E-materiały do kształcenia zawodowego

Wycieki paliw gazowych

BUD.28. Organizacja i wykonywanie robót związanych z budową i eksploatacją sieci gazowych i BUD.29. Organizacja i wykonywanie robót związanych z budową i eksploatacją instalacji gazowych wyodrębnionej w zawodzie - Technik gazownictwa 311913

bg‑green

Granice wybuchowości gazów

WIRTUALNE LABORATORIUM

Laboratorium

Mając do dyspozycji cztery gazy: propan‑butan, gaz ziemny, tlenek węgla(II) i tlenek węgla(IV), zbadaj ich wybuchowość w zależności od stężenia badanego gazu w mieszaninie powietrznej. Wykorzystaj wartości przepływu umieszczone w tabelach poniżej wirtualnego laboratorium.

RdH6YeYY5Ml2u
Wyjaśnienie pojęć: atmosfera wybuchowa – pyłowo‑powietrzna mieszanina o stężeniu mieszczącym się pomiędzy dolną a górną granicą wybuchowości, czynniki wpływające na wartości granic wybuchowości – temperatura, ciśnienie i obecność innych czynników gazowych, dolna granica wybuchowości – stężenie palnego gazu/pary/pyłu/włókien w powietrzu, poniżej którego nie utworzy się atmosfera wybuchowa, gaz ziemny – rodzaj paliwa kopalnego pochodzenia organicznego; gaz zbierający się w skorupie ziemskiej w pokładach wypełniających przestrzenie, niekiedy pod wysokim ciśnieniem, górna granica wybuchowości (GGW) – stężenie palnego gazu/pary w powietrzu, powyżej którego nie utworzy się atmosfera wybuchowa. granice wybuchowości – granice zakresu wybuchowości, mieszanina wybuchowa – mieszanina gazów, par cieczy, a także pyłów z powietrzem o stężeniu substancji palnej zawartym między dolną a górną granicą wybuchowości, w której po zainicjowaniu zapłonu reakcja przebiega samoistnie. wybuch – zjawisko, któremu towarzyszy wydzielanie się dużych ilości energii, nagły wzrost temperatury oraz ciśnienia. Przedstawienie sprzętu laboratoryjnego oraz panujących zasad bhp eksperymentatora. Przedstawienie schematu używanej aparatury oraz jej zasady działania, odczynników, postaci w jakiej występuje mieszanina propanu i butanu. Procedura badawcza Stanowisko badawcze składające się z następujących elementów: - zbiornik badawczy, - przycisk do wyzwalania zapłonu, - przepływomierz powietrza, - przepływomierz gazu, - komora mieszania, - regulator temperatury mieszania. Doświadczenie polega na przeprowadzeniu kontrolowanego wybuchu mieszaniny gaz‑powietrze przy różnych stężeniach gazu.Przykładowe stanowisko badawczePo ustaleniu temperatury mieszaniny gazowo- powietrznej należy odkręcić butlę z gazem propan‑butan i ustawić na przepływomierzu powietrza wartość 2 .l/min. Kolejny krok to ustawienie żądanego przepływu gazu. Mieszanina gazowo‑powietrzna podawana jest do zbiornika. Pomiędzy dwoma elektrodami, umieszczonymi w zbiorniku badawczym, zapalany jest łuk wysokiego napięcia, przy pomocy którego inicjowany zostanie zapłon gazu. Zapłon wyzwalany jest przyciskiem 2. Ocenę wybuchu wykonuje się metodą wzrokową. Podsumowanie i omówienie wykorzystania granic wybuchowości w praktyce ( ocena zagrożenia wybuchem pomieszczeń i przestrzeni zewnętrznych oraz wyznaczenie w tych pomieszczeniach odpowiednich sfer zagrożenia), omówienie przypuszczalnego wpływu zmian temperatury na DGW oraz porównanie ich dla badanych związków.Wiernie odwzorowuje co najmniej: Procesy technologiczne, warunki pracy, warunki eksploatacyjne sieci i instalacji gazu. Prezentacja przykładowej instalacji gazowej, wyposażonej w układ przewodów wraz z zaworem głównym, a także w urządzenia do pomiaru zużycia gazu, urządzeniami gazowymi oraz przewodami spalinowymi, powietrzno‑spalinowymi, jeśli są one elementem wyposażenia urządzeń gazowych. W przypadku instalacji zasilanych gazem płynnym przedstawienie zbiorników lub baterii butli, wraz z głównym zaworem odcinającym instalację zbiornikową, butle lub kolektor prowadzony na zewnątrz lub wewnątrz budynku wraz z armaturą, kształtkami, urządzeniami służącymi do pomiaru zużytego gazy, przewodami spalinowymi oraz tymi, które odpowiadają za odprowadzenie spalin na zewnątrz. Przedstawić podstawowe wymagania dla instalacji gazowych. Przedstawienie warunków pracy związanych z instalacją gazową, urządzeń sygnalizująco- odcinających dopływ gazu zapewniającymi bezpieczne warunki pracy. Omówienie wykorzystywanych w tym celu instalacji sygnalizujących oraz czujek sygnalizujących niedopuszczalny poziom stężenia gazu. Omówienie postępowania w wyniku awarii gazociągu i instalacji gazowej oraz zawiera symulację niekontrolowanego wycieku. Omówienie celu procesu technologicznego otrzymywania gazu od pozyskania surowca, przez procesu odsiarczające i uszlachetniające, prowadzące do uzyskania gotowego produktu.Procesy zachodzące podczas zachodzącego doświadczenia Prezentacja zmian zachodzących podczas wykonywanego doświadczenia, wykonywanie zdjęć z prezentowanych ujęć oraz zamieszczanie pisemnych komentarzy do obserwowanych zmian. Prowadzenie doświadczeń w kolbach i probówkach, które pozwalają na obserwację zachodzących zmian. Przeprowadzenie przykładowego doświadczenia, pozwalające na zaobserwowanie zachodzących zmian. Przykładem takiego doświadczenia może być wytrącanie osadów. Do probówki wlać 0,5 ml wody, a następnie dodać 0,25 ml roztworu KCl o stężeniu 0,5 M oraz 0,2 ml roztworu K2CrO4 o stężeniu 1M. Zawartość probówki wymieszać, a następnie dodawać roztwór azotanu (V) srebra, wstrząsać każdorazowo po wkropieniu AgNO3. Uważnie obserwować zmiany zachodzące w probówce. Roztwór azotanu (V) srebra dodawać do momentu wytrącenia się czerwonobrunatnego osadu na powierzchni, który po wstrząśnięciu probówką znika. Osad przesączyć, ocenić barwę. Następnie do przesączu wkrapiać AgNO3 do całkowitego wytrącenia się osadu. Porównać barwy uzyskanych osadów. Przeprowadzenie doświadczenia pozwoli na obserwację zachodzących procesów oraz wpływu poszczególnych odczynników na zawartość probówki. Urządzenia występujące w laboratorium Prezentacja oraz omówienie aparatury wykorzystywanej w laboratorium. Przedstawienie podstawowego szkła oraz sprzętu laboratoryjnego, takiego jak: probówki, kolby, zlewki, łapy, bagietki, chłodnice palniki, rozdzielacze, płyty grzejne. Omówienie odczynników będących podstawowym wyposażeniem laboratorium, takich jak: kwasy, zasady, papierki czerwieni Kongo, Papierki żółcieni, papierki lakmusowe, omówienie zasady działania odczynników (np. redukujące, utleniające) oraz warunków przechowywania. Przedstawienie warunków pracy w laboratorium (wykorzystanie dygestorium, obsługa palnika gazowego), a także utylizacji odpadów powstałych podczas prowadzenia eksperymentu. Prezentacja piktogramów umieszczonych w laboratorium oraz na odczynnikach.
Laboratorium wirtualne "Granice wybuchowości gazów"
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 1

Po dokonaniu oceny wybuchowości gazów wyznacz na podstawie podanych wzorów górną i dolną granicę wybuchowości dla każdego z nich. Wartości stężenia powinny zostać wyliczone do dwóch miejsc po przecinku.

Dolna granica wybuchowości jest to stężenie paliwa (w formie gazu) w powietrzu, którego przekroczenie oznacza, że atmosfera gazowa jest wybuchowa.

DGW=𝑣ġ𝑣ġ+𝑣ṁ·100%

𝑣g – przepływ gazu 𝑣m – przepływ powietrza

Górna granica wybuchowości jest to stężenie paliwa (w formie gazu) w powietrzu, którego osiągnięcie oznacza, że atmosfera gazowa nie jest wybuchowa.

GGW=𝑣ġ𝑣ġ+𝑣ṁ·100%

𝑣g – przepływ gazu; 𝑣m – przepływ powietrza

R1V4xWqIzsAw9
Propan-butan
R12RFkDMFNLcw
Gaz ziemny
RBgqsP7qxoPHQ
Tlenek węgla(II)
R1DNA9lzv15LC
Tlenek węgla(IV)

Laboratorium

Mając do dyspozycji cztery gazy: propan‑butan, gaz ziemny, tlenek węgla(II) i tlenek węgla(IV), zbadaj ich wybuchowość w zależności od stężenia badanego gazu w mieszaninie powietrznej.

Przepisy BHP w laboratorium chemicznym

  1. Należy zaopatrzyć się w fartuch ochronny, okulary ochronne oraz rękawiczki ochronne (jeżeli jest to wymagane).

  2. Miejsce pracy powinno być utrzymywane w czystości i porządku.

  3. W laboratorium nie powinno się spożywać posiłków i pić napojów.

  4. Wszystkie substancje chemiczne, które były wykorzystywane podczas ćwiczenia, należy zebrać oraz zutylizować; traktować adekwatnie do ich potencjalnego zagrożenia chemicznego.

  5. Przed rozpoczęciem pracy laboratoryjnej należy zapoznać się z funkcjonowaniem potrzebnego sprzętu laboratoryjnego, sprawdzić jego stan techniczny, w razie konieczności (np. pęknięcia) powinno się wymienić sprzęt na inny. Po zakończonej pracy należy wszystko dokładnie wyczyścić, stosując odpowiednie do tego celu techniki.

  6. Przed rozpoczęciem pracy konieczne jest zapoznanie się z wykonywanym ćwiczeniem i zagrożeniami, które mogą wystąpić podczas jego wykonywania. Przed rozpoczęciem ćwiczenia należy zapoznać się informacjami dotyczącymi dróg ewakuacji, lokalizacji gaśnic, koców przeciwpożarowych, pryszniców, apteczki oraz numerów alarmowych.

Budowa aparatu do badania granic wybuchowości gazów:

1. Zbiornik badawczy.

2. Przycisk do wyzwalania zapłonu.

3. Przepływomierz powietrza.

4. Przepływomierz gazu.

5. Komora mieszania.

6. Regulator temperatury mieszania.

R48CvouNP7TAD
Ćwiczenie 1
Sprawdź dla jakich wartości propanu-butanu nastąpi wybuch uzupełniając nimi zdanie. Dla przepływu powietrza wynoszącego 2 dm3/min ilość propanu-butanu potrzebna do spowodowania wybuchu wynosi 1. 0,220, 2. 0,038@@0,046@@0,089@@0,203@@0,207@@0,212, 3. 0,030, 4. 0,036, 5. 0,218 dm3/min.
RuZyQaqCPhxMs
Ćwiczenie 2
Sprawdź dla jakich wartości gazu ziemnego nastąpi wybuch uzupełniając nimi zdanie. Dla przepływu powietrza wynoszącego 2 dm3/min ilość gazu ziemnego potrzebna do spowodowania wybuchu wynosi 1. 0,400, 2. 0,095@@0,100@@0,125@@0,250@@0,300@@0,325, 3. 0,350, 4. 0,090, 5. 0,085 dm3/min.
RIprGxsMtwRSv
Ćwiczenie 3
Sprawdź dla jakich wartości tlenku węgla (II) nastąpi wybuch uzupełniając nimi zdanie. Dla przepływu powietrza wynoszącego 2 dm3/min ilość tlenku węgla (II) potrzebna do spowodowania wybuchu wynosi 1. 0,200, 2. 0,250, 3. 0,280@@0,300@@0,500@@5,400@@5,600@@5,700, 4. 5,800, 5. 6,000 dm3/min.
R18g5SAvz7aS0
Ćwiczenie 4
Sprawdź dla jakich wartości tlenku węgla (IV) nastąpi wybuch uzupełniając nimi zdanie. Dla przepływu powietrza wynoszącego 2 dm3/min ilość tlenku węgla (IV) potrzebna do spowodowania wybuchu wynosi 1. 0,200, 2. 5,800, 3. 0,280@@0,300@@0,500@@5,400@@5,600@@5,700, 4. 6,000, 5. 0,250 dm3/min.

Po dokonaniu oceny wybuchowości gazów wyznacz na podstawie podanych wzorów górną i dolną granicę wybuchowości dla każdego z nich. Wartości stężenia powinny zostać wyliczone do dwóch miejsc po przecinku.

Dolna granica wybuchowości jest to stężenie paliwa (w formie gazu) w powietrzu, którego przekroczenie oznacza, że atmosfera gazowa jest wybuchowa.

DGW=𝑣ġ𝑣ġ+𝑣ṁ·100% 𝑣g – przepływ gazu; 𝑣m – przepływ powietrza

Górna granica wybuchowości jest to stężenie paliwa (w formie gazu) w powietrzu, którego osiągnięcie oznacza, że atmosfera gazowa nie jest wybuchowa.

GGW=𝑣ġ𝑣ġ+𝑣ṁ·100%

𝑣g – przepływ gazu; 𝑣m – przepływ powietrza

R1V4xWqIzsAw9
Ćwiczenie 5
Propan-butan
R12RFkDMFNLcw
Ćwiczenie 6
Gaz ziemny
RBgqsP7qxoPHQ
Ćwiczenie 7
Tlenek węgla(II)
R1DNA9lzv15LC
Ćwiczenie 8
Tlenek węgla(IV)

Powiązane ćwiczenia