گاز طبیعی

گاز طبیعی که معمولاً گاز گفته می‌شود نوعی سوخت فسیلی گازی شکل است.

گازی است که معمولا اثرات زیان اور کمتری نسبت به سوخت‌ها ی فسیلی داردوجز منبع تجدید نا پذیر می‌باشد.

ترکیبات گاز طبیعی

گاز طبیعی که بیشتر از گاز متان (ch۴) تشکیل میشود مانند هر ماده دیگر دارای ده‌ها خصوصیت فیزیکی و شیمیائی است اما از آنجا که بحث ما در زمینه ایمنی است لذا در اینجا فقط به آن دسته از خواص گاز طبیعی میپردازیم که از نظر ایمنی اهمیت بیشتری دارند.

سایر اجزاء تشکیل دهنده گاز طبیعی ، شامل گازهای اتان ، پروپان، بوتان و ئیدرو کربورها ی سنگین تر میباشند. در این میان گاز اتان برخی از میدانهادر صد قابل ملاحظه‌ای ( تا حدود ۱۰٪ یا کمی بالاتر)را تشکیل میدهد. حال آنکه گاز‌های سنگین تر اجزای بسیار کوچکی را در ترکیب گاز طبیعی شامل میشوند همچنین عناصری از قبیل H۲S،CO۲،N۲ نیز همراه گاز طبیعی یافت میشوند و بالاخره آب که همیشه با گاز طبیعی استخراج شده از مخازن همراه است. در پالایشگاه و واحدهای نم زدائی ، ترکیبهای مزاحم که سبب پائین آوردن ارزش حرارتی گاز شده و مشکلاتی در انتقال و مصرف گاز بوجود میآورند، از گاز طبیعی تفکیک و سپس به خطوط انتقال تحویل میشود.

چگالی گاز طبیعی

چگالی گاز متان ۵۵ صدم است ، ولی با توجه به ترکیبات سنگینتر همراه گاز طبیعی ، چگالی آن میتواند به حدود ۶۵صدم نیز برسد. بنا بر این گاز طبیعی از هوا سبکتر بوده و در صورت نشت از خطوط لوله و یا سایر اجزاء شبکه گاز و یا لوله کشی وسائل گاز سوز در منازل بسمت بالا حرکت میکند و در مکانهای مسقف قسمت زیادی از گاز نشت شده در زیر سقف تجمع میکند.

اما سبکتر بودن گاز طبیعی با عث نمیشود که همه گاز نشت یافته از یک محل بسمت بالا برود بلکه بخشی از گاز نیز ، بویژه در صورتی که عناصر تشکیل دهنده هوا با آن اختلاط کامل پیدا کنند ، بهمراه هوا به اطراف نیز پراکنده میشود . و چون غلظتهای پائین گاز در هوا خطرناکتر است قابلیت انفجار در اطراف محل نشت نیز وجود دارد .

سوختن گاز طبیعی

گاز طبیعی در صورتی که بطور کامل خشک و فاقد مواد زائد باشد و هوای کافی به آن برسد ، با شعله آبی میسوزد

ودر غیر اینصورت شعله‌های قرمز ، نارنجی ،زرد یا سبز حاصل خواهد شد.

ارزش حرارتی گاز طبیعی

هر متر مکعب گاز طبیعی بصورت متوسط ده هزار کیلو کالری ارزش حرارتی دارد ، امّا این مقدار اسمی است و ارزش حرارتی دقیق گاز طبیعی هر میدان گازی ، تابع ترکیبات آن بوده و بطور کلی هر چه درصد متان در گاز طبیعی بیشتر باشد ارزش حرارتی آن پائین تر است .

قابلیت اشتعال گاز طبیعی

قابلیت اشتعال گاز طبیعی فقط در محدوده خاصی از نسبتهای اختلاط با هوا اتفاق می‌افتد که این محدوده را محدوده «قابلیت اشتعال »می نامند مرز پائین این محدوده را اشتعالL.E .L و مقدار بالای این محدوده را ، حد بالای اشتعال L.H .L می نامند.

حد پائین اشتعال گاز طبیعی ۵ درصد و حد بالای آن ۱۵ درصد میباشد . بهترین حالت برای اشتعال گاز طبیعی نسبت ۱۰ درصد گاز با هواست که همان نسبتی است در فرمول ترکیب متان و اکسیژن (هوا) دیده میشود .

CH۴+۲O۲ = CO۲+۲H۲O+ ۱۰۰۰۰ Kcal/m۳

همانطور که واکنش فوق نشان میدهد یک حجم متان برای سوخت کامل نیاز به ۲ حجم اکسیژن دارد و با توجه به اینکه یک حجم اکسیژن تا حدودی در ۵ حجم هوا موجود است . بنا بر این می توان گفت که یک حجم متان نیاز به ۱۰حجم هوا دارد که تا حدودی همان نسبت یک به ۱۰ و یا ده درصد است .

البته برای سوختن کامل نیاز به ۲۰ الی ۳۰ درصد هوای اضافی داریم ولی در انفجارها هر چه به نسبت ۱۰ درصد گاز در هوا نزدیک تر باشیم انرژی حاصل از انفجار بیشتر است .