گازهای قابل اشتعال

همانطور که می دانید گاز یکی از سه حالت ماده است. گاز در انواع سمی، مشتعل، غیر مشتعل و غیر سمی دسته بندی می شود. گازهای قابل اشتعال واکنش پذیری بالایی دارند و در صورت نزدیک بودن به حریق خیلی سریع شعله ور می شوند و باعث گسترش حریق و درگیر شدن مناطق بیشتری می شود. در صورت کار کردن در محیط های خاص بهتر است این گازها و رفتارشان را بشناسیم تا در مواجه با حریق ناشی از آن بهتر عمل کنیم. در این مقاله قصد بررسی و آشنایی با گازهای قابل اشتعال، محدوده انفجاری را داریم. برای تشخیص گازهای قابل اشتعال در محیط های صنعتی بهتر است که تجهیزات ضد انفجار یا F&G نصب شوند.

طبقه بندی مواد خطرناک

کلاس 1: مواد منفجره

کلاس 2: گازها

• بخش 2.1: گازهای قابل اشتعال
• بخش 2.2: گازهای غیر قابل اشتعال و غیر سمی
• بخش 2.3: گازهای سمی

کلاس 3: مایعات قابل اشتعال

کلاس 5: مواد اکسید کننده و پراکسیدهای آلی

کلاس 6: مواد سمی و عفونی

کلاس 7: مواد رادیواکتیو

کلاس 8: مواد خورنده

طبقه 9: مواد و اقلام خطرناک متفرقه

گاز قابل اشتعال چیست؟

گازهای قابل اشتعال که به نام گازهای قابل احتراق نیز شناخته می شوند، گازهایی هستند که در صورت مخلوط شدن با هوا یا وجود منبع اشتعال در محیط، می توانند به سرعت آتش بگیرند و بسوزند. از ویژگی های این گازها توانایی آزاد کردن مقدار قابل توجهی انرژی گرمایی هنگام احتراق است. گازهای قابل اشتعال به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، گاز طبیعی و تولید استفاده می شوند.

روش تشخیص گازهای قابل اشتعال

تشخیص گازهای قابل اشتعال اهمیت زیادی دارد و در صورت تشخیص اشتباه می تواند عواقب جبران ناپذیری داشته باشند. گازها و مواد شیمیایی همیشه رنگ و بوی مشخصی ندارند و بدون ابزار قابل تشخیص نیستند.
با این وجود برخی از علائم و نشانه های کلی وجود دارد که ممکن است وجود گازهای قابل اشتعال را نشان دهد.

• بو: بعضی از گازهای قابل اشتعال مانند پروپان و بوتان بوی مشخصی دارند که انسان هم می تواند تشخیص دهد. در حالی که این بو می تواند یک نشانه خوب باشد اما در مقابل گازهایی متنند مونوکسید کربن بی بو است و تشخیص آن ها دشوار است.

• ظاهر بصری: در برخی موارد، گازهای قابل اشتعال ممکن است به صورت مه یا دود قابل مشاهده باشند، به خصوص اگر از یک مخزن یا لوله نشت کنند. با این وجود، همه گازهای قابل اشتعال قابل مشاهده نیستند و ظاهر آنها بسته به گاز خاص و غلظت آن می تواند متفاوت باشد.

• تجهیزات تشخیص گاز: مطمئن ترین راه برای تشخیص گازهای قابل اشتعال استفاده از تجهیزات تخصصی تشخیص گاز یا همان دتکتور گاز یا دتکتور پرتابل است. این دستگاه ها می توانند انواع زیادی از گازهای قابل اشتعال و مقدار غلظت آنها را شناسایی کرده و هشدارهای دقیق و به موقع در مورد خطرات احتمالی ارائه می دهد.

محدوده انفجاری گازهای قابل اشتعال چیست؟

• حد پایین انفجاری (LEL) Lower Explosive Limit: حداقل غلظت یک گاز قابل اشتعال در هوا که به شعله اجازه انتشار می دهد.
• حد بالایی انفجار (UEL) Upper Explosive Limit : حداکثر غلظت یک گاز قابل اشتعال در هوا که به شعله اجازه انتشار می دهد.
• نقطه اشتعال Flash point : کمترین دمایی است که در آن یک گاز قابل اشتعال در حضور منبع اشتعال مشتعل می شود.
• دمای خود اشتعال: دمایی که در آن یک گاز قابل اشتعال به طور خود به خود بدون منبع احتراق خارجی مشتعل می شود.

ال ای ال (LEL) در گازسنجی چیست؟

Lel مخفف (Low Explosive Limit)  به معنای حد پایین انفجار است. LEL پایین ترین حجم گاز یا بخارات موجود در هوا است که قابل انفجار است. برای نمونه اگر LEL گاز متان 5% است وغلظت  گاز متان موجود در هوا از 5% کمتر است امکان انفجار وجود ندارد. همچنین مهم است که به خاطر داشته باشید که آتش برای مشتعل شدن و سوختن به سه عنصر نیاز دارد: گرما، سوخت و یک عامل اکسید کننده (معمولاً اکسیژن). با حذف هر یک از این عناصر می توان از آتش سوزی جلوگیری یا خاموش کرد.

از آنجایی که هوا عمدتاً از 20.9٪ اکسیژن تشکیل شده است و تعادل آن نیتروژن است، اگر اکسیژن را از معادله خارج کنید، متان دیگر در هیچ غلظتی قابل اشتعال نیست. این در هنگام سفارش مخلوط های بدون اکسیژن مهم است. بدون اکسیژن، LEL یک عامل نیست.

نمونه هایی از گازهای قابل اشتعال:

• متان: جزء اصلی گاز طبیعی است که معمولاً برای گرم کردن و پخت و پز استفاده می شود.  LEL 5%
• پروپان (LPG): یک گاز نفت مایع است که به طور گسترده برای کباب کردن، کمپینگ و کاربردهای صنعتی استفاده می شود. LEL 2.1%
• هیدروژن: گازی بسیار قابل اشتعال است که در پیل های سوختی و فرآیندهای شیمیایی مختلف استفاده می شود. LEL 4%
• بوتان: یک گاز هیدروکربنی است که در اجاق گازهای سیال فندکی و قابل حمل یافت می شود. LEL 1.9%
• اتیلن: گاز بی رنگی است که در تولید پلاستیک و سایر مواد شیمیایی استفاده می شود. %LEL 3.1
• استیلن: گاز بسیار واکنش پذیر است که در جوشکاری و برش فلز استفاده می شود. LEL 2.9%
• گاز تری فلوراید کلر:
از بین گازهای شیمیایی قابل اشتعال ترین ترین آن ها گاز تری فلوراید کلر است. این گاز بی رنگ و بسیار واکنش پذیر است و می تواند از طریق برخورد با بتن و شن بسوزد. در موارد معدودی که از این ماده شیمیایی استفاده شده است، انفجارهای مهیبی ایجاد شده که تلفات زیادی داشته است.

 

همچنین بخوانید: LEL چیست؟

 

خطرات گازهای قابل اشتعال:

• آتش و انفجار: خطر اولیه گازهای قابل اشتعال، توانایی آنها در اشتعال و ایجاد آتش سوزی یا انفجار است. این گازهای بسیار واکنش پذیر هستند و اگر در شرایطی قرار بگیرند که تحریک شوند خیلی فوری منفجر می شوند بنابراین بهتر است در محیط هایی که احتمال نشتی گاز مشتعل وجود دارد دتکتور شعله نصب شود تا از هر گونه خطر جلوگیری شود.
• خفگی: گاز قابل اشتعال می توانند اکسیژن موجود در هوا را جابجا کنند و در صورت استنشاق در غلظت های بالا منجر به خفگی شوند.
• دودهای سمی: برخی از گازهای قابل اشتعال، مانند سولفید هیدروژن، بخارات سمی تولید می کنند که می تواند باعث مشکلات تنفسی و سایر خطرات سلامتی شود.

چند نکته خاص برای تشخیص گازهای قابل اشتعال در شرایط مختلف:

اگر در محیط های هستید که احتمال وجود گازهای سمی و مشتعل وجود دارد به این نکات توجه کنید.
فضاهای محدود: در فضاهای محدود، مانند مکان‌های ذخیره‌سازی یا تأسیسات صنعتی، نسبت به هر گونه بو غیرعادی یا مه هوشیار باشید. اگر مشکوک به وجود گازهای قابل اشتعال هستید، بلافاصله محل را تخلیه کرده و به اورژانس اطلاع دهید.
نشت گاز در اطراف: اگر صدای خش خش یا بوی قوی از خط گاز یا مخازن را تشخیص دهید، احتمالاً نشت گاز وجود دارد. فوراً منطقه را تخلیه کنید و از هرگونه منبع اشتعال خودداری کنید.
آشپزخانه: اگر در آشپزخانه بوی گاز حس کردید، فوراً اجاق گاز و فر را خاموش کنید و تمام پنجره ها و درها را باز کنید تا هوای محیط عوض شود و گاز بیرون برود. دقت کنید که از وسایل برقی که ممکن است جرقه یا اشتعال ایجاد کند استفاده نکنید.
در اطراف کوره های خارجی یا مخازن پروپان: اگر هنگام استفاده از کوره پروپان یا نزدیک مخزن پروپان بوی گاز احساس کردید، منبع گاز را خاموش کنید و بررسی کنید که نشتی نداشته باشد. اگر متوجه نشت شدید، کوره یا مخزن را به یک منطقه با تهویه مناسب منتقل کنید و به پرسنل اورژانس اطلاع دهید.
در محیط های صنعتی: در تنظیمات صنعتی، پروتکل های ایمنی ایجاد شده توسط محل کار خود را دنبال کنید. همیشه از تجهیزات حفاظت فردی مانند ماسک و لباس ایمنی مناسب استفاده کنید و با محل دتکتورهای گاز و خروجی های اضطراری ساختمان آشنا باشید.
به یاد داشته باشید، اگر مشکوک به وجود گازهای قابل اشتعال هستید، همیشه ایمنی خود را در اولویت قرار دهید و فوراً منطقه را تخلیه کنید. به پرسنل اورژانس اطلاع دهید و از هرگونه منبع اشتعال خودداری کنید.

اطفا حریق گازهای قابل اشتعال

برای اطفا حریق بهتر است در ابتدا با انواع حریق و همچنین مثلث آتش آشنا شد. انجمن علمی حفاظت از آتش آمریکا (NFPA) حریق ها را به انواع مختلفی طبقه بندی کرده است.

• کلاس A: حریق هایی که توسط مواد جامد قابل احتراق مانند چوب، کاغذ، پارچه، پلاستیک و لاستیک ایجاد می شود.
• کلاس B: آتش سوزی که از مایعات یا گازهای قابل اشتعال مانند بنزین، روغن، گریس و گازهای خانگی ایجاد می شود.
• کلاس C: این کلاس مربوط به حریق هایی است ناشی از سوختن تجهیزات برقی و الکترونیکی است مانند سوختن وسایل برقی و سیم کشی مدار و پریزها است.
• کلاس D: این کلاس از حریق مربوط به فلزات قابل احتراق مانند منیزیم، سدیم، تیتانیوم ایجاد می شود.همانطور که مشخص است حریق کلاس B مربوط به گازهای قابل اشتعال است. نکته دیگر برای اطفا حریق آشنایی با مثلث آتش است. مثلث حریق شامل (اکسیژن، سوخت و حرارت) است برای خاموش کردن حریق یکی از اضلاع باید حذف شود.

برای اطفا حریق های کوچک ناشی از سوختن گاز بهترین راه خاموش کردن منبع آتش است اما اگر دسترسی به آن وجود نداشته باشد می توان از کپسول های خاموش کننده کلاس Aو کلاس B استفاده کرد. اما برای حریق های بزرگ از مخلوط آب و فوم، دی اکسید کربن می توان استفاده کرد. این تجهیزات با کاهش دمای سوخت و قطع دسترسی اکسیژن حریق را خاموش می کند.

اقدامات احتیاطی و ایمنی:

تهویه مناسب: از تهویه مناسب در مناطقی که گازهای قابل اشتعال استفاده می شود برای جلوگیری از تجمع غلظت گاز اطمینان حاصل کنید.
تشخیص نشت: آشکارسازهای گاز را برای نظارت بر نشت نصب کنید و در صورت انتشار گاز به پرسنل هشدار دهید.
کنترل منبع احتراق: منابع اشتعال را در مناطقی که گازهای قابل اشتعال وجود دارد، مانند شعله های باز، جرقه ها و سطوح داغ حذف کنید.
تجهیزات حفاظت فردی (PPE): هنگام کار با گاز قابل اشتعال برای محافظت در برابر استنشاق دودهای خطرناک از PPE مناسب مانند ماسک تنفسی استفاده کنید.
با رعایت این اقدامات احتیاطی و اقدامات ایمنی می توان خطرات مربوط به گاز قابل اشتعال را به حداقل رساند و ایمنی کارگران و محیط زیست را تضمین کرد.

کدام گازها قابل اشتعال نیستند

گازهای غیرقابل اشتعال موادی هستند که دچار احتراق نمی شوند و نه تنها آتش نمی گیرند موجب گسترش شعله و آتش سوزی هم نمی شوند. برخلاف گازهای قابل اشتاعال که موجب آتش سوزی هستند یا باعث گسترش و شعله ور شدن حریق می شوند این گازها دارای خواضی هستند که ذاتا در برابر سوختن مقاوم هستند. همچنین این گازها به عنوان گاز بی اثر استفاده می شوند و فضای کنترل شده ای برای کاربردهایی مانند جوشکاری، ساخت نیمه هادی و آزمایشگاه ها فراهم می کنند که در ان حفظ شرایط پایدار و ایمن بسیار مهم است.

توجه: محصولات غیر قابل اشتعال، غیر خورنده و با سمیت کم که در اینجا ذکر شده است را می توان با خیال راحت همراه با محصولات سمی و/یا خورنده و غیرقابل اشتعال نگهداری کرد.

• هوا
• آرگون
• گاز موز 32
• دی اکسید کربن
• مخلوط گازهای خون بالینی
• P-5 Electron Capture Mixture
• 8.5% هیدروژن/هلیوم
• هالوکربن 14
• هالوکربن 22
• هالوکربن 23
• هالوکربن 116
• هالوکربن 218
• هالوکربن 134A
• هلیوم
• کریپتون
• نئون
• نیتروژن
• اکسید نیتروژن
• اکسیژن
• هگزا فلوراید گوگرد
• زنون

گاز طبیعی قابل اشتعال است؟

متان همان گاز طبیعی است. این گاز مخلوطی از هیدروکربن ها است که به راحتی مشتعل می شوند و می توانند به سرعت بسوزند. وقتی این گاز می سوزد، دی اکسید کربن و بخار آب تولید می شود و انرژی گرمایی زیادی آزاد می کند. در مکان هایی که احتمال اشتعال این گاز وجود دارد بهتر است تهویه مناسبی وجود داشته باشد. از علائم این گاز بوی گوگرد در محیط است.

گاز هیدروژن قابل اشتعال است؟

گاز هیدروژن بسیار قابل اشتعال است و می تواند به راحتی با الکتریسیته ساکن یا جرقه مشتعل شود. شعله گاز هیدروژن آبی کم رنگ است که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. مولکول های این گاز بسیار سبک هستند همین امر موجب شده به راحتی در فضا مخلوط شود. گاز هیدروژن دامنه اشتعال پذیری وسیعی دارد، به این معنی که می تواند در محدوده وسیعی از غلظت ها در هوا بسوزد.

منابع:

draeger.com

crowcon.com

honeywell.com