Výbušná mez zemního plynu. Fyzikální vlastnosti plynu

Pod zemním plynem se rozumí celá směs plynů, které se vytvářejí v ústí země po anaerobním rozkladu organických látek. Jedná se o jeden z nejdůležitějších minerálů. Zemní plyn leží v čele planety. Mohou to být individuální seskupení nebo plynová víčka v ropném poli, ale mohou být zastoupeny jako hydráty plynu v krystalickém stavu.

Nebezpečné vlastnosti

Zemní plyn je znám téměř všem obyvatelům rozvinutých zemí, a dokonce i ve škole se děti učí pravidla používání plynu v každodenním životě. Mezitím výbuchy zemního plynu nejsou neobvyklé. Ale kromě toho existuje řada ohrožení pocházejících z tak pohodlných zařízení, která běží na zemní plyn.

Zemní plyn je toxický. Přestože etan a metan nejsou ve své čisté formě jedovaté, když saturají vzduch, člověk se udusí kvůli nedostatku kyslíku. Zvláště je v noci nebezpečné během spánku.

Výbušná mez zemního plynu

Do kontaktu se vzduchem, respektive jeho část - kyslík, zemní plyn mohou tvořit hořlavou detonační směs, která může způsobit explozi velké síly i sebemenší zdroje požáru, jako jsou jiskry nebo plamen z připojovacích zápalky, svíčky. V případě, že hmotnost zemního plynu je relativně nízká, a zápalná teplota není vysoká, ale výbušná síla závisí na tlaku výsledné směsi prostředku vyššího tlaku vzduchu a plynu, tím více energie exploduje.

Téměř všichni lidé se však alespoň ve svém životě setkali s nějakým únikem plynu, který byl zjištěn charakteristickým zápachem, a přesto se nevyskytly žádné výbuchy. Věc je, že zemní plyn může explodovat jen tehdy, když se dosáhne určitého podílu kyslíku. Je tam nižší a vyšší mez výbušnosti.

Jakmile se dosáhne nejnižšího limitu výbušnosti zemního plynu (u metanu je to 5%), to je koncentrace dostatečná pro začátek spalovací reakce, může dojít k výbuchu. Snižování koncentrace eliminuje možnost požáru. Překročení nejvyšší známky (15% pro metan) také neumožní spuštění hoření, vzhledem k nedostatku vzduchu nebo spíše kyslíku.

Limit výbušnosti zemního plynu se zvyšuje se zvyšujícím se tlakem směsi, a také pokud směs obsahuje inertní plyny, například dusík.

Tlak zemního plynu v plynovodu se může lišit od 0,05 kgf / cm² do 12kgf / cm².

Rozdíl mezi výbuchem a spalováním

I když se na první pohled zdá, že výbuch a spálení jsou poněkud odlišné, ve skutečnosti jsou tyto procesy stejné. Jediným rozdílem je intenzita reakce. Během výbuchu v místnosti nebo v jakémkoli jiném omezeném prostoru probíhá reakce neuvěřitelně rychle. Detonační vlna se šíří rychlostí, která je několikrát větší než rychlost zvuku: od 900 do 3000 m / s.

Vzhledem k tomu, že metan používaný v domácím plynovodu je zemní plyn, podléhá také obecnému pravidlu objem kyslíku nezbytný pro vznícení.

Maximální výbušná síla je dosažena, pokud je přítomný kyslík teoreticky dostatečný pro úplné spalování. Musí být také přítomny další podmínky: koncentrace plynu odpovídá mezní hodnotě vznícení (nad dolní mez, ale pod horní hranici) a existuje zdroj požáru.

Proud plynu bez kyslíku nečistot, tj. Vyšší než horní mezní zapalování vstupujícího vzduchu shoří stabilní plamen, spalování přední šíří rychlostí 0,2-2,4 m / s při normálním atmosférickém tlaku.

Vlastnosti plynů

Detonační vlastnosti se projevují u uhlovodíků parafinových řad od metanu k hexanu. Struktura molekul a jejich molekulová hmotnost určují jejich strukturu oktánové číslo: Detonační vlastnosti klesají s klesající molekulovou hmotností a oktanové číslo se zvyšuje.

V složení zemního plynu zahrnuje několik uhlovodíků. Prvním z nich je metan (chemický vzorec CH₄). Fyzikální vlastnosti plynu jsou následující: bezbarvé, lehčí než vzduch a bez zápachu. To je docela hořlavé, ale přesto je to zcela bezpečné při skladování, pokud jsou plně dodržovány bezpečnostní pokyny. Ethan (C₂H_6.) také nemá barvu a vůni, ale je mírně těžší než vzduch. Je hořlavý, ale nepoužívá se jako palivo.

Propan (C₃H_8.) - toxický plyn bez barvy a zápachu, může být zkapalněn při nízkém tlaku. Tato užitečná vlastnost umožňuje nejen bezpečně přepravovat propan, ale také ho oddělit od směsi s jinými uhlovodíky.

Butan (C₄H₁₀): fyzikální vlastnosti plynu jsou blízké propanu, ale jeho hustota je vyšší a hmotnostně je butan dvakrát tak těžký jako vzduch.

Znáte všechny

Oxid uhličitý (CO₂) je také součástí přírodních. Fyzikální vlastnosti plynu vědí snad všechno: nemá vůni, ale vyznačuje se kyselou chutí. Je obsažen v sérii plynů s nejnižší toxicitou a je jediným (s výjimkou hélia) nehořlavým plynem v přírodním složení.

Hélium (He) je velmi lehký plyn, druhý vodík, bezbarvý a bez zápachu. Je velmi inertní a za normálních podmínek není schopen reagovat s žádnou látkou, nezúčastňuje se procesu spalování. Hélium je bezpečné, netoxické, při zvýšeném tlaku, spolu s jinými inertními plyny, injektuje osobu do stavu anestézie.

Sírovodík (H₂S) - plyn bez barvy s charakteristickým zápachem zhnitých vajec. Těžká a velmi jedovatá, může způsobit paralýzu čichového nervu dokonce s nízkou koncentrací. Kromě toho je limit výbušnosti zemního plynu velmi široký, od 4,5% do 45%.

Podobné plyny

Existují dva další uhlovodíky, které jsou blízké zemnímu plynu pro použití, ale nezahrnují. Ethylen (C₂H₄) - uzavřít vlastnosti etanu, s příjemnou vůní a bezbarvým plynem. Z ethanu je méně hustý a hořlavý.

Acetylen (C.₂H₂) je bezbarvý výbušný plyn. Je velmi hořlavý, exploduje, pokud je silná komprese. Vzhledem k tomu je acetylen nebezpečný pro použití v každodenním životě, v podstatě se používá pro svařovací práce.

Použití uhlovodíků

Jako palivo v domácích plynových spotřebičích se používá metan.

Propan a butan slouží jako palivo pro automobily (například hybridní vozidla) a ve zkapalněné formě jsou naplněny propanovými zapalovači.

Ale ethan se používá jen zřídka jako palivo, jeho hlavním účelem v průmyslu je získání ethylenu, který se vyrábí na planetě v obrovských množstvích, protože je surovinou pro polyethylen.

Acetylen slouží metalurgii s pomocí vysoké teploty pro svařování a řezání kovů. Vzhledem k tomu, že je extrémně hořlavý, nemůže být použit jako palivo, a při skladování plynu je nutné dodržovat přísné podmínky.

Přestože je sirovodík toxický, ve velmi malých množstvích se používá v medicíně. Jedná se o tzv. Hydrogensulfidové lázně, jejichž působení je založeno na antiseptických vlastnostech sirovodíku.

Hlavní užitečné heliové vlastnosti - jeho malou hustotou. Tento inertní plyn se používá pro lety na balónkách a vzducholodích, jsou naplněny těkavými balónky, oblíbené u dětí. Zapalování zemního plynu je nemožné: hélium nehoří, takže ho můžete ohřívat na otevřeném ohni bez strachu. Vodík, přiléhající k héliu v periodické tabulce, je ještě jednodušší, ale snadno se ho zapálí. Hélium je jediný plyn, který nemá za žádných podmínek pevnou fázi.

Pravidla používání plynu v každodenním životě

Každý, kdo používá plynové spotřebiče, musí absolvovat bezpečnostní školení. Prvním pravidlem je sledovat provozuschopnost zařízení, pravidelně kontrolovat průvan a komín, pokud zařízení zajišťuje odstranění spalovacích produktů. Po vypnutí plynového spotřebiče je nutné zavřít ventily a případně zavřít ventil na válci. V případě náhlého přerušení dodávky plynu a v případě poruchy okamžitě zavolejte servis plynu.

Pokud v bytě či jiné místnosti pach plynu, je nutné okamžitě zastavit jakýkoli druh měl používat zařízení nezahrnuje přístroje, otevřete okno nebo okno pro větrání, a pak opustit prostory a zavolat záchrannou službu (telefonní 04).

Pravidla používání plynu v každodenním životě jsou důležitá, protože nejmenší závada může mít katastrofální následky.