المدينة والغاز الطبيعي

الميثان والبيوتان والبروبان وغاز البترول المسال – الخطر المتفجر

المدينة والغاز الطبيعي، ما هو هذا بالضبط؟

لنبدأ بغاز المدن، الذي لم يعد موجودًا. كان يُنتج من تحويل الفحم إلى غاز، وكان يحتوي على نسبة عالية نسبيًا من أول أكسيد الكربون السام. استمر وجود غاز المدن حتى أواخر سبعينيات القرن الماضي تقريبًا، وفي برلين الغربية حتى منتصف تسعينياته. ثم حُوِّل تدريجيًا إلى غاز طبيعي، وهو غاز أقل سمية. تطلب هذا تعديل محطات الاحتراق، ما تطلب أختامًا وصمامات مختلفة. مع ذلك، لا يزال مصطلح "غاز المدن" مألوفًا لدى العامة، ولذلك لا نزال نشير إلى مستشعر الغازات القابلة للاحتراق لدينا باسم مستشعر الغازات الطبيعية (SE).

الغاز الطبيعي، الغاز الذي تزودنا به اليوم شركات المرافق البلدية وموردو الغاز للتدفئة وتسخين المياه والطهي، هو غاز طبيعي وهو في الأساس منتج ثانوي لإنتاج النفط، ولكنه يأتي أيضًا من حقول الغاز الطبيعي النقية التي لا تنتج النفط.

المكوّن الرئيسي للغاز الطبيعي هو غاز الميثان شديد الاشتعال، والذي يُشكّل ما يصل إلى 90% من حجمه. وتشمل المكونات الأخرى البيوتان والبروبان، وكميات ضئيلة من مركبات الكبريت، والإيثان، وثاني أكسيد الكربون، والغازات النبيلة، والنيتروجين، وبخار الماء.

بعد استخراجه، يُنقى الغاز الطبيعي من المواد السامة وغير الصالحة للاستخدام، مثل الماء وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون، ويُغذّى في نظام إمداد الغاز. ولا يتم ذلك إلا بإضافة مُركّبات الكبريت، ثيوإيثر أو ألكانيثول، أولًا، لإضفاء رائحته المميزة، والتي ندركها طبيعيًا كغاز. وبدون هذه الإضافات، لما كان للغاز الطبيعي أي رائحة على الإطلاق. ويجب خلط جميع الغازات القابلة للاشتعال المُباعة بهذه المواد لتكوين الرائحة.

لدينا بالفعل أفضل مستشعر للغاز على وجوهنا: أنفنا. لحسن الحظ، لا يكون أنفنا دائمًا في مكان قد يتسرب منه الغاز بالصدفة.

عند توصيلات خط الغاز المختلفة، وعند نقطة التحويل، وعند صمام الغاز، وعند العداد، ومباشرةً عند المدفأة أو الموقد أو الغلاية. وهنا يأتي دور "كاشفات تحذير المدينة والغاز الطبيعي" من شركة Elektrotechnik Schabus، عادةً في ما يُسمى بغرف الغلايات والمرافق (HWR)، ولكن أيضًا في المطبخ مباشرةً عند موقد الغاز.

يكتشفون فورًا أي تسرب للغاز، ويُنذرون بوجود خلل في الخط بنبرة عالية وثاقبة. وعند الضرورة، يُغلقون صمام إغلاق الملف اللولبي المتصل به لمنع تدفق المزيد من الغاز.

بما أن الغاز الطبيعي يتكون أساسًا من غاز الميثان الخفيف جدًا، فهو أخف من الهواء ويتبخر فورًا عند خروجه. لذلك، يجب تركيب مستشعر GX-SE في أعلى الغرفة للكشف الفوري عن الغاز. ليس في أعلى الغرفة تمامًا، بل على بُعد حوالي 30 سم أسفل السقف، نظرًا لتكوين فراغات في الزوايا. الهواء المحبوس في زوايا وحواف السقف لا يستطيع الخروج، مما يؤدي إلى إزاحة الغاز.

يعتبر الغاز الموجود في الاسطوانات (البيوتان/البروبان) أثقل من الهواء، لذلك يتم وضع المستشعر على ارتفاع 15-30 سم فوق سطح الأرض.

متى يصبح تسرب الغاز خطيرًا؟

يُستخدم مصطلح "الحد الأدنى للانفجار"، ويُختصر بـ LEL، ويُعبَّر عنه كنسبة مئوية. لا يصبح خليط الغاز والهواء متفجرًا إلا عند وصوله إلى 100%. من المهم إدراك أن كمية الغاز المنبعثة ليست وحدها المهمة، كما يُعبَّر عنها بسهولة بالجزء في المليون، كما هو الحال مع ثاني أكسيد الكربون، بل أيضًا عوامل أخرى تلعب دورًا. تشمل هذه العوامل درجة الحرارة والرطوبة ومحتوى الأكسجين، لأن كل احتراق يتطلب الأكسجين؛ وإلا، فلن يحترق شيء.

كلما ارتفعت نسبة الرطوبة، قلّ الأكسجين؛ وكلما ارتفعت درجة الحرارة، قلّت الجسيمات في الغرفة التي قد تتفاعل مع بعضها. تُؤخذ هذه المتغيرات الثلاثة في الاعتبار بواسطة مستشعرات SE الخاصة بنا، وتُحوّل إلى جهد كهربائي تُسجّله أجهزة الإنذار.

الآن، يُمكن التحذير فورًا، أي إطلاق إنذار، في حال اكتشاف جزيء واحد فقط، أو بشكل أكثر واقعية، لنقل عند 3% فقط من الحد الأدنى للانفجار، ولكن لن يقبل أي عميل هذا السلوك على المدى البعيد. حتى 5% من الحد الأدنى للانفجار، يُفترض أن الإنذار الكاذب يحدث بشكل أكثر تكرارًا مما يُربط بعيب في خط الغاز.

تستطيع المستشعرات فعل ذلك بالتأكيد، ولكن من يرغب في تحذير عندما تنبعث غازات من علب الطلاء والورنيش المفتوحة، أو عندما يمر شخص ما أمام المستشعر بأظافر مطلية حديثًا أو عطر مُعَطَّى حديثًا؟ المذيبات، إلى جانب العديد من المواد المنزلية الشائعة الأخرى، تُشبه إلى حد كبير الهيدروكربونات الموجودة في مياه المدن والغاز الطبيعي، ويمكن للمستشعرات اكتشافها بنفس الكفاءة.

توصي بعض معايير DIN العديدة التي تتعامل مع اكتشاف الغاز الطبيعي في المناطق السكنية بإصدار تحذير على الأقل عند الوصول إلى حد LEL البالغ 20%.

وبما أن أجهزة الاستشعار لدينا تكتشف أيضًا غاز البترول المسال (LPG مع نسبة عالية من البيوتان والبروبان)، فقد اتفقنا على مستوى الإنذار المبكر بنسبة 12٪.

دائمًا في الوقت المناسب لتجنب الخطر، ولكن بتسامح كافٍ لتجنب سوء الاستخدام المتكرر. وبالطبع، ضمن الحدود الطبيعية.