液化ガスの爆発限界。 爆発的に濃縮された天然ガス。 家庭でのガス使用のルール
混合物中の可燃性物質の濃度が火炎伝播の下限未満である場合、発火源近くで放出される熱は混合物を発火温度まで加熱するのに十分ではないため、そのような混合物は燃焼して爆発することができません。 混合物中の可燃性物質の濃度が火炎伝播の下限と上限の間にある場合、点火した混合物は点火源の近くと点火源が取り除かれたときの両方で発火し、燃焼します。 この混合物は爆発性があります。 火炎伝播限界（とも呼ばれる）の範囲が広いほど、 可燃限界そして 爆発限界)、下限値が低いほど、ガスの爆発性は高くなります。 混合物中の可燃性物質の濃度が火炎伝播の上限を超える場合、混合物中の酸化剤の量は可燃性物質を完全に燃焼させるには不十分である。
「可燃性ガス - 酸化剤」システムにおけるCPRPの依存性のグラフの値の範囲は、混合物の点火能力に対応し、点火領域を形成します。
次の要因が NCPRP と VCPRP の値に影響します。
- 反応する物質の性質;
- 圧力 (通常、圧力の増加は NCPRP に影響を与えませんが、VCPRP が大幅に増加する可能性があります)。
- 温度（温度が上昇すると、活性化エネルギーが増加するため、CPRPが拡大します）。
- 不燃性添加剤 - 減煙剤。
CPRP の寸法は、体積パーセントまたは g/m3 で表すことができます。
混合物に減粘剤を添加すると、上限と下限が一致する減粘点までの濃度にほぼ比例して VCPRP の値が減少します。 同時に、NPRRP はわずかに増加します。 「燃料+酸化剤+減煙剤」システムの着火能力を評価する、いわゆる 火の三角形- 三角形の各頂点がいずれかの物質の 100 パーセントの含有量に対応し、反対側に向かって減少する図。 三角形の内側で、システムの発火領域が特定されます。 火の三角形では、システム内の酸化剤含有量の値に対応する最小酸素濃度 (MCC) の線がマークされ、それを下回ると混合物は発火しません。 MCC の評価と制御は、真空下で動作するシステムにとって重要であり、プロセス装置の漏れから大気の空気が漏れる可能性があります。
液体媒体に関連して、火炎伝播の温度限界 (TPLP) も適用できます。これは、飽和蒸気が TPLP に対応する濃度を形成する、酸化剤媒体中の液体およびその蒸気の温度です。
CPRP は計算によって決定されるか、実験的に求められます。
天然ガスと空気の混合物は、空気中のガス濃度が 5 ～ 15% になると爆発する可能性があります。
混合 液化ガス空気中で1.5～9.5%の濃度で爆発する。
爆発が発生するには、次の 3 つの条件が同時に存在する必要があります。
ガスと空気の混合物は密閉された空間内になければなりません。 屋外では、混合物は爆発しませんが、燃え上がります。
天然混合物中のガスの量は、天然ガスの場合は 5 ～ 15%、液化ガスの場合は 1.5 ～ 9.5% である必要があります。 濃度が高くなると混合物は発火し、限界に達すると爆発します。
混合物は、ある時点で引火点まで加熱する必要があります。
5 一酸化炭素中毒の応急処置
症状：
筋力低下が現れる
めまい
耳鳴り
眠気
幻覚
意識喪失
痙攣
支援の提供:
一酸化炭素の流れを止める
被害者を新鮮な空気の場所に移す
被害者に意識がある場合は、横になって安静にし、常に新鮮な空気にアクセスできるようにしてください。
意識がない場合は、救急車が到着するか意識が回復するまで、閉鎖式心臓マッサージと人工呼吸を開始する必要があります。
チケットNo.10
5 火傷者の応急処置
火、蒸気、熱い物体や物質によって引き起こされる熱。 被害者の衣服に火がついた場合は、すぐにコートや厚手の布地を着るか、水で炎を消す必要があります。 風によって炎が燃え上がるため、燃えている服を着て走ることはできません。 介助するときは、感染を避けるため、皮膚の火傷部分を手で触ったり、脂肪、油、ワセリンで潤滑したり、重曹を振りかけたりしないでください。 皮膚のやけどした部分に滅菌包帯を貼る必要があります。 衣服がくっついている場合は、包帯をその上に置き、引き剥がさないでください。
チケットNo.11
５ 危険ガス作業許可の内容。
有効期間、作業開始時間、作業終了時間、安全条件、チームと責任者の構成を示す書面による許可。 安全のために 作品 ND承認済み Ch. エンジニア 承認されたNDを発行する資格のある人のリスト。 企業による命令により ND は 2 部発行されます。 1 つの作業請負業者と 1 つのチームの場合。 一つのために 職場。 1 部は製造業者に渡され、もう 1 部は注文者に保管されます。 ND 記録は登録簿に従って保管され、以下が入力されます: シリアル番号、 まとめ、 役職; フルネーム それぞれ 管理; サイン。
チケットNo.12
5 天然ガス窒息の被害者への応急処置
被害者を新鮮な空気の場所に移す
意識がなく、頸動脈に脈拍がない場合は、蘇生施設に進みます。
4分以上意識を失った場合は、うつ伏せになって頭を冷やしてください。
いずれの場合も救急車を呼びましょう
チケットNo.13
1 圧力によるガスパイプラインの分類。
I- 低 (0-500 mm 水柱) (0.05 kg * s / cm 2)
II-媒体 (500-30,000 mm 水柱) (0.05-3 kg * s/cm 2)
チケットNo.14
ガス配送センターの照明、換気、暖房の3要件。
水圧破砕室を加熱する必要性は、気候条件に応じて決定する必要があります。
GTPの敷地内では、自然と(または) 人工照明自然の一定換気により、1 時間あたり少なくとも 3 回の空気交換が行われます。
容積が 200 m3 を超える部屋の場合、空気交換は計算に従って実行されますが、1 時間あたり少なくとも 1 回の空気交換が行われます。
機器、ガスパイプライン、継手、器具の配置は、メンテナンスや修理が容易になるようにする必要があります。
敷地内の主要通路の幅員は0.8m以上必要です。
ガスと空気の混合物の爆発限界
爆発性のガスと空気の濃度の形成を排除すること、およびこの混合物の発火源（炎、火花）の出現を排除することは、常にコンプレッサーステーションのメンテナンス担当者の主な任務です。 ガスと空気の混合物が爆発すると、爆発ゾーンの圧力が急激に上昇し、建物構造の破壊につながり、火炎伝播速度は秒速数百メートルに達します。 たとえば、メタンと空気の混合物の自然発火温度は 700 °C で、メタンは天然ガスの主成分です。 ガス田での含有量は 92 ～ 98% の範囲です。
圧力0.1MPaのガスと空気の混合物が爆発すると、約0.80MPaの圧力が発生します。 ガスと空気の混合物に 5 ～ 15% のメタンが含まれる場合、爆発します。 2-10% プロパン; 2～9%ブタンなど ガスと空気の混合物の圧力が増加すると、爆発限界は狭くなります。 ガス中に酸素が混ざると爆発の危険性が高まることに注意してください。
温度20℃、圧力0.1MPaにおける空気との混合物におけるガスの爆発の限界と範囲を表に示します。 1.4.
表1.4
温度20℃、圧力0.1mPaにおける空気と混合したガスの爆発の限界と範囲
|
爆発限界、体積% |
爆発範囲、体積% |
||
|
アセチレン | |||
|
油田。 ガス | |||
|
一酸化炭素 | |||
|
天然ガス | |||
|
プロピレン | |||
1.2. 理想気体の法則。 応用分野
理想気体は、クラペイロン方程式 () に従う気体であると考えられます。 同時に、理想気体とは、分子間相互作用力がなく、分子自体の体積が存在しないことを意味します。 ゼロに等しい。 現時点では、実際のガスはどれもこれらのガス法則に従わないと主張できます。 それにもかかわらず、これらの特定のガス法則は技術的な計算で非常に広く使用されています。 これらの法則は単純であり、実際のガスの挙動をかなりよく特徴づけています。 低気圧温度は非常に低くなく、物質の飽和領域や臨界点から遠く離れています。 ボイル・マリオット、ゲイ・リュサック、アボガドロの法則、およびその結果として得られるクラペイロン・メンデレーエフ方程式が実際に最も広く使用されました。
ボイル・マリオットガの法則は、一定の温度では次のように述べています ( 
= const) 理想気体の絶対圧力と比容積の積は一定のままです ( 
= const)、つまり 絶対圧力と比容積の積は温度のみに依存します。 どこから 
= const があります:
.
(1.27)
ゲイ・リュサックの法則によれば、一定の圧力では ( 
= const) 理想気体の体積は温度の上昇に正比例して変化します。
,
(1.28)
どこ 
- 温度におけるガスの比容積 
℃と圧力 
- 温度におけるガスの比容積 
= 0 °C、同じ圧力 
;
- 温度係数 0 °C での理想気体の体積膨張。すべての圧力で同じ値を維持し、すべての理想気体で同じ値を維持します。
.
(1.29)
したがって、ゲイ・リュサックの法則の内容は、次のステートメントに帰着します: 温度および温度の変化に伴う理想気体の体積膨張 
= const は線形であり、体積膨張の温度係数 
は理想気体の普遍定数です。
ボイル・マリオットの法則とゲイ・リュサックの法則を比較すると、理想気体の状態方程式が得られます。
,
(1.30)
どこ 
- ガスの比容積; 
- 絶対ガス圧力; 
- 理想気体の比気体定数。 
- 理想気体の絶対温度:
.
(1.31)
比気体定数の物理的意味 
- これは進行中の特定の作業です 
= 温度が 1 度変化すると定数になります。
アボガドロの法則によれば、理想気体の 1 モルの体積は 
は気体の性質には依存せず、物質の圧力と温度によって完全に決まります（ 
）。 これに基づいて、同じ圧力と温度で採取された異なるガスのモル体積は互いに等しいと述べられています。 もし 
- ガスの比容積、および 
がモル質量である場合、モルの体積（モル体積）は次のようになります。 
。 異なるガスの圧力と温度が等しい場合、次の結果が得られます。
気体の比モル体積なので、 
一般的な場合、圧力と温度のみに依存し、その場合、積は 
式 (1.32) では、すべての気体に同じ値が存在するため、ユニバーサル気体定数と呼ばれます。
、J/kmol・K。 (1.33)
式 (1.33) から、個々のガスの比ガス定数は次のようになります。 
モル質量によって決定されます。 たとえば、窒素の場合 ( 
) 比ガス定数は次のようになります。
= 8314/28 = 297 J/(kg K)。 (1.34)
のために 
ガスのキログラム、という事実を考慮して 
、クラペイロン方程式は次のように書かれます。
,
(1.35)
どこ 
- モル単位の物質の量 
。 1キロモルのガスの場合:
.
(1.36)
ロシアの科学者D.I.によって得られた最後の方程式。 メンデレーエフ、しばしばクラペイロン・メンデレーエフ方程式と呼ばれます。
通常の理想気体のモル体積の値 体調
(
= 0 °C および 
= 101.1 kPa) は次のようになります。
= 22.4メートル 
/キロモル。
(1.37) 
実在気体の状態方程式は、補正を導入したクラペイロン方程式に基づいて記述されることがよくあります。
,
(1.38)
どこ 
理想気体からの実際の気体の偏差を考慮して 
- 圧縮率係数。特別なノモグラムまたは対応する表から決定されます。 図では、 1.1 は、量の数値を決定するためのノモグラムを示します 
天然ガス（圧力に応じて） 
、空気中のガスの相対密度 
そしてその温度 。 で科学文献 
圧縮率
;
,
(1.39)
どこ 
,
通常、ガスのいわゆる換算パラメータ (圧力と温度) に応じて決定されます。 
そして 
,
通常、ガスのいわゆる換算パラメータ (圧力と温度) に応じて決定されます。 
- それぞれ、絶対ガス圧と臨界ガス圧を低下させます。
はそれぞれ、換算ガス温度、絶対ガス温度、臨界ガス温度です。 
米。 1.1. 計算ノモグラム 
,
,
に応じて
臨界圧力は、温度が上昇しても液体が蒸気に変換されなくなる圧力です。
臨界温度とは、圧力が上昇しても蒸気が凝縮できなくなる温度です。
一部のガスの重要パラメータの数値を表に示します。 1.5.
表1.5メタン 、または「鉱山ガス」、無色無臭の天然ガス。化学式
- CH4。 2011 年 11 月、炭層メタンは独立した鉱物資源として認められ、全ロシアの鉱物資源および地下水分類に含まれました。 メタンは次の場所で見つかります。（自由から結合まで）石炭と母岩中に存在し、有機残骸の石炭化と石炭の変成の段階でそこで形成されます。 操業中、メタンは主に石炭から放出されます（相対的なメタン放出量が石炭 1 トンあたり 45 m3 を超える鉱床があり、約 100 m3/t のメタン放出の例も記録されています）。破壊（破壊）、それほど頻繁ではありません - 自然の空洞から - タンク。
鉱山では、主に作業場の屋根の下など、岩石の間の空隙にメタンが蓄積し、爆発性のメタンと空気の混合物が発生する可能性があります。 爆発が起こるには、鉱山雰囲気中のメタン濃度が 5 ～ 16% でなければなりません。 最も爆発的な濃度は9.5%です。 濃度が 16% を超えると、メタンは (酸素の流入下では) 爆発せずに単に燃焼します。 最大5〜6％ - 熱源の存在下で燃焼します。 空気中に石炭粉塵が浮遊している場合、濃度が 4 ～ 5% 未満であっても爆発する可能性があります。
爆発の原因は、火災または高温の火花である可能性があります。 昔、鉱山労働者はカナリアの入った檻を鉱山に持ち込み、鳥のさえずりが聞こえる限り、彼らは安心して働くことができました。鉱山にはメタンは存在しませんでした。 カナリアが長い間、あるいはさらに悪いことに永遠に沈黙した場合、それは死が近いことを意味します。 19 世紀初頭、有名な化学者 H. デイビーが安全なマイナーズ ランプを発明し、その後電気に置き換えられましたが、炭鉱での爆発は後を絶ちませんでした。
現在、鉱山の雰囲気中のメタン濃度は自動システムによって制御されています。 ガス保護。 ガスを含む地層では、脱ガスおよび孤立ガス除去のための措置が講じられます。
メディアは「鉱山労働者がメタン中毒になった」などという表現をよく使いますが、メタンが飽和した大気中の酸素濃度の低下によって引き起こされる窒息という事実についての文盲な解釈があります。 メタンそのもの - 無毒.
メディア報道では、 フィクションそして、経験豊富な鉱山労働者でさえ、メタンを「爆発性ガス」と誤って呼んでいます。 実際、爆発ガスは水素と酸素の混合物です。 点火するとほぼ瞬時に接続し、強力な爆発を引き起こします。 そして太古の昔から、メタンは「鉱山」（鉱山について話していない場合は「沼」）ガスと呼ばれてきました。
メタンは可燃性であるため、燃料として使用することができます。 メタンは火力発電所だけでなく、車両の燃料にも使用することが可能です。 で 化学工業メタンは炭化水素原料として使用されます。
国内の鉱山のほとんどはメタンを大気中に排出しており、メタンを利用するための設備を導入している、または導入している鉱山はわずかです。 海外では状況は逆だ。 さらに、鉱山田の予備脱ガスの一環として、ボーリング孔メタン生産プロジェクトも積極的に実施されている。
爆発的に濃縮された天然ガス
メタン、または「鉱山ガス」は、無色無臭の天然ガスです。 化学式 - CH 4。 2011 年 11 月、炭層メタンは独立した鉱物資源として認められ、
天然ガスの危険な性質
天然ガスの危険な性質。
毒性 ( 危険な性質天然ガス）。 天然ガスの危険な特性はその毒性であり、これはガスの組成と、空気と結合したときに電気火花、炎、その他の火源によって発火する爆発性混合物を形成する能力に依存します。
純粋なメタンとエタンには毒性はありませんが、空気中の酸素が不足すると窒息を引き起こします。
爆発性 (天然ガスの危険性)。 天然ガスは酸素および空気と結合すると可燃性混合物を形成し、火源（炎、火花、熱い物体）が存在すると大きな力で爆発する可能性があります。 分子量が大きくなるほど、天然ガスの発火温度は低くなります。 爆発の力は、混合気の圧力に比例して増加します。
天然ガスは、ガスと空気の混合物中のガス濃度の特定の限界内、つまり特定の最小値 (爆発下限) から特定の最大値 (爆発最高限界) 内でのみ爆発する可能性があります。
ガスの爆発下限は、ガスと空気の混合物中のガス含有量に相当し、これを超えると混合物が非爆発性になります。 下限は、燃焼反応が通常に起こるのに十分なガスの量によって特徴付けられます。
最高の爆発限界は、ガスと空気の混合物中のガス含有量に対応し、ガス含有量がさらに増加すると、混合物は非爆発的になります。 上限は、燃焼反応が通常に起こるには不十分な空気 (酸素) 含有量によって特徴付けられます。
混合物の圧力が増加すると、その爆発限界は大幅に増加します。 不活性ガス（窒素など）が含まれる場合、混合物の可燃限界も増加します。
燃焼と爆発は同じ種類の化学プロセスですが、反応の強度が大きく異なります。 爆発中、密閉空間（爆発性のガスと空気の混合物の点火源に空気がアクセスできない）内での反応は非常に急速に起こります。
爆発中の爆轟燃焼波の伝播速度 (900 ～ 3000 m/s) は、室温の空気中の音速よりも数倍速くなります。
爆発の力は、混合気の空気含有量が完全燃焼に理論的に必要な量に近づくと最大になります。
空気中のガス濃度が発火範囲内にあり、着火源が存在すると爆発が発生します。 空気中のガスが下限値未満または可燃性上限値を超えている場合、混合物は爆発できません。 発火上限を超えるガス濃度を有する混合ガスの噴流が空気に入り、空気と混合すると、穏やかな炎で燃焼します。 大気圧における燃焼波面の伝播速度は約 0.3 ～ 2.4 m/s です。 下の速度値は天然ガス用で、上の速度値は水素用です。
パラフィン炭化水素の爆轟特性 . 爆轟特性はメタンからヘキサンに現れ、そのオクタン価は分子量と分子自体の構造の両方に依存します。 炭化水素の分子量が低いほど、爆発特性は低くなり、オクタン価は高くなります。
天然ガスの各成分の性質（天然ガスの詳細な組成を考慮）
表1.5(Cp) は、空気より軽い無色無臭の気体です。 可燃性ですが、比較的簡単に保管できます。
エタン(C2p)は、空気よりわずかに重い、無色、無臭の気体です。 可燃性もありますが、燃料としては使用されません。
プロパン(C3H8) は無色無臭の有毒ガスです。 プロパンは低圧下で液化するため、不純物からの分離や輸送が容易になるという便利な特性があります。
ブタン(C4h20) – その特性はプロパンに似ていますが、密度がより高くなります。 空気の２倍の重さ。
二酸化炭素(CO2) は、酸味のある無色無臭の気体です。 天然ガスの他の成分（ヘリウムを除く）とは異なり、 二酸化炭素燃えません。 二酸化炭素は最も毒性の低いガスの 1 つです。
ヘリウム(He) は無色、非常に軽く (水素に次いで 2 番目に軽い気体)、無色、無臭です。 極めて不活性で、 通常の状態どの物質とも反応しません。 燃えません。 これは有毒ではありませんが、高圧では他の不活性ガスと同様に麻酔を引き起こす可能性があります。
硫化水素(h3S) は腐った卵のような臭いを持つ無色の重ガスです。 非常に有毒で、たとえ低濃度であっても嗅神経麻痺を引き起こします。
天然ガスの一部ではないが、天然ガスの使用に近い用途を持つ他のいくつかのガスの特性
エチレン(C2p) – 心地よい臭気のある無色のガス。 その特性はエタンに似ていますが、密度が低いことと可燃性がエタンとは異なります。
アセチレン(C2h3) は非常に引火性が高く、爆発性のある無色の気体です。 で 強力な圧縮爆発する可能性があります。 火災や爆発の危険性が非常に高いため、日常生活では使用できません。 主な用途は溶接作業です。
表1.5ガスストーブの燃料として使用されます。 プロパンとブタン– 一部の車の燃料として。 ライターにも液化プロパンが充填されています。 エタン燃料として使用されることはほとんどなく、主な用途はエチレンの生成です。 エチレン最も生産されているものの一つです 有機物世界で。 ポリエチレンを製造するための原料です。 アセチレン冶金（金属の検査と切断）において非常に高温を生み出すために使用されます。 アセチレン非常に引火性が高いため、自動車の燃料としては使用されず、そうでない場合でも保管条件を厳守する必要があります。 硫化水素、その毒性にもかかわらず、いわゆる目的で少量使用されます。 硫化水素風呂。 硫化水素の消毒特性の一部を利用しています。
主要 有用な特性 ヘリウム密度は非常に低い (空気の 7 倍軽い)。 風船や飛行船にはヘリウムが充填されています。 水素はヘリウムよりもさらに軽いですが、同時に可燃性です。 子供たちに大人気です 風船、ヘリウムで膨らませます。
すべての炭化水素は、完全に酸化されると（酸素が過剰になると）、二酸化炭素と水を放出します。 例えば：
Cp + 3O2 = CO2 + 2h3O
不完全（酸素不足）の場合 – 一酸化炭素そして水：
2Cp + 6O2 = 2CO + 4h3O
酸素がさらに少なくなると、細かく分散した炭素 (すす) が放出されます。
Cp + O2 = C + 2h3O。
メタンは青い炎をあげて燃えますが、エタンはアルコールと同じようにほぼ無色、プロパンとブタンは黄色、エチレンは発光し、一酸化炭素は水色です。 アセチレンは黄色がかっていて、煙が多く出ます。 自宅にガスストーブがあり、通常の青い炎の代わりに黄色の炎が表示される場合は、メタンがプロパンで希釈されていることに注意してください。
ヘリウム他の気体とは異なり、固体状態では存在しません。
笑気ガス- これ ありふれた名前亜酸化窒素N2O。
天然ガスの危険な性質
天然ガスの危険な性質。 毒性 (天然ガスの危険な性質)。 爆発性 (天然ガスの危険性)。
SIB コントロールズ LLC
爆発限界 (LEL および ERW)
爆発下限および爆発限界(LELおよびERL)とは何ですか?
爆発性雰囲気を形成するには、一定濃度の可燃性物質の存在が必要です。
基本的に、すべてのガスや蒸気が発火するには酸素が必要です。 酸素が過剰でも不足しても、混合物は発火しません。 唯一の例外はアセチレンで、発火するのに酸素を必要としません。 低濃度と高濃度を「爆発限界」といいます。
- 爆発下限 (LEL): これを下回るとガスと空気の混合物が発火できない、ガスと空気の混合物の濃度の限界。
- 爆発上限 (ELL): それを超えるとガスと空気の混合物が発火できない、ガスと空気の混合物の濃度の限界。
爆発性雰囲気の爆発限界:
空気中の物質の濃度が低すぎる場合 (希薄混合気)、または高すぎる場合 (飽和混合気)、爆発は起こらず、むしろゆっくりとした燃焼反応が起こるか、まったく起こらない可能性があります。
発火反応とそれに続く爆発反応は、爆発限界下限 (LEL) と爆発限界上限 (EL) の間の範囲で発生します。
爆発限界は、周囲の大気の圧力と空気中の酸素濃度によって異なります。
さまざまなガスや蒸気の爆発限界の下限と上限の例:
粉塵は特定の濃度でも爆発性があります。
- 粉塵の爆発下限: 空気 1 m3 あたり約 20 ～ 60 g の範囲。
- 粉塵の爆発上限: 空気 1 m3 あたり約 2 ～ 6 kg。
これらの設定は次のように変更される可能性があります さまざまな種類ほこり。 特に可燃性の種類の粉塵は、物質濃度が 15 g/m3 未満になると可燃性混合物を形成する可能性があります。
カテゴリ II には、IIA、IIB、IIC の 3 つのサブカテゴリがあります。 後続の各サブカテゴリには、前のサブカテゴリが含まれます (置き換えることができます)。つまり、サブカテゴリ C が最も高く、すべてのカテゴリ (A、B、および C) の要件を満たします。したがって、これは最も「厳密」です。
IECEx システムには、I、II、III の 3 つのカテゴリがあります。
カテゴリー II の粉塵はカテゴリー III に割り当てられました。 (カテゴリ II - ガス用、カテゴリ III - 粉塵用)。
NEC および CEC システムは、ガスと粉塵の爆発性混合物のより拡張された分類を提供し、クラスおよびサブグループ (クラス I グループ A、クラス I グループ B、クラス I グループ C、クラス I グループ D、クラス I グループ E) の安全性を向上させます。 ; クラス II グループ F; クラス II グループ G)。 たとえば、炭鉱の場合は、次の二重マーキングで製造されます。クラス I グループ D (メタン用)。 クラス II グループ F (石炭粉塵用)。
爆発性混合物の特徴
多くの一般的な爆発性混合物について、いわゆる発火特性が実験的に構築されています。 各燃料には最小点火エネルギー (MEF) があり、これは混合物が最も容易に点火する燃料と空気の理想的な比率に対応します。 MEP 以下では、どの濃度でも発火は不可能です。 MEP に対応する値よりも低い濃度の場合、混合物を点火するのに必要なエネルギー量は、濃度値が以下になるまで増加します。 値より小さい、燃料の量が少ないために混合気が発火できない場合。 この値は爆発下限界 (LEL) と呼ばれます。 同様に、濃度が増加すると、酸化剤が不足して発火できない濃度を超えるまで、発火に必要なエネルギー量が増加します。 この値を爆発上限 (ULL) と呼びます。
実用的な観点から見ると、NGV はパーセンテージで次の値を設定するため、GVV よりも重要かつ重要な値です。 最小数量爆発性混合物を形成するために必要な燃料。 この情報は、危険エリアを分類する際に重要です。
GOST によると、自己発火温度による次の分類が適用されます。
- T1 – 水素、水ガス、照明ガス、水素 75% + 窒素 25%」;
- T2 – アセチレン、メチルジクロロシラン;
- T3 – トリクロロシラン;
- T4 – 適用されません。
- T5 – 二硫化炭素。
- T6 – 適用されません。
- T1 – アンモニア、...、アセトン、...、ベンゼン、1,2-ジクロロプロパン、ジクロロエタン、ジエチルアミン、...、高炉ガス、イソブタン、...、メタン (工業用、水素含有量 75 倍)メタン）、プロパン、...、溶剤、石油溶剤、ジアセトンアルコール、...、クロロベンゼン、...、エタン。
- T2 – アルキルベンゼン、酢酸アミル、...、ガソリン B95\130、ブタン、...溶剤...、アルコール、...、エチルベンゼン、シクロヘキサノール;
- T3 – ガソリン A-66、A-72、A-76、「ガロッシュ」、B-70、抽出。 メタクリル酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、...、灯油、石油、石油エーテル、ポリエーテル、ペンタン、テレビン油、アルコール、T-1 および TS-1 燃料、ホワイトスピリット、シクロヘキサン、エチルメルカプタン;
- T4 – アセトアルデヒド、イソ酪酸アルデヒド、ブチルアルデヒド、プロピオン酸アルデヒド、デカン、テトラメチルジアミノメタン、1,1,3 – トリエトキシブタン;
- T5 および T6 – 適用されません。
- Т1 – コークス炉ガス、青酸;
- T2 – ジビニル、4,4 – ジメチルジオキサン、ジメチルジクロロシラン、ジオキサン、...、ニトロシクロヘキサン、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、...、エチレン;
- T3 – アクロレイン、ビニルトリクロロシラン、硫化水素、テトラヒドロフラン、テトラエトキシシラン、トリエトキシシラン、ディーゼル燃料、ホルムグリコール、エチルジクロロシラン、エチルセロソルブ;
- T4 – ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル;
- T5 および T6 – 適用されません。 提示されたデータからわかるように、カテゴリ IIC は、実際のオブジェクト上で通信機器を使用するほとんどのケースでは冗長です。
追加情報。
カテゴリIIA、IIB、IICが定義されています 次のパラメータ: 安全実験最大ギャップ (BEMZ - 爆発がシェルから環境に伝わらないシェルフランジ間の最大ギャップ) と MTV 値 (爆発性ガスの混合物の最小点火電流と最小点火電流の比)メタンの流れ）。
温度クラス。
電気機器の温度クラスが決められています 限界温度防爆機器の動作中に表面が変化する可能性のある温度（摂氏）。
機器の温度クラスは次の基準に基づいて確立されます。 最低気温対応する温度範囲 (その左端): クラス T4 の自己発火温度を持つガス環境で使用できる機器は、 最高温度 135 度未満の表面要素。 T5 は 100 未満、T6 は 85 未満です。
ロシアにおけるカテゴリー I の機器マーキング:
刻印例：РВ1В
ExdIIBT4
Ex – CENELEC 規格に基づく防爆設備の標識。 d – 防爆の種類（防爆エンクロージャ）。 IIB – 混合ガス爆発危険カテゴリー II オプション B (上記を参照)。 T4 – 発火温度に基づく混合物グループ（温度 135℃以下）
NEC、CEC規格に準拠したFMマーキング:
米国の FM 規格に従った防爆指定。
Factory Mutual (FM) は基本的にヨーロッパおよびロシアの規格と同じですが、録音の形式が異なります。 で アメリカの標準機器の使用条件も示されています。環境の爆発危険クラス (クラス)、動作条件 (部門)、および自己発火温度に応じた混合物グループ (グループ) です。
クラスには値 I、II、III を指定できます。クラス I - ガスと蒸気の爆発性混合物、クラス II - 可燃性粉塵、クラス III - 可燃性繊維。
ディビジョンには値 1 と 2 を指定できます。ディビジョン 1 はゾーン B1 (B2) の完全な類似物です。通常の動作条件下では爆発性混合物が存在します。 ディビジョン 2 はゾーン B1A (B2A) に似ており、爆発性混合物は事故または技術プロセスの中断の結果としてのみ発生します。
ゾーン Div.1 で作業するには、特に防爆設備 (規格の観点から本質安全防爆) が必要であり、ゾーン Div.2 で作業するには、非発火クラスの防爆設備が必要です。
爆発性混合気、ガス、蒸気は 7 つのサブグループを形成します。これらはロシアおよびヨーロッパの基準と直接類似しています。
- グループ A – アセチレンを含む混合物 (IIC T3、T2)。
- グループ B – ブタジエン、アクロレイン、水素、エチレンオキシドを含む混合物 (IIC T2、T1)。
- グループ C – シクロプロパン、エチレンまたはエチルエーテルを含む混合物 (IIB T4、T3、T2)。
- グループ D – アルコール、アンモニア、ベンゼン、ブタン、ガソリン、ヘキサン、ワニス、溶剤蒸気、灯油、天然ガスまたはプロパンを含む混合物 (IIA T1、T2、T3、T4)。
- グループ E - 導電率に関係なく、可燃性金属粉塵粒子のエアサスペンション、または同様の危険特性を持ち、比体積導電率が 100 KOhm 未満の粉塵 - を参照してください。
- グループ F – 可燃性のすす粉塵を含む混合物、 木炭可燃性物質の含有量が体積比 8% を超えるコークス、または導電率が 100 ～ 100,000 オーム-cm の懸濁液。
- グループ G – 抵抗が 100,000 オームセンチメートルを超える可燃性粉塵の懸濁液。
ATEX は、防爆機器の新しい欧州規格です。
2003 年 7 月 1 日発効の欧州連合指令 94/9/EC に従って、 新しい標準アテックス。 新しい分類は古い CENELEC に代わるものであり、ヨーロッパ諸国で導入されています。
ATEX は、ATmospheres Explosibles (爆発性混合ガス) の略称です。 ATEX 要件は、機械的、電気的、および 保護具、地下と地表の両方の爆発の可能性のある雰囲気で使用することを目的としています。
ATEX 規格は、IS (本質安全防爆) 機器に関する EN50020/EN50014 規格の要件を強化します。 これらの締め付けには次のものが含まれます。
- 回路の容量性パラメータを制限する。
- 他の保護クラスの使用。
- 静電気に対する新しい要件。
- 保護革ケースの使用。
次の例を使用して、ATEX に基づく防爆機器の分類マークを見てみましょう。
エコロジー面
水素と空気の混合物の爆発限界
空気と特定の混合物中の一部のガスおよび蒸気は爆発性があります。 空気とアセチレン、エチレン、ベンゼン、メタン、一酸化炭素、アンモニア、水素の混合物は爆発性が高くなります。 混合物の爆発は、可燃性ガスと空気または酸素の特定の比率でのみ発生し、爆発下限と上限によって特徴付けられます。 爆発下限とは、発火した場合に爆発を引き起こす可能性のある空気中のガスまたは蒸気の最小含有量です。 上から下 爆発限界は、発火した場合でも爆発が発生する可能性がある空気中のガスまたは蒸気の最大含有量です。 危険な爆発ゾーンは下限と上限の間にあります。 工業施設の空気中のガスまたは蒸気の濃度が爆発下限未満および上限を超える場合は、その中では活発な燃焼や爆発が起こらないため、非爆発性となります。前者の場合は空気の過剰によるもので、後者は空気の過剰によるものです。 2番目はその欠如によるものです。
水素は空気と混合すると爆発性混合物、いわゆる爆発性ガスを形成します。 空気には約 21% の酸素が含まれているため、このガスは水素と酸素の体積比が 2:1 の場合、または水素と空気が約 2:5 の場合に最も爆発性が高くなります。
水素と酸素の爆発的濃度は体積比 4% ～ 96% で発生すると考えられています。 4%～75(74)%の空気と混合した場合。 このような数値は現在、ほとんどの参考書に掲載されており、大まかな推定に使用できます。 ただし、より最近の研究 (1980 年代の終わり頃) では、大量の水素は低濃度でも爆発性があることが明らかになったことに留意する必要があります。 体積が大きくなるほど、水素濃度が低くなると危険です。
この広く報告されている誤りの原因は、爆発の危険性が実験室で少量の物質について研究されたことにあります。 水素と酸素の反応は連鎖するので、 化学反応これはフリーラジカルのメカニズムを通じて発生しますが、壁（または、塵粒子の表面）でのフリーラジカルの「死」は、連鎖の継続にとって重要です。 大量の「境界線」濃度が生成される可能性がある場合（部屋、格納庫、作業場）、実際の爆発濃度は多かれ少なかれ 4% とは異なる可能性があることに留意する必要があります。
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エコロジー面 水素と空気の混合物の爆発限界 空気との特定の混合物中の一部のガスおよび蒸気は爆発性があります。 2011 年 6 月 3 日以降、混合気の爆発性が高まっています
| – | 爆発下限界値 | 爆発限界の上限 |
| ガソリン B-70 | 0,8 | 5,1 |
| トラクター灯油 | 1,4 | 7,5 |
| プロパン | 2,1 | 9,5 |
| n-ブタン | 1,5 | 8,5 |
| 表1.5 | 5 | 15 |
| アンモニア | 15 | 28 |
| 硫化水素 | 4,3 | 45,5 |
| 一酸化炭素 | 12,5 | 75 |
| 水素 | 4 | 75 |
| アセチレン | 2 | 82 |
爆発は、エネルギーの放出と圧縮ガスの生成を伴う瞬間的な化学変化です。
ガスと空気の混合物の爆発中に放出されます。 多数の熱が発生し、大量のガスが発生します。
放出された熱により、ガスは高温になり、体積が急激に増加し、膨張して建物の周囲の構造物や爆発が起こる装置の壁に大きな力で押し付けられます。
混合ガスの爆発の瞬間の圧力は10 kgf / cm 2 に達し、温度は1500〜2000℃の間で変動し、爆風の伝播速度は毎秒数百メートルに達します。 爆発は通常、大規模な破壊や火災を引き起こします。
可燃性物質の火災の危険性は、いくつかの指標によって特徴付けられます。引火点、発火温度、自己発火温度など
可燃性物質のその他の特性には、爆発圧力、最小爆発性酸素含有量（これを下回ると、混合物中の可燃性物質の濃度がどのような場合でも混合物の点火と燃焼が不可能になる）、消火剤との相互作用の性質などが含まれます。
「ガス産業における労働安全衛生」、
A.N. ヤノビッチ、A.T. アストヴァサトゥロフ、A.A. ブスリン
インジケータ メタン プロパン n-ブタン 航空ガソリン トラクター灯油 工業用油 蒸気引火点、°C -188 - -77 -34 27 200 自然発火温度、°C 537 600-588 490-569 300 250 380 発火濃度限界、%体積別 6 .3～15 2.2～9.5 1.9～8.5 0.8～5.2 1.4～7.5 1～4 温度制限液体上の蒸気の発火、℃ -188/+180 - -(77/52) -(34/4) 27-69 146-191 速度...
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ガスが蒸発すると、爆発性のガスと空気の混合物が形成されます。 施設内で事故が発生した場合、まずガス漏れ箇所付近で爆発的な濃度のガスが発生し、その後施設全体に広がります。 ガスが蒸発すると オープンエリアガス汚染ゾーンが漏洩場所の近くに形成され、倉庫全体に広がります。 緊急ガス漏れ時のガス汚染ゾーンのサイズは、さまざまな要因によって決まります。
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