حد بالا و پایین اشتعال اتان | LEL و UEL گاز اتان | C2H6

حد بالا و پایین اشتعال اتان | شرکت سپهر گاز کاویان: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708

حدود اشتعال (Explosive Limits) یا محدوده انفجار، غلظت‌های خاصی از یک گاز قابل اشتعال در هوا هستند که در صورت وجود منبع احتراق، مخلوط گاز و هوا منفجر می‌شود. این محدوده‌ها برای هر گاز قابل اشتعال متفاوت است و به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1. حد پایین اشتعال (Lower Explosive Limit یا LEL): کمترین غلظت گاز در هوا است که در آن مخلوط گاز و هوا قابل اشتعال می‌شود. اگر غلظت گاز کمتر از LEL باشد، مخلوط گاز و هوا به دلیل کمبود سوخت، قابل اشتعال نیست.
2. حد بالای اشتعال (Upper Explosive Limit یا UEL): بیشترین غلظت گاز در هوا است که در آن مخلوط گاز و هوا قابل اشتعال می‌شود. اگر غلظت گاز بیشتر از UEL باشد، مخلوط گاز و هوا به دلیل کمبود اکسیژن، قابل اشتعال نیست.

مفهوم حد بالا و پایین اشتعال اتان

اتان یکی از هیدروکربن‌های آلیفاتیک و گازی شکل است که در مخلوط با هوا، در محدوده خاصی از غلظت، قابل اشتعال است. این محدوده توسط دو پارامتر اصلی مشخص می‌شود:

• حد پایین اشتعال (Lower Explosive Limit – LEL): کمترین غلظت حجمی اتان در هوا که در حضور منبع اشتعال، مخلوط را قابل انفجار می‌کند.
• حد بالای اشتعال (Upper Explosive Limit – UEL): بیشترین غلظت حجمی اتان در هوا که در حضور منبع اشتعال، مخلوط را قابل انفجار می‌کند.

به عبارت ساده‌تر:

• اگر غلظت اتان در هوا کمتر از LEL باشد، مخلوط خیلی رقیق است و آتش نمی‌گیرد.
• اگر غلظت اتان در هوا بیشتر از UEL باشد، مخلوط خیلی غنی است و آتش نمی‌گیرد.
• اگر غلظت اتان بین LEL و UEL باشد، مخلوط قابل اشتعال است و در صورت وجود جرقه یا شعله، منفجر می‌شود.

مقادیر حد بالا و پایین اشتعال اتان

اتان یک گاز هیدروکربنی قابل اشتعال است که به طور طبیعی در گاز طبیعی یافت می‌شود. حدود اشتعال اتان به عوامل مختلفی مانند دما، فشار و حضور سایر گازها بستگی دارد. اما به طور کلی، حدود اشتعال اتان تقریباً به صورت زیر است:

• LEL اتان: حدود 3.0 درصد حجمی در هوا
• UEL اتان: حدود 12.5 درصد حجمی در هوا

به عبارت دیگر، اگر غلظت اتان در هوا بین 3.0 تا 12.5 درصد حجمی باشد، مخلوط گاز و هوا در صورت وجود جرقه یا شعله، منفجر خواهد شد.

اهمیت دانستن حد بالا و پایین اشتعال اتان

دانستن حد بالا و پایین اشتعال اتان در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی و همچنین در ایمنی ساختمان‌ها و تأسیسات بسیار مهم است. این اطلاعات به مهندسان و تکنسین‌ها کمک می‌کند تا اقدامات ایمنی لازم را برای جلوگیری از انفجار و آتش‌سوزی انجام دهند. برخی از این اقدامات عبارتند از:

1. تهویه مناسب: برای کاهش غلظت گاز اتان در هوا
2. استفاده از تجهیزات ضد جرقه: برای جلوگیری از ایجاد جرقه
3. نصب سیستم‌های تشخیص گاز: برای هشدار در صورت افزایش غلظت گاز
4. آموزش ایمنی به کارکنان: برای آشنایی با خطرات گاز اتان و روش‌های مقابله با آن

چرا LEL و UEL مهم هستند؟

دانستن حد بالا و پایین اشتعال اتان در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی و همچنین در ایمنی ساختمان‌ها و محیط‌های کاری بسیار مهم است. این اطلاعات به مهندسان و تکنسین‌ها کمک می‌کند تا اقدامات ایمنی لازم برای جلوگیری از انفجار را انجام دهند.

دانستن LEL و UEL گازها برای ایمنی در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و هر جایی که با اتان سروکار داریم، بسیار مهم است. این اطلاعات به ما کمک می‌کند تا:

• پیش‌بینی خطرات انفجار: با دانستن محدوده اشتعال اتان، می‌توانیم اقدامات پیشگیرانه لازم را برای جلوگیری از انفجار انجام دهیم.
• طراحی سیستم‌های ایمنی: سیستم‌های تشخیص گاز، سیستم‌های اطفاء حریق و سیستم‌های تهویه باید بر اساس LEL و UEL طراحی شوند. تعیین محدوده اشتعال گازها برای طراحی سیستم‌های تهویه، تشخیص نشت گاز، و جلوگیری از انفجار بسیار مهم است.
• بهینه سازی عملیات: با دانستن LEL و UEL، می‌توانیم فرآیندهای تولید را بهینه کرده و راندمان را افزایش دهیم.
• طراحی تجهیزات: در طراحی تجهیزات صنعتی که با گازهای قابل اشتعال سروکار دارند، مانند مخازن، لوله‌ها و کمپرسورها، از اطلاعات LEL و UEL برای تعیین ضرایب ایمنی استفاده می‌شود.
• تعیین استانداردهای ایمنی: سازمان‌های استاندارد جهانی مانند ANSI و IEC، استانداردهایی را برای اندازه‌گیری و استفاده از LEL و UEL در صنایع مختلف تدوین می‌کنند.

عوامل موثر بر حد بالا و پایین اشتعال اتان

1. دما: با افزایش دما، LEL کاهش و UEL افزایش می‌یابد.
2. فشار: با افزایش فشار، LEL افزایش و UEL کاهش می‌یابد.
3. وجود مواد افزودنی: وجود برخی مواد افزودنی می‌تواند LEL و UEL را تغییر دهد.

روش‌های اندازه‌گیری حد بالا و پایین اشتعال اتان

اندازه گیری دقیق حد بالا و پایین اشتعال اتان در آزمایشگاه‌های تخصصی انجام می‌شود و نیازمند تجهیزات خاص و روش‌های استاندارد است. برخی از روش‌های رایج عبارتند از:

• روش ظرف بسته (Closed Vessel Method):
  • مخلوطی از اتان و هوا با نسبت‌های مختلف در یک ظرف بسته آماده می‌شود.
  • یک منبع احتراق (مثل جرقه) در این مخلوط ایجاد می‌شود.
  • با تغییر نسبت اتان به هوا، کمترین و بیشترین غلظتی که منجر به انفجار می‌شود، تعیین می‌شود.
• روش لوله جریان (Flow Tube Method):
  • مخلوطی از اتان و هوا با سرعت ثابت از یک لوله عبور می‌کند.
  • در طول لوله، نقاط مختلفی برای ایجاد جرقه و مشاهده اشتعال وجود دارد.
  • با تغییر غلظت اتان، محدوده اشتعال تعیین می‌شود.
• روش سلول احتراق (Combustion Cell Method):
  • مخلوط گاز در یک سلول احتراق قرار می‌گیرد و با استفاده از حسگرهای مختلف، پارامترهای احتراق مانند دما و فشار اندازه‌گیری می‌شود.
  • با تغییر غلظت گاز، محدوده اشتعال تعیین می‌شود.

تجهیزات مورد نیاز برای اندازه‌گیری حد بالا و پایین اشتعال اتان

1. دستگاه‌های تولید مخلوط گاز: برای تهیه مخلوط‌های دقیق از اتان و هوا با نسبت‌های مختلف.
2. ظروف آزمایش: با حجم‌های مختلف و جنس مناسب برای انجام آزمایش‌ها.
3. منابع احتراق: جرقه‌زن، شعله و …
4. حسگرهای اندازه‌گیری: برای اندازه‌گیری دما، فشار، غلظت گاز و …
5. سیستم‌های ثبت داده: برای ثبت نتایج آزمایش‌ها و تجزیه و تحلیل آن‌ها.

نکات مهم:

• هرگز در محیط‌هایی که احتمال وجود اتان وجود دارد، از شعله باز استفاده نکنید.
• سیستم‌های تهویه را به طور مرتب بررسی کنید.
• از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کنید.

نتیجه‌گیری:

برای اطمینان از ایمنی در محیط‌هایی که با اتان سروکار دارند، باید به طور دقیق حد بالا و پایین اشتعال اتان را شناخت و اقدامات لازم برای کنترل غلظت آن در محدوده ایمن را انجام داد.

جهت خرید گاز اتان و سایر گازهای خالص و ترکیبی، با شرکت سپهر گاز کاویان – آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد و دارنده گواهینامه ایزو 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران – از طریق شماره های 02146835980 – 02146837072 و 09022734708 تماس بگیرید.