
  • 1.4. Termodynamisk støtte for å løse energiteknologiske problemer ved rørledningstransport av naturgasser
  • Verdien av Joule-Thomson-koeffisienten () for metan avhengig av temperatur og trykk
  • Parameterverdier for naturgass med et metaninnhold på 97 % avhengig av temperatur ved et gjennomsnittstrykk på 5 MPa
  • Kapittel 2 utnevnelse og tilrettelegging av kompressorstasjoner
  • 2.1. Funksjoner ved langdistansetransport av naturgasser
  • 2.2. Formål og beskrivelse av kompressorstasjonen
  • 2.3. Prosessgassrenseanlegg ved KS
  • 2.4. Teknologiske ordninger for kompressorstasjoner
  • 2.5. Oppnevning av stengeventiler i teknologisk røropplegg KS
  • 2.6. Ordninger av teknologisk rørføring av en sentrifugal supercharger ks
  • 2.7. Utforming og formål med støtter, kummer og beskyttelsesrister i røropplegg
  • 2.8. Kjøleanlegg for transportert gass ved kompressorstasjoner
  • 2.9. Layout av gasspumpeanlegg på stasjonen
  • 2.10. Pulsgasssystem
  • 2.11. Drivstoff og startgasssystem på stasjonen
  • 2.12. Oljeforsyningssystem KS og GPA, oljerensemaskiner og luftoljekjølere
  • 2.13. Typer gasspumpeenheter som brukes på kompressorstasjoner
  • Ural Turbo Engine Plant (UZTM), Jekaterinburg
  • Nevsky plante dem. Lenin (nzl), St. Petersburg
  • Første Briensky-anlegg (Tsjekkia), Brno
  • Indikatorer for elektrisk drevne enheter
  • Indikatorer for gassmotorkompressorer
  • Strukturen til GCU-flåten i systemet til JSC "Gazprom"
  • Indikatorer for lovende gassturbinanlegg av en ny generasjon
  • 2.14. Naturgassblåsere. Deres egenskaper
  • 2,34. Deltrykk enkelt-trinns superlader 370-18 av gtk-10-4 enheten produsert av NSL:
  • Kjennetegn på sentrifugalblåsere for transport av naturgasser
  • 2.15. Strømforsyning av CS Strømforsyning av gassturbin CS og GPA
  • Strømforsyning hpa
  • Strømforsyning til elektrisk drivenhet
  • Backup nødkraftverk
  • DC strømforsyningssystem for automatisering og nødsmøring pumper gpa, automasjon ZRU-10 kV, nødbelysning
  • 2.16. Vannforsyning og avløp
  • Varmeforsyning ks
  • 2.17. Organisering av kommunikasjon ved kompressorstasjoner
  • 2.18. Elektrokjemisk beskyttelse av kompressorstasjonen
  • 2.19. Lynbeskyttelse av kompressorstasjonen
  • Kapittel 3 Drift av gasskompressorenheter med gassturbindrift
  • 3.1. Organisering av drift av verksteder med gassturbindrift
  • 3.2. Ordninger og prinsipp for drift av gassturbinanlegg
  • 3.3. GPA forberedelse til lansering
  • 3.4. Hpa beskyttelse og alarmsjekk
  • Smøreoljetrykkbeskyttelse
  • Beskyttelse mot flammesvikt
  • Aksialforskyvningsbeskyttelse av rotorer
  • Differensiell beskyttelse mellom tetningsolje og gass i viftehulrommet (olje-gassbeskyttelse)
  • Gass overtemperaturbeskyttelse
  • Beskyttelse mot overskridelse av rotasjonshastigheten til rotorene til HPT, LPT og turbo-ekspander
  • Lagertemperaturbeskyttelse
  • Vibrasjonsbeskyttelsessystem
  • 3.6. Vedlikehold av enheten og CS-systemer under drift
  • 3.7. Syklus luftforberedelse for gassturbin
  • 3.8. Rengjøring av aksialkompressoren under drift
  • 3.9. Innretning for oppvarming av sugesyklusluften. Anti-ising system
  • 3.10. Anti-overspenningsvern cbn
  • 1''' - Supercharger driftsmodus med små forstyrrelser. I - overspenningskontrolllinje;
  • 3.11. Driften av kompressorstasjonen ved mottak og start av behandlingsenheter
  • 3.12. Funksjoner ved GPU-drift ved negative temperaturer
  • 3.13. GPA brannslukningsanlegg og dets drift
  • 3.14. Vibrasjon, vibrasjonsbeskyttelse og vibrasjonsovervåking hpa
  • 3.15. Normal og nødstopp av enheter
  • 3.16. Stoppe kompressorstasjonen med nødstoppnøkkelen til stasjonen (kaos)
  • Kapittel 4 Drift av gasskompressorenheter med elektrisk drift
  • 4.1. Kjennetegn på stasjoner, hovedtyper av egpa og deres design
  • Tekniske egenskaper for gpa med elektrisk drift
  • 4.2. Systemer for overtrykk og kjøling av statoren og rotoren til den elektriske motoren
  • 4.3. Egpa oljesmøring og oljetetningssystemer, deres forskjell fra GTU-systemer
  • 4.4. Redusere - multiplikatorer brukt på elektrisk gpa
  • 4.5. Funksjoner for forberedelse til lansering og lansering av gpa
  • 4.6. Egpa vedlikehold under drift
  • 4.7. Regulering av driftsmodusen til GPU med en elektrisk stasjon
  • 4.8. Påføring av elektrisk drevne GPUer med variabel hastighet på KS
  • 4.9. Drift av tilleggsutstyr og systemer til kompressorverkstedet
  • 4.10. Felles arbeid av elektriske drivverk og gassturbinkompressorverksteder
  • Kapittel 1. Egenskaper ved naturgasser
  • Kapittel 2. Formål og arrangement av kompressorstasjoner
  • Kapittel 3. Drift av gasskompressorenheter med gassturbindrift
  • Kapittel 4. Drift av gasskompressoraggregater med elektrisk drift
  • Eksplosjonsgrenser for gass-luftblandinger

    Å utelukke dannelsen av eksplosive gass-luftkonsentrasjoner, samt utseendet til antennelseskilder for denne blandingen (flammer, gnister) er alltid hovedoppgaven til vedlikeholdspersonellet på kompressorstasjoner. Under eksplosjonen av gass-luftblandingen stiger trykket i eksplosjonssonen kraftig, noe som fører til ødeleggelse av bygningskonstruksjoner, og flammeforplantningshastigheten når hundrevis av meter per sekund. For eksempel er selvantennelsestemperaturen til en metan-luftblanding på nivået 700 °C, og metan er hovedkomponenten i naturgass. Innholdet i gassfeltene svinger i området 92-98%.

    Under eksplosjonen av en gass-luftblanding under et trykk på 0,1 MPa utvikles et trykk på ca. 0,80 MPa. Gass-luftblandingen eksploderer hvis den inneholder 5-15 % metan; 2-10% propan; 2-9% butan, etc. Med en økning i trykket i gass-luftblandingen smalner eksplosjonsgrensene. Det skal bemerkes at innblanding av oksygen i gassen øker eksplosjonsfaren.

    Grensene og området for eksplosivitet for gasser i en blanding med luft ved en temperatur på 20 ° C og et trykk på 0,1 MPa er gitt i tabell. 1.4.

    Tabell 1.4

    Grenser og rekkevidde for eksplosjon av gasser i en blanding med luft ved en temperatur på 20 ° C og et trykk på 0,1 MPa

    Eksplosjonsgrenser, volumprosent

    Eksplosivt intervall, % etter volum

    Acetylen

    Oljefelt. gass

    karbonmonoksid

    Naturgass

    Propylen

    1.2. Lover for ideelle gasser. Bruksområdene deres

    Ideelle gasser anses å være gasser som følger Clapeyron-ligningen (). Samtidig betyr ideelle gasser gasser der det ikke er krefter av intermolekylær interaksjon, og volumet av molekylene i seg selv er null. For tiden kan det hevdes at ingen av de virkelige gassene overholder disse gasslovene. Likevel er disse spesifikke gasslovene mye brukt i tekniske beregninger. Disse lovene er enkle og karakteriserer ganske godt oppførselen til ekte gasser ved lavt trykk og ikke veldig lave temperaturer, langt fra metningsområder og kritiske punkter i materie. Lovene til Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Avogadro og, basert på dem, Clapeyron-Mendeleev-ligningen fikk den største praktiske fordelingen.

    Boyle-Mariotges lov sier at ved konstant temperatur ( = const) produktet av absolutt trykk og spesifikt volum av en ideell gass forblir konstant (
    = const), dvs. Produktet av absolutt trykk og spesifikt volum avhenger kun av temperatur. Hvor kl = const vi har:

    . (1.27)

    Gay-Lussacs lov sier at ved konstant trykk ( = const) volumet til en ideell gass endres i direkte proporsjon med temperaturøkningen:

    , (1.28)

    hvor - spesifikt gassvolum ved temperatur °С og trykk
    - spesifikt gassvolum ved temperatur = 0 °С og samme trykk ; - temperaturkoeffisient for volumutvidelse av ideelle gasser ved 0 ° C, som forblir den samme verdien ved alle trykk og er den samme for alle ideelle gasser:

    . (1.29)

    Dermed er innholdet i Gay-Lussac-loven redusert til følgende utsagn: den volumetriske ekspansjonen av ideelle gasser med en endring i temperatur og med = const er lineær, og temperaturkoeffisienten for volumutvidelse er den universelle konstanten for ideelle gasser.

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

    , (1.30)

    hvor - spesifikt gassvolum; - absolutt gasstrykk; - spesifikk gasskonstant for en ideell gass; er den absolutte temperaturen til en ideell gass:

    . (1.31)

    Den fysiske betydningen av den spesifikke gasskonstanten er et konkret arbeid som pågår = const når temperaturen endres med én grad.

    Avogadros lov sier at volumet av en mol av en ideell gass avhenger ikke av gassens natur og er fullstendig bestemt av trykket og temperaturen til stoffet (
    ). På dette grunnlaget hevdes det at volumene av mol av forskjellige gasser, tatt ved samme trykk og temperaturer, er lik hverandre. Hvis en er det spesifikke volumet av gass, og - molar masse, da er volumet av en mol (molar volum) lik
    . Ved like trykk og temperaturer for forskjellige gasser har vi:

    Siden det spesifikke molare volumet av gass avhenger i det generelle tilfellet bare av trykk og temperatur, da produktet
    i ligning (1.32) - det er en verdi som er lik for alle gasser og derfor kalles den universelle gasskonstanten:

    , J/kmol K. (1,33)

    Fra ligning (1.33) følger det at de spesifikke gasskonstantene til individuelle gasser bestemmes ut fra deres molare masse. For eksempel for nitrogen (
    ) den spesifikke gasskonstanten vil være

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

    Til kg gass, tatt i betraktning det faktum at
    , er Clapeyron-ligningen skrevet som:

    , (1.35)

    hvor - mengde stoff i mol
    . For 1 kmol gass:

    . (1.36)

    Den siste ligningen oppnådd av den russiske forskeren D.I. Mendeleev kalles ofte Clapeyron-Mendeleev-ligningen.

    Verdien av det molare volumet til ideelle gasser under normale fysiske forhold ( = 0 °С og = 101,1 kPa) vil være:

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

    Ligningen for tilstanden til virkelige gasser er ofte skrevet på grunnlag av Clapeyron-ligningen med innføring av en korreksjon i den , som tar hensyn til avviket til den virkelige gassen fra idealet

    , (1.38)

    hvor - kompressibilitetsfaktor, bestemt av spesielle nomogrammer eller fra de relevante tabellene. På fig. 1.1 viser et nomogram for å bestemme de numeriske verdiene av mengden naturgass avhengig av trykk , relativ tetthet av gass i luft og dens temperatur . I den vitenskapelige litteraturen, kompressibilitetsfaktoren vanligvis bestemt avhengig av de såkalte reduserte parametrene (trykk og temperatur) til gassen:

    ;
    , (1.39)

    hvor , og
    - henholdsvis redusert, absolutt og kritisk gasstrykk; , og er henholdsvis reduserte, absolutte og kritiske gasstemperaturer.

    Ris. 1.1. Beregningsnomogram avhengig av , ,

    Kritisk trykk er trykket ved hvilket, og over hvilket, ingen temperaturøkning lenger kan gjøre væsken til damp.

    Den kritiske temperaturen er temperaturen ved hvilken og over hvilken ingen damp kan kondenseres under noen trykkøkning.

    Numeriske verdier av kritiske parametere for noen gasser er gitt i tabell. 1.5.

    Tabell 1.5