غاز نفطي مسال

الغاز النفطي المسال، يسمى أيضا: الغاز البترولي المسال، الغاز النفطي السائل، Liquid Petroleum Gas، وغاز المكينة، وغاز الطبخ، هو خليط من غازات هيدروكربونية تستخدم كوقود في أجهزة التدفئة والمركبات، وفي الآونة الأخيرة تزايد استخدامها في مقابل الغازات: الكلورو-فلورو-كربونية، مثل: غاز الثلاجات للتقليل من الأضرار المسببة لتقلص طبقة الأوزون.

الأنواع

تختلف أنواع الغاز النفطي السائل المنتشرة في السوق حسب المواسم حيث أن هناك خليطا بنسبة عالية من غاز البروبان، يكثر عليه الطلب في الصيف، وخليط آخر باكثرية بيوتان، مطلوب في الشتاء. كما أن هناك آخر يتكون منهما بنسبة 60% بروبان و 40% بوتان.

الاستخراج والتصنيع

يصنع الغاز النفطي السائل خلال عملية تكرير النفط الخام أو يستخلص من مجرى الغاز أو النفط عند خروجها من باطن الأرض.وتضاف مادة ايثانثيول ذات الرائحة النفاذة للغاز النفطي لاكتشاف التسربات بسهولة، ويخضع ذلك إلى النظام القياسي الأوروبي EN 589.

المميزات

يكون الغاز النفطي السائل عند درجة الحرارة والضغط الطبيعيين في حالته الغازية، لذلك يتم ضغطه ليتحول إلى سائل ثم نقله في قوارير حديدية مضغوطة معبئة بنسبة تتراوح مابين 80% و 85% من سعتها لأن هذا السائل يتمدد بفعل الحرارة. وتختلف نسبة حجم الغاز إلى السائل اعتماداً على التكوين الكيميائي وظروف الضغط والحرارة ولكنها بالعادة 250 إلى 1، ويسمى الضغط الذي يتحول عنده الغاز إلى سائل ضغط التكثيف وهذا يتغير أيضا بتغير درجة الحرارة ونوع الغاز، ولكنها للبوتان النقي 2.2 ضغط جوي (220 كيلوباسكال)عند درجة حرارة 20 مئوية، وتبلغ 22 ضغط جوي (2 .2 ميجاباسكال) عند درجة حرارة 55 مئوية.

احتياطات الاستخدام

بما أن الغاز النفطي السائل أثقل من الهواء فإنه يميل إلى التجمع في الأماكن المنخفضة مثل القبو وبالقرب من أرضية الحجرات مما قد يؤدي إلى الاختناق أثناء النوم، أو الاشتعال والانفجار إذا لم يتم التعامل مع ذلك بحذر.

ففي حالة تسرب الغاز إلى الحجرة يجب قبل كل شيء تجنب تشغيل مفتاح الإنارة أو أي جهاز كهربائي، فهذا قد يؤدي إلى تولد شرارة تسبب إشتعال الغاز وربما انفجارا بالغرفة، كما يجب اجتناب استخدام أي مصدر آخر محتمل للنيران كالولاعة السيجارة أو الهاتف المحمول، فهذا قد يسبب أيضا انفجارا، بعد ذلك يجب فتح جميع الشبابيك للتهوية وترك الغاز ليتسرب إلى الخارج. ثم فحص سبب ومصدر تسرب الغاز وقفله أو الاستعانة بالمتخصصين.

الإنتاج

تم إنتاجه لأول مرة سنة 1910 من قبل د. والتر سنلنج، وأول إنتاج تجاري كان سنة 1912. حاليا يساهم LPG في تغطية 3% من احتياجات الطاقة في الولايات المتحدة. حين يستعمل بمحركات الاحتراق الداخلي يسمى بغاز الماكينة، وفي كثير من البلدان بدأ استعماله منذ سنة 1940 كبديل للوقود في محركات الاشتعال ومؤخرا يستعمل لمحركات الديزل أيضا.

استعماله كوقود للطبخ

ووفقا لتعداد عام 2001 في الهند، 17.5٪ من الأسر الهندية أي 33.6 مليون أسرة تستخدم غاز البترول المسال كوقود للطهي، وغاز البترول المسال مدعوم من قبل الحكومة فزيادة أسعاره تعتبر مسألة حساسة سياسيا في الهند، حيث أنها تؤثر على نمط التصويت من قبل الطبقة الوسطى بالمدن. أما في هونغ كونغ فقد كان له استخدام كبير؛ لكن مع توسع إمدادات شركة «غاز المدينة» للمباني أصبحت نسبة الوحدات السكنية التي تستخدمه اقل من 24٪ . كما أنه وقود الطهي الأكثر شيوعا في المناطق الحضرية في البرازيل، وتستخدمه عمليا جميع الأسر، كما أن الأسر الفقيرة تتلقى منحة حكومية تعرف باسم «فالى غاس» تستخدم حصريا لشراء غاز البترول المسال.

مخاطر الحرائق

قد تصل حاويات غاز البترول المسال عند تعرضها للنار بكثافة ولمدة كافية إلى مرحلة «انفجار الغاز المتمدد بسبب غليان السائل». وبالنظر إلى الطابع التدميري للغاز المسال عند الانفجارات فتصنف تلك المادة على أنها خطرة للغاية. ولهذا تهتم المصافي ومصانع البتروكيماويات بالمحافظة على الحاويات الكبيرة ووقايتها من الحريق. وتتم الوقاية بتزويد تلك الحاويات بصمامات أمان تعمل على تسريب الضغط الزائد في الحاوية عند نشأته. وتوجد أنواع من الحاويات الكبيرة الاسطوانية الأفقية. وتوجد حاويات كبيرة كروية الشكل قد يصل سمك جدارها إلى 15 سم من الحديد الصلب. وهي مجهزة بصمام تخفيف الضغط على القمة. من أهم الاخطار انسكاب المحروقات والتي قد تشتعل بالقرب من حاويات غاز البترول المسال. فإذا استمرت النار مشتعلة بالقرب من الحاوية يتولد غليان الغاز وتمدده وزيادة الضغط، الذي قد يتجاوز قدرة صمام تنفيس الضغط الزائد. عندما يحدث ذلك فقد تتعرض الحاوية إلى النار بسرعة رهيبة، يمكن أن تسبب اضرارا مأساويه. ولهذا تشمل تدابير الوقاية من الحريق فصل خزانات غاز البترول المسال عن المصادر المحتملة للحريق. وفي حالة النقل بالسكك الحديدية، على سبيل المثال، يمكن الفصل بين خزانات غاز البترول المسال على مراحل، بحيث توضع عربات البضائع الأخرى بينها. وهذا ليس الحال دائما، لكنه طريقة منخفضة التكلفة لعلاج المشكلة. وتوجد طريقة جديدة لوقاية حاويات غاز البترول المسال، بدفنها تحت الأرض، وأن تترك صمامات علوية تسهل صيانتها. ويجب توخي الحذر الشديد معها، إذ يؤدي الاحتكاك البسيط إلى الاشتعال وكذلك تآكل جدران الحاويات. ويجب طلاء الحاويات بطبقات تتحمل الحرارة ومقاومة للاشتعال، مثل ينتوميسكينت وماص للحرارة أو لصقات مضادة للنيران. وتتعرض حاويات غاز البترول المسال لتحركات كبيرة نتيجة للتمدد والانكماش، والملء والتفريغ حتى لو كانت من الصلب وذات جدران سميكة. هذا الاقتراح يجعل تنفيذ الدفن خيارا أقل جاذبية في المدى البعيد لأن المرء لا يستطيع التكهن بالضرر الميكانيكي الخارجي للحاوية نتيجة تسرب المياه من خلال التربة. ومجرد وجود حصاة واحتكاك وتجريف ذهابا وايابا عبر أبوكسي الدهان للهيكل يمكن أن يكون سببا للتآكل. وقد يكون من الصعب ابقاء اللصقات عمليا لفترات طويلة من الزمن. وهناك اخطاء كبيرة حدثت في السابق في هذا المجال، حيث امن المفروض ان تكون ركيزة الصلب بحمايه كافية من الصدأ من خلال استخدام اللصقات القلوية. والمواد القلوية في هذه اللصقات يرجع إلى وجود الأَسْمَنْت والجير. وهذه قلويه، ولكن عادة لا يكون له طابع دائم.

وهناك مشكلة ان الهياكل الخارجية من هذا النوع لا تخضع لقانون البناء أو لقوانين الوقاية من الحريق. بمعنى انه لا تزال توجد حاويات غاز البترول المسال دون أي وقاية من النيران على الإطلاق، إذ لا توجد في الغالب التعليمات والانظمه المحلية للوقاية من الحريق، ناهيك عن أية سلطة قضائية مختصه، فضلا عن التفتيش، لاجبار اصحابها على استخدام الاساليب الصحيحه للوقاية. وتكون شركات التأمين هي أيضا في مأزق المنافسة في هذه الأشياء المهمة، كما أنها لا تتنافس على أساس الأسعار، بل أيضا على تشديد المطالب من قبل المفتشين. وتوجد اختبارات متعددة لحاويات غاز البترول المسال تختص بمقاومتها للحريق. منها عختبارات واقعية تقوم بها في ألمانيا بمدينة براونشفايج مصلحة الاختبار «بام BAM» برلين [1]. وتقوم «البام» باجراء التجارب علي نموذج حاوية صغيرة من نفس النوع حاويه غاز البترول المسال بالحرائق الهيدروكربونيه وتعيين منحني الاختبار عن طريق قياس النتائج. وفي أمريكا الشمالية اساليب تستند إلى UL 1709. بينما يستخدم 1709 UL الوقت الصحيح بالنسبة لمنحني الاختبار الحراري، فهو يقتصر على اختبار الأعمدة الصلب وليس للأنابيب، في حين تقوم ال «بام» باختبارات حقيقية على حاويات غاز البترول المسال وللصمامات والأجزاء الأخرى الحساسة عند الحريق.

وبصرف النظر عن طرق الاختبار فلا بد من تسجيل التصريحات وتسخيل الاستعمال السليم حتي يتم التأكد من أن تكون المكونات والأجهزة موافية لشروط اعطائها شهادات الصلاحية. وبحيث أن يكون الاختبار المؤدى يتناسب مع ما يمكن أن يتعرض له الحاويات أثناء التشغيل. وبصفة خاصة بالنسبة إلى المواد العضوية المستخدمة للوقاية، لا بد من مراعاة مدة صلاحيتها واسابدالها عند اللزوم. وهذا ما يقوم عليه UL1709، فهو يعتمد على أن تكون جميع المركبات تستطيع تحمل الظروف التي يمكن أن تتعرض لها خلال التشغيل العملي. وكذلك تجري طريقة البيت المتخصص الألماني DIBt لإعطاءشهادة الصلاحية للمواد المقاومة للحريق. وبهذا يمكن الاحطياط وحماية حاويات الغاز السائل من الحرائق العرضية.

ولتنصور الآتي: إذا انكسر الحاوي (أسطوانة الغاز المسال) بأي طريقة، يخرج الغاز المسال أولاً كسائل بارد جداً نقطة غليانه منخفضة قد تصل إلى 35- درجة مئوية تحت الصفر بسبب انخفاض ضغط الأسطوانة فيتبخر الغاز المسال، ويحدث تاثيراً تبريدي مما يعمل علي تجميد أي شيء يقابله وهذا السائل المتبخر يسبب حروقاً مباشره تسمى حروق على البارد مثلها مثل الحروق الحراريه الساخنه لاي كائن حي قد تصل إلى درجات خطيره من الحروق التي قد تؤدي إلى الوفاة ويعتمد على حسب كمية التعرض لهذا الغاز المسال وزمن التعرض ومساحة الإصابة الجسدية.

ثم بغليانه وهو لا يزال باردا ينشئ أجواء كثيفه من بخار الغاز المسال يزيح الأكسجين من الجو بحيث تختنق جميع الكائنات الحية في الأماكن المحيطة. وقد يؤدي انكسار حاوية كبيرة واحدة إلى أزاحة الأكسجين عبر أميال مربعة عديدة. وبالانتشار يتخفف كثافة بخار الغاز ويختلط بالهواء ويصبح خطرا داهماً. لأنه يكون مع الهواء مخلوطا غازيا قابل للاشتعال. وعندما يحدث الاشتعال تتولد كرة نارية مهولة عبر كيلومترات تميت كل شيء فيها. لهذا فلا بد من العناية برقابة ووقاية حاويات الغاز السائل.

انظر أيضا

• الغاز الطبيعي المسال
• تسييل الغازات
• تبريد
• تأثير جول-تومسون
• نفط
• نافثا
• مركبة غاز