Пользовательского поиска

Когда взрывоопасен природный газ?

В чистом виде природный газ, не смешанный с воздухом, не взрывается. Опасны газовоздушные смеси при определенных соотношениях содержания в них газа и воздуха.

Например, природные газы взрывоопасны при объемном содержании в смеси с воздухом от 5-6 до 14-15% газа.

Указанные величины являются и пределами воспламенения газовой смеси. При содержании газа в газовоздушной смеси меньше 5% горение возможно только в поверхностном слое вблизи постороннего открытого огня, так как 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 по объему более 15% 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 (около 800° С).

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.

Например, пропуск в топку газа через неплотную арматуру, не замеченный персоналом, может при внесении в топку зажженного запальника вызвать взрыв и разрушение топки и газоходов котла.

Проведенная вентиляция топки может не предупредить взрыва, если после нее и до растопки оказалось достаточно времени для повторного образования взрывоопасной смеси из-за тех же неплотностей арматуры. Поэтому перед каждой горелкой устанавливают не менее двух запорных вентилей или задвижек.

Токсичность. Опасным свойством природных газов является их токсичность, зависящая от состава газов, способности их при соединении с воздухом образовывать взрывоопасные смеси, воспламеняющиеся от э лектрической искры, пламени и других источников огня.

Чистые метан и этан не ядовиты, но при недостатке кислорода в воздухе вызывают удушье.

Взрываемость. Природные газы при соединении с кислородом и воздухом образуют горючую смесь, которая при наличии источника огня (пламени, искры, раскаленных предметов) может взрываться с большой силой. Температура воспламенения природных газов тем меньше, чем выше молекулярная масса.

Сила взрыва возрастает пропорционально давлению газовоздушной смеси.

Природные газы могут взрываться лишь при определенных пределах концентрации газа в газовоздушной смеси: от некоторого минимума (низший предел взрываемости) до некоторого максимума (высший предел взрываемости).

Низший предел взрываемости газа соответствует такому содержанию газа в газовоздушной смеси, при котором дальнейшее уменьшение его делает смесь невзрываемой.

Низший предел характеризуется количеством газа, достаточным для нормального протекания реакции горения.

Высший предел взрываемости соответствует такому содержанию газа в газовоздушной смеси, при котором дальнейшее его увеличение делает смесь невзрываемой. Высший предел характеризуется содержанием воздуха (кислорода), недостаточным для нормального протекания реакции горения.

С повышением давления смеси значительно возрастают пределы ее взрываемости. При содержании инертных газов (азот и др.) пределы воспламеняемости смесей также возрастают.

Горение и взрыв однотипные химические процессы, но резко отличающиеся по интенсивности протекающей реакции. При взрыве реакция в замкнутом пространстве (без доступа воздуха к очагу воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси) происходит очень быстро.

Скорость распространения детонационной волны горения при взрыве (9003000 м/с) в несколько раз превышает скорость звука в воздухе при комнатной температуре.

Сила взрыва максимальна, когда содержание воздуха в смеси приближается к количеству, теоретически необходимому для полного сгорания.

При концентрации газа в воздухе в пределах воспламенения и при наличии источника воспламенения произойдет взрыв; если же газа в воздухе меньше нижнего предела или больше верхнего предела воспламенения, то смесь не способна взорваться. Струя газовой смеси с концентрацией газа выше верхнего предела воспламенения, поступая в объем воздуха и смешиваясь с ним, сгорает спокойным пламенем. Скорость распространения фронта волны горения при атмосферном давлении составляет около 0,32,4 м/с. Нижнее значение скоростей для природных газов, верхнее для водорода.

Детонационные свойства углеводородов парафинного ряда. Детонационные свойства проявляются от метана до гексана, октановое число которых зависит как от молекулярной массы, так и то строения самих молекул. Чем меньше молекулярная масса углеводорода, тем меньше его детонационные свойства, тем выше его октановое число.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство высшего и средне специального образования

НОВОСИБИРСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По курсу "Газоснабжение"

Выполнил:

студент ВиЗО

Виноградов Н. О.

Проверил:

НОВОСИБИРСК, 2005г.

Задача №1

Дан природный газ Северо-Ставропольского месторождения

Состав газа, % (по объему);

СН 4 -98,7; С 2 Н 6 -0,33; С 3 Н 8 -0,12; С 4 Н 10 -0,04; С 5 Н 12 = 0,01; СО 2 -0,1; N 2 -0,7

Теплота сгорания при t=0 0 С, Р=101,3 кПа

Q н = 35695кДж/м 3 = 8525 ккал/м 3 ,

Определить при нормальных условиях:

Плотность и относительную плотность газа.

Относительная плотность по воздуху при t=0 0 С, Р=101,3 кПа

2) Низшая теплота сгорания газа - это количество тепла, выделяемое при сгорании 1м 3 или 1кг газа не учитывая скрытую теплоту, выделяемую при конденсации водяных паров из продуктов сгорания газа.

Q н = 35695кДж/м 3 = 8525 ккал/м 3 по таблице 1.4.

Критические параметры характеризуют состояние газа, при котором плотность жидкой и паровой фаз газа одинаковы.

Критической температурой газа называют- температуру выше которой газ никаким давлением не может быть сжижен. Для каждого газа существует определённая критическая температура.

Критическое давление - это давление, необходимое для сжижения газа при критической температуре.

Найдем критические параметры:

Задача №2

Для природного газа (месторождение принять по задаче №1) определить:

В каком диапазоне будет изменяться плотность газа при изменении температуры воздуха в течение года от -40 до +35 0 С.

Нижний и верхний пределы взрываемости смеси газа с воздухом.

Решение

1) Уравнения состояния идеального газа объединяет законы Бойля-Мариота и Гей-Люссака и связывает между собой основные параметры газа- давление, температуру и удельный объём. Для 1 кг газа это уравнение выведено Клапейроном в следующем виде:

Или где: р- давление газа; - удельный объем; Т- абсолютная температура; R- газовая постоянная.

Так как газ один то R н =R , р= р н, а то получим

Отсюда

кг/м 3 ; кг/м 3

2) Нижний и верхний пределы взрываемости природного газа.

Пределы взрываемости газов приведён в таблице №1.

Таблица№1

Пределы взрываемости газов без балластных примесей находят по формуле:

где:

у- компонентные состав газа;

- предел взрываемости

=;

Пределы взрываемости газов с балластными примесями находят по формуле:

а- содержание балластных примесей в долях

Нижний верхний

Задача № 3

ДАНО:

Для района города площадью 220 га. этажностью застройки 4 этажей определить годовой и расчетный расходы газа ставропольского месторождения (Сев. кавказ) на хоз.-бытовые нужды и нужды непроизводственного характера.

Дополнительные исходные данные:

- доля газифицированных предприятий: бани - 0,7; прачечные - 0,8; поликлиники и больницы - 0,6;прредприятия общественного питания (столовые, рестораны)-0,8; хлебозаводы - 0,7;

охват населения газоснабжением - 1,0;

доля белья, стираемого жителями в домашних условиях - 0,5;

охват населения общественным питанием - 0,4;

доля жителей пользующихся банями - 0,4;

в районе имеется централизованное горячие водоснабжение, т.е. во всех квартирах уставлены только бытовые газовые плиты.

Решение:

Низшая теплота сгорания газа Ставропольского месторождения находим в таблице № 1.4. и равна Q р н = 35695,2 кДж/м 3 = 8525 ккал/м 3

Определим плотность жилищного фонда исходя по норме 9 м 2 /чел., плотность жилого района при застройке в 4 этажей 2800 м 2 /га.

Найдем численность населения N, зная плотность населения по формуле:

где: F- площадь застройки, га;

а- плотность населения, м 2 /га.

f- норма общей площади на 1-го чел. м 2

Определяем годовую потребность газа в тепловых единицах по нормам расхода теплоты указанным в табл. 2

Бани из расчета 52 помывки в год на одного человека при посещении 40% жителей при 70% бань оборудованных газом;

Общественное питание из расчета что столовые и рестораны посещают 40% жителей при 80% пунктов общественного питания оборудованных газом;

На хозяйственно-бытовые нужды при 100% газификации несения;

На поликлиники расход газа определяем по их пропускной способности 8 посещений каждым жителем в год при 259 рабочих днях при 60% поликлиник оборудованных газом;

На больничные расход газа определяем из расчета расхода на приготовление пищи и горячей воды на хоз-бытовые нужды, в больницах на каждую 1000 жителей имеется 12 коек при 60% больниц оборудованных газом;

На хлебозаводы расход газа определяем, принимая что выпекается хлеба:

формового-0,3т в сутки на 1000 жителей.

батонов, булок и сдобы-0,2т в сутки на 1000 жителей.

кондитерских изделий-0,1т в сутки на 1000 жителей.

при 70% хлебозаводов оборудованных газом

Механизированные прачечные используют 50% населения для стирки, сушки и глаженья белья (норма 100кг сухого белья в год на 1 жителя) при 80% прачечных оборудованных газом;

Расход газа на бытовые и коммунальные нужды сводим в таблицу.

Расход газа на мелкие коммунально-бытовые предприятия (ателье, мастерские, аптеки) принимаем в размере 10% расхода на коммунально-бытовые нужды.

Тогда

Расчетный часовой расход газа на бытовые и коммунальные нужды:

где: k m - коэффициент часового максимума принимаем из таблицы 4 к ближайшей расчетной численности населения;

V год - годовой расход газа.

Годовой расход газа находим по формуле:

где: Q общ. - расход газа на коммунально-бытовые нужды;

Q н р - низшая теплота сгорания газа.

Тогда

Ответ:

Годовой расход газа

Расчетный расход газа

Задача №4

Обработка природного газа

Осушка газа. Содержание влаги в газе при его транспортировании часто вызывает серьезные эксплуатационные затруднения. При определенных внешних условиях (температуре и давлении) влага может конденсироваться, образовывать ледяные пробки и кристаллогидраты, а в присутствии сероводорода и кислорода вызывать коррозию трубопроводов и оборудования. Во избежание перечисленных затруднений газ осушают, снижая температуру точки росы на 5--7° ниже рабочей температуры в газопроводе. При транспортировании осушенного газа трубопровод можно прокладывать на меньшую глубину, что уменьшает капиталовложения. Наибольшие трудности при транспортировании газов по магистральным газопроводам возникают при образовании кристаллогидратов. Многие газы (метан, этан, пропан, бутан, углекислый газ и сероводород), насыщенные влагой, при определенных значениях температуры и давления образуют с водой (в жидкой фазе) соединения, называемые кристаллогидратами. Если влага удалена из газа и газ оказывается ненасыщенным, кристаллогидраты не образуются. Внешне кристаллогидраты похожи на белую снегообразную кристаллическую массу, а при уплотнении напоминают лед. Это неустойчивые соединения, которые при определенных условиях сравнительно легко разлагаются на составные части. Состав кристаллогидратов углеводородов следующий: СН 4 -6Н 2 О или СН 4 -7Н 2 О; С 2 .Н 6 -7Н 2 О; С 3 Н 8 -18 Н 2 .О. Природный газ и вода представляют собой многокомпонентную систему, которая дает смешанные кристаллогидраты. Они устойчивее гидратов индивидуальных углеводородов.

газ сгорание температура взрываемость

На рис. 2.4 показаны кривые образования гидратов метана и природных газов в зависимости от температуры и давления. Сами кривые дают условия равновесного состояния гидратов. При таком изменении температуры и давления газа, когда точка, отвечающая состоянию газа, расположится выше и левее кривой, будет идти процесс образования гидрата. Ниже и правее кривой находится область разложения гидратов

Для осушки газа применяют способы абсорбционные, т. е. поглощение водяных паров жидкостями, адсорбционные, т. е. поглощение водяных паров твердыми сорбентами, и физические -- простое охлаждение или охлаждение с последующей абсорбцией.

Широкое распространение получил абсорбционный способ осушки газа диэтиленгликолем и трн-этиленгликолем, водные растворы которых обладают высокой ""влагоемкостью, нетоксичны, не вызывают коррозии металла и достаточно стабильны.

Очистка газа от сероводорода и углекислого газа. В горючих газах, используемых для газоснабжения городов, содержание сероводорода не должно превышать 2 г на 100 м 3 газа. Содержание углекислого газа нормы не лимитируют, однако по технико-экономическим соображениям в транспортируемом газе оно не должно превышать 2%.

Существуют сухие и мокрые методы очистки газа от H 2 S. Сухие методы очистки газа основаны на применении твердых поглотителей (гидрата окиси железа, содержащегося в болотной руде, и активированного угля). При мокрых методах очистки газа используют жидкие поглотители. Для удаления из транспортируемого газа СО 2 применяют промывку газа водой под давлением или очистку его водным раствором этаноламина. Для очистки от H 2 .S природных газов и газов, полученных на нефтеперерабатывающих заводах, широкое распространение получил этаноламиновый способ. Обычно при очистке газа от H 2 S мо-ноэтаноламином улавливается и СО 2 . Содержание H 2 S после очистки не превышает требуемой нормы. Аминосоединения -- слабые основания. При взаимодействии с сероводородом и углекислым газом они образуют нестойкие вещества, которые легко разлагаются при относительно невысокой температуре, поэтому поглощение сероводорода происходит при 15--25°С, а раствор регенерирует при 120--125°С.

Одоризация газа. Природный газ не имеет запаха. Поэтому для своевременного выявления утечек газа ему придают запах -- газ одорируют. В качестве одоранта применяют этилмеркаптан (C 2 H 5 SH). По токсичности качественно и количественно он идентичен сероводороду, имеет резкий неприятный запах. Количество вводимого в газ одоранта определяют таким образом, чтобы при концентрации в воздухе газа, не превышающей 1/5 нижнего предела взрываемости, ощущался резкий запах одоранта. На практике средняя норма расхода этилмеркаптана для одоризации природного газа, поступающего в городские сети, установлена 16 г на 1000 м 3 газа при 0°С и давлении 101,3 кПа.

Наибольшее распространение получили капельные и барботажные одоризаторы. На рис. 2.5 показана схема простейшего капельного одоризатора прямого действия. В резервуаре 1 находится одорант, который периодически заливают в него через штуцер 3. По жидкостно-мерному стеклу 2 можно контролировать запас одоранта. Расход одоранта регулируют игольчатым вентилем 5, наблюдая через стекло 6 за спуском одоранта по числу капель в 1 мин. Такой одоризатор очень прост. Его недостатком является ручное регулирование спуска одоранта.

В барботажных одоризаторах одорант испаряется при барботаже газа через него в специальных камерах. В этом случае целесообразно пропускать через одоризатор только часть газа и после насыщения парами одоранта подмешивать эту часть к основному потоку газа, идущему по газопроводу.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ионин А.А. Газоснабжение - М., Стройиздат.-1981.

2. СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение М., 1988.

3. Кулаков В.Г., Бережнов И.А, Справочник но газоснабжению Киев, "Будивельник" - 1979;.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Общие сведения о проектируемом газопроводе. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Оценка расходов газа населением. Выбор системы газоснабжения низкой плотности. Подбор оборудования и автоматизация газораспределительного пункта.

дипломная работа , добавлен 20.03.2017


Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Анализ основных параметров системы газоснабжения. Гидравлический расчет газопроводов низкого давления. Сравнение полиэтиленовых труб с металлическими трубами, их достоинства и недостатки.

дипломная работа , добавлен 15.02.2017


Общие сведения потребителей газа. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Подбор оборудования газорегуляторного пункта. Меры безопасности, техническое обслуживание. Требования охраны труда при сварке полиэтиленовых газопроводов.

дипломная работа , добавлен 20.03.2017


Характеристики природного газа, его годовые расходы и режим потребления. Выбор системы газоснабжения. Гидравлический расчет газопроводов. Устройство внутридомовых газопроводов и использующего оборудования. Размещение счетчиков и отвод продуктов сгорания.

курсовая работа , добавлен 30.04.2011


Разработка систем газоснабжения низкого и среднего давления городской и сельской застройки. Проектирование газоснабжения жилого здания и вычисление объемов потребления газа. Пример расчёта двух аварийных режимов. Ознакомление со СНиПами и ГОСТами.

курсовая работа , добавлен 28.02.2014


Оценка температуры сгорания и пределов взрывания газа. Гидравлический расчет газопровода и выбор его оптимальных диаметров. Подбор оборудования ШРП. Разработка плана производства строительно-монтажных работ, направленных на газификацию населенного пункта.

дипломная работа , добавлен 22.11.2010


Определение основных характеристик природного газа. Рассмотрение особенностей газоснабжения лакокрасочного завода, расчет расхода котельной. Изучение условий прокладки наружного газопровода высокого давления. Подбор оборудования регуляторной установки.

курсовая работа , добавлен 01.02.2015


Расчет расходов газа различными категориями потребителей. Подбор регулятора давления. Газовый пищеварительный котёл КПГ-250. Защита газопроводов от коррозии. Климатические данные. Схема газоснабжения города. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей.

курсовая работа , добавлен 16.02.2016


Перевод систем газоснабжения со сжиженного на природный газ. Расчет расхода газа внутриквартальной сети. Построение профиля подземного газопровода. Обеспечение его защиты от электрохимической коррозии. Производство работ на строительство трубопровода.

дипломная работа , добавлен 15.07.2015


Проектирование газопровода для подачи газа с Уренгойского газового месторождения. Физические свойства перекачиваемого газа. Технологический расчет газопровода. Экономические расчеты по конкурирующим вариантам. Генеральный план компрессорной станции.

Токсичность (опасные свойства природного газа). Опасным свойством природных газов является их токсичность, зависящая от состава газов, способности их при соединении с воздухом образовывать взрывоопасные смеси, воспламеняющиеся от электрической искры, пламени и других источников огня.

Чистые метан и этан не ядовиты, но при недостатке кислорода в воздухе вызывают удушье.

Взрываемость (опасные свойства природного газа). Природные газы при соединении с кислородом и воздухом образуют горючую смесь, которая при наличии источника огня (пламени, искры, раскаленных предметов) может взрываться с большой силой. Температура воспламенения природных газов тем меньше, чем выше молекулярная масса. Сила взрыва возрастает пропорционально давлению газовоздушной смеси.

Природные газы могут взрываться лишь при определенных пределах концентрации газа в газовоздушной смеси: от некоторого минимума (низший предел взрываемости) до некоторого максимума (высший предел взрываемости).

Низший предел взрываемости газа соответствует такому содержанию газа в газовоздушной смеси, при котором дальнейшее уменьшение его делает смесь невзрываемой. Низший предел характеризуется количеством газа, достаточным для нормального протекания реакции горения.

Высший предел взрываемости соответствует такому содержанию газа в газовоздушной смеси, при котором дальнейшее его увеличение делает смесь невзрываемой. Высший предел характеризуется содержанием воздуха (кислорода), недостаточным для нормального протекания реакции горения.

С повышением давления смеси значительно возрастают пределы ее взрываемости. При содержании инертных газов (азот и др.) пределы воспламеняемости смесей также возрастают.

Горение и взрыв - однотипные химические процессы, но резко отличающиеся по интенсивности протекающей реакции. При взрыве реакция в замкнутом пространстве (без доступа воздуха к очагу воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси) происходит очень быстро.

Скорость распространения детонационной волны горения при взрыве (900-3000 м/с) в несколько раз превышает скорость звука в воздухе при комнатной температуре.

Сила взрыва максимальна, когда содержание воздуха в смеси приближается к количеству, теоретически необходимому для полного сгорания.

При концентрации газа в воздухе в пределах воспламенения и при наличии источника воспламенения произойдет взрыв; если же газа в воздухе меньше нижнего предела или больше верхнего предела воспламенения, то смесь не способна взорваться. Струя газовой смеси с концентрацией газа выше верхнего предела воспламенения, поступая в объем воздуха и смешиваясь с ним, сгорает спокойным пламенем. Скорость распространения фронта волны горения при атмосферном давлении составляет около 0,3-2,4 м/с. Нижнее значение скоростей - для природных газов, верхнее - для водорода.

Детонационные свойства углеводородов парафинного ряда. Детонационные свойства проявляются от метана до гексана, октановое число которых зависит как от молекулярной массы, так и то строения самих молекул. Чем меньше молекулярная масса углеводорода, тем меньше его детонационные свойства, тем выше его октановое число.

Свойства отдельных составляющих природного газа (рассмотрим подробный состав природного газа)

Метан (CH4) – это бесцветный газ без запаха, легче воздуха. Горюч, но всё же его можно хранить с достаточной лёгкостью.
Этан (C2H6) – бесцветный газ без запаха и цвета, чуть тяжелее воздуха. Также горюч, но не используется как топливо.
Пропан (C3H8) – бесцветный газ без запаха, ядовит. У него имеется полезное свойство: пропан сжижается при небольшом давлении, что позволяет легко отделять его от примесей и транспортировать.
Бутан (C4H10) – по свойствам близок к пропану, но имеет более высокую плотность. Вдвое тяжелее воздуха.
Углекислый газ (CO2) – бесцветный газ без запаха, но с кислым вкусом. В отличие от других компонентов природного газа (за исключением гелия), углекислый газ не горит. Углекислый газ – один из самых малотоксичных газов.
Гелий (He) – бесцветный, очень лёгкий (второй из самых лёгкий газов, после водорода) без цвета и запаха. Крайне инертен, при нормальных условиях не реагирует ни с одним из веществ. Не горит. Не токсичен, но при повышенном давлении может вызывать наркоз, как и другие инертные газы.
Сероводород (H2S) – бесцветный тяжелый газ с запахом тухлых яиц. Очень ядовит, даже при очень маленькой концентрации вызывает паралич обонятельного нерва.
Свойства некоторых других газов, не входящих в состав природного газа, но имеющих применение, близкое к применению природного газа
Этилен (C2H4) – Бесцветный газ с приятным запахом. По свойствам близок к этану, но отличается от него меньшей плотностью и горючестью.
Ацетилен (C2H2) – чрезвычайно горючий и взрывоопасный бесцветный газ. При сильном сжатии способен взрываться. Он не используется в быту из-за очень большого риска пожара или взрыва. Основное применение – в сварочных работах.

Применение

Метан используется как горючее в газовых плитах. Пропан и бутан – в качестве топлива в некоторых автомобилях. Также сжиженным пропаном заполняют зажигалки. Этан в качестве горючего используют редко, основное его применение – получение этилена. Этилен является одним из самых производимых органических веществ в мире. Он является сырьём для получения полиэтилена. Ацетилен используется для создания очень высокой температуры в металлургии (сверка и резка металлов). Ацетилен очень горюч, поэтому в качестве топлива в автомобилях не используется, да и без этого условия его хранения должны строго соблюдаться. Сероводород , несмотря на его токсичность, в малых количествах применяется в т.н. сероводородных ваннах. В них используются некоторые антисептические свойства сероводорода.

Основным полезным свойством гелия является его очень маленькая плотность (в 7 раз легче воздуха). Гелием заполняют аэростаты и дирижабли. Водород ещё более лёгок, чем гелий, но в то же время горюч. Большую популярность среди детей имеют воздушные шарики, надуваемые гелием.

Процесс горения

Все углеводороды при полном окислении (избыток кислорода) выделяют углекислый газ и воду. Например:

CH4 + 3O2 = CO2 + 2H2O
При неполном (недостаток кислорода) — угарный газ и воду:
2CH4 + 6O2 = 2CO + 4H2O
При ещё меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод (сажа):
CH4 + O2 = C + 2H2O.
Метан горит голубым пламенем, этан — почти бесцветным, как спирт, пропан и бутан — жёлтым, этилен — светящимся, угарный газ — светло-голубым. Ацетилен — желтоватым, сильно коптит. Если у Вас дома стоит газовая плита и вместо обычного голубого пламени вы видите жёлтое — знайте, это метан разбавляют пропаном.

Примечание:

Гелий , в отличие от любого другого газа, не существует в твёрдом состоянии.
Веселящий газ – это тривиальное название закиси азота N2O.

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» () 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.