При транспортировании и сжигании природного газа необходимо учитывать его опасные свойства: удушающее действие, взрывопожароопасность, а также образование угарного газа при неполном сгорании.
Удушающее действие выражается в том, что при заполнении замкнутого объема (помещение, колодец и др.), природный газ вытесняет воздух, уменьшая содержание в нем кислорода. Воздух содержит 21% кислорода, снижение его содержания до 16% и ниже является смертельно опасным.
Природный газ взрывопожароопасен в смеси с воздухом. Пределы воспламенения природного газа при стандартных условиях (20 °С, 760 мм.рт.ст.) составляют от 5% до 15%. Минимальное количество газа в воздухе, при котором происходит процесс самопроизвольного горения, составляет 5%. Максимальное содержание газа в воздухе, выше которого газовоздушная смесь не горит, составляет 15%. При повышении температуры газовоздушной смеси пределы воспламенения расширяются: нижний предел уменьшается, а верхний растет. При нагреве газовоздушной смеси выше температуры воспламенения горение идет при любых концентрациях до полного выгорания одного из компонентов смеси.
Взрыв газа – мгновенное сгорание газовоздушной смеси, сопровождающееся образованием сжатых газов и выделением тепла.
Условиями взрыва являются:
– замкнутый объем;
– наличие взрывоопасной концентрации;
– наличие источника воспламенения.
Взрыв происходит в замкнутых объемах, в которых природный газ содержится во взрывоопасной концентрации, при наличии источника воспламенения. Давление на ограждающие конструкции, возникающее при взрыве природного газа, может достигать 0,85 МПа. При взрыве внутри помещений такое воздействие вызывает разрушение строительных конструкций. Замкнутым объемом, в котором возможен взрыв, может быть помещение, подвал, топка котла, колодец и др. Источником воспламенения может послужить открытый огонь, искра либо нагретое тело с температурой выше температуры воспламенения природного газа.
Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) – минимальное содержание горючего газа в смеси, при котором происходит самопроизвольное горение. Для природного газа НКПР составляет 5%. Опасная концентрация горючего газа — это объемная доля газа в воздухе, превышающая 20% от НКПР Дня природного газа опасная концентрация составляет 1%.
При неполном сгорании газа образуется оксид углерода СО (угарный газ), который оказывает отравляющее действие. Угарный газ имеет плотность 1,25 кг/м³, которая очень близка к плотности воздуха (1,29 кг/м³), поэтому он легко распространяется в воздухе. Угарный газ не имеет цвета и запаха, горюч, его пределы воспламенения составляют от 12,5% до 74,2%. Оксид углерода в 200-300 раз быстрее соединяться с гемоглобином крови, чем кислород, и образует с ним устойчивое соединение – карбоксигемоглобин. В результате кровь теряет способность переносить кислород к тканям организма. После отсоединения окида углерода от гемоглобина (диссоциации) он выводится через легкие. Диссоциация оксида углерода из крови происходит в течение 10-12 часов, что приводит к накоплению карбоксигемоглобина в крови.
Действие угарного газа на человека зависит от концентрации и продолжительности воздействия. Концентрация в воздухе в 0,01% в течение нескольких часов не оказывает заметного воздействия. При концентрации в 0,1% в течение 30 минут появляются признаки отравления – учащенное сердцебиение, стук в висках, головная боль, тошнота, человека клонит в сон. Воздействие концентрации в 0,5% в течение 30 минут приводит к смертельному отравлению.
Природный газ в сравнении с другими видами топлива имеет целый ряд преимуществ: низкая стоимость добычи и транспортировки, высокая степень автоматизации процессов сгорания, высокий коэффициент полезного действия газоиспользующего оборудования, минимальное содержание вредных веществ в продуктах сгорания. Вместе с тем в связи с наличием у природного газа опасных свойств его транспортирование и использование в качестве топлива должны вестись с соблюдением необходимых мер безопасности.
