Gazların yanması. Gazın tam ve eksik yanması Doğal gazın eksik yanması sırasında oluşanlar

CH 4+ 2 × Ç 2 +7,52 × N 2 = CO2 +2× H20 + 7,5× N 2 +8500 Kcal

Hava:

dolayısıyla sonuç:

1 m3 O2 başına 3,76 m3 vardırN 2

1 m3 gaz yakarken 9,52 m3 hava tüketilmelidir (2 + 7,52'den beri). Şu tarihte: tam yanma gaz açığa çıkıyor:

· Karbondioksit C02;

· Su buharı;

· Azot (hava balast);

· Isı açığa çıkar.

1 m3 gaz yandığında 2 m3 su açığa çıkar. Egzoz sıcaklığı ise baca gazları Bacadaki sıcaklık 120°C'nin altındaysa ve boru yüksek ve yalıtılmamışsa, bu su buharları bacanın duvarları boyunca yoğunlaşarak alt kısım, delikten girdikleri yerden drenaj kabı veya çizgi.

Bacada yoğuşma oluşumunu önlemek için, bacadaki çekişi önceden hesaplayarak bacayı yalıtmak veya baca yüksekliğini azaltmak gerekir (yani baca yüksekliğini azaltmak tehlikelidir).

Gazın tamamen yanması sonucu oluşan ürünler.

· Karbon dioksit;

· Su buharı.

Ürünler eksik yanma gaz

· Karbon monoksit CO;

· Hidrojen H2;

· Karbon C.

Gerçek koşullarda, gaz yanması için hava beslemesi formülle hesaplanandan biraz daha fazladır. Yanma için sağlanan gerçek hava hacminin teorik olarak hesaplanan hacme oranına aşırı hava katsayısı (A). 1,05...1,2'den fazla olmamalıdır:

Aşırı fazla hava verimliliği azaltır. Kazan

Kasabanın etrafında:

1 Gcal ısı üretmek için 175 kg standart yakıt harcanmaktadır.

Ticari:

1 Gcal ısı üretmek için 162 kg standart yakıt harcanmaktadır.

Baca gazı analizi cihazı ile hava fazlalığı tespit edilir.

KatsayıAyanma alanının uzunluğu aynı değildir. Brülördeki yanma odasının başlangıcında ve baca gazları dışarı çıktığında baca Kazanın sızdıran astarından (gövdesinden) hava sızıntısı nedeniyle hesaplanandan daha yüksektir.

Bu bilgi yanma odasındaki basınç atmosferik basınçtan düşük olduğunda, vakum altında çalışan kazanları ifade eder.

Kazan ocağında aşırı gaz basıncı altında çalışan kazanlara basınçlı kazan denir. Bu tür kazanlarda baca gazlarının kazan dairesine girerek insanların zehirlenmesini önlemek için astarın çok sıkı olması gerekir.

Antropotoksinler;

Polimerik malzemelerin imha ürünleri;

Kirli atmosferik hava ile odaya giren maddeler;

Polimerik malzemelerden salınan kimyasal maddeler, küçük miktarlarda bile olsa, canlı bir organizmanın durumunda, örneğin polimerik malzemelere alerjik maruz kalma durumunda önemli rahatsızlıklara neden olabilir.

Uçucu maddelerin salınımının yoğunluğu, polimer malzemelerin çalışma koşullarına (sıcaklık, nem, hava değişim hızı, çalışma süresi) bağlıdır.

Havanın kimyasal kirlilik seviyesinin tesisin genel doygunluğuna doğrudan bağımlılığı kurulmuştur. polimer malzemeler.

Büyüyen bir organizma, polimerik malzemelerden gelen uçucu bileşenlerin etkilerine karşı daha duyarlıdır. Hastaların etkilere karşı duyarlılığının artması kimyasal maddeler Sağlıklı olanlarla karşılaştırıldığında plastiklerden salınır. Çalışmalar, yüksek miktarda polimer doygunluğuna sahip odalarda popülasyonun alerjiye, soğuk algınlığına, nevrasteniye, bitkisel distoniye ve hipertansiyona duyarlılığının, polimer malzemelerin daha küçük miktarlarda kullanıldığı odalara göre daha yüksek olduğunu göstermiştir.

Polimer malzemelerin kullanımının güvenliğini sağlamak için, konutlarda ve konutlarda polimerlerden salınan uçucu maddelerin konsantrasyonlarının kabul edildiği kabul edilmektedir. kamu binaları için belirlenen izin verilen maksimum konsantrasyonları aşmamalıdır. atmosferik hava ve çeşitli maddelerin tespit edilen konsantrasyonlarının MPC'lerine toplam oranı birden yüksek olmamalıdır. Polimerik malzemelerin ve bunlardan yapılan ürünlerin önleyici sıhhi denetimi amacıyla, polimerik malzemelerin salınımının sınırlandırılması önerilmektedir. zararlı maddeler V çevre ya üretim aşamasında ya da üretim tesisleri tarafından piyasaya sürüldükten kısa bir süre sonra. Şu anda, polimer malzemelerden salınan yaklaşık 100 kimyasalın izin verilen seviyeleri kanıtlanmıştır.

İÇİNDE modern inşaat kimyasallaşma eğilimi giderek daha belirgin hale geliyor teknolojik süreçler ve başta beton ve betonarme olmak üzere çeşitli maddelerin karışım olarak kullanılması. Hijyenik açıdan bakıldığında, yapı malzemelerindeki kimyasal katkı maddelerinin toksik maddelerin salınımı nedeniyle olumsuz etkilerinin dikkate alınması önemlidir.

İç mekan çevre kirliliğinin daha az güçlü iç kaynakları yoktur. insan atık ürünleri - antropotoksinler. Bir kişinin yaşam sürecinde yaklaşık 400 kimyasal bileşik saldığı tespit edilmiştir.

Araştırmalar, havalandırılmayan odaların hava ortamının, kişi sayısı ve odada geçirilen süre ile orantılı olarak bozulduğunu göstermiştir. Kimyasal analiz iç mekan havası, içlerindeki bazı toksik maddeleri tanımlamamıza olanak sağladı; bunların tehlike sınıflarına göre dağılımı şöyle görünüyor: Aşağıdaki şekilde: dimetilamin, hidrojen sülfür, nitrojen dioksit, etilen oksit, benzen (ikinci tehlike sınıfı - son derece tehlikeli maddeler); asetik asit, fenol, metilstiren, toluen, metanol, vinil asetat (üçüncü tehlike sınıfı - düşük tehlikeli maddeler). Tanımlanan antropotoksinlerin beşte biri son derece tehlikeli maddeler olarak sınıflandırılmaktadır. Havalandırılmayan bir odada dimetilamin ve hidrojen sülfit konsantrasyonlarının atmosferik hava için izin verilen maksimum konsantrasyonu aştığı bulunmuştur. Karbondioksit, karbon monoksit ve amonyak gibi maddelerin konsantrasyonları aşıldı veya bu seviyelerdeydi. Geriye kalan maddeler, izin verilen maksimum konsantrasyonun onda birini veya daha küçük kesirlerini oluşturmalarına rağmen, birlikte ele alındığında, olumsuz bir hava ortamına işaret ediyordu, çünkü bu koşullarda iki ila dört saat kalmak bile deneklerin zihinsel performansını olumsuz yönde etkiliyordu.

Gazlaştırılmış tesislerin hava ortamı üzerine yapılan bir araştırma, iç mekan havasındaki gazın bir saat boyunca yanması sırasında madde konsantrasyonunun (mg/m3) olduğunu gösterdi: karbon monoksit - ortalama 15, formaldehit - 0,037, nitrojen oksit - 0,62, nitrojen dioksit - 0,44, benzen - 0,07. Gazın yanması sırasında odadaki hava sıcaklığı 3-6 °C arttı, nem ise %10-15 arttı. Üstelik sadece mutfakta değil, apartmanın yaşam alanlarında da yüksek konsantrasyonlarda kimyasal bileşikler gözlemlendi. Gazlı cihazlar kapatıldıktan sonra havadaki karbon monoksit ve diğer kimyasalların içeriği azaldı, ancak orijinal değerler bazen 1.5-2.5 saat sonra bile geri gelmiyordu.

Yanma ürünlerinin etkisinin incelenmesi evsel gaz Bir kişinin dış solunumunda, solunum sistemi üzerindeki yükte bir artış ve merkezi sinir sisteminin fonksiyonel durumunda bir değişiklik olduğu ortaya çıktı.

İç mekan hava kirliliğinin en yaygın kaynaklarından biri sigara içmek. Tütün dumanıyla kirlenen havanın spektrometrik analizi 186 kimyasal bileşiği ortaya çıkardı. Yeterince havalandırılmayan alanlarda sigara ürünlerinden kaynaklanan hava kirliliği %60-90'a ulaşabilmektedir.

Tütün dumanı bileşenlerinin sigara içmeyenler (pasif sigara içimi) üzerindeki etkileri incelendiğinde, denekler göz mukozasında tahriş, kandaki karboksihemoglobin içeriğinde artış, kalp atış hızında artış ve kalp hızında artış gözlemlediler. tansiyon. Böylece, kirliliğin ana kaynakları Odanın hava ortamı dört gruba ayrılabilir:

Farklı bina türlerinde iç kirlilik kaynaklarının önemi farklılık gösterir. İdari binalarda, toplam kirlilik seviyesi, binaların polimer malzemelerle doygunluğuyla en yakından ilişkilidir (R = 0,75); kapalı spor tesislerinde, kimyasal kirlilik seviyesi, buradaki insan sayısıyla en yakından ilişkilidir (R = 0,75) ). Konut binaları için, kimyasal kirlilik seviyesi ile binaların polimer malzemelerle doygunluğu ve binadaki insan sayısı arasındaki ilişkinin yakınlığı yaklaşık olarak aynıdır.

Kimyasal kirlilik Belirli koşullar altında konut ve kamu binalarının hava ortamı (kötü havalandırma, binaların polimer malzemelerle aşırı doygunluğu, büyük insan kalabalığı vb.) etkileyecek bir düzeye ulaşabilir. Negatif etki Açık genel durum insan vücudu.

İÇİNDE son yıllar Dünya Sağlık Örgütü'ne göre, hasta bina sendromu olarak adlandırılan duruma ilişkin raporların sayısı önemli ölçüde arttı. Bu tür binalarda yaşayan veya çalışan insanların sağlık durumlarının bozulmasına ilişkin açıklanan belirtiler çok çeşitlidir, ancak aynı zamanda bir takım belirtilere de sahiptirler. ortak özellikler yani: baş ağrıları, zihinsel yorgunluk, hava yoluyla bulaşan enfeksiyonların ve soğuk algınlığının sıklığında artış, göz, burun, boğaz mukozasında tahriş, mukoza ve ciltte kuruluk hissi, mide bulantısı, baş dönmesi.

Birinci kategori - geçici olarak "hasta" binalar- Bu semptomların tezahürünün yoğunluğunun zamanla zayıfladığı ve çoğu durumda yaklaşık altı ay sonra tamamen ortadan kaybolduğu yeni inşa edilmiş veya yakın zamanda yeniden inşa edilmiş binaları içerir. Semptomların şiddetindeki azalma, yapı malzemeleri, boyalar vb. içindeki uçucu bileşenlerin emisyon düzenlerinden kaynaklanabilir.

İkinci kategorideki binalarda - sürekli "hasta" Açıklanan semptomlar uzun yıllardan beri gözlemlenmektedir ve büyük ölçekli sağlık önlemleri bile etkili olmayabilir. Bu duruma ilişkin bir açıklama bulmak, kural olarak, havanın bileşiminin kapsamlı bir şekilde incelenmesine rağmen zordur. havalandırma sistemi ve bina tasarım özellikleri.

İç hava ortamının durumu ile halk sağlığı durumu arasında doğrudan bir ilişki tespit etmenin her zaman mümkün olmadığı unutulmamalıdır.

Ancak konut ve kamu binalarında optimum hava ortamının sağlanması önemli bir hijyen ve mühendislik sorunudur. Bu sorunun çözümünde önde gelen bağlantı, gerekli hava parametrelerini sağlayan odaların hava değişimidir. Konut ve kamu binalarında iklimlendirme sistemleri tasarlanırken gerekli oran hava beslemesi, insan ısısını ve nemini, solunan karbondioksiti asimile etmek için yeterli bir hacimde hesaplanır ve sigara içilmesi amaçlanan odalarda tütün dumanının giderilmesi ihtiyacı da dikkate alınır.

Besleme havası miktarını ve miktarını düzenlemenin yanı sıra kimyasal bileşim bilinen değer Kapalı bir alanda hava konforunu sağlamak için hava ortamının elektriksel özelliğine sahiptir. İkincisi, tesisin iyon rejimi, yani pozitif ve negatif hava iyonizasyon seviyesi tarafından belirlenir. Olumsuz etki Havanın hem yetersiz hem de aşırı iyonlaşmasından vücut etkilenir.

Havanın ml'si başına 1000-2000 civarında negatif hava iyonu içeriğine sahip bölgelerde yaşamanın, nüfusun sağlığı üzerinde olumlu bir etkisi vardır.

Odalarda insanların bulunması, hafif hava iyonlarının içeriğinin azalmasına neden olur. Bu durumda havanın iyonizasyonu daha yoğun değişir, odada ne kadar çok insan varsa ve alanı o kadar küçük olur.

Işık iyonlarının sayısındaki azalma, havanın tazeleyici özelliklerinin kaybıyla ilişkilidir, fizyolojik ve kimyasal aktivitesinin düşük olması, insan vücudunu olumsuz yönde etkiler ve havasızlık ve “oksijen eksikliği” şikayetlerine neden olur. Bu nedenle, doğal olarak hijyenik düzenlemeye sahip olması gereken iç mekan havasının deiyonizasyon ve yapay iyonizasyon işlemleri özellikle ilgi çekicidir.

Koşullarda yeterli hava beslemesi olmadan iç mekan havasının yapay iyonizasyonunun vurgulanması gerekir. yüksek nem ve havanın tozlu olması ağır iyonların sayısında kaçınılmaz bir artışa yol açmaktadır. Ek olarak, tozlu havanın iyonlaşması durumunda, solunum yolundaki toz tutma yüzdesi keskin bir şekilde artar (elektrik yüklerini taşıyan toz, insan solunum yolunda nötr tozdan çok daha büyük miktarlarda tutulur).

Sonuç olarak, yapay hava iyonizasyonu, iç mekan havasının sağlığını iyileştirmek için evrensel bir çare değildir. Yapay iyonizasyon, hava ortamının tüm hijyenik parametrelerini iyileştirmeden yalnızca insanın yaşam koşullarını iyileştirmez, tam tersine olumsuz bir etkiye sahip olabilir.

Işık iyonlarının optimal toplam konsantrasyonu 3 x 10 düzeyindedir ve gereken minimum miktar 1 cm3'te 5 x 10'dur. Bu öneriler mevcut önerilerin temelini oluşturdu. Rusya Federasyonu endüstriyel ve kamusal tesislerde izin verilen hava iyonizasyon seviyelerinin sıhhi ve hijyenik standartları (Tablo 6.1).

Gaz halindeki yakıtın yanması aşağıdaki fiziksel ve kimyasal süreçler: Yanıcı gazın hava ile karıştırılması, karışımın ısıtılması, yanıcı bileşenlerin termal ayrışması, tutuşturulması ve yanıcı elementlerin havadaki oksijenle kimyasal birleşimi.

Bir gaz-hava karışımının stabil yanması, gerekli miktarlarda yanıcı gaz ve havanın yanma cephesine sürekli olarak beslenmesi, bunların iyice karıştırılması ve ateşleme veya kendiliğinden tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılması ile mümkündür (Tablo 5).

Gaz-hava karışımının ateşlenmesi gerçekleştirilebilir:

• gaz-hava karışımının tüm hacminin kendiliğinden tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılması. Bu yöntem, gaz-hava karışımının hızlı sıkıştırma yoluyla belirli bir basınca kadar ısıtıldığı içten yanmalı motorlarda kullanılır;
• harici ateşleme kaynaklarının kullanımı (ateşleyiciler vb.). Bu durumda hepsi değil gaz-hava karışımı, ama bir kısmı. Bu method gazlı cihazların brülörlerinde gazları yakarken kullanılır;
• Yanma işlemi sırasında mevcut torç sürekli olarak kullanılır.

Gaz halindeki yakıtın yanma reaksiyonunu başlatmak için, moleküler bağların kırılması ve yenilerinin oluşturulması için belirli bir miktarda enerji harcanması gerekir.

Yanmanın kimyasal formülü gaz yakıt ortaya çıkması ve kaybolmasıyla ilişkili tüm reaksiyon mekanizmasını gösterir büyük miktar serbest atomlar, radikaller ve diğer aktif parçacıklar karmaşıktır. Bu nedenle basitleştirme amacıyla gaz yanma reaksiyonlarının başlangıç ​​ve son durumlarını ifade eden denklemler kullanılır.

Hidrokarbon gazları C mH n olarak gösterilirse, denklem Kimyasal reaksiyon bu gazların oksijen içinde yanması şu şekli alacaktır:

C mHn + (m + n/4)O2 = mCO2 + (n/2)H2O,

burada m, hidrokarbon gazındaki karbon atomlarının sayısıdır; n, gazdaki hidrojen atomlarının sayısıdır; (m + n/4) - gazın tamamen yanması için gereken oksijen miktarı.

Formüle uygun olarak gaz yanma denklemleri türetilir:

• metan CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
• etan C 2 H 6 + 3,5O 2 = 2CO 2 + ZH 2 O
• bütan C 4 H 10 + 6,5 O 2 = 4 CO 2 + 5 H 2 0
• propan C3H8 + 5O3 = ZCO2 + 4H20.

Pratik gaz yanma koşullarında, oksijen saf biçimde alınmaz, ancak havanın bir parçasıdır. Hava hacimce %79 nitrojen ve %21 oksijenden oluştuğundan, her hacim oksijen için 100: 21 = 4,76 hacim hava veya 79: 21 = 3,76 hacim nitrojen gerekir. Daha sonra metanın havadaki yanma reaksiyonu şu şekilde yazılabilir:

CH4 + 2O2 + 2 * 3,76N2 = C02 + 2H20 + 7,52N2.

Denklemden, 1 m3 metanın yanması için 1 m3 oksijen ve 7,52 m3 nitrojenin veya 2 + 7,52 = 9,52 m3 havanın gerekli olduğu açıktır.

1 m3 metanın yanması sonucunda 1 m3 karbondioksit, 2 m3 su buharı ve 7,52 m3 nitrojen elde edilir. Aşağıdaki tablo en yaygın yanıcı gazlara ilişkin bu verileri göstermektedir.

Bir gaz-hava karışımının yanma işlemi için, gaz-hava karışımındaki gaz ve hava miktarının belirli sınırlar içerisinde olması gerekmektedir. Bu sınırlara yanıcılık sınırları veya patlama sınırları denir. Alt ve üst yanıcılık limitleri vardır. Bir gaz-hava karışımındaki, tutuşmanın meydana geldiği hacim yüzdesi olarak ifade edilen minimum gaz içeriğine alt yanıcılık sınırı denir. Bir gaz-hava karışımındaki, ilave ısı sağlanmadan karışımın tutuşmadığı maksimum gaz içeriğine üst yanıcılık sınırı denir.

Belirli gazları yakarken oksijen ve hava miktarı

Gaz-hava karışımı daha az gaz içeriyorsa alt sınır yanıcılık, yanmaz. Gaz-hava karışımında yeterli hava yoksa yanma tam olarak gerçekleşmez.

Gazlardaki inert yabancı maddelerin patlama limitleri üzerinde büyük etkisi vardır. Gazdaki balast içeriğinin (N 2 ve CO 2) arttırılması yanıcılık sınırlarını daraltır ve balast içeriği belirli sınırların üzerine çıktığında gaz-hava karışımı herhangi bir gaz-hava oranında tutuşmaz (aşağıdaki tablo).

Gaz-hava karışımının patlayıcı özelliğinin sona erdiği 1 hacim yanıcı gaz başına inert gaz hacmi sayısı

Gazın tamamen yanması için gereken en küçük hava miktarına teorik hava akışı adı verilir ve Lt olarak gösterilir, yani gaz yakıtın alt kalorifik değeri 33520 kJ/m ise 3 o zaman teorik olarak Gerekli miktar yanma havası 1 m 3 gaz

LT= (33.520/4190)/1,1 = 8,8 m3.

Ancak gerçek hava akışı her zaman teorik olanı aşar. Bu, teorik hava akış hızlarında gazın tamamen yanmasını sağlamanın çok zor olmasıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle herhangi gaz tesisatı Gaz yakmak için bir miktar fazla hava ile çalışır.

Yani pratik hava akışı

Ln = αL T,

Nerede Ln- pratik hava akışı; α - aşırı hava katsayısı; LT- teorik hava akışı.

Aşırı hava katsayısı her zaman birden büyüktür. İçin doğal gaz o telafi ediyor α = 1,05 - 1,2. Katsayı α gerçek hava akışının birim olarak alınan teorik hava akışını kaç kez aştığını gösterir. Eğer α = 1 ise gaz-hava karışımına denir stokiyometrik.

Şu tarihte: α = 1,2 Gazın yanması %20 fazla hava ile gerçekleştirilir. Kural olarak, fazla havanın azalmasıyla baca gazlarından ısı kayıpları azaldığından, gazların yanması minimum a değeriyle gerçekleşmelidir. Yanmaya katılan hava birincil ve ikincildir. Öncelik brülöre giren havanın gaza karışması denir; ikincil- yanma bölgesine giren hava, gazla karıştırılmadan, ayrı ayrı.

Kokulandırma

Yanıcı gazların kokusu yoktur. Havadaki varlıklarını zamanında belirlemek, sızıntı noktalarını hızlı ve doğru bir şekilde tespit etmek için gaz kokulandırılır (koku verir). Kokulandırma için etil merkaptan (C2H5SH) kullanılır. Kokulandırma oranı 1000 m3 gaz başına 16 g etil merkaptan, 1000 m3 gaz başına 8 g etil merkaptan kükürttür. Kokulandırma gaz dağıtım istasyonlarında (GDS) yapılmaktadır. Havada %1 oranında doğalgaz varsa kokusunu almalısınız.

İç mekandaki gazın %20'si boğulmaya neden oluyor

%5-15 patlama

%0,15 karbon monoksit CO- zehirlenme; %0,5 CO = 30 dk. nefes almak ölümcüldür; %1 karbon monoksit öldürücüdür.

Metan ve diğer hidrokarbon gazları zehirli değildir ancak bunların solunması baş dönmesine neden olur ve havadaki yüksek seviyeler oksijen eksikliği nedeniyle boğulmaya neden olur.

Yakıtın tam ve eksik yanması:

1m³ gazı yakmak için 10m³ havaya ihtiyacınız vardır.

Doğal gazın yanması, yakıtın kimyasal enerjisini ısıya dönüştüren bir reaksiyondur.

Yanma tam veya eksik olabilir. Tam yanma Yeterli oksijen bulunduğunda meydana gelir.

Gaz tamamen yandığında CO2 oluşur ( karbon dioksit), H20

(su). Gaz tam yanmadığında ısı kaybı meydana gelir. Oksijen eksikliği O2 oksitleyici madde.

Eksik yanma ürünleri CO - karbonmonoksit, zehirli etki, C karbon, kurum.

Eksik yanma, gazın hava ile yetersiz bir karışımıdır, yanma reaksiyonu tamamlanmadan alevin aşırı soğumasıdır.

Doğal gazın ana bileşenlerinin yanma reaksiyonu:

1:10 metan CH4 + 20 2 = CO2 + 2H2O = karbondioksit + su

CH4 + 1.5O2 = 2H2O + CO - karbon monoksit gazının eksik yanması

Doğal gazın diğer yakıt türlerine göre avantajları ve dezavantajları.

Avantajları:

Gaz üretiminin maliyeti kömür ve petrolden önemli ölçüde daha düşüktür;

Yüksek kalorifik değer;

Tam yanma ve daha kolay koşullar sağlanır servis personeli;

Doğal gazlarda karbon monoksit ve hidrojen sülfürün bulunmaması, gaz sızıntılarından kaynaklanan zehirlenmeleri önler;

Gaz yakarken, fırında minimum hava kalıntısı olması gerekir ve mekanik art yanma nedeniyle herhangi bir maliyet oluşmaz;

Gaz yakıt yakarken daha hassas sıcaklık kontrolü sağlanır;

Gaz yakarken, brülörler fırın içinde erişilebilir bir yere yerleştirilebilir, bu da daha iyi ısı transferi sağlar ve daha iyi ısı transferi sağlar. sıcaklık rejimi;

Belirli bir yerde ısınmak için alevin şeklini değiştirme yeteneği.

Kusurlar:

Patlama ve yangın tehlikesi;

Gazın yanma işlemi yalnızca oksijenin yeri değiştirildiğinde mümkündür;

Kendiliğinden yanma sırasında patlama etkisi;

Gaz ve hava karışımının patlaması olasılığı.

Genel bilgi. İnsanlar için güçlü bir hassaslaştırıcı faktör olan bir diğer önemli iç kirlilik kaynağı da doğal gaz ve yanma ürünleridir. Gaz onlarca parçadan oluşan çok bileşenli bir sistemdir. çeşitli bağlantılarözel olarak eklenenler dahil (Tablo.

Doğal gaz yakan cihazların (gaz sobaları ve kombiler) kullanımının insan sağlığına olumsuz etkisi olduğuna dair doğrudan kanıtlar bulunmaktadır. Ayrıca çevresel faktörlere karşı duyarlılığı artan bireyler, doğal gazın bileşenlerine ve yanma ürünlerine yetersiz tepki göstermektedir.

Evdeki doğal gaz birçok farklı kirleticinin kaynağıdır. Bunlar arasında doğrudan gazda bulunan bileşikler (koku maddeleri, gaz halindeki hidrokarbonlar, toksik organometalik kompleksler ve radyoaktif gaz radon), eksik yanma ürünleri (karbon monoksit, nitrojen dioksit, aerosol haline getirilmiş organik parçacıklar, polisiklik aromatik hidrokarbonlar ve az miktarda uçucu organik bileşikler) bulunur. ). Tüm listelenen bileşenler insan vücudunu hem tek başına hem de birbirleriyle kombinasyon halinde etkileyebilir (sinerji etkisi).

Tablo 12.3

Gaz halindeki yakıtın bileşimi

Koku vericiler. Koku vericiler kükürt içeren organik aromatik bileşiklerdir (merkaptanlar, tiyoeterler ve tiyo-aromatik bileşikler). Sızıntıları tespit etmek için doğal gaza eklenir. Bu bileşikler çoğu kişi için toksik olarak kabul edilmeyen çok küçük, eşik altı konsantrasyonlarda mevcut olmasına rağmen, kokuları sağlıklı bireylerde mide bulantısına ve baş ağrısına neden olabilir.

Klinik deneyim ve epidemiyolojik veriler, kimyasal açıdan hassas kişilerin, eşik altı konsantrasyonlarda bile mevcut olan kimyasal bileşiklere uygun olmayan tepkiler verdiğini göstermektedir. Astımı olan kişiler genellikle kokuyu astım ataklarının tetikleyicisi (tetikleyicisi) olarak tanımlarlar.

Koku vericiler arasında örneğin metantiol yer alır. Methanetiol, aynı zamanda metil merkaptan (merkaptometan, tiyometil alkol) olarak da bilinir, doğal gaza aromatik katkı maddesi olarak yaygın olarak kullanılan gaz halinde bir bileşiktir. Hoş olmayan kokuçoğu insan tarafından 140 ppm'de 1 kısım konsantrasyonda deneyimlenir, ancak bu bileşik, oldukça hassas kişiler tarafından önemli ölçüde daha düşük konsantrasyonlarda tespit edilebilir.

Hayvanlar üzerinde yapılan toksikolojik çalışmalar, %0,16 metanetiyol, %3,3 etantiyol veya %9,6 dimetil sülfürün, bu bileşiklere 15 dakika boyunca maruz bırakılan sıçanların %50'sinde komaya neden olabildiğini göstermiştir.

Doğal gaza aromatik katkı maddesi olarak da kullanılan bir diğer merkaptan ise 2-tiyoetanol, etil merkaptan olarak da bilinen merkaptoetanoldür (C2H6OS). Gözleri ve cildi güçlü şekilde tahriş eder, ciltte toksik etkilere neden olabilir. Yanıcıdır ve ısıtıldığında son derece zehirli SOx buharları oluşturacak şekilde ayrışır.

İç mekan hava kirleticileri olan merkaptanlar kükürt içerir ve elementel cıvayı yakalayabilmektedir. Yüksek konsantrasyonlarda merkaptanlar, periferik dolaşımın bozulmasına ve kalp atış hızının artmasına neden olabilir ve bilinç kaybını, siyanoz gelişimini ve hatta ölümü tetikleyebilir.

Aerosoller. Doğal gazın yanması, kanserojen aromatik hidrokarbonların yanı sıra bazı uçucu organik bileşikler de dahil olmak üzere küçük organik parçacıklar (aerosoller) üretir. DOS, diğer bileşenlerle birlikte "hasta bina" sendromunun yanı sıra çoklu kimyasal duyarlılığı (MCS) tetikleyebilen duyarlılaştırıcı ajanlardan şüphelenilmektedir.

DOS ayrıca gaz yanması sırasında küçük miktarlarda oluşan formaldehiti de içerir. Hassas kişilerin yaşadığı bir evde gazlı cihazların kullanılması, bu tahriş edici maddelere maruz kalmayı artırır, ardından hastalık semptomlarını artırır ve ayrıca duyarlılığın daha da artmasına neden olur.

Doğal gazın yanması sırasında oluşan aerosoller, havada bulunan çeşitli kimyasal bileşikler için adsorpsiyon bölgeleri haline gelebilir. Bu nedenle, hava kirleticileri mikro hacimlerde yoğunlaşabilir ve özellikle metaller reaksiyon katalizörü olarak görev yaptığında birbirleriyle reaksiyona girebilir. Parçacık ne kadar küçük olursa, bu prosesin konsantrasyon aktivitesi de o kadar yüksek olur.

Ayrıca doğal gazın yanması sırasında oluşan su buharı, pulmoner alveollere aktarılan aerosol parçacıkları ve kirleticiler için bir taşıma bağlantısıdır.

Doğal gazın yanması aynı zamanda polisiklik aromatik hidrokarbonlar içeren aerosoller de üretir. Solunum sistemi üzerinde olumsuz etkileri vardır ve kanserojen oldukları bilinmektedir. Ayrıca hidrokarbonlar duyarlı kişilerde kronik zehirlenmeye yol açabilir.

Doğal gazın yanması sırasında benzen, toluen, etilbenzen ve ksilen oluşumu da insan sağlığı açısından sakıncalıdır. Benzenin eşik düzeylerin çok altındaki dozlarda kanserojen olduğu bilinmektedir. Benzene maruz kalma, özellikle lösemi olmak üzere kanser riskinin artmasıyla ilişkilidir. Benzenin hassaslaştırıcı etkileri bilinmemektedir.

Organometalik bileşikler. Doğal gazın bazı bileşenleri kurşun, bakır, cıva, gümüş ve arsenik gibi yüksek konsantrasyonlarda toksik ağır metaller içerebilir. Büyük olasılıkla bu metaller doğal gazda trimetilarsenit (CH3)3As gibi organometalik kompleksler formunda bulunur. Bu toksik metallerin organik matriks ile ilişkisi onları yağda çözünür hale getirir. Bu, yüksek düzeyde emilime ve insan yağ dokusunda biyolojik birikme eğilimine yol açar. Tetrametilplumbit (CH3)4Pb ve dimetilcıva (CH3)2Hg'nin yüksek toksisitesi, bu metallerin metillenmiş bileşikleri metallerin kendisinden daha toksik olduğundan insan sağlığı üzerinde bir etkiye işaret etmektedir. Bu bileşikler, kadınlarda emzirme döneminde özel bir tehlike oluşturur, çünkü bu durumda lipitler vücudun yağ depolarından göç eder.

Dimetilcıva (CH3)2Hg, yüksek lipofilitesi nedeniyle özellikle tehlikeli bir organometalik bileşiktir. Metilcıva, solunum yoluyla ve ayrıca deri yoluyla vücuda girebilir. Bu bileşiğin gastrointestinal sistemdeki emilimi neredeyse% 100'dür. Cıva belirgin bir nörotoksik etkiye ve insanın üreme fonksiyonunu etkileme yeteneğine sahiptir. Toksikoloji, canlı organizmalar için güvenli cıva seviyelerine ilişkin veriye sahip değildir.

Organik arsenik bileşikleri de çok toksiktir, özellikle metabolik olarak yok edildiklerinde (metabolik aktivasyon), yüksek derecede toksik inorganik formların oluşmasına neden olurlar.

Doğal gaz yanma ürünleri. Azot dioksit pulmoner sistem üzerinde etkili olabilir, bu da gelişimi kolaylaştırır alerjik reaksiyonlar diğer maddelere karşı duyarlılık, akciğer fonksiyonunu azaltır bulaşıcı hastalıklar akciğerler güçlendirir bronşiyal astım ve diğer solunum yolu hastalıkları. Bu özellikle çocuklarda belirgindir.

Doğal gazın yakılmasıyla üretilen NO2'nin aşağıdakileri tetikleyebileceğine dair kanıtlar vardır:

• pulmoner sistemin iltihaplanması ve akciğerlerin hayati fonksiyonlarının azalması;
• Hırıltılı solunum, nefes darlığı ve atakları içeren astım benzeri semptomların görülme riski artar. Bu özellikle gaz sobasında yemek pişiren kadınlarda ve çocuklarda yaygındır;
• karşı direncin azalması bakteriyel hastalıklar akciğer savunmasının immünolojik mekanizmalarındaki azalmaya bağlı olarak akciğerler;
• insanların ve hayvanların bağışıklık sistemi üzerinde genel olarak olumsuz etkilere neden olan;
• diğer bileşenlere karşı alerjik reaksiyonların gelişimi üzerinde bir adjuvan olarak etki;
• olumsuz alerjenlere karşı artan hassasiyet ve artan alerjik yanıt.

Doğal gaz yanma ürünleri, çevreyi kirleten oldukça yüksek konsantrasyonda hidrojen sülfür (H2S) içerir. 50.ppm'nin altındaki konsantrasyonlarda zehirlidir ve %0.1-0.2'lik konsantrasyonlarda kısa süreli maruziyette bile öldürücüdür. Vücudun bu bileşiği detoksifiye edecek bir mekanizması olduğundan, hidrojen sülfürün toksisitesi, maruz kalma süresinden çok maruz kalma konsantrasyonuyla ilişkilidir.

Her ne kadar hidrojen sülfür güçlü koku sürekli düşük konsantrasyona maruz kalması koku duyusunun kaybına neden olur. Bu durum, farkında olmadan bu gazın tehlikeli seviyelerine maruz kalan kişilerde toksik etkilerin oluşmasını mümkün kılar. Konut binalarının havasındaki küçük konsantrasyonlar gözlerin ve nazofarenksin tahriş olmasına neden olur. Orta seviyeler neden olur baş ağrısı baş dönmesinin yanı sıra öksürük ve nefes almada zorluk. Yüksek seviyelerölümle sonuçlanan şoka, kasılmalara ve komaya yol açar. Akut hidrojen sülfit toksisitesinden kurtulanlar, hafıza kaybı, titreme, dengesizlik ve bazen daha ciddi beyin hasarı gibi nörolojik fonksiyon bozuklukları yaşarlar.

Nispeten yüksek hidrojen sülfür konsantrasyonlarının akut toksisitesi iyi bilinmektedir, ancak ne yazık ki bu bileşene kronik DÜŞÜK DOZ maruziyeti hakkında çok az bilgi mevcuttur.

Radon. Radon (222Rn) aynı zamanda doğal gazda da bulunur ve boru hatları aracılığıyla kirlilik kaynağı haline gelen gaz sobalarına taşınabilir. Radon bozunarak kurşuna dönüştüğü için (210Pb'nin yarı ömrü 3,8 gündür), etrafı kaplayan ince bir radyoaktif kurşun tabakası (ortalama 0,01 cm kalınlığında) oluşturur. iç yüzeyler borular ve ekipmanlar. Bir radyoaktif kurşun tabakasının oluşumu, radyoaktivitenin arka plan değerini dakikada birkaç bin bozunma kadar artırır (100 cm2'lik bir alan üzerinde). Çıkarılması çok zordur ve boruların değiştirilmesini gerektirir.

Sadece gaz ekipmanlarının kapatılmasının toksik etkileri ortadan kaldırmak ve kimyasal açıdan hassas hastaları rahatlatmak için yeterli olmadığı unutulmamalıdır. Gaz ekipmanlarıçalışmayanlar bile tesisten tamamen çıkarılmalıdır. gaz sobası Yıllar süren kullanım sonucunda emdiği aromatik bileşikleri salmaya devam ediyor.

Doğal gazın kümülatif etkileri, aromatik bileşiklerin ve yanma ürünlerinin insan sağlığı üzerindeki etkisi tam olarak bilinmemektedir. Birden fazla bileşiğin etkilerinin çoğalabileceği ve birden fazla kirletici maddeye maruz kalmanın verdiği tepkinin, bireysel etkilerin toplamından daha büyük olabileceği varsayılmaktadır.

Özetle doğalgazın insan ve hayvan sağlığı açısından endişe yaratan özellikleri şunlardır:

• yanıcı ve patlayıcı nitelikte;
• asfiksiyel özellikler;
• yanma ürünleri nedeniyle iç mekan havasının kirlenmesi;
• radyoaktif elementlerin varlığı (radon);
• yanma ürünlerinde yüksek derecede toksik bileşiklerin içeriği;
• eser miktarda toksik metalin varlığı;
• doğal gaza eklenen zehirli aromatik bileşikler (özellikle birden fazla kimyasal hassasiyeti olan kişiler için);
• Gaz bileşenlerinin hassaslaşma yeteneği.