Το Υγραέριο
Τι είναι το υγραέριο;
Το υγροποιημένο αέριο πετρελαίων, ευρέως γνωστό ως LPG (Liquiefied Petroleum Gas), είναι ένα μείγμα υδρογονανθράκων, με κύρια συστατικά το προπάνιο και το βουτάνιο. Παράγεται κυρίως κατά την εξαγωγή του φυσικού αερίου και του πετρελαίου σε ποσοστό 66%, αλλά και από τη διύλιση του πετρελαίου σε ποσοστό 34%. Το υγραέριο σε ατμοσφαιρικές συνθήκες βρίσκεται σε αέρια μορφή, ενώ μπορεί με ευκολία να υγροποιηθεί σε συνθήκες περιβάλλοντος με μικρή αύξηση της πίεσης του. Στο υγραέριο, με τη χρήση κατάλληλων ουσιών, προσδίδεται χαρακτηριστική οσμή με σκοπό να γίνεται αντιληπτή η παρουσία του σε περιπτώσεις διαρροής.
Γενικές Ιδιότητες
Ο ατμός του υγραερίου είναι βαρύτερος από τον αέρα, αυτή η ιδιότητα είναι σημαντική για την ασφάλεια. Το αέριο από οποιαδήποτε διαρροή κατακάθεται κοντά στο έδαφος και συγκεντρώνεται στις χαμηλότερες περιοχές καθιστώντας δυσκολότερη τη διασπορά του. Συνεπώς, το υγραέριο δεν πρέπει ποτέ να αποθηκεύεται ή να χρησιμοποιείται σε υπόγειους χώρους.
Όπως και το φυσικό αέριο του δικτύου, το υγραέριο είναι εντελώς άοσμο, ωστόσο, σε αυτό προστίθεται μια οσμογόνος ουσία (αιθυλομερκαπτάνη ή διμεθυλοσουλφίδιο, ώστε να καταστεί δυνατή η ανίχνευση του αερίου μέσω της όσφρησης, σε συγκεντρώσεις μικρότερες από το 1/5 του κάτω ορίου ανάφλεξης) πριν τη διάθεσή του στην κατανάλωση, με σκοπό τη διευκόλυνση του εντοπισμού των διαρροών.
Σε μερικές περιπτώσεις όμως, όπου η οσμογόνος ουσία είναι βλαπτική για ορισμένη παραγωγική διαδικασία ή δεν εξυπηρετεί σαν προειδοποίηση, δεν προσδίδεται στο υγραέριο οσμή (το άοσμο π.χ. χρησιμοποιείται σαν προωθητικό αέριο).
Το υγραέριο είναι εύφλεκτο στον αέρα και, αν και δεν είναι τοξικό, σε μεγάλες ποσότητες μπορεί να προκαλέσει ασφυξία. Λόγω της ταχείας εξαερίωσης της υγρής φάσης και της συνακόλουθης πτώσης της θερμοκρασίας, το υγραέριο μπορεί να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα αν έρθει σε επαφή με το ανθρώπινο δέρμα. Οι χειριστές πρέπει να χρησιμοποιούν προστατευτικά μέσα όπως γάντια και γυαλιά, εάν είναι ενδεχόμενο να εκτεθούν σε τέτοιες βλαπτικές επιδράσεις.
Το υγραέριο είναι καύσιμο υψηλής απόδοσης, αλλά αναφλέγεται μόνο αν αναμιχθεί με αέρα σε αναλογία υγραερίου-αέρα μεταξύ 1:50 και 1:10 (το όριο αυτό είναι χαμηλότερο από το αντίστοιχο για το φυσικό αέριο). Το χαμηλό όριο ανάφλεξης σημαίνει ότι ακόμα και μικρές διαρροές μπορούν να έχουν σοβαρές συνέπειες. Η ανάφλεξη του μίγματος αυτού παρουσιάζει χαρακτηριστικά έκρηξης όταν γίνει σε περιορισμένο χώρο λόγω της ταχύτατης έκλυσης θερμικής ενέργειας (απότομη διαστολή του αέρα – αερίων). Όταν το μίγμα υγραερίου και αέρα είναι εκτός της παραπάνω περιοχής, είναι ή πολύ φτωχό ή πολύ πλούσιο για να αναφλεγεί. Διαρροή μικρής σχετικά ποσότητας υγρού υγραερίου μπορεί να δημιουργήσει μεγάλο όγκο αέριας φάσης και συνεπώς μεγάλο όγκο αναφλέξιμου μίγματος. Για τον έλεγχο ύπαρξης υγραερίου στον αέρα και μάλιστα σε αναφλέξιμη αναλογία, χρησιμοποιούνται κατάλληλα όργανα ανίχνευσης αναφλέξιμου μίγματος.
Η θερμοκρασία ανάφλεξης του υγραερίου στον αέρα είναι γύρω στους 500° C, χαμηλότερη από την αντίστοιχη θερμοκρασία για το φυσικό αέριο, αλλά απαιτείται περισσότερη ενέργεια για την ανάφλεξη.
Η θερμιδική αξία του υγραερίου είναι περίπου 2,5 φορές υψηλότερη από την αντίστοιχη του φυσικού αερίου, πράγμα που σημαίνει ότι παράγεται περισσότερη ενέργεια από την ίδια ποσότητα αερίου.
Το υγραέριο είναι χημικά δραστικό και προκαλεί τη φθορά του φυσικού καουτσούκ και ορισμένων πλαστικών. Με το υγραέριο πρέπει να χρησιμοποιείται αποκλειστικά εξοπλισμός και εξαρτήματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για αυτό.
Χημική Σύσταση
Το προπάνιο και το βουτάνιο είναι υδρογονάνθρακες με τρία και τέσσερα άτομα άνθρακα αντίστοιχα. Η χημική σύσταση του προπανίου είναι C3H8 ενώ του βουτανίου είναι C4 H10.
Τα μίγματα αυτών των υδρογονανθράκων που προορίζονται για την κατανάλωση περιέχουν ποσότητες άλλων ουσιών, όπως ακόρεστο προπάνιο (προπένιο) και ακόρεστο βουτάνιο (βουτένιο), καθώς και ίχνη από ελαφρύτερους και βαρύτερους υδρογονάνθρακες (αιθάνιο, μεθάνιο, πεντάνιο και άλλα). Για τη διάκριση αυτών των μιγμάτων από τις καθαρές μορφές των αερίων, αυτά είναι γνωστά ως προπάνιο του εμπορίου και βουτάνιο του εμπορίου και οι προδιαγραφές τους αναφέρονται στο Υπουργικό Διάταγμα με αριθμό 2912 76 20-7-1976.
Φυσικές Ιδιότητες
Προπάνιο | η- Βουτάνιο | |
| Χημικός Τύπος | C3H8 | C4H10 |
| Μοριακό Βάρος | 44,094 | 58,120 |
| Σημείο πήξης υγρού σε 760mmHg (CC) | -187,7 | -138,3 |
| Σημείο βρασμού υγρού σε 760mmHg (°C) | -42,1 | -0,5 |
| Ειδικό βάρος υγρού σε 15,5°C (kg/It) | 0,507 | 0,583 |
| Σχετική πυκνότητα αερίου (αέρας = 1) σε S.C. | 1,522 | 2,006 |
| Κρίσιμη θερμοκρασία (°C) | 96,8 | 152,0 |
| Κρίσιμη πίεση-απόλυτη (bar) | 42,6 | 38,0 |
| Λόγος όγκου αερίου προς υγρό σε S.C. | 272,7 | 237,8 |
Λανθάνουσα θερμότητα στο σημείο βρασμού | ||
| 760mmHg (Kcal/kg) | 101,7 | 92,3 |
| (Kcal/Lit) | 51,5 | 53,1 |
| Ανώτερη θερμογόνος δύναμη σε S.C. (Kcal/kg) | 12048 | 11851 |
| (Kcal/m3) | 22766 | 29875 |
Απαιτούμενος αέρας καύσης σε S.C. | ||
| (m3 αέρα/lm3 αερίου) | 23,82 | 30,97 |
| (kg αέρα/lkg αερίου) | 15,71 | 13,49 |
Ειδική θερμότητα αερίου σε S.C | ||
| Co (Kcal/kg °C) | 0,388 | 0,397 |
| Cv (Kcal/kg °C) | 0,343 | 0,361 |
| Σημείο ανάφλεξης – Flash Point (°C) | -105 | -60 |
| Σημείο αυτανάφλεξης – Ignition Point (°C) | 470 | 365 |
Όρια ανάφλεξης μίγματος αερίου-αέρα (Vo\-%) | ||
| Κατώτερο | 2,37 | 1,86 |
| Ανώτερο | 9,50 | 8,41 |
| Αριθμός Οκτανίων (Octane No) | 125 | 91 |
ΣΗΜΕΙΩΣΗ:Τα χαρακτηριστικά ισχύουν για τοκαθαρό προπάνιο (pure Propane)και το καθαρό η-βουτάνιο (pure η-Butane). Οι συνθήκες περιβάλλοντος 15,5°C (600F) και 760 mmHg είναι οι διεθνώς αναφερόμενες σαν Standard Conditions. Στον πίνακα χρησιμοποιείται η συντομογραφία S.C. | ||
Γενικές Ιδιότητες
Ο ατμός του υγραερίου είναι βαρύτερος από τον αέρα, αυτή η ιδιότητα είναι σημαντική για την ασφάλεια. Το αέριο από οποιαδήποτε διαρροή κατακάθεται κοντά στο έδαφος και συγκεντρώνεται στις χαμηλότερες περιοχές καθιστώντας δυσκολότερη τη διασπορά του. Συνεπώς, το υγραέριο δεν πρέπει ποτέ να αποθηκεύεται ή να χρησιμοποιείται σε υπόγειους χώρους.
Όπως και το φυσικό αέριο του δικτύου, το υγραέριο είναι εντελώς άοσμο, ωστόσο, σε αυτό προστίθεται μια οσμογόνος ουσία (αιθυλομερκαπτάνη ή διμεθυλοσουλφίδιο, ώστε να καταστεί δυνατή η ανίχνευση του αερίου μέσω της όσφρησης, σε συγκεντρώσεις μικρότερες από το 1/5 του κάτω ορίου ανάφλεξης) πριν τη διάθεσή του στην κατανάλωση, με σκοπό τη διευκόλυνση του εντοπισμού των διαρροών.
Σε μερικές περιπτώσεις όμως, όπου η οσμογόνος ουσία είναι βλαπτική για ορισμένη παραγωγική διαδικασία ή δεν εξυπηρετεί σαν προειδοποίηση, δεν προσδίδεται στο υγραέριο οσμή (το άοσμο π.χ. χρησιμοποιείται σαν προωθητικό αέριο).
Το υγραέριο είναι εύφλεκτο στον αέρα και, αν και δεν είναι τοξικό, σε μεγάλες ποσότητες μπορεί να προκαλέσει ασφυξία. Λόγω της ταχείας εξαερίωσης της υγρής φάσης και της συνακόλουθης πτώσης της θερμοκρασίας, το υγραέριο μπορεί να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα αν έρθει σε επαφή με το ανθρώπινο δέρμα. Οι χειριστές πρέπει να χρησιμοποιούν προστατευτικά μέσα όπως γάντια και γυαλιά, εάν είναι ενδεχόμενο να εκτεθούν σε τέτοιες βλαπτικές επιδράσεις.
Το υγραέριο είναι καύσιμο υψηλής απόδοσης, αλλά αναφλέγεται μόνο αν αναμιχθεί με αέρα σε αναλογία υγραερίου-αέρα μεταξύ 1:50 και 1:10 (το όριο αυτό είναι χαμηλότερο από το αντίστοιχο για το φυσικό αέριο). Το χαμηλό όριο ανάφλεξης σημαίνει ότι ακόμα και μικρές διαρροές μπορούν να έχουν σοβαρές συνέπειες. Η ανάφλεξη του μίγματος αυτού παρουσιάζει χαρακτηριστικά έκρηξης όταν γίνει σε περιορισμένο χώρο λόγω της ταχύτατης έκλυσης θερμικής ενέργειας (απότομη διαστολή του αέρα – αερίων). Όταν το μίγμα υγραερίου και αέρα είναι εκτός της παραπάνω περιοχής, είναι ή πολύ φτωχό ή πολύ πλούσιο για να αναφλεγεί. Διαρροή μικρής σχετικά ποσότητας υγρού υγραερίου μπορεί να δημιουργήσει μεγάλο όγκο αέριας φάσης και συνεπώς μεγάλο όγκο αναφλέξιμου μίγματος. Για τον έλεγχο ύπαρξης υγραερίου στον αέρα και μάλιστα σε αναφλέξιμη αναλογία, χρησιμοποιούνται κατάλληλα όργανα ανίχνευσης αναφλέξιμου μίγματος.
Η θερμοκρασία ανάφλεξης του υγραερίου στον αέρα είναι γύρω στους 500° C, χαμηλότερη από την αντίστοιχη θερμοκρασία για το φυσικό αέριο, αλλά απαιτείται περισσότερη ενέργεια για την ανάφλεξη.
Η θερμιδική αξία του υγραερίου είναι περίπου 2,5 φορές υψηλότερη από την αντίστοιχη του φυσικού αερίου, πράγμα που σημαίνει ότι παράγεται περισσότερη ενέργεια από την ίδια ποσότητα αερίου.
Το υγραέριο είναι χημικά δραστικό και προκαλεί τη φθορά του φυσικού καουτσούκ και ορισμένων πλαστικών. Με το υγραέριο πρέπει να χρησιμοποιείται αποκλειστικά εξοπλισμός και εξαρτήματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για αυτό.
Χημική Σύσταση
Το προπάνιο και το βουτάνιο είναι υδρογονάνθρακες με τρία και τέσσερα άτομα άνθρακα αντίστοιχα. Η χημική σύσταση του προπανίου είναι C3H8 ενώ του βουτανίου είναι C4 H10.
Τα μίγματα αυτών των υδρογονανθράκων που προορίζονται για την κατανάλωση περιέχουν ποσότητες άλλων ουσιών, όπως ακόρεστο προπάνιο (προπένιο) και ακόρεστο βουτάνιο (βουτένιο), καθώς και ίχνη από ελαφρύτερους και βαρύτερους υδρογονάνθρακες (αιθάνιο, μεθάνιο, πεντάνιο και άλλα). Για τη διάκριση αυτών των μιγμάτων από τις καθαρές μορφές των αερίων, αυτά είναι γνωστά ως προπάνιο του εμπορίου και βουτάνιο του εμπορίου και οι προδιαγραφές τους αναφέρονται στο Υπουργικό Διάταγμα με αριθμό 2912 76 20-7-1976.
Φυσικές Ιδιότητες
