Природный газ токсичен и взрывоопасен. ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 300 мг/м3. При длительном вдыхании оказывает наркотическое действие на человека. Особенно опасен при содержании в нем сероводорода.
Сероводород—сильный яд, воздействующий на центральную нервную систему.
Сероводород может привести к смерти от остановки дыхания, попадания на кожу вызывает покраснение и экзему.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода на промысловых
объектах 10 мг/м3, в смеси с углеводородами— 3 мг/м3, для
воздуха населенных мест — 0,008 мг/м3. В аварийных ситуациях
допускается концентрация не более 100 мг/м3.
- Конденсат — легко испаряющаяся жидкость. Пары конденсата оказывают, как и газ, наркотическое действие, ПДК—100 мг/м3.
- Природный газ и конденсат взрывоопасны. Взрыв — это быстрое сгорание газовоздушной смеси в замкнутом объеме. Образующиеся при взрыве нагретые сжатые газы, расширяясь, могут привести к разрушению установки и помещения, в котором он произошел.
Температура горения метана
достигает 2065 °С, а давление— до 0,72 МПа. Возникающая при взрыве ударная или
взрывная волна может вызвать детонацию. Детонация— это особый вид
распространения пламени. Скорость детонации достигает нескольких километров в
секунду, на фронте волны давление повышается до 2 МПа, что приводит к большим
разрушениям.
Взрыв и детонация происходят при определенном соотношение
газа и воздуха, т. е. при определенном составе газовоздушной смеси (табл. 11).
Таблица 11
Температура
воспламенения и пределы воспламенения смесей разных газов с воздухом при 20 °С
и 760 мм рт. ст.
Газ |
Температура самовоспламенения,
°с |
Пределы воспламенения (% газа в
газовоздушной смеси) |
Газ |
Температура самовоспламенения,
°С |
Пределы воспламенения (% газа в
газовоздушной смеси) |
||
нижний |
верхний |
нижний |
верхний |
||||
Метан |
537 |
5.0 |
15,0 |
Пропан |
465 |
2,1 |
9,5 |
Этан |
530 |
3,1 |
12,5 |
Бутан |
490 |
1.9 |
8,5 |
Минимальное содержание газа в смеси
с воздухом, при котором идет процесс самопроизвольного горения (без притока
теплоты извне), называется нижним пределом воспламенения. Максимальное
содержание газа в смеси с воздухом, выше которого смесь становится
негорючей,—верхний предел воспламенения.
Если содержание газа в газовоздушной смеси ниже нижнего
предела воспламенения, смесь при зажигании не горит и не взрывается. В этом
случае около запала смесь может гореть, но при удалении источника огня горение
прекращается. Если количество газа выше верхнего предела, то происходит то же
самое.
При повышении температуры выше 20 °С пределы воспламенения
расширяются: нижний—снижается, верхний—растет.
Кроме взрыва опасность на промыслах представляет и просто
горение газа. При аварийных выбросах газа за счет искры от трения твердых
частичек о металл может начаться горение струи газа.
Горение — химический процесс соединения горючих компонентов
газа с кислородом воздуха. При температуре, называемой температурой
самовоспламенения, процесс медленного окисления переходит в самопроизвольный
процесс горения.
Начавшийся процесс горения подожженной газовоздушной смеси
будет продолжаться самостоятельно, если количество теплоты, выделяющейся при
горении, достаточно для того, чтобы нагреть вновь поступающую к месту горения
смесь до температуры ее самовоспламенения. Если в смеси будет слишком мало
газа или недостаточно воздуха, то теплоты, выделяющейся при горении, не хватит
для нагрева газа и воздуха и начавшееся горение смеси прекратится.
Природный газ горит, когда на 1 м3 газа приходится теоретически
9,4 м3 воздуха.
Опасность представляет струя газа, вырывающаяся из негерметичного соединения или из трубопровода. При этом кинетическая энергия струи может оказывать разрушающее действие, а также вызывать травмы и увечья при попадании под нее человека.
Природный газ не имеет запаха, поэтому в него добавляют одоранты.
Согласно требованиям государственного стандарта запах газа должен определяться при объемной доле его в воздухе 0,5%. На промыслах одоризацию проводят на ГС. Поэтому на остальной территории промысла присутствие газа по запаху трудно обнаружить. Для обнаружения и контроля за концентрацией газа применяют приборы—газоанализаторы и сигнализаторы (см. .ниже).
Запах сероводорода ощущается при очень малой его концентрации
в воздухе (10—11 мг/м3), т. е. при ПДК.
Для предотвращения загорания газа на территории промысла строго воспрещается пользоваться открытым огнем и курить, за исключением специально отведенных для этого мест.
На промыслах строго контролируется герметичность соединений.
При вскрытии фланцевых и резьбовых соединений давление в оборудовании
должно быть снижено до атмосферного.