Жанғыш газдар мен олардың қасиеттері

Табиғи газдың отынның басқа түрлерімен салыстырғанда  бірнеше тиімділіктері бар:

1. Салыстырмалы түрде қарағанда  отынның арзан түрі, айталық, газды өндіру өнімділігі көмір өндіру өнімділігінен 35 есе, мұнай өндіру өнімділігінен 5 есе артық.
2. Жоғары жылу бергіштік қабілеттіліік (8 570 ккал/м³).
3. Жану кезінде балластың болмауы жұмыс жасайтын жұмысшылардың еңбек жағдайын жеңілдетіп, санитарлық жағдайды анағұрлым жақсартады.
4. Табиғи газда көміртегі және басқа да зиянды қоспалар қышқылының болмауы газ кетуі кезінде уланудан сақтайды, бұл коммуналдық-тұрмыстық тұтынушыларды газбен қамтамасыз ету кезінде аса маңызды.
5. Табиғи газды қолдану отынға кететін шығынды азайтып қана қоймай, тұрмыстық жағдайды жақсартадыжәне жұмысты жеңілдетеді.
6. Қалалар мен елді мекендерді газбен қамтамасыз ету ауаны ластанудан сақтауға тиімді, бұның тек санитарлық емес экологиялық мәні де зор.
7. Жоғары жылу өндіру (2000 ^о С-тан астам) қабілеттілігі табиғи газды энергетикалық және технологиялық отын ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.
8. Табиғи газ химия өнеркәсібі үшін құнды шикізат көзі болып табылады.
9. Жану процесін автоматтандыру мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Сонымен қатар, газды отынның осындай тиімділігімен  бірге табиғи газдың зиянды әсерлері де бар:

1. Табиғи газдың жарылу және  өртті жарылу қауіптілігі жоғары: газдың және ауаның белгілі бір көлемнен құралған газды ауа қоспасы жарылу қауіпті болып табылады. Мұндай қоспаларға ашық от көзін немесе қатты жылытылған дененің жанасуында жарылыс болуы мүмкін.

Газ тәріздес отынның жануы тек  құрамында оттегі бар ауа болғанда ғана мүмкін. Жану (жарылыс) процесі газдың, ауаның және газды ауа қоспасы температураның нақты бір мәнінде жүреді.

Метанның жарылу шегі 5-15%-ды құрайды. Яғни, жарылыстың төменгі шегі (қоспадағы газдың ең аз көлемі) 5%-ды, жоғарғы шегі (қоспадағы газдың ең жоғарғы көлемі) 15%-ды құрайды.

Жарылыс кезінде жану реакциясының жылуы дереу бөлінеді. Жану өнімдері тез жылып, көлемі ұлғайы, өздері орналасқан жердің қысымын арттырады. Қысымның күрт өсуі және жану өнімдерінің  ұлғаюы жарылыстың қопарылыс тиімділігін арттырады.

Газ құрамының басқаша қатынаста  болуы теориялық тұрғыда жанғыш емес деп есептеледі. Бірақ бұл жабық ыдыстар мен тұрба құбырларында болғанда ғана. Ауа айналымы жоғары ғимараттарда газды ауа қоспасы құрамының өзгеріп, кейбір шектеулерде газды ауа қоспасы тұтануы мүмкін. (яғни, қопарылыс деңгейі аса жоғары емес, алайда қауіптілігі жоғары  өртке ұласатын тұтану). Мысалға, ғимаратта қандайда бір себеппен газдану 17%-ды немесе одан да көп пайызды құрады делік, Теориялық тұрғыдан алғанда қоспа жанбауы керек. Алайда, ғимаратқа кірер тұстан немесе терезеден ауа келіп тұр делік, келіп тұрған ауа ғимаратқа тегіс жайыла қойған жоқ, дегенмен ауа келіп тұрған жердегі шектеулер көрсеткіші өзгерді. Егер от көзі болған жағдайда ғимараттың барлық бойына тарап кету қауіптілігі болатын қоспалардың тұтануы әбден мүмкін.

2. Табиғи газдың не түсі, не исі жоқ. Мұндай газдың кетуін анықтау мүмкін емес. Сондықтан тұрмыста қолданылатын барлық жанғыш газдар сияқты табиғи газдарға арнайы иіс бергіш одорант қосылады. Одоранттау процесі -газ құрамына газға иіс беретін арнайы одоранттарды қосу.  Одорант есебінде көбіне құрамында күкіртті қоспалары бар этилмеркаптан сұйықтығы пайдаланылады. Сондықтан газ өзіндік иіске ие болады. (шіріген жұмыртқаның, иістенген қырыққабаттың иісі, яғни иіс сезу мүшесіне күрт әсер ететін жағымсыз иіс), бұл газдың кетуі болған жағдайда дер кезінде анықтауға мүмкіндік береді. Газ жарылыс болу қаупінің төменгі шегінің 1/5 болғанда иіс сезілетіндей болып одорант қосылуы керек. Егер төменгі деңгей 5% анықталған болса, 1% газданған жағдайда газ иісі сезілуі керек. Этилмеркаптанды қосу шектелген, себебі этилмеркаптан улы және мұндай одорант құрамының мол болуы адам ағзасына зиянды әсер етуі мүмкін.

Табиғи газға одорант есебінде этилмеркаптанның 1000м³-на 16г. көлемінде қосылады.

3. Негізінен метаннан  құралған табиғи газ улы емес. Алайда, ауадағы метан концентрациясы 10% және одан да жоғары болғанда ауада оттегінің азаюы салдарынан адам тұншығуы мүмкін.

Тұншығудың уланудан айырмашылығы сол, улану кезінде улы заттар (газдар) адам ағзасына тіпті аз көлемде сіңген болса да адам қаны мен ет талшықтарымен химиялық және физикалық өзара әрекеттесіп, орны толмас өкінішке соқтыруы мүмкін. 

Газ концентрациясы 10% және одан да жоғары болғанда газдалған ортада ұзақ уақыт болу (20-25 минуттан артық) қатты тұншығуға соқтыруы мүмкін.

4. Газ толық жанбаған жағдайда (жану үшін жеткілікті ауа болмағанда) жану өнімдерінде (су буы, көмірқышқыл газы, инертті азотты газ) толық жанбаған. өнім – улы газ СО (көміртегі қышқылы) пайда болуы мүмкін.

  Көміртегі қышқылы (СО) иіссіз және түссіз газ, ауадан анағұрлым жеңілірек. Адам ағзасына СО тыныс алу мүшелері арқылы енеді. СО-ның улы әсері ағзадағы карбоксигемоглабин түзетін гемоглабинды тежеумен байланысты, мұндау тежелулер болған жағдайда ағза талшықтарына жеткілікті дәрежеде оттегі бармайды. Уланған жағдайда уланудың коматоздық түрі қарқындауы мүмкін: азғантай уақытта естен тану, рефлекстердің шатасуы, бұлшық еттердің қозғалысқа қабілетсіз болуы, талма, тыныс алу орталығының қозғалыссыз қалуына дейін баратын жүрек қағысы мен тыныс алудағы  ауытқулар.

Сұйытылған газдар

  Негізінен пропан мен бутаннан тұратын көмір сутегі газдары сұйытылған газдарға жатады. Қалыпты жағдайда олар газ тәріздес болады, бірақ, жабық ыдыста қалыпты температура мен қысым жоғары болса газ тәріздес күйден сұйық күйге ауысады, сондықтан мұндай газдар сұйытылған газдар деп аталады.

Сұйытылған  газдардың отынның басқа түрлеріне  қарағанда бірнеше артықшылықтары бар:

1. Тасымалдауға ыңғайлы: пропанбутандық қоспаның қабілеттілігі сол, сығымдағанда сұйық жағдайға ауысуып, көлемі кішірейеді, бұл оны сақтауға, тасымалдауға, пайдалануға қолайлы. Мысалы 1м³ газды сақтау және тасымалдау қиын, ал осы көлемдегі газды сығымдағанда оны 4 литрлік баллонға сыйғызуға болады.
2. Пайдалану кезінде гигиеналық тұрғыдан тиімді, айталық, жану кезінде балласт болмайды.
3. Жоғары жылу бергіштік қасиетке ие (22000-28000ккал/м³)
4. Процестерді автоматтандыру мүмкіндігі.
5. Салыстырмалы түрде қарағанда арзан отын көзі.
6. Ауа бассейні жағдайын жақсартады.

Осындай оңтайлылығымен қатар, есептен шығаруға болмайтын  сұйытылған газдың адам өміріне қауіп туғызатын тұстары да бар:

1. ауамен бірігіп пропан буының 2,1% дан 9,5% ға дейінгі, бутан буының 1,5%-дан 8,5%-ға дейінгі (көлемі бойынша) жарылыс қауіптілігі жоғары концентрациясын түзеді. Пропанды бутанды қоспа үшін жарылыс шегі шамамен келесі концентрацияда:

• жарылыс болу қауіптілігінің ең төменгі шегі – 1,5%;

• жарылыс болу қауіптілігінің ең жоғарғы шегі – 9,5%;

2. Сұйытылған газдардың түсі де, иісі де болмайды; мұндай газдың кетуі болған жағдайда оларды табу мүмкін емес, сондықтан оларды одоранттайды, одорант есебінде этилмеркаптан қосады. Одаранттың шамамен шығыны келесідей:

• газда қоспада пропан 60%- ға дейін, бутан мен басқа газдар 40% дан көп болғанда тоннаға 60 грам;
• газда қоспада пропан 60%- дан артық, бутан мен басқа газдар 40% дан аз болғанда тоннаға 90 грам;

3. Сұйытылған газдың буы ауамен салыстырғанда шамамен 2 есе ауыр: бөлменің төменгі және желдетілмейтін деңгейінде жиналуы мүмкін, ауада таралу жылдамдығы нашар, сондықтан газ кеткен жерге жиналып, жарылыс болу қауіптілігін арттыра түседі.

4. Сұйытылғғған газ (сұйық фаза) адам денесіне тигенде сыртқы түрі күйікке ұқсас үсікке шалдырады.

Бұл буланудың төменгі температурасында (пропан -42ºС, бутан   -0,6ºС) адам терісіне тиген жағдайда булану үшін жылылықты  өзімен алып кететіндігімен, белсенді булану салдарынан үсігу туындайтындығымен түсіндіріледі.

5. Ауадағы мәнді концентрацияда (10%-дан артық) адам оттегі тапшылығын сезеді, газданған бөлмеде, құдықта және тағы басқа да жерлерде ұзақ уақыт болған жағдайда (20 минуттан артық) сұйытылған газ буынан тұншығып, өліп кетуі мүмкін.
6. Сұйытылған газдың адам ағзасына наркотикалық әсері болады. Наркотикалық әсер етудің белгілері бас айналу, удан кейін себепсіз көңіл шаттанып масаңдану, естен тану. Сұйытылған гшаздан бөлінген бу адам тыныс алғанда тез жиналады, және осылай өкпе арқылы тез таралады, ағзада жинала бастайды.
7. Газ толық жанбаған жағдайда (жану кезінде ауа жеткіліксіз болғанда) жану реакциясы өнімдерімен (су буы, көмірқышқыл газы, азот) қатар, адам ағзасын уландыратын көміртегі қышқылы СО (улы газ) қалыптасады.
8. Сығымдалған газдардың температура көтерілген жағдайдакөлемдік ұлғаюдың үлкен коэфицентіне ие болғандықтан көлемі күрт өседі.

Сұйытылған газ толтырылған  ыдыстардың жарылуын болдырмау үшін ыдыс сыйымдылығының 15%-нан кем емесе бос кеңістік қарастырылады. Мұндай кеңістік газ баллонды автокөліктерде отын багы ретінде орнатылған 90%-ға дейін толтыруға болатын баллондарда болмайды. Бұл қозғағышты қосқан бойда газды жарату бірден басталатындығымен түсіндіріледі.