Пожаровзрывоопасность природного газа

Мы часто слышим и говорим о взрывоопасности природного газа, однако многие не до конца понимают сам механизм образования взрыва (воспламенения), так что давайте попробуем разобраться.

Для начала определимся с используемыми терминами.

Природный газ — газообразная смесь, состоящая из метана и более тяжелых углеводородов, азота, диоксида углерода, водяных паров, серосодержащих соединений, инертных газов.Примечания:
1 Метан является основным компонентом природного газа.
2 Природный газ обычно содержит также следовые количества других компонентов. (ГОСТ Р 53521-2009 Переработка природного газа. Термины и определения от 14.12.2009).

Взрывоопасная газовая смесь — смесь горючих газов или паров с воздухом при нормальных атмосферных условиях, у которой при воспламенении горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси.
Примечание — Несмотря на то, что смесь, концентрация которой превышает верхний концентрационный предел воспламенения не является взрывоопасной газовой смесью, она может стать таковой. В ряде случаев рекомендуется рассматривать ее как взрывоопасную, в частности, при классификации зон (ГОСТ 30852.9-2002 (МЭК 60079-10:1995) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон от 29.11.2012).

Сам по себе природный газ, не смешанный с воздухом, взорваться не может. Опасными являются газовоздушные смеси при определенных соотношениях в них природного газа и воздуха.

В Российской Федерации концентрационные пределы воспламенения (по метану) в смеси с воздухом в объемных процентах: нижний — 4,4, верхний — 17,0, температура самовоспламенения (по метану) — 537°С (ГОСТ 5542-2014 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия от 09.10.2014).

Пределы воспламенения смесей горючих газов с воздухом различны и зависят от химического свойства газов. Для природного газа конкретного состава показатели пожаровзрывоопасности определяют по ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения (с Изменением N 1) от 12.12.1989.

Обратите также внимание, что в соответствии указанными ГОСТами привычное понятие «взрывопожароопасность» (федеральный закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов) звучит иначе – «пожаровзрывоопасность».

Так вот, при содержании газа (метана) в газовоздушной смеси менее 4,4 % горение возможно только в поверхностном слое вблизи постороннего открытого огня, в связи с тем, что количество тепла, выделяющегося при горении такого обедненного газа, недостаточно для подогрева последующего слоя газа до температуры воспламенения: пламя в такой смеси не распространяется — при отдалении постороннего источника тепла горение прерывается.

Аналогично при содержании газа (метана) по объему более 17 % его горение требует постоянного подвода к смеси дополнительного воздуха. Впрочем, в обоих случаях газовоздушная смесь будет гореть при всех соотношениях газа и воздуха, если прогреть ее до температуры воспламенения газа.

Таким образом, взрыв газовоздушной смеси происходит, когда одновременно воспламеняется значительный объем смеси. Из-за мгновенного выделения большого количества тепла и расширения продуктов сгорания давление в объеме резко возрастет.

Ну и напоследок разберемся с основными причинами образования взрывных газовоздушных смесей — таковыми являются утечка газа из систем газоснабжения и отдельных ее элементов (неплотность закрытия арматуры, износ сальниковых уплотнений, разрывы швов газопроводов, негерметичность резьбовых соединений и т. д.), а также несовершенная вентиляция помещений, топки и газоходов котлов и печей, подвальных помещений и различных колодцев подземных коммуникаций.

Вам также может быть интересным

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *