§ 8.2. Токсические свойства газов и вредные примеси

Горючие газы часто содержат токсические (отравляющие) примеси: окиси углерода (СО), сероводород (H2S), сероуглерод (CS2), цианистый водород, аммиак (NH;)) и др. Токсическое воздействие на организм человека происходит за счет действия ядовитых примесей и продуктов неполного сгорания.

Окись углерода — один из сильнейших ядов, по токсическим свойствам является составным компонентом искусственных горючих газов и может образовываться при несовершенстве и плохой эксплуатации горелочных и топочных устройств. Кроме указанных вредных примесей, в газе содержатся вещества, способные уменьшать сечение газопроводов или закупоривать их: смола, нафталин, водяные пары при их конденсации, пыль и продукты коррозии металла. Наличие влаги в газе приводит к образованию в трубах снежных ледяных пробок, которые могут полностью закупорить газопровод. Водяные пары способствуют коррозии газопроводов, арматуры и аппаратуры. В горючем газе содержатся и балластные примеси, к которым относят азот и углекислоту. Наличие значительных количеств балластных примесей снижает теплоту сгорания и увеличивает его удельный вес. Эти факторы приводят к увеличению диаметра газопровода и, как результат, к росту металловложений на сооружение газопроводов.

Для снижения содержания токсичных и других вредных примесей газ подвергают обработке и очистке. Очистку газа от механических примесей производят и непосредственно перед газовыми приборами, пропуская его через специальные газовые фильтры. Обработка газа заключается в очистке, охлаждении, осушке, улавливании различных продуктов и, если необходимо, в одоризации.

Отсутствие запаха вообще у большинства природных и искусственных горючих газов и наличие весьма слабого запаха у некоторых горючих газов затрудняет своевременное обнаружение места утечки газа и присутствия его в помещении. Это приводит к необходимости одоризации горючего газа специальными жидкостями, обладающими резким и неприятным запахом.

Горючие газы могут воспламеняться или взрываться, если они смешаны в определенных соотношениях с воздухом и нагреты не ниже температуры их воспламенения. Воспламенение и дальнейшее самопроизвольное горение газовоздушной смеси при определенных соотношениях газа и воздуха возможно при наличии источника огня (даже искры).

Различают нижний и верхний пределы взрываемости — минимальное и максимальное процентное содержание газа в смеси, при которых может произойти воспламенение ее и взрыв.

По химической сущности взрыв газовоздушной смеси — процесс очень быстрого (мгновенного) горения, приводящий к образованию продуктов горения, имеющих высокую температуру) и резкому возрастанию их давления.

Расчетное избыточное давление при взрыве таких смесей следующее: природный газ — 0,75 МПа, пропана и бутана — 0,86, водорода — 0,74, ацетилена — 1,03 МПа. В практических условиях температура взрыва не достигает максимальных значений и возникающие давления ниже указанных, однако они вполне достаточны для разрушения не только обмуровки котлов, зданий, но и металлических емкостей, если в них произойдет взрыв.

Пределы взрываемости смесей горючих газов с воздухом различны и зависят от химического свойства газов.

Основной причиной образования взрывных газовоздушных смесей является утечка газа из систем газоснабжения и отдельных ее элементов (неплотность закрытия арматуры, износ сальниковых уплотнений, разрывы швов газопроводов, негерметичность резьбовых соединений и т. д.), а также несовершенная вентиляция помещений, топки и газоходов котлов и печей, подвальных помещений и различных колодцев подземных коммуникаций. Задачей эксплуатационного персонала газовых систем и установок является своевременное выявление и устранение мест утечек газа и строгое выполнение производственных инструкций по использованию газообразного топлива, а также безусловное качественное выполнение планово-предупредительного осмотра и ремонта систем газоснабжения и газового оборудования.