مشخصات کلی گازهای سوخت
تاريخچه استفاده از سوخت گاز طبيعی
استفاده از سوخت گاز طبيعي در خودروها داراي تاريخچه نسبتا طولاني است كه به دهه 1920 ميلادي بر مي گردد . بحران هاي نفتي به وجود آمده در سال 1974 و 1979 باعث ايجاد گرايش شديد به سمت استفاده از سوخت گاز طبيعي گرديدند و زماني كه نگراني هاي ناشي از افزايش آلاينده هاي شهري در كشور هاي مختلف جهان به مساله اي مهم تبديل شد ، استفاده از اين سوخت به شكل جدي تري مورد توجه قرار گرفت .
ايتاليا اولين كشوري است كه از سوخت گاز طبيعي در بخش حمل و نقل استفاده كرده است . ” آرژانتين ، برزيل ، پاكستان ، هندوستان ، ايالات متحده ، چين ، مصر ، ونزوئلا ، اوكراين ، كلمبيا ، روسيه ، بنگلادش ، ايران ” از جمله كشورهايي هستند كه بعد از ايتاليا با طراحي و ساخت تعداد قابل توجه از ايستگاههاي سوخت سي ان جي ، از اين سوخت در بخش حمل و نقل استفاده نموده اند .
در ايران نيز اولين نمونه خودروي گازسوز كشور در سال 1352 شمسي در قالب طرح تحقيقاتي تقليل دود وسائط نقليه توسط دكتر تقي ابتكار در كارگاه اتومكانيك دانشكده فني دانشگاه تهران ساخته شد . پس از آن در سال 1356 شمسي در قالب طرح پاكسازي هواي شيراز طرح گازسوز كردن خودروها به صورت آزمايشي و با تبديل 1200 دستگاه خودرو ي سواري در شهر شيراز به مرحله اجرا گذاشته شد .
در مرحله بعد و در سال 1366 شمسي، طرح مذكور در شهر مشهد نيز به اجرا در آمد .
شركت واحد اتوبوسراني تهران و حومه نيز در سال 1371 شمسي ، تحقيقاتي را در زمينه گازسوز كردن اتوبوس ها آغاز نمود كه در سال 1375 اين طرح به بهره برداري رسيد .
از سال 1379 با شكل گيري شركت بهينه سازي مصرف سوخت ، مطالعات لازم در خصوص زير ساخت هاي تبديل ساخت خودروهاي بنزين سوز و ساخت جايگاههاي CNG در دستور كار وزارت نفت قرار گرفت و در همين راستا نيز در سال 1384مديريت طرح CNG در شركت پخش فراورده‌هاي نفتي تاسيس و به موازات طراحي و ساخت جايگاههاي تك منظوره CNG در شركت بهينه سازي ، عمليات ساخت جايگاههاي دو منظوره ” گاز و بنزين ” در دستور كار مديريت طرح جايگاههاي CNG شركت ملي پخش فراورده هاي نفتي قرار گرفت .
از سال 1386 وظايف شركت بهينه سازي در حوزه CNG به شركت گاز خودرو ايران منتقل گرديد و اين شركت رسما مسئوليت طراحي ، ساخت ، تجهيز و بهره برداري از جايگاههاي CNG تك منظوره را همراه با تبديل كارگاهي خودرو هاي پايه بنزين سوز به گاز سوز بر عهده گرفت .
از اواخر سال 1388 به منظور ايجاد مديريت متمركز در امور مرتبط با CNG ، وظايف شركت گاز خودرو ايران نيز به مديريت طرح CNG شركت ملي پخش فراورده هاي نفتي واگذار و اين شركت با توجه به سابقه طولاني در حوزه توزيع سوخت و تجربيات حاصل شده از سال 1384 در حوزه توسعه جايگاههاي دو منظوره ، مسئوليت ساخت جايگاههاي تك منظوره و تبديل كارگاهي خودرو را نيز عهده‌دار گرديد .
انواع گازها از جمله استیلن ، گازطبیعی، هیدروژن، پروپان، پروپیلن، هیدروژن می تواند به عنوان سوخت برای گرم کردن، حمل و نقل، استفاده شود و ترکیب با اکسیژن کاربردهای مختلف صنعتی دارد. بیشتر گازهای سوخت در تمام و یا در بخشی از مواد قابل احتراق هیدروژن، مونوکسید کربن، متان، اتان، پروپان، بوتان و روغن بخار تشکیل شده است
بسیاری ازکاربردهای رایج صنعتی برش و گرمایش می باشد. این خدمات عبارتند از لحیم کاری، لحیم کاری، پوشش کربن، تمیز کردن سطح، سخت شدن سطح، پیش گرمایش، بافت و پاشش پودر است. آنها حتی می توان برای برش زیر آب استفاده می شود.
هر گاز سوختی نسبت های مختلف از کربن به اتمهای هیدروژن را دارد، به این معنی که مقادیر مختلف اکسیژن مورد نیاز برای سوزاندن گاز موثر است. این نسبت سوخت به اکسیدان درجه حرارت از شعله درکاربردهای برش و جوشکاری، و همچنین به عنوان اشتعال پذیری و محدودیت انفجاری تاثیر می گذارد.
اطلاعات بیشتر درباره گازهای سوختی Fuel gas:
-استیلن
-هیدروژن
-پروپان
-پروپیلن
-اتان
-بوتان
مشخصات فنی گازهای سوخت
خطرات آتش سوزی و انفجار:
گازیست قابل اشتعال و در هوا تشكیل یك مخلوط قابل انفجار با دامنه وسیع را می دهد. حدود اشتعال آن را ۵/۲ و ۱۰۰ درصد حجمی استیلن با هوا تشكیل می دهد. سبكتر از هواست و اگر در استون حل نشده باشد در فشار زیاد ناپایدار بوده و ممكن است به شدت منفجر شده و به هیدروژن وکربن تجزیه گردد. تولید، توزیع و مصرف آن از طریق لوله ها باید با فشار كمتری از ۵Psig انجام گردد.
تحت شرایط معین استیلن با مس، نقره و جیوه تشكیل تركیبات قابل انفجاری می دهد، بنابراین جهت انتقال آن نباید از لوله های مسی یا نقره ای استفاده نمود. همچنین در مجاورت گاز كلر تولید استیلن كلراید می نماید كه این ماده نیز خودبخود منفجر می گردد.
خطرات بهداشتی:
سمی نبوده ولی اگر جایگزین هوای محل گردد موجب خفگی می شود.
طریقه اطفاء حریق: از آب به صورت اسپری برای خنك نمودن سیلندرهای گاز استیلن می توان استفاده نمود. هرگز نباید شعله سیلندر را خاموش کرد مگر اینكه بعد از اطفاء فوراً بتوان جریان گاز قطع نمود. جهت اطفاء حریق گاز استیلن می توان پودر خشك شیمیایی و یا CO۲ را بکار بست. طریقه نگهداری و حمل و نقل سیلندرهای نگهداری آن فولادی است و باید در برابر تنشهای فیزیكی محافظت گردد.گازهای سوخت کاربرد های متفاوتی دارند.
باید دور از مواد اكسید كننده به خصوص كلر و در مكانهای ضد اشتعال و خنك كه به نحوی تهویه می شوندنگهداری شود. دوری از هر گونه منبع ایجاد جرقه، مواد قابل اشتعال، نور مستقیم خورشید و حفاظت در برابر رعد و برق و الكتریسیته ساكن از اصول موكد نگهداری استیلن است.
هیدروژن|H2|Hydrogen
اثرات هیدروژن در سلامتی انسان :
اثرات ظاهری هیدروژن: آتش است و بسیار قابل اشتعال است. بسیاری از واکنشها سبب آتش سوزی و انفجار میشود. هیدروژن میتواند با تنفس توسط انسان جذب شود.
تنفس: غلظت بالای این گاز میتواند سبب کمبود اکسیژن محیط شود. تنفس هیدروژن باعث بروز علائمی مانند سردرد، صدای زنگ در گوش، سرگیجه، خواب آلودگی، بیهوشی، تهوع، استفراغ و افسردگی میشود. پوست قربانی با تنفس هیدروژن به رنگ آبی در می آید. در برخی از شرایط، مرگ اتفاق می افتد. به نظر میرسد که هیدروژن مسمومیت جنین و مسمومیت مزمن نمیشود.
خطر تنفس: در شرایط محدود کننده، غلظت گاز در هوا به شرایط خطرناک میرسد.
خطرات فیزیکی: هیدروژن به خوبی با هوا ترکیب میشود و ترکیب انفجاری آن به آسانی شکل میگیرد. گاز هیدروژن از هوا سبکتر است.
خطرات شیمیایی: گرما باعث احتراق یا انفجار مهیب میشود. هیدروژن، واکنشهای شدیدی با هوا، اکسیژن، هالوژنها و اکسیدکننده های قوی سبب خطر احتراق و آتش سوزی میشود. بلورهای فلزی، مانند پلاتینیوم و نیکل، در این واکنشها به طور گسترده شرکت میکنند.
غلظت بالای هیدروژن در هوا باعث کمبود اکسیژن میشود و همچنین سبب بیهوشی یا مرگ میشود. باید مقدار اکسیژن یک محیط قبل از ورود به آن کنترل شود. اگر مقدار زیادی هیدروژن در حد سمی در محیط باشد، بوی آن قابل تشخیص نیست. برای اندازه گیری غلظت هیدروژن از ردیابهای گازی مناسب (ردیاب گازی قابل اشتعال معمولی برای این کار مناسب نمی باشد) باید استفاده کرد.
کمکهای اولیه:
در شرایطی که آتش سوزی اتفاق می افتد موادی را که به اشتعال بیشتر کمک میکند باید از آتش دور کرد اگر این امکان وجود ندارد، بگذارید آتش در خود بسوزد. در غیر این صورت آتش را با اسپری آب، اسپری پودری یا اسپری دی اکسید کربن خاموش کنید. انفجار: در آتش سوزی شدید، سیلندر را با اسپری کردن آب سرد نگه دارید. سعی کنید که برای خاموش کردن آتش در جایی که دارای سقف یا محافظ است، قرار بگیرید. تنفس: هوای تازه را تنفس کنید و استراحت نمایید. برخی اوقات تنفس مصنوعی احتیاج است. به مراکز پزشکی و درمانی مراجعه کنید. پوست: اگر مشکلات پوستی اتفاق بیفتد، به پزشک مراجعه کنید.
اثرات هیدروژن بر محیط زیست :پایداری زیست محیطی: هیدروژن به طور طبیعی در اتمسفر قرار دارد. گاز به راحتی در محیطهای تهویه ای منتشر میشود.
تاثیر هیدروژن روی گیاهان و جانوران: تاثیر هیدروژن بر جانوران میتواند به دلیل کمبود اکسیژنی باشد که در محیط ایجاد میکند. هیدروژن بر زندگی گیاهی تاثیر ندارد فقط یک نوع یخزدگی در حضور هیدروژن رخ میدهد.
تاثیر بر زندگی دریایی: شواهدی برای تاثیر هیدروژن بر زندگی دریایی وجود ندارد.گازهای سوخت کاربرد های متفاوتی دارند.
پروپان |C3H8|Propane
نکات ایمنی عمومی :
پروپان به شدت قابل اشتعال است و در غلظت های بالا ممکن است منجر به خفگی و حتی مرگ شود. از آنجائیکه سنگین تر از هواست، در فضاهای محدود به ویژه در سطوح پایین تجمع می یابد. در غلظت های کم پروپان ممکن است اثرات مواد مخدر داشته باشد. علائم آن ممکن است شامل سرگیجه، سردرد، تهوع و از دست دادن هماهنگی باشد.
این گاز به سیستم عصبی انسان آسیب می رساند. محل نگهداری این گاز باید دارای تهویه مناسب باشد.گاز پروپان تحت فشار می باشد و باید از لوازم تقلیل فشار (رگلاتور) استفاده کرد. گاز پروپان به شدت آتشزا بوده و باید از گرما و جرقه به دور باشد.دمای خود اشتعالی گاز پروپان 450°C درجه سانتیگراد می باشد. تجزیه گاز پروپان منجر به تولید مونو اکسید کربن و دی اکسید کربن می شود.
تحریک چشمی ندارد،ولی گاز این ماده که تحت فشار زیاد به صورت مایع در آمده است میتواند سبب انجاد چشم شود که نتیجه آن کوری چشم است . گاز این ماده بر روی پوست تاثیری ندارد ولی گاز این ماده که تحت فشار زیاد به صورت مایع در آمده است میتواند باعث خارش پوست ، کرختی و بی حسی شود. غلظت 100000پی پی ام از این ماده می تواند سبب سر گیجه شود. به شدت قابلیت اشتعال و انفجار دارد.گازهای سوخت کاربرد های متفاوتی دارند.
پروپیلن |C3H6|Propene
اطلاعات آتش گیری
قابل اشتعال و انفجار است و مي تواند با هوا مخلوط انفجاري تشكيل دهد. سنگين تر از هواست و تا مسافت زيادي را مي تواند طي كند و خود را به منابع مشتعل برساند. مي تواند در محيط تجمع پيدا كند و در اماكن بسته خطر انفجاري دارد.
نحوه مناسب خاموش كردن آتش استفاده از مواد شيميايي خشك، كربن دي اكسايد، اسپري آب، مه و فوم می باشد.
در اثر سوختن و تجزيه ناقص توليد گاز منوكسيدكربن و دي اكسيدكربن مي كند.
مراقبت هاي شخصي در زمان كار با ماده
دستكش عايق مناسب براي حرارتهاي پايين، آستين بلند استفاده شود. از لباس هايي كه تحت نفوذ روغن و مواد شيميايي قرار نمي گيرند استفاده شود.
درهنگام جابه جايي از عينك هاي ايمني مخصوص موادشيميايي و حفاظ صورت استفاده شود.
در رابطه با حفاظت تنفسی پيشنهاد شده است كه از ماسكهاي تنفسي و يا ماسك تمام صورت مخصوص سوختهاي تركيبي پروپيلن (برايغلظتهاي بالاي 2000 جزء در ميليون ) استفاده كرد.
سيلندر هاي خالي پروپيلن را به متصدي مربوطه بازگردانيد.گازهای سوخت کاربرد های متفاوتی دارند.
اتان |C2H6|Ethane
بوتان |Butane|C4H10
گاز نرمال بوتان به شدت آتشزا بوده و باید از گرما و جرقه به دور باشد.دمای خود اشتعالی گاز نرمال بوتان 286.85°C درجه سانتیگراد می باشد.تجزیه گاز بوتان منجر به تولید مونو اکسید کربن و دی اکسید کربن می شود.
گاز نرمال بوتان گازی بی رنگ و بدون بو (به صورت مصنوعی بودار می شود) و در دمای معمولی به صورت مایع است.گاز محل نگهداری نرمال بوتان باید دارای تهویه مناسب باشد.گاز نرمال بوتان تحت فشار می باشد و باید از لوازم تقلیل فشار(رگلاتور) استفاده کرد.این گاز به سیستم عصبی انسان آسیب می رساند.
گاز نرمال بوتان به شدت آتشزا بوده و باید از گرما و جرقه به دور باشد.دمای خود اشتعالی گاز نرمال بوتان 286.85°C درجه سانتیگراد می باشد.تجزیه گاز بوتان منجر به تولید مونو اکسید کربن و دی اکسید کربن می شود.
مشخصات ایمنی گازهای سوخت
ایمنی از مهمترین مقوله های مورد بحث در صنایع گاز می باشد. شناسایی انواع مخاطرات ناشی از گاز و نشت آن و چگونگی مقابله با آنها از اهمیت بسزایی برخوردار است؛ بطوری كه در این زمینه كتب و مقالات متعدد به رشته تحریر در آمده است. شناسایی و برطرف نمودن نشت گاز و مخاطرات مرتبط با آن نه تنها از دیدگاه حفظ امنیت و جان پرسنل از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، بلكه در جلوگیری از قطع تولید و توقف عملیات و در نهایت پیشگیری از لطمات اقتصادی موثر است؛ به ویژه در شرایط بحرانی امروزی كه مشكلات روز افزون تامین سوخت و انرژی در دنیا وجود دارد.گازهای سوخت کاربرد های متفاوتی دارند.
گاز حركت و جابجایی اتفاقی و توأم با هرج و مرج تعداد زیادی ذرات در برخورد با یكدیگر و با دیواره‌های مخزن نگهدارنده است و نام گاز نیز از لغت هرج و مرج اقتباس گردیده است. گازها به سرعت با هم مخلوط می گردند و در صورتی كه حتی مقادر بسیار كمی از آنها رها گردد ظرف مدت زمان كوتاهی قادرند كل فضای در برگیرنده را اشغال كنند.
یكی از مشخصه‌های انواع گاز و بخارات ناشی از مایعات قابل اشتعال، قابلیت رسیدن به چگالی یكنواخت در همه محیط است. حجم مشخصی از هر گاز در دما و فشار یكسان دارای تعداد معین مولكول است، به همین دلیل است كه بطور متعارف گازها را با حجمشان اندازه میگیرند و بطور مشخص برای چگالی های بالا، درصد گاز (%حجم) و برای چگالی های پایین، تعداد در میلیون (ppm) استفاده میشود. گازها حتی هنگامی كه چگالی های متفاوتی داشته باشند هیچگونه مرز مشخصی به هنگام انبساط ندارند، ولیكن گازهای سنگین به سمت پایین و گازهای سبك به سمت بالا جابجا می گردند.گازهای سوخت کاربرد های متفاوتی دارند.
چه چیزی باید آشكار گردد؟
گروه های اصلی گازها:
گازها اصولا به سه گروه اصلی ذیل تقسیم میگردند:
– قابل اشتعال
– سمی
– بی اثر
گازهای قابل اشتعال
برای داشتن یك واكنش حرارتی حضور همزمان و متناسب سه جزء اصلی ذیل ضروری است:
– انرژی احتراق – حرارتی یا الكتریكی
– سوخت – گاز یا مایع یا پودر
– اكسیژن یا هوا
به همین دلیل است كه این سه جزء را مثلث احتراق یا انفجار نامگذاری كرده اند.
بحث اصلی ما در زمینه گازهای قابل اشتعال و سمی است كه موضوع اصلی آشكارسازی گاز در صنایع به شمار می‌آیند.
بدون شرح