Мяжа взрываемости прыроднага газу. Фізічныя ўласцівасці газу

Пад прыродным газам разумеюць цэлую сумесь газаў, якія ўтвараюцца ў нетрах зямлі пасля анаэробнай раскладання арганічных рэчываў. Ён з'яўляецца адным з найбольш важных карысных выкапняў. Прыродны газ залягае ў нетрах планеты. Гэта могуць быць асобныя навалы ці газавая шапка на нафтавым радовішчы, аднак можа быць прадстаўлены ў выглядзе газогидратов, у крышталічным стане.

небяспечныя ўласцівасці

Прыродны газ знакам практычна ўсім жыхарам развітых краін, і яшчэ ў школе дзеці вывучаюць правілы карыстання газам у быце. А між тым выбухі прыроднага газу - не рэдкасць. Але і акрамя гэтага, існуе цэлы шэраг пагроз, выходных ад гэтак зручных прыбораў, якія працуюць на прыродным газе.

Прыродны газ таксічны. Хоць этан і метан у чыстым выглядзе неядавітых, пры насычэнні імі паветра чалавек будзе адчуваць удушша з-за недахопу кіслароду. Асабліва гэта небяспечна ноччу, падчас сну.

Мяжа взрываемости прыроднага газу

У выпадку кантакту з паветрам, а дакладней з яго складнікам - кіслародам, прыродныя газы здольныя ўтварыць лёгкаўзгаральных дэтануюць сумесь, якая можа выклікаць выбух вялікай сілы нават ад найменшага крыніцы агню, напрыклад, іскры ад праводкі або полымя запалкі, свечкі. Калі маса прыроднага газу адносна невысокая, то і тэмпература ўзгарання не будзе высокай, а вось сіла выбуху залежыць ад ціску атрыманай сумесі: чым вышэй ціск газапаветранай складу, тым з большай сілай ён выбухне.

Аднак практычна ўсе людзі хоць бы раз у жыцці сутыкаліся з некаторай уцечкай газу, выяўляецца па характэрнаму паху, і тым не менш ніякіх выбухаў не адбывалася. Справа ў тым, што падарвацца прыродны газ можа толькі пры дасягненні пэўных прапорцый з кіслародам. Ёсць найнізкі і вышэйшы мяжа взрываемости.

Як толькі дасягнуты найнізкі мяжа взрываемости прыроднага газу (для метану гэта 5%), гэта значыць канцэнтрацыі, дастатковай для пачатку рэакцыі гарэння, можа адбыцца выбух. Памяншэнне канцэнтрацыі ліквідуе магчымасць узгарання. Перавышэнне вышэйшай адзнакі (15% для метану) гэтак жа не дазволіць пачацца рэакцыі гарэння, з прычыны недахопу паветра, а дакладней - кіслароду.

Мяжа взрываемости прыроднага газу ўзрастае пры павышэнні ціску сумесі, а таксама ў выпадку, калі сумесь утрымлівае інэртныя газы, напрыклад азот.

² до 12 кгс/см ² . Ціск прыроднага газу ў газаправодзе можа быць розным, ад 0,05 кгс / гл ² да 12 кгс / гл ^2.

Розніца паміж выбухам і гарэннем

Хоць на першы погляд здаецца, што выбух і гарэнне - некалькі розныя рэчы, на самай справе гэтыя працэсы аднатыпныя. Адзінае іх адрозненне - гэта інтэнсіўнасць праходжання рэакцыі. Падчас выбуху ў памяшканні або любым іншым замкнёнай прасторы рэакцыя працякае неверагодна хутка. Дэтанацыйных хваля распаўсюджваецца з хуткасцю, у некалькі разоў перавышае хуткасць гуку: ад 900 да 3000 м / с.

Так як метан, які выкарыстоўваецца ў бытавым газаправодзе, - газ прыродны, аб'ём кіслароду, неабходны для ўзгарання, таксама падпарадкоўваецца агульнаму правілу.

Максімальная сіла выбуху дасягаецца ў выпадку, калі які прысутнічае кіслароду тэарэтычна дастаткова для поўнага згарання. Таксама павінны прысутнічаць і астатнія ўмовы: канцэнтрацыя газу адпавядае мяжы ўзгарання (вышэй найнізкай мяжы, але ніжэй вышэйшага) і прысутнічае крыніца агню.

Бруя газу без прымешкі кіслароду, то ёсць якая перавышае вышэйшы мяжа ўзгарання, паступаючы ў паветра, будзе гарэць роўным полымем, фронт гарэння распаўсюджваецца з хуткасцю 0,2-2,4 м / с пры нармальным атмасфэрным ціску.

ўласцівасці газаў

Дэтанацыйных ўласцівасці выяўляюцца ў вуглевадародах парафін шэрагу ад метану да гексана. Будову малекул і малекулярная маса вызначаюць іх актанавы лік: дэтанацыйных ўласцівасці падаюць з памяншэннем малекулярнай масы, а актанавы лік павялічваецца.

У склад прыроднага газу ўваходзіць некалькі вуглевадародаў. Першы з іх - метан (хімічная формула CH _4). Фізічныя ўласцівасці газу такія: бясколерны, лягчэй паветра і не мае паху. Ён досыць гаручы, але тым не менш даволі бяспечны ў захоўванні, у выпадку, калі цалкам выкананая тэхніка бяспекі. Этан (C ₂ H ₆₎ таксама не мае колеру і паху, але трохі цяжэй паветра. Ён гаручы, але не выкарыстоўваецца ў якасці паліва.

Прапан (C ₃ H ₈₎ - атрутны газ без колеру і паху, здольны звадкоўваюцца пры невялікім ціску. Гэта карыснае ўласцівасць дазваляе не толькі бяспечна транспартаваць прапан, але і вылучаць яго з сумесі з іншымі вуглевадародамі.

Бутан (C ₄ H _10): фізічныя ўласцівасці газу блізкія да прапанам, аднак яго шчыльнасць вышэй, а па масе бутан удвая цяжэй паветра.

знаёмыя ўсім

Вуглякіслы газ (CO ₂₎ таксама ўваходзіць у склад прыроднага. Фізічныя ўласцівасці газу ведаюць, мабыць, усё: не мае паху, але характэрны кіслым прысмакам. Ён уваходзіць у шэраг газаў з самай маленькай таксічнасцю і з'яўляецца адзіным (за выключэннем гелія) негаручых газам у складзе прыроднага.

Гелій (He) - вельмі лёгкі газ, другі пасля вадароду, бясколерны і не мае паху. Ён вельмі інэртны і ў звычайных умовах не здольны рэагаваць з якім-небудзь рэчывам, не ўдзельнічае і ў працэсе гарэння. Гелій бяспечны, нетоксичен, пры павышаным ціску, нароўні з іншымі інэртнымі газамі, уводзіць чалавека ў стан наркозу.

Серавадарод (H ₂ S) - газ без колеру з характэрным пахам тухлых яек. Цяжкі і вельмі атрутны, можа выклікаць параліч нюхальнай нерва нават пры нязначнай канцэнтрацыі. Да таго ж мяжа взрываемости прыроднага газу вельмі шырокі, ад 4,5% да 45%.

падобныя газы

Ёсць яшчэ два вуглевадароду, якія па ўжыванні блізкія да прыроднага газу, але ў яго склад не ўваходзяць. Этылен (C ₂ H ₄₎ - блізкі па ўласцівасцях да Этан, які валодае прыемным пахам і які не мае колеру газ. Ад этану яго адрознівае меншая шчыльнасць і гаручасць.

Ацэтылен (C ₂ H ₂₎ - бескаляровы выбухованебяспечны газ. Ён вельмі гаручы, выбухае, калі адбылося моцнае сціск. З прычыны гэтага ацэтылен небяспечна выкарыстоўваць у побыце, у асноўным жа выкарыстоўваецца пры зварачных працах.

прымяненне вуглевадародаў

Як гаручае ў бытавых газавых прыборах выкарыстоўваецца метан.

Прапан і бутан служаць палівам для аўтамабіляў (напрыклад, гібрыдных), а ў звадкаваным выглядзе прапанам запраўляюць запальніцы.

А вось этан рэдка выкарыстоўваюць як гаручае, яго асноўнае прызначэнне ў прамысловасці - атрыманне этылену, які вырабляецца на планеце ў велізарных колькасцях, бо менавіта ён з'яўляецца сыравінай для поліэтылену.

Ацэтылен служыць для патрэб металургіі, з яго дапамогай дасягаюцца высокія тэмпературы для зваркі і рэзкі металаў. Так як ён вельмі гаручы, яго немагчыма выкарыстоўваць у якасці паліва, і пры захоўванні газу абавязкова строгае захаванне умоў.

Хоць серавадарод і таксічны, у вельмі малых колькасцях ён ужываецца ў медыцыне. Гэта так званыя серавадародныя ванны, дзеянне якіх заснавана на антысептычных уласцівасцях серавадароду.

Асноўнае карыснае ўласцівасць гелія - яго невялікая шчыльнасць. Гэтым інэртным газам карыстаюцца пры палётах на аэрастатах і дырыжабля, ім запаўняюць лятучыя паветраныя шарыкі, папулярныя сярод дзяцей. Ўзгаранне прыроднага газу немагчыма: гелій не гарыць, таму можна без боязі награваць яго над адкрытым агнём. Вадарод, суседні з геліем ў табліцы Мендзялеева, яшчэ лягчэй, аднак лёгка запальваецца. Гелій з'яўляецца адзіным газам, якія не маюць цвёрдай фазы ні пры якіх умовах.

Правілы карыстання газам у побыце

Кожны чалавек, які карыстаецца газавымі прыборамі, абавязаны праходзіць інструктаж па тэхніцы бяспекі. Першае правіла - сачыць за спраўнасцю прыбораў, перыядычна правяраць цягу і комін, калі ў прыборы прадугледжана адвядзенне прадуктаў згарання. Пасля выключэння газавага прыбора трэба зачыняць краны і перакрываць вентыль на балоне, калі маецца такой. У выпадку, калі раптам перапынілася падача газу, а таксама пры выяўленні няспраўнасцяў трэба неадкладна тэлефанаваць у газавую службу.

Калі ў кватэры ці іншым памяшканні адчуваецца пах газу, неабходна адразу ж спыніць якое б там ні было выкарыстанне прыбораў, не ўключаць электрапрыборы, адкрыць акно або фортку для ветрання, затым пакінуць памяшканне і выклікаць аварыйную службу (тэлефон 04).

Правілы карыстання газам у побыце важна выконваць, бо самая малая няспраўнасць можа прывесці да сумных наступстваў.