Neft va gaz

MEHNAT MUHOFAZASI

GAZLARNING ASOSIY XUSUSIYATLARI VA ULAR BILAN ISHLAB CHIQISHDA XAVFSIZLIK XOSSALARI.

Shaharlarni gaz bilan ta'minlash uchun asosan tabiiy va suyultirilgan gazlardan foydalaniladi, ularning boshqa yoqilg'i turlariga nisbatan asosiy afzalliklari yuqori kaloriyaliligi, nisbatan arzonligi va gigienasi hisoblanadi.

Tabiiy gaz gaz konlaridan olinadi yoki neft qazib olish (sog'lom gaz) bilan bog'liq bo'lib, havo kirishisiz organik moddalarning parchalanish mahsulotidir. Ishlab chiqarish maydonlaridan tabiiy gaz yuqori bosim ostida magistral gaz quvurlari orqali iste’molchilarga yetkaziladi.
Gaz yoqilg'isi turli gazlar aralashmasidir. Gazlarning yonishi mumkin bo'lgan qismi yonuvchan (metan, etan, propan, butan, vodorod, uglerod oksidi va boshqa og'ir uglevodorodlar), yonmaydigan qismi esa ballast (azot, karbonat angidrid, suv bug'lari va boshqalar) deb ataladi. ). Ba'zi tabiiy va ular bilan bog'liq neft gazlarida katta miqdorda mavjud bo'lgan vodorod sulfidi zararli nopoklikdir; uning yonishi natijasida juda zaharli va korroziy oltingugurt dioksidi hosil bo'ladi. Tabiiy gazlarning asosiy tarkibiy qismi metandir. Koniga qarab tabiiy gazdagi metan miqdori har xil bo'lishi mumkin (813-98%), shu bilan bog'liq holda yonish issiqligi va gazning zichligi o'zgaradi.
Yonilg'ining yonishi - bu uning yonuvchi komponentlarini atmosfera kislorodi bilan birlashtirishning kimyoviy jarayoni. Bu jarayon muayyan miqdoriy nisbatlarda davom etadi. Past haroratlarda yonuvchi gazlarni atmosfera kislorodi bilan birlashtirish jarayonlari juda sekin davom etadi. Harorat ko'tarilgach, oksidlanish reaktsiyalarining tezligi oshadi. Ateşleme harorati deb ataladigan haroratda sekin oksidlanish jarayoni o'z-o'zidan yonish jarayoniga aylanadi. Yonish harorati sekin oksidlanish reaktsiyasidan tez yonish jarayoniga o'tish momentini tavsiflaydi . Metanning yonish harorati 650-750 ° S ni tashkil qiladi.
Yonayotgan gaz-havo aralashmasining boshlangan yonish jarayoni mustaqil ravishda davom etadi, agar yonish paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori aralashmani yonish joyiga yana uning alangalanish haroratiga qadar qizdirish uchun etarli bo'lsa. Agar aralashmada juda kam gaz yoki havo etarli bo'lmasa, u holda yonish paytida chiqarilgan issiqlik gaz va havoni isitish uchun etarli bo'lmaydi va boshlangan aralashmaning yonishi to'xtaydi.
Tabiiy gaz gaz-havo aralashmasi tarkibidagi havo bilan ma'lum nisbatda yonadi. 1 m ^{3 gazning} to'liq yonishi uchun nazariy jihatdan taxminan 10 m ³ havo kerak bo'ladi. Tabiiy gazning yonishi uning gaz-havo aralashmasidagi miqdori 3,8-15% bo'lganda sodir bo'ladi. Tabiiy gazning bunday konsentratsiyasi bo'lgan gaz-havo aralashmasi ma'lum sharoitlarda portlovchi hisoblanadi. Shunday qilib, agar ma'lum hajmda (xona, issiqlik moslamasining pechkasi, chuqur va boshqalar) shunga o'xshash gaz va havo aralashmasi bo'lsa, u holda unga olov yoki boshqa termal nurlanish manbai kiritilganda (elektr yoritgichi yoqilganda uchqun paydo bo'ladi) yoqilgan), portlash sodir bo'lishi mumkin.
O'z-o'zidan yonish jarayoni sodir bo'ladigan havo bilan aralashmadagi gazning minimal miqdori (tashqaridan issiqlik oqimisiz) pastki portlash chegarasi deb ataladi. Havo bilan aralashmadagi gazning maksimal miqdori, undan yuqori bo'lgan aralashma yonmaydigan bo'lib qoladi, bu yuqori portlash chegarasi deb ataladi. Agar gaz-havo aralashmasidagi yonuvchi gazning tarkibi quyi portlash chegarasidan past bo'lsa, aralashma yonmaydi va yoqilganda portlamaydi. Bunday holda, aralash sug'urta yaqinida yonishi mumkin, ammo sug'urta chiqarilganda ham o'z-o'zidan yonish jarayoni sodir bo'lmaydi. (tashqaridan issiqlik manbai) yonish to'xtaydi. Gaz-havo aralashmasidagi yonuvchi gaz miqdori yuqori portlash chegarasidan yuqori bo'lsa; keyin yopiq hajmda bunday aralashma ham yonmaydi va portlamaydi:
Portlash bilan bog'liq bo'lgan eng xavfli yonuvchan gazlar deb hisoblanishi kerak, ular quyi portlash chegaralarining eng past qiymatlariga ega va boshqa narsalarga teng bo'lganda, eng past tutashuv haroratiga ega; Gazlarning pastki portlash chegaralari yaqin qiymatlari bilan, ularning eng xavflisi, yonish haroratidan pastroq diapazonga ega bo'lgan gaz deb hisoblanishi kerak. Gaz-havo aralashmalari haroratining oshishi bilan ularning portlash chegaralari kengayadi: pastki qismi pasayadi, yuqorisi ortadi. Ateşleme haroratiga qadar qizdirilgan gaz-havo aralashmasi gazlar va havo hajmining har qanday nisbatida yonishi mumkin .
Gaz-havo aralashmalarining portlashi faqat havodagi gaz miqdori pastki va yuqori portlash chegaralari orasida bo'lganda sodir bo'lishi mumkin. Portlash - bu yopiq maydonda havo-gaz aralashmasining tez yonishi. Portlash paytida hosil bo'lgan isitiladigan siqilgan gazlar kengayib, o'rnatish va u sodir bo'lgan xonani yo'q qilishga olib kelishi mumkin. Portlashdan kelib chiqadigan bosim, asosan, bu sharoitda juda yuqori bo'lgan yonish mahsulotlarining haroratiga bog'liq, masalan, vodorod - 2-210 ° S, uglerod oksidi - 2468 ° S, metan - 2065 ° S, tabiiy gaz - 1830 ° S, koks gazi - 1885 ° S. Gaz-havo aralashmalarining portlashidan kelib chiqadigan bosim odatda 10 kgf / sm ² dan oshmaydi .
Olingan zarba yoki portlash to'lqini portlashlarga olib kelishi mumkin. Detonatsiya - bu olov tarqalishining o'ziga xos turi. Portlash tezligi juda yuqori (sekundiga bir necha ming metr). Portlash paytida gaz-havo aralashmalari alanga oldidan oldinga siljigan zarba to'lqini bilan siqilishi natijasida tezda isitiladi, bu erda eng yuqori portlovchi bosim (20 kgf / sm ² ) paydo bo'ladi va natijada, eng qattiq vayron bo'ladi. gaz quvurlari va binolar. Detonatsiya faqat gaz-havo aralashmalarining ma'lum bir tarkibi bilan sodir bo'ladi. Gaz-havo aralashmalarida portlash chegaralari ularning yonuvchanlik chegaralaridan ancha past. Suyultirilgan gazlar uglevodorodli organik birikmalar yoki ularning aralashmalari bo‘lib, ular normal sharoitda gazsimon holatda bo‘ladi, bosim ko‘tarilganda suyuqlikka aylanadi, bosim pasayganda oson bug‘lanadi. Suyultirilgan gazning manbai neft konlari va neftni qayta ishlash mahsulotlarining qo'shma gazlari. Suyultirilgan gaz maxsus zavodlarda ishlab chiqariladi, undan quvurlar orqali yoki rezervuarlarda gaz taqsimlash stansiyalariga, u erdan esa iste'molchilarga etkazib beriladi.
Suyultirilgan gazlarni tashkil etuvchi asosiy uglevodorod birikmalari propan va butandir. Bundan tashqari, ular oz miqdorda etan, pentan, etilen, propilen va butilenni o'z ichiga olishi mumkin.
Suyultirilgan uglevodorod gazlarining asosiy xususiyati shundaki, ular suyuq holatda saqlanadi va tashiladi, lekin gazsimon holatda ishlatiladi.
Qayta gazsiz butanlar yoqilg'i sifatida faqat ijobiy haroratlarda ishlatilishi mumkin, chunki salbiy haroratlarda ularning bug 'bosimi atmosfera bosimidan past bo'ladi. Yuqori musbat haroratlarda propan emas, balki butanlardan foydalanish tavsiya etiladi, chunki bir xil haroratda butanlarning to'yingan bug 'bosimi propannikidan taxminan 3 baravar past bo'ladi. Bu butanlarning suyuq fazasini normal haroratda (40 ° C gacha) 7 kgf / sm ² bosim uchun mo'ljallangan tanklarda va 16 kgf bosim uchun mo'ljallangan tanklarda 80 ° C gacha haroratda saqlashga imkon beradi. / sm ²
Suyultirilgan uglevodorod gazlari suyuq fazaning erkin yuzasi mavjud bo'lganda to'yingan (qaynoq suyuqliklar). Bunday holda, har doim ikki fazali tizim (suyuq-bug ') paydo bo'ladi va bug 'bosimi suyuqlik fazasining haroratiga qarab o'zgaradi va muhitning haroratiga qarab sezilarli qiymatga yetishi mumkin. Shu munosabat bilan, apparat yoki quvur uzilib qolganda, ulardagi bosim uzoq vaqt davomida (suyuq fazadan to'liq ozod bo'lgunga qadar) saqlanib qoladi, bu esa atrofdagi ob'ektlar uchun neft quvuri yoki quvur liniyasiga qaraganda ancha katta xavf tug'diradi. tabiiy gaz quvurining uzilishi, bunda bosim “yorilish” vaqtida tez pasayib, nolga tushadi.
Suyultirilgan uglevodorod gazlarining bug 'fazasi zichligi bo'yicha havodan ancha og'irroqdir. Suyultirilgan gazlarning bug 'zichligi 0 ° C va 760 mm. rt. Art. 2 dan 2,7 kg / m ^{3 gacha o'zgarib turadi} . Suyultirilgan gazlarning bug 'fazasi atmosferada tarqalmaydi, yuqoriga ko'tariladi (tabiiy gaz kabi), lekin yer yuzasi bo'ylab yoki xonaning tagida tarqaladi (CO ₂ va boshqa og'ir gazlar kabi), past joylarga oqib o'tadi va yo'lda duch kelgan barcha chuqurchaga to'ldirish .
Atmosfera bosimida suyultirilgan uglevodorod gazlari inson tanasiga zaharli (zaharli) ta'sir ko'rsatmaydi, chunki ular qonda kam eriydi, lekin ular havoga tushganda suyultirilgan gazlar u bilan aralashadi, siqib chiqaradi va kislorod miqdorini kamaytiradi. havo. Bunday atmosferada bo'lgan odam kislorod ochligini boshdan kechiradi va havodagi suyultirilgan gazning sezilarli konsentratsiyasi bilan u bo'g'ilishdan o'lishi mumkin. 1% propan yoki butanni o'z ichiga olgan havoni 10 daqiqa davomida inhalatsiyalash zaharlanish belgilarini keltirib chiqarmaydi. 10% suyultirilgan gazlar bilan havoni ikki daqiqa nafas olish bosh aylanishiga olib keladi. Propilen giyohvandlik xususiyatiga ega. Havoni nafas olayotganda; 15% propilen tarkibida, 30 daqiqadan so'ng, ongni yo'qotish sodir bo'ladi, 24% tarkibda, ong 3 daqiqadan so'ng, 35-40% tarkibda, 20 soniyadan keyin yo'qoladi. Shu munosabat bilan suyultirilgan gazlarning barcha komponentlari inson tanasi uchun zararli moddalar ro'yxatiga kiritilgan. Sanitariya me'yorlari ishlab chiqarish binolarining ish joyidagi havodagi maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasini 300 mg / yg ^{44 ga teng qilib belgilaydi.} C ga aylantirildi). Ushbu standartlar tashqi o'rnatishlarning ish joyida ham kuzatilishi kerak. Ushbu konsentratsiya portlash xavfining pastki chegarasidan taxminan 15-18 baravar past. Suyultirilgan gazlarning odamga xavfli ta'siri, agar ular tarkibida kuchli zaharlar bo'lgan vodorod sulfidi va boshqa oltingugurt birikmalari bo'lsa, sezilarli darajada oshadi. Havodagi vodorod sulfidining miqdori 0,15 dan 0,23 mg / l gacha bo'lganida, bir necha soatdan keyin odamda engil zaharlanish belgilari paydo bo'ladi, 0,31 kg / l, 5-8 daqiqadan so'ng membranalarning qattiq tirnash xususiyati paydo bo'ladi. ko'zlar, burun va tomoq paydo bo'ladi. Konsentratsiyaning yana 0,77 dan 1,08 mg/l gacha oshishi 1 soatdan keyin jiddiy zaharlanishni keltirib chiqaradi va konsentratsiya 1,54-4,62 mg/l ga yetganda o‘lim sodir bo‘ladi. "
Suyultirilgan gazlardan foydalanish ularning havo bilan aralashmasida yonishiga asoslangan. Suyultirilgan gazlarning nazoratsiz yonishi - bino ichida yoki tashqarisida - yong'inga olib keladi. Suyultirilgan uglevodorod gazlarining yong'inlari va portlashlari odamlar, binolar va jihozlar hayotiga xavf tug'diradi. Gaz-havo aralashmasining portlashi cheklangan makonda (sanoat binolari, podval, kanal, suv ombori, qozonli pech yoki pech va boshqalar) yonib ketganda va yonib ketganda sodir bo'ladi. Ushbu sharoitlarda aralashmaning yonishi gazlarning isishi va kengayishi bilan birga keladi, bu esa bosimning tez o'sishiga olib keladi, bu esa, o'z navbatida, qurilish konstruksiyalarini yo'q qilishga olib keladi. Issiq gazlar olovni hosil qiladi. Gaz-havo aralashmasining portlashi paytida olov tarqalish tezligi odatda soniyada bir necha yuz metrga etadi. Inson bu hodisani bir zumda qabul qiladi.
Suyultirilgan gazlarning yong'in xavfi 2000 ° C dan yuqori bo'lgan issiqlik chiqishi bilan tavsiflanadi va 1830-1925 ° S oralig'ida asboblar tomonidan o'lchanadigan olov haroratini ta'minlaydi, bunda sezilarli darajada issiqlik chiqariladi. gaz-havo aralashmasining yonishi, past tutashuv chegaralari va past o'z-o'zidan yonish harorati, yonish paytida yuqori havo talabi va ko'p miqdorda yonish mahsulotlari hosil bo'ladi.
Olovga qisqa muddatli (bir necha soniyadan bir necha soniyagacha) teginish ham inson tanasining ochiq qismlarida kuchli kuyishlarga olib keladi. Olovga uzoq vaqt ta'sir qilish yong'inga olib keladi va yonmaydigan metall va temir-beton konstruktsiyalarni yo'q qiladi (Himoyalanmagan metall konstruktsiyalar 15-20 da qulab tushadi). Xonadagi gaz-havo aralashmasining portlashi paytida ko'p miqdorda isitiladigan gazlar hosil bo'ladi, buning natijasida bosim ko'tariladi. Maksimal bosim gaz-havo aralashmalarining portlashi 8,58 kgf / sm ^{2 ga yetishi mumkin} . Bino ichida paydo bo'ladigan bunday bosim qurilish tuzilmalariga bardosh bera olmaydi. Avvalo, deraza va eshiklar buziladi. Agar gazlar hosil bo'lgan teshiklarga qochishga vaqtlari bo'lmasa, shiftlar va devorlar qulab tushadi.
0 ° C va 760 mm Hg da 1 m ^{8 suyuqlik (suyuq faza)} bug'lanishidan gazning (bug 'fazasi) haqiqiy hajmi (m ^{3 da).} Art. propan uchun - 269, mzo-butan - 229, n-butan - 235. Natijada, gaz quvurlari yoki apparatlar singanida, hatto gaz sizib chiqayotganda ham gazning tez ifloslanishi xavfini tug'diradi. binolardan.
Suyultirilgan gaz bug'lari rangsiz va hidsizdir. Bu xonalarda gazni aniqlashni qiyinlashtiradi uning oqishi. Davlat standarti talablariga ko'ra, gazning hidi uning havodagi hajm ulushi 0,5% bo'lganda sezilishi kerak. Suyultirilgan gazga o'ziga xos hid berish uchun unga kuchli hidli moddalar qo'shiladi - odorantlar, masalan, texnik etil merkaptan. Maishiy va maishiy maqsadlar uchun suyultirilgan uglevodorod gazlarini odorizatsiya qilish gazni qayta ishlash, neftni qayta ishlash va neft-kimyo zavodlarida amalga oshiriladi. Suyultirilgan gazda propanning massa ulushi 60% gacha va butan va boshqa gazlarda 40% dan ortiq bo'lsa, odorizatsiya darajasi 1 tonna suyultirilgan gaz uchun 60 g etil merkaptan; propan 60% dan ortiq, butan va boshqa gazlar 40% gacha - 90 g/t.
Ishlab chiqaruvchilar gaz oqimida hidlanishni ishlab chiqaradilar, bu orqali gaz tanklardan temir yo'l tokchalariga quyiladigan quvurlarga odorantni kiritadilar.
Vaqti-vaqti bilan, shuningdek, shikoyatlar bo'lsa, ishlab chiqaruvchilar hidlangan suyultirilgan gazlarning hid intensivligini (har 10 ming tonna gaz chiqarilgandan keyin) organoleptik va fizik-texnik usullar bilan tekshiradilar. Suyultirilgan uglevodorod gazlarini maishiy maqsadlarda iste'mol qiluvchi korxonalarda (gorgaz, mintaqaviy gaz) gazdagi odorant hidining intensivligi chorakda kamida bir marta tekshiriladi.
Xushbo'ylashtirilgan suyultirilgan gazlarning hid intensivligini organoleptik tekshirish besh balli shkala bo'yicha ball bilan beshta sinovchi tomonidan o'tkaziladi: 0 - hid yo'q; 1—hid juda zaif, noaniq; 2 - hid zaif, ammo aniq; 3 - o'rtacha hid; 4 - hid kuchli; 5 - hid juda kuchli, chidab bo'lmas. Xushbo'ylashtirilgan suyultirilgan gazlarning hid intensivligini organoleptik tekshirish maxsus jihozlangan xonada - harorati 20 ± 4 ° S bo'lgan kamerada o'tkaziladi, unda havodagi suyultirilgan gazlarning hajm ulushi 0,4% bo'lishi kerak, bu mos keladi. pastki portlash chegarasining Vs ga . Gaz ballon yoki namuna oluvchining gaz bo'shlig'idan kameraga chiqariladi, uning hajmining kamida 75% gacha to'ldiriladi va fanatlar yordamida havo bilan aralashtiriladi. Agar kamida uchta tester kamida 3 ball intensivlik reytingini bersa, hid etarli deb hisoblanadi.
Agar hid etarli bo'lmasa, boshqa gaz namunasi beshta befarq baholovchi tomonidan baholanadi.
Shu bilan birga, uglevodorodli gaz aralashmasidagi etil merkaptanning tarkibi uchun quyidagi usullardan biri yordamida fizik-kimyoviy tahlil o'tkaziladi: xromatografik, nefelometrik, kondüktometrik, brom indeksi, yodometrik.
Maishiy suyultirilgan uglevodorod gazlari o'ziga xos hidga ega bo'lsa, odorizatsiya tezligini kamaytirish mumkin. Tavsiya etilgan hidlanish darajasi hidning intensivligini 3 ball bilan ta'minlash sharti bilan belgilanadi. Har bir hid nuqtasi uchun hidlangan gazga 1 tonna suyuq uglevodorod aralashmasi uchun 60:3=20 dan 90:3=30 g gacha etilmerkaptan kiritilishi kerak . 3 ball va o'rtacha LPG o'zining hid balli o'rtasidagi farq etishmayotgan hid intensivligi ballini beradi. Suyultirilgan uglevodorod aralashmalari uchun odorizatsiya darajasi etishmayotgan hid intensivlik nuqtasini odorantning solishtirma iste'moliga 1 ball (1 tonna suyuq uglevodorod uchun 20 dan 30 g gacha) ko'paytirish orqali aniqlanadi.