همان‌طور که می‌دانید گاز یکی از سه حالت ماده است. گازها در انواع قابل اشتعال، غیر قابل اشتعال، سمی و غیرسمی دسته‌بندی می‌شود. گازهای قابل اشتعال که به نام گازهای قابل احتراق هم شناخته می‌شوند، گازهایی هستند که در صورت مخلوط شدن با هوا و وجود منبع گرما در محیط، می‌توانند به‌سرعت آتش بگیرند و بسوزند. جهت آشنایی بیشتر با این گازها، تا پایان مقاله همراه ما باشید.
محدوده انفجاری گازهای قابل اشتعال
قبل از آنکه توضیح دهیم چه گازهای قابل اشتعال هستند، نیاز است تا با برخی از مفاهیم پایه آشنا شوید.
محدوده انفجاری، بازه‌ای از غلظت گاز در هوا است که در آن می‌تواند مشتعل یا حتی منفجر شود. این محدوده بین دو مقدار LEL و UEL تعیین می‌شود:
- حد پایین انفجاری یا Lower Explosive Limit: حداقل غلظت یک گاز قابل اشتعال در هوا که به شعله اجازه انتشار می‌دهد.
- حد بالایی انفجار یا Upper Explosive Limit: حداکثر غلظت یک گاز قابل اشتعال در هوا که به شعله اجازه انتشار می‌دهد.
اگر اصطلاح نقطه اشتعال یا فلش پوینت (Flash Point) به گوشتان خورد بدانید منظور کمترین دمایی است که در آن یک گاز قابل اشتعال در حضور منبع اشتعال مشتعل می شود. دمای خود اشتعال هم دمایی است که در آن یک گاز قابل اشتعال به طور خود به خود بدون منبع احتراق خارجی مشتعل می شود.
چه گازهایی قابل اشتعال هستند؟
در قسمت زیر لیست گازهایی که به‌عنوان گاز قابل اشتعال شناخته می‌شوند را آورده‌ایم.
| نام گاز | فرمول شیمیایی | حد پایین انفجار (LEL) | ویژگی‌ها |
|---|---|---|---|
| متان | CH₄ | 5% | جزء اصلی گاز طبیعی؛ بسیار قابل اشتعال |
| پروپان (LPG) | C₃H₈ | 2.1% | در کباب‌پز، کمپینگ و مصارف صنعتی |
| بوتان | C₄H₁₀ | 1.9% | در فندک‌ها و اجاق‌های قابل حمل |
| هیدروژن | H₂ | 4% | بسیار قابل اشتعال؛ کاربرد در پیل سوختی |
| اتیلن | C₂H₄ | 3.1% | در تولید پلاستیک و صنایع شیمیایی |
| استیلن | C₂H₂ | 2.9% | بسیار واکنش‌پذیر؛ در جوشکاری فلز |
| تری فلوراید کلر | ClF₃ | – | حتی بدون اکسیژن با مواد جامد می‌سوزد |
| آمونیاک | NH₃ | 15% | خورنده و سمی؛ در غلظت بالا قابل اشتعال |
| مونوکسید کربن | CO | 12.5% | بسیار سمی؛ در اثر احتراق ناقص تولید می‌شود |
| اتان | C₂H₆ | 3% | در گاز طبیعی وجود دارد؛ قابل اشتعال |
| ایزو-بوتان | i-C₄H₁₀ | 1.8% | در اسپری‌ها و یخچال‌های کوچک |
| دی‌اتیل اتر | (C₂H₅)₂O | 1.9% | بخار آن بسیار قابل اشتعال است |
| پنتان | C₅H₁₂ | 1.4% | در حلال‌ها و سوخت‌های سبک استفاده می‌شود |
| استون | C₃H₆O | 2.5% | مایع فرار و قابل اشتعال؛ در پاک‌کننده‌ها |
نکته: گازهای قابل اشتعال از نظر طبقه‌بندی مواد خطرناک در کلاس 2 بخش 2.1 قرار می‌گیرند.
چه گازهایی قابل اشتعال نیستند؟
جدول زیر، لیست گازها معروفی است که قابل‌اشتعال نیستند. البته بعضی از این گازها ممکن است سمی باشند (مثل HCL) اما چون اشتعال‌پذیر نیستند، در دستهٔ گازهای غیرقابل احتراق قرار می‌گیرند. بنابراین غیر قابل اشتعال بودن به معنی بی‌خطر بودن نیست!
| نام گاز | فرمول شیمیایی | قابلیت اشتعال | ویژگی‌ها |
|---|---|---|---|
| نیتروژن | N₂ | غیر قابل اشتعال | گاز خنثی؛ ۷۸٪ هوای جو؛ بی‌اثر |
| دی‌اکسید کربن | CO₂ | غیر قابل اشتعال | برای خاموش‌کردن آتش استفاده می‌شود |
| هلیوم | He | غیر قابل اشتعال | گاز نجیب؛ بسیار پایدار؛ سبک‌تر از هوا |
| آرگون | Ar | غیر قابل اشتعال | گاز نجیب؛ بی‌اثر؛ در جوشکاری استفاده می‌شود |
| نئون | Ne | غیر قابل اشتعال | گاز نجیب؛ کاربرد در لامپ‌های نئونی |
| کریپتون | Kr | غیر قابل اشتعال | گاز نجیب؛ در لیزر و روشنایی خاص |
| زنون | Xe | غیر قابل اشتعال | در لامپ‌های فلاش، پزشکی، و تصویربرداری |
| دی‌اکسید گوگرد | SO₂ | غیر قابل اشتعال | سمی، خورنده، در صنایع شیمیایی |
| هیدروژن کلرید | HCl | غیر قابل اشتعال | گاز بسیار خورنده و سمی؛ در تولید اسید |
| هگزافلوئورید گوگرد | SF₆ | غیر قابل اشتعال | گاز عایق در تجهیزات الکتریکی فشارقوی |
| کلر | Cl₂ | غیر قابل اشتعال | خورنده، سمی؛ برای گندزدایی آب استفاده می‌شود |
| دی‌نیتروژن اکسید (گاز خنده) | N₂O | غیر قابل اشتعال | بی‌اثر؛ کاربرد در بی‌هوشی و صنعت غذایی |
روش تشخیص گازهای قابل اشتعال
تشخیص گازهای قابل‌اشتعال اهمیت زیادی دارد و در صورت تشخیص اشتباه می‌تواند عواقب جبران ناپذیری داشته باشد. گازها معمولاً رنگ و بوی مشخصی ندارند و بدون ابزار قابل تشخیص نیستند؛ با این وجود برخی از علائم و نشانه‌های کلی وجود دارد که ممکن است وجود گازهای قابل اشتعال را نشان دهد:
بو: بعضی از گازهای قابل‌اشتعال مانند پروپان و بوتان در حالت خالص بدون بو هستند. اما چون نشت آنها بسیار خطرناک است، در صنایع به آنها موادی با بوی تند (معمولاً اتان‌تیول که بویی شبیه تخم‌مرغ فاسد دارد) اضافه می‌کنند تا در صورت نشت سریع شناسایی شوند.مآنآ
ظاهر بصری: در برخی موارد، گازهای قابل اشتعال ممکن است به‌صورت مه یا دود قابل مشاهده باشند؛ به‌خصوص اگر از یک مخزن یا لوله نشت کنند. با این وجود، همه گازهای قابل اشتعال قابل مشاهده نیستند و ظاهر آنها بسته به نوع و غلظت می‌تواند متفاوت باشد.
تجهیزات تشخیص گاز: مطمئن‌ترین راه برای تشخیص گازهای قابل اشتعال استفاده از تجهیزات تخصصی تشخیص گاز یا همان دتکتور گاز است. بهترین دتکتورها برای تشخیص از نوع کاتالیک و مادون قرمز هستند.
بیشتر بخوانید: بهترین روش اطفا حریق گازها
نکات خاص برای تشخیص گازهای قابل اشتعال در شرایط مختلف
اگر در محیطی هستید که احتمال وجود گازهای سمی و مشتعل وجود دارد به نکات زیر توجه داشته باشید:
فضاهای صنعتی: در فضاهای خاص مانند تأسیسات صنعتی، نسبت به هر گونه بو غیرعادی یا دود هوشیار باشید. اگر صدای خش‌خش یا بوی قوی از خط گاز یا مخازن را احساس کردید، احتمال نشت گاز وجود دارد؛ بنابراین بلافاصله محل را ترک کرده و به آتش نشانی اطلاع دهید. دقت داشته باشید که همیشه پروتکل‌های ایمنی محل کار خود را رعایت کنید.
آشپزخانه: اگر در آشپزخانه خود بوی گاز را احساس کردید، فوراً فلکه گاز را ببندید و تمام پنجره‌ها و درها را باز کنید تا هوای محیط عوض شود و گاز خارج شود. دقت کنید که از وسایل برقی که ممکن است باعث جرقه شود، استفاده نکنید.
درکل به یاد داشته باشید که اگر مشکوک به نشت گاز هستید، همیشه ایمنی خود را در اولویت قرار دهید و فوراً منطقه را تخلیه کنید. به آتش نشانی اطلاع دهید و از هرگونه کار اضافی خودداری کنید.
اطفای حریق گازهای قابل‌اشتعال
انجمن علمی حفاظت از آتش آمریکا (NFPA) حریق‌ها را به انواع مختلفی طبقه‌بندی کرده است و آتش‌سوزی ناشی از مایعات قابل‌اشتعال در کلاس B قرار می‌گیرند. برای اطفاء حریق‌های کوچک ناشی از سوختن گاز، بهترین راه خاموش‌کردن منبع آتش است؛ اما اگر دسترسی به آن وجود نداشته باشد می‌توان از کپسول‌های خاموش‌کننده کلاس B استفاده کرد. برای حریق‌های بزرگ هم باید از مخلوط آب، فوم و کربن‌دی‌اکسید استفاده کرد. این تجهیزات با کاهش دمای سوخت و قطع دسترسی اکسیژن حریق را خاموش می‌کنند.
اقدامات و نکات ایمنی
از جمله اقدامات ایمنی، می‌توان به این نکات اشاره کرد:
- تهویه مناسب: برای جلوگیری از تجمع غلظت گاز، از یک تهویه مناسب در مناطقی که گازهای قابل اشتعال وجود دارند، استفاده کنید.
- نصب سیستم اعلام حریق و F&G: برای تشخیص گازهای قابل اشتعال در محیط های صنعتی، باید سیستم F&G و تجهیزات ضد انفجار نصب شود.
- تجهیزات حفاظت فردی (PPE): هنگام کار با گازهای قابل اشتعال برای محافظت در برابر استنشاق دودهای خطرناک از تجهیزات 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.
خطرات گازهای قابل اشتعال
آتش و انفجار: خطر اولیه گازهای قابل اشتعال، توانایی آنها در اشتعال و ایجاد آتش‌سوزی یا انفجار است. همان‌طور که پیش‌تر گفتیم، این گازها بسیار واکنش‌پذیر هستند و اگر در شرایطی قرار بگیرند که تحریک شوند، فورا منفجر می‌شوند؛ بنابراین باید در محیط‌هایی که احتمال نشت گاز وجود دارد دتکتور شعله نصب کنیم تا از هر گونه خطر جلوگیری شود.
خفگی: گازهای قابل اشتعال می‌توانند اکسیژن موجود در هوا را جابه‌جا کنند؛ به‌این ترتیب افراد با استنشاق غلظت بالایی از این گاز، دچار خفگی می‌شوند.
دودهای سمی: برخی از گازهای قابل اشتعال، مانند سولفید هیدروژن، بخارات سمی تولید می‌کنند که می‌تواند باعث مشکلات تنفسی و سایر خطرات سلامتی شود.
سخن پایانی
در آخر دریافتیم که گازهای قابل اشتعال تا چه اندازه خطرناک هستند. این گازها در اثر ترکیب شدن با هوا و وجود یک منبع گرما، به‌راحتی مشتعل می‌شوند و در مراحل شدیدتر حتی انفجار رخ می‌دهد. با این وجود، از طریق نصب سیستم‌های ایمنی، سیستم تهویه، رعایت نکات ایمنی و آشنایی با ویژگی‌های گاز، می‌توان از بروز این خطرات جلوگیری کرد.
6 پاسخ
سلام در حوزه گاز های قابل اشتعال اصطلاحات lel و uel به چه معناست؟
کوچک‌ترین نسبت حجمی ماده قابل اشتعال به هوا را LEL یک گاز می‌گویند.
و بزرگ‌ترین نسبت حجمی ماده قابل اشتعال به هوا که قابلیت انفجار داشته باشد را UEL می‌گویند.
برای اطلاعات بیشتر این مقاله را مطالعه فرمایید: LEL و UEL در گاز ها، هرچیزی که باید بدانید!
گاز های قابل اشتعال و گاز های قابل احتراق متفاوت اند؟
هر دو به معنای گازی است که احتمال آتش گرفتن در آن بالاست اما واژه اشتعال و احتراق از نظر معنایی متفاوت است. احتراق به معنای آتش گرفتن است اما اشتعال به معنی شعله ور شدن
عالی بود .
خداقوت
سپاس از توجه شما