گاز از تولید تا مصرف و طبقه بندی خطر

گاز از تولید تا مصرف و طبقه بندی خطر

فرمت: Pdf   تعداد صفحات: 10

هدف کلی:

• آشنایی فراگیران با نحوه ی تولید و مصرف گاز طبیعی

هدف اختصاصی:

• پس از مطالعه ی مطالب این فصل از فراگیران انتظار می رود
• بتوانند نحوه ی استخراج و پالایش گاز را بیان کنند.
• بتوانند علت وجود ایستگاه های تقویت فشار گاز را توضیح دهند.
• بتوانند مفاهیم حدود اشتعال پذیری را بیان کنند.
• درباره ی طبقه بندی خطر و کنترل خطر توضیح بدهند.

مقدمه

مردمان باستان گاز طبیعی را که روشنی بخش آتش های جاویدان بوده است از دیر باز می شناخته اند، لیکن استفاده از آن به عنوان سوختی مطبوع و فراگیر از اوایل قرن بیستم شروع شد. این روند طی چند دهه اخیر گسترش خیره کننده ای داشت به طوری که امروزه گاز طبیعی در بخش عمده ای از کره زمین به یک منبع انرژی بسیار مهم و حیاتی مبدل شده است.

گاز طبیعی عمدتاً از متان (CH₄) یعنی ساده ترین نوع هیدروکربن تشکیل شده است که گازی است بی رنگ، بی بو با شعله ای کم رنگ که تمیزترین نوع سوخت فسیلی است. ارزش حرارتی گاز طبیعی حدود ۸۶۰۰ کیلوکالری به ازای هر متر مکعب استاندارد می باشد. گاز طبیعی همچون نفت خام میلیونها سال قبل در اثر تجزیه و فاسد شدن گیاهان و حیواناتی که اجسادشان در قسمت های زیرین دریاها و اقیانوس های قدیمی و زیر لایه های رسوبی و سنگها مانده بود به وجود آمده، بنابر این منابع گاز یا نفت عموماً در اعماق زمین و در لا به لای سنگهای متخلخل وجود دارد.

پس از شناسایی مخازن گاز عملیات حفاری انجام می گردد و گاز استحصال شده از ذخایر زیر زمینی در خشکی و یا دریا توسط لوله های قطور به واحدهای جمع آوری هدایت و راهی پالایشگاه می شود، در پالایشگاه ناخالصی های گاز مانند دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن و … توسط فرایند بهسازی نم زدایی و شیرین سازی از آن جدا می شود. گاز طبیعی پس از پالایش توسط هزاران کیلومتر خطوط لوله راهی نیروگاه ها، صنایع، منازل و سایر مراکز مصرف می گردد. با جریان یافتن گاز در خط لوله اصطکاک و گرفتن انشعاب های مختلف کاهش میزان فشار و جریان آن می گردند بدین منظور واحدهای تقویت فشار در فواصل ۸۰ تا ۱۶۰ کیلومتری یکدیگر ایجاد شده که با چند هزار کیلووات قدرت فشار گاز را افزایش می دهند. برای جلوگیری از نشت احتمالی گاز، خطوط لوله باید پیوسته مورد مراقبت بازرسی و عملیات تعمیر و نگهداری قرار گیرد گاز طبیعی با فشار زیادی که لازمه خطوط انتقال است به ایستگاه های شهری تحویل داده می شوند ولی سیستم توزیع شهری فشار بسیار کمتری را طلب می نماید که این امر در ایستگاه تقلیل فشار انجام می پذیرد.

در ایستگاه های C.G.S گاز ابتدا در داخل هیتر گرم شده و سپس طی مراحل مختلف فشار آن شکسته شده و تقلیل می یابد فشار ورودی به ایستگاه C.G.S حدوداً بین ۴۰۰ الی ۱۰۵۰ پوند و فشار خروجی از ایستگاه حدود ۲۵۰ پوند میباشد. گاز خروجی از ایستگاه CGS توسط خطوط تغذیه به ایستگاه های TBS هدایت شده و طی مراحل مختلف فشار آن شکسته و تقلیل می یابد. فشار ورودی به ایستگاه TBS ۲۵۰ پوند و فشار خروجی از ایستگاه ۶۰ پوند می باشد. گاز با فشار ۶۰ پوند توسط شبکه های شهری به درب منازل و مکانهای مصرف هدایت شده و با توجه به نیاز توسط رگلاتورهای نصب شده بر روی علمک ها فشار گاز برای منازل حدود ۱/۴ پوند بر اینچ مربع تقلیل می یابد.

شکل ۱- ایستگاه دروازه شهر C.G.S

۲- نمایش شماتیک اجزاء واحد و مسیر کلی فرآیند:

در این بخش مسیر کلی فرآیند گازرسانی از مرحله پالایش تا مصرف به صورت شماتیک نشان داده می شود.

ایستگاه های تقویت فشار

گاز طبیعی برای رسیدن به مقصد می بایستی مسافت زیادی را از پالایشگاه ها تا مبادی مصرف طی نماید از سویی اصطکاک و گرفتن انشعاب برای مصارف صنعتی و یا شهرهای در مسیر باعث افت فشار در خطوط انتقال خواهد شد به منظور اینکه گاز با فشار مورد نظر به محل های مصرف برسد ایستگاه های تقویت فشار در فواصل حدود ۱۶۰ تا ۱۸۰ کیلومتر از یکدیگر بر روی خط مذکور تعبیه شده اند کار این ایستگاهها تقویت فشار گاز می باشد. فشار گاز طبیعی در مسیر انتقال تقویت می شود تا هزینه و اندازه لوله مورد نیاز برای حمل آن به حداقل ممکن کاهش یابد با جریان یافتن گاز در خط لوله اصطکاک سبب کاهش نرخ فشار و جریان آن می گردد لذا با استفاده از واحدهای تقویت فشار نصب شده در فواصل معین فشار گاز در مسیر خط لوله تقویت شود و فشار مسیر خط لوله نصب شده تأمین و حفظ می گردد.

به منظور دستیابی به اهداف فوق فشار خط انتقال گاز را باید بین ۱۰۰۰-۷۰۰ پوند بر اینچ مربع ثابت نگه دارند به این منظور در محل هایی که فشار گاز به حدود ۵۲۰ پوند بر اینچ مربع می رسد توسط کمپرسورهایی بزرگ فشار آن را تا حدود ۱۰۰۰ پوند بر اینچ مربع بالا می برند.

بالا نگه داشتن فشار گاز در این حد سبب

الف) کم شدن قطر لوله و نهایتا کاهش هزینه انتقال شده و در ضمن باعث ذخیره سازی گاز در موارد اضطراری می شود.

ب) از رسیدن گاز به نقطه شبنم جلوگیری می کند زیرا رسیدن گاز به نقطه شبنم علاوه بر ایجاد خوردگی شدید در سیستم باعث اختلال در سیستم های کنترل فشار گاز می گردد. حدود قابل اشتعال گاز طبیعی فقط در محدوده خاصی از نسبت های اختلاط با هوا قادر به تشکیل مخلوط قابل انفجار یا سوختن می باشد پس میتوان گفت حداقل و حداکثر غلظت بخار یا گاز قابل اشتعال در هوا را حدود قابل اشتعال و انفجار گویند.

محدوده بین این دو حد را برای هر نوع سوخت محدوده قابلیت اشتعال می نامند.

•  حد پایین این محدوده را (Lower explosive limit) یا حد پایین انفجار می گویند.
• حد بالای این محدوده را (Higher explosive limit) یا حد بالای انفجار می گویند.

در گاز طبیعی حد پایین ۵ درصد حجمی و حد بالای اشتعال ۱۵ درصد حجمی می باشد.

بهترین حالت یا به عبارتی خطرناک ترین حالت برای اشتعال یا انفجار گاز طبیعی بین ۱۰ الی ۱۱ درصد حجمی می باشد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ ایمنی گاز دی اکسید کربن و متان

⇐ ایمنی گاز منو اکسید کربن (CO)

⇐ ایمنی گاز نیتروژن (N2)

⇐ ایمنی گاز سولفید هیدروژن (H2S)