تکنولوژي هيدرات هاي گازي

 ● گازياب ها :

گازياب ها وسايلي است که وجود گاز را در غلظت هاي کمتر از حد پايين انفجار تشخيص داده و هشدار مي دهد. اين دستگاه ها در داخل خود داراي فيلامنت کاتاليستي از جنس پلاتين هستند که در غلظت هاي زير حد انفجار مي تواند امکان ترکيب گاز و اکسيژن را فراهم سازد و نسبت به ميزان غلظت گاز، دماي فيلامنت تغيير کرده و نتيجه به صورت تغيير مقاومت در يک مدار الکتريکي و پس از آن تغيير جريان حاصله به صورت علائم بصري ـ آنالوگ يا ديجيتال ـ بر روي صفحه ي نشانگر و علائم صوتي مشخص مي شود. اين دستگاه ها از نظر کاربردي به دو گروه زير تقسيم مي شوند:


۱) گازياب هاي دستي و قابل حمل:

اين نوع گازياب ها قابل حمل بوده و توسط افراد در مسير لوله گاز و يا محل هاي مورد نظر حرکت داده مي شوند که در صورت برخورد با هرگونه نشتي با توجه به حساسيت دستگاه، به وسيله ي علائم هشدار دهنده ي وجود گاز و ميزان آن را اعلام مي کند. کاربرد اين گونه گازسنج ها موارد زير است:

الف) نظارت بر لوله هاي روکار از لحاظ وجود نشت هاي احتمالي.

ب) اندازه گيري و حصول اطمينان از نبود گاز قبل از اقدام به جوشکاري بر روي خطوط لوله و يا ظروف عملياتي و يا هرگونه عمليات گرم ديگري که در داخل تاسيسات گازي

صورت مي گيرد.

ج) براي اطمينان از نبود گاز در مکان هاي محصور مانند حوضچه ها، مخازن، موتورخانه

۲) گازياب هاي ثابت:

اين نوع گازياب ها که براي تشخيص گاز به طور دائمي به کار مي روند بيشتر در محيط هاي صنعتي، سالن ها يا کارگاه ها نصب مي شوند و به دو دسته تقسيم

مي شوند:

الف) گازياب هاي منفرد: اين نوع گازياب ها به صورت مستقل عمل نموده و بيشترين جنبه کاربرد آن ها غيرصنعتي است و در واحدهاي مسکوني، موتورخانه ها، ساختمان ها، آبدارخانه ها و... استفاده مي شود.گازياب هاي ثابت براي گاز طبيعي و ارتفاع بالا و براي گاز مايع در سطوح پايين نصب مي گردد.

ب) گازياب هاي شبکه اي: اين سيستم از يک مرکز کنترل اصلي و دستگاه هاي تشخيص دهنده و حساس به گاز تشکيل شده که در نقاط مختلف تاسيسات نصب مي گردد. کاربرد عمده ي آن ها در سالن هاي تاسيسات، انبارها و يا محفظه هاي توربين ها است. تابلوي اصلي اين سيستم که به تمام دستگاه هاي حس کننده ي گاز مرتبط است در اتاق کنترل و يا مرکز آتش نشاني قرار مي گيرد و سنسور ها يا حس کننده ها در نقاطي از تاسيسات يا انبار نصب مي شود که احتمال نشت گاز در آن محل ها وجود دارد. هر يک از سنسورها به محض تشخيص گاز با ارسال علامت به اتاق کنترل، کاربر را از محل و ميزان نشتي با خبر مي سازد.

● گازها و مواد خطرناک تاسيسات گازي :

در فرآيند شيرين سازي گاز ترشي که از چاه ها به پالايشگاه ها وارد مي شود يا در واحدهاي جانبي مانند گوگردسازي يا در ساير تاسيسات گازي با گازهاي خطرناک و مواد مختلفي سر و کار داريم. هر يک از آن ها به نوعي مي تواند باعث آلودگي محيط زيست شده يا سلامتي افراد را تهديد نمايد. در اين بخش به طور مختصر به ويژگي هاي بعضي از اين مواد و خطرهاي

ناشي از آن ها اشاره مي شود

● هيدروژن سولفوره :

گاز ئيدروژن که به مقدار کم و به عنوان يک ماده سمي و ناخواسته همراه گاز ترش به پالايشگاه ها وارد مي شود، طي يک عمليات خاص و با استفاده از آمين در واحدهاي پالايش از گاز ترش جدا مي گردد. وجود مقادير جزيي در حد يک هزار«پي.پي.ام» از اين گاز در محيط، سلامت انسان را تهديد مي کند. لذا نشتي آن حتي به ميزان کم از ناحيه لوله هاي انتقال دهنده و يا ظروف عملياتي که بيشتر در واحدهاي گوگرد سازي واقع شده مي تواند خطرهايي را براي سلامتي کارکنان داشته باشد. براي رفع آثار سوء زيست محيطي گاز ئيدروژن سولفوره آن را پس از تفکيک از گاز ترش به واحدهاي گوگرد سازي انتقال مي دهند و در آن جا طي يک دوره انجام واکنش هاي شيميايي به گوگرد تبديل مي شود.سپس گازهاي باقيمانده وارد کوره ي زباله سوز شده تا در آن جا پس از اکسيده شدن به صورت گازهاي کم خطر به محيط واردشود.

● ترکيبات گوگردي :

يکي از عناصر اصلي اين گروه، اکسيدهاي گوگردي است که در پالايشگاه ها توليد شده و از مهم ترين عوامل آلوده کننده هوا است. ساير ترکيبات گوگردي شامل گاز H۲S که بسيار خطرناک و کشنده است، کربونيل سولفيد و کربن دي سولفيد نيز در واحدهاي پالايشگاهي و تاسيسات جنبي آن ايجاد مي شود.

۱) اکسيدهاي گوگردي:

گاز سولفور دي اکسيد که بيشتر در اثر سوخت هاي فسيلي مثل زغال سنگ مصرفي نيروگاه هاي حرارتي و پالايشگاه ها از راه سوختن گازهاي زائد مشعل اصلي در کارخانه هاي توليد اسيد سولفوريک و کودشيميايي و همچنين توسط اتومبيل ها توليد مي شود، يکي از آلوده کننده هاي عمده ي هوا است. اين گاز در قسمت فوقاني دستگاه تنفسي جذب شده و باعث تورم، تحريک و ترشح مخاط مي شود.

اگر غلظت گاز SO۲ يک «پي.پي.ام» باشد، سبب انقباض مجراي تنفسي مي شود و در افراد آسمي يا داراي تنگي نفس حتي در غلظت هاي ۰/۲۵-۰/۵ PPM باعث ناراحتي ريوي مي گردد. در هواي مرطوب گاز SO۲ به اسيد سولفوريک تبديل مي شود و خطر سوزش آوري و تحريک کنندگي آن به مراتب افزايش مي يابد.

اين گاز براي گياهان نيز زيان آور است و بنابراين حد مجاز آن که در جدول«۱» آمده براي گياهان خيلي کمتر از انسان و جانواران است.

گاز SO۲ در غلظت بيست «پي.پي.ام» در محيط باعث سرفه و اشک چشم مي گردد و در غلظت سي «پي.پي.ام» جداي از اشک ريزي شديد چشم بوي آن بسيار ناخوشايند است. اين گاز در غلظت هاي صد تا دويست «پي.پي.ام»در هوا سلامتي انسان را به خطر مي اندازد، ولي در غلظت هاي شش صد تا هشت صد «پي.پي.ام» پس از چند دقيقه سبب مرگ مي شود.

۲) ئيدروژن سولفوره:

گازي است بسيار خطرناک با بوي تخم مرغ گنديده که همراه با گاز ترش و از راه چاه هاي گوگردي به پالايشگاه وارد مي شود و معمولا طي عمليات شيرين سازي و تفکيک از گاز ترش به واحد گوگردسازي منتقل و در آن جا به گوگرد تبديل مي شود.

اين گاز در غلظت کم باعث سردرد و تهوع و در غلظت صد و پنجاه«پي.پي.ام» موجب ورم ملتحمه و سوزش غشاي بيني مي شود. همچنين در غلظت دويست«پي.پي.ام» بوي آن به خوبي قابل تشخيص نيست و باعث تحريک چشم و ريه مي گردد. در غلظت پانصد«پي.پي.ام» نيز چنانچه انسان براي پنج تا سي دقيقه در معرض آن قرار گيرد اسهال و التهاب به وجود مي آورد و تعادل فرد را مختل مي سازد. اين گاز به سرعت از ميان حفره هاي غشاي ريه عبور مي کند و وارد جريان خون مي شود و به علت اشکالات تنفسي در غلظت هزار«پي.پي.ام» سبب بيهوشي سريع مي شود و در صورتي که خيلي سريع تنفس مصنوعي داده نشود شخص مي ميرد.اين گاز سنگين تر از هوا است و حد مجاز آن در محيط هاي پالايشگاهي و صنعتي ۱۰«پي.پي.ام» است. مانند گاز طبيعي قابليت انفجار دارد ولي مرز پايين انفجار آن ۴/۳ درصد حجمي در هوا است.

● اکسيدهاي کربن :

دو ترکيب عمده ي آن دي اکسيدکربن و مونواکسيدکربن است که به منابع توليد و ضررهاي هر کدام به طور جداگانه اشاره مي شود.

۱) دي اکسيدکربن:

اين گاز که بيشتر در اثر احتراق سوخت هاي فسيلي در منازل و اتومبيل ها و سوختن گازهاي زائد در مشعل پالايشگاه ها و صنايع پتروشيمي و همچنين در نيروگاه هاي حرارتي و ساير صنايع توليد و به جو وارد مي شود،يکي از آلاينده هاي مؤثر در ايجاد پديده ي گلخانه اي است؛ تجمع گاز CO۲ و بعضي ديگر از گازها در بالاي جو زمين يعني لايه ي تروفسفر مانند يک مانع شيشه اي در گلخانه عمل مي کند. يعني باعث مي شود پرتوهاي خورشيد از جو عبور کند ولي از خروج گرماي زمين به سطوح بالاي جو جلوگيري شود و بنابر اين گرم شدن و افزايش تدريجي دماي زمين را موجب مي شود.

گازهاي ديگري که در پديد آمدن اثر گلخانه اي تاثير مي گذارند عبارتند از CFCS, NOXو SO۲ که توسط صنعت و در اثر استفاده از سموم کشاورزي به محيط وارد مي شود.

۲) منوکسيد کربن:

گازي است بي رنگ و بو و مزه که وزن مخصوص آن نزديک به هوا (۰.۹۶۷gr/cm۳) است. اين گاز که در اثر احتراق ناقص سوخت هاي فسيلي در منازل، اتومبيل ها، کارخانه ها، پالايشگاه ها و ساير صنايع توليد و سپس وارد جو مي شود از جمله گازهاي خطرناک براي سلامتي انسان ها است. مقدار کم آن باعث مشکلات تنفسي، سردرد و تحريک مخاط بيني مي شود. همچنين با هموگلوبين خون ترکيب مي شود و تشکيل کربوکسي هموگلوبين مي دهد و ظرفيت حمل اکسيژن را در خون کاهش مي يابد. در صورتي که غلظت اين گاز در محيط به هزار «پي.پي.ام» افزايش يابد ظرف مدت يک ساعت باعث بيهوشي و پس از چهار ساعت باعث مرگ خواهد شد. مخلوط اين گاز با هوا قابليت انفجار دارد و مرز پائين انفجار آن ۱۲/۵ درصد حجمي اين گاز در هوا است.

● مرکاپتان ها:

گازطبيعي که به وسيله شبکه هاي شهري منتقل و به مصرف کنندگان خانگي و تجاري عرضه مي شود بايد به حدي بو دار باشد که اگر گاز نشت يافته در فضا به مقدار يک پنجم حد پايين انفجار خود برسد، قابل تشخيص باشد، لذا به گاز که در حالت طبيعي خود فاقد بو است به مقدار معين مواد بودار افزوده مي شود.مرکاپتان ها که جزو ترکيبات آلي گوگرد دار است داراي بوي بسيار بدي است و به دليل همين ويژگي در صورت هرگونه نشتي گاز حس بويايي تحريک شده و تشخيص داده مي شود. فرمول شيميايي عمومي آن ها R-SH است که R نشان دهنده بنيان ئيدروکربوري و S نشان دهنده گوگرد است.متداول ترين انواع آن بوتيل مرکاپتان و ايزو پروپيل مرکاپتان است که از خاصيت بودارکنندگي زيادي برخوردار مي باشد. معمولا براي به دست آوردن خواص مطلوب تر از مخلوط دو يا چند نوع مرکاپتان با نسبت هاي معين استفاده مي گردد. به طور مثال مرکاپتان مصرفي براي تزريق به گاز طبيعي شهري از هشتاد درصد «آي.پي.ام»، ده درصد «تي.بي.ام» و ده درصد«ان.پي.ام» تشکيل يافته است. استنشاق اين مواد به ميزاني که در گاز طبيعي تزريق مي شود اثر سويي براي انسان ندارد ولي در غلظت هاي زياد و محيط هاي بسته بسيار سمي و خطرناک است.

افرادي که در ايستگاه هاي «سي.جي.اس» شهرها به مقتضاي شرايط کاري با اين گونه مواد روبرو هستند لازم است در زمان تزريق مواد به داخل دستگاه بودار کننده از حفاظت کننده ها نظير دستکش پلاستيکي، عينک مخصوص مواد شيميايي و ماسک تنفسي مناسب استفاده کنند و اگر مواد بودار کننده به هر علتي با پوست و يا چشم تماس پيدا کند، بايد فوري محل را با آب شستشو داده و در صورت ادامه ي سوزش و يا خارش به پزشک مراجعه کنند.

● سولفور آهن:

سولفور آهن که به عنوان يک ماده آتش زا شناخته مي شود بيشتر در جداره ي فلزي ظروف پالايشگاهي و خطوط انتقال گازي تشکيل مي شود که در معرض دائمي گازهاي H۲S همراه با گاز ترش قرار دارند. به تدريج اين ذرات سولفوري از ديواره ها جدا شده و در مسير حرکت گاز در داخل فيلترها و يا بسترهاي کاتاليستي رسوب گذاري مي کنند.

اين مواد به محض قرار گرفتن در معرض اکسيژن هوا سريع واکنش نشان داده و شروع به کندسوزي مي کند. بنابراين هنگام باز کردن درب فيلترها و ظروف محتوي کاتاليست ها و يا زمان توپک راني در ايستگاه هاي دريافت توپک بايد تمهيدات خاص ايمني و مراقبت هاي ويژه رعايت شود تا از شعله ور شدن آن ها و خطرهاي ناشي از آن پيشگيري گردد.

● تزريق گاز :

تزريق گاز به معناي جايگزيني گاز با هوا و يا گاز ديگر است. اصطلاح تزريق گاز هم در زمان تزريق گاز طبيعي به درون خطوط لوله و يا شبکه ها و تخليه هوا و هم در مورد تخليه ي گاز و جايگزيني آن با هوا به کار مي رود.براي اين کار مي توان از گازهاي خنثي مانند نيتروژن يا گاز کربنيک استفاده کرد که متناسب با طول و قطر لوله مقدار گاز خنثي مورد نياز تغيير مي کند.تزريق به اشکال مختلفي انجام مي شود که در زير مي آيد؛

▪ روش هاي تزريق :

ـ روش مستقيم:

در اين روش هوا با گاز طبيعي درون لوله بدون واسطه و با توجه به حد سرعت مشخص، جايگزين خواهد شد و هوا در نقطه و يا نقاط مشخص در انتهاي هر مسير تخليه مي گردد. به نحوي که حداقل اختلاط گاز را داشته باشد. بايد توجه کرد عاملي که سبب به وجود آمدن حداقل اختلاط بين گاز و هوا مي شود حد سرعت مجازي است که بايد در هنگام انجام عمليات تخليه رعايت گردد. بر همين اساس حداقل سرعت مجاز براي انجام عمليات تخليه مستقيم ۲M/Sec مي باشد. بايد دقت شود که حداکثر سرعت مجاز براي انجام عمليات تخليه نبايد از ۲۰M/SECبيشتر باشد. لازم به ذکر است که بايد از به کار بردن سرعت هاي کمتر و يا بيشتر از حد مجاز به شدت اجتناب شود.

ـ روش غير مستقيم:

در اين روش براي جلوگيري از اختلاط بين گاز و هوا، از گاز واسطه استفاده مي شود و به منظور جلوگيري از اختلاط گازها با يکديگر به سرعت هاي پايين تري نسبت به روش مستقيم تخليه گاز احتياج است. در اين روش به دليل وجود يک گاز واسطه ميان گاز طبيعي و هوا حداقل اختلاط بين آن ها به وجود مي آيد. به منظور به حداقل رساندن اختلاط بين گاز طبيعي، گاز واسطه و هوا معمولا خطوط انتقال، گاز واسطه را بين دو جاروپيگ (PIG برس دار) قرار مي دهند. در اين روش علاوه بر آن که ميزان اختلاط بين گازها به حداقل مي رسد در اثر حرکت جاروپيگ، آب باقيمانده در محل هاي LOW POINT خطوط لوله نيز تخليه مي شود.ضمن آن که در اين حالت به گاز واسطه ي کمتري نياز است.