الغاز النفطي المسال (LPG)

الغاز النفطي المسال (يسمى أيضا, الغاز البترولي المسال, الغاز النفطي السائل, Liquid Petroleum Gas, وغاز المكينة) هو خليط من غازات هيدروكربونية المستخدمة كوقود في أجهزة التدفئة والمركبات, وفي الأونة الأخيرة تزايد استخدامها في مقابل الغازات الكلورو-فلورو- كربونية مثل غاز الثلاجات للتقليل من الاضرار المتسببة لتقلص بطبقةالأوزون.

أنواع كثيرة من LPG تباع في السوق اعتمادا على الموسم منها الخليط بأكثرية غاز البروبان, وخليط آخر باكثرية بيوتان، وهناك خليط يتكون منهما بنسبة 60% بروبان و 40% بيوتان. حيث يكثر الطلب على بروبان في الشتاء عكس الصيف حيث الطلب فيه على البيوتان أكثر. يضاف إليها مادة ايثانثيول ذات الرائحة النفاذة لاكتشاف التسربات بسهولة. ويخضع ذلك إلى النظام القياسي الأوروبي EN 589.

يصنع LPG خلال عملية تكرير النفط الخام أو يستخلص من مجرى الغاز أو النفط عند خروجها من باطن الأرض.

يكون LPG عند درجة الحرارة والضغط الطبيعيين في حالته الغازية. لذلك يتم نقله في قوارير حديدية مضغوطة, ونظرا لان هذا السائل يتمدد بفعل الحرارة, لا تتم تعبئة القوارير بشكل كامل ولكن بنسبة ما بين 80% و 85% من سعتها. وتختلفسبة حجم الغاز إلى السائل اعتمادا على التكوين الكيميائي وظروف الضغط والحرارة ولكنها بالعادة 250 إلى 1. ويسمى الضغط الذي يتحول عتده الغاز إلى سائل ضغط التبخر وهذا يتغير أيضا بتغير درجة الحرارة ونوع الغاز، ولكنها للبوتان النقي 2و2 ضغط جوي (220 كيلوباسكال)عند درجة حرارة 20 مئوية. وتبلغ 22 ضغط جوي (2و2 ميجاباسكال) عند درجة حرارة 55 مئوية.

ضغط البخار هو الضغط الذي عنده يتحول الغاز إلى السائل وهو أيضا يختلف باختلاف الظروف السابقة ذكرها. وبما ان LPG 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.

وفي حالة تسرب الغاز إلى الحجرة فيجب قبل كل شيء عدم تشغيل مفتاح النور أو أي مفتاح كهربائي، فهذا يحدث انفجارا لا تحمد عواقبه. كما يجب عدم دخول تلك الحجرة وفي يدنا سيجارة مولعة، فهذا يحدث أيضا انفجارا رهيبا. وبعد ذلك يجب فتح جميع الشبابيك للتهوية وترك الغاز يتسرب إلى الخارج. ثم فحص سبب تسرب الغاز وقفله أو الاستعانة بالمتخصصين.

الإنتاج

تم إنتاجه لاول 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 استعامله 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 الاسر الهندية اي 33.6 مليون اسرة هندية تستخدم غاز البترول المسال كوقود للطهي. 76.64 ٪ من هذه الأسر من المناطق المدنية من الهند وتشكل 48 ٪ من الاسر في المدن الهندية مقابل استهلاك 5.7 ٪ فقط من الاسر في الريف الهندى. غاز البترول المسال مدعوم من قبل الحكومة. زيادة اسعار غاز البترول المسال تعتبر مسألة حساسه سياسيا في الهند حيث انها تؤثر على نمط التصويت من قبل الطبقة الوسطى بالمدن. غاز البترول المسال كان ذو استخدام كبير في للطبخ في هونغ كونغ ؛ ولكن مع استمرار توسع امدادات شركة "غاز المدينة" للمباني أدى إلى خفض استعماله إلى اقل من 24 ٪ من الوحدات السكنيه. غاز البترول المسال هو وقود الطهي الأكثر شيوعا في المناطق الحضريه في البرازيل، وتستخدمه عمليا جميع الاسر. والأسر الفقيره تتلقى منحة حكوميه 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 فتتصف تلك المادة انها خطره للغاية. ولهذا تهتم المصافي ومصانع البتروكيماويات على المحافظة 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 الحاوبات الكبيرة الاسطوانيه الأفقية، في شكل "السيجار". وتوجد حاويات كبيرة كرويه الشكل حاوية لغاز البترول المسال قد يصلسمك جدارها إلى 15 سم منالحديد الصلب. وهي مجهزه 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 ان تسبب اضرارا مأساويه. في حالة "السيجار" فقد يتمزق من الوسط فيندفع منه الغاز السائل في اتجاهين متضادين مع الكثير من الوقود حتى ينضب الوقود.ولهذا تشمل تدابير الوقاية من الحريق فصل خزانات غاز البترول المسال عن المصادر المحتملة للحريق. وفي حالة النقل بالسكك الحديديه، على سبيل المثال، يمكن الفصل بين خزانات غاز البترول المسال على مراحل، بحيث توضع عربات البضائع الأخرى بينها. وهذا ليس الحال دائما، لكنه طريقة منخفضه التكلفه لعلاج المشكلة. غاز البترول المسال عربات السكك الحديد سهلة بقعة من الاغاثه صمامات فوق العادة مع جميع السور حولها. وتجد طريقة جديدة لوقاية حاويات غاز البترول المسال، بطريقة دفنهم تحت الأرض، وأن تترك صمامات علوية تسهل صيانتها. ويجب توخي الحذر الشديد معها، ويؤدي 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 ذو جدران سميكة. هذا الاقتراح يجعل تنفيذ دفن خيار أقل جاذبيه 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 عملي 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 القلويه. والمواد القلويه في هذه اللصقات يرجع إلى وجود الاسمنت 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 الاسعار، 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. 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 الاعمده 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 ان 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 بأي طريقة، يخرج الغاز السائل أولا كسائل بارد جدا. مما يعمل علي تجمسد أي شيء يقابله. ثم بغليانه وهو لا يزال باردا ينشئ جوا مكثفا من أبخرته 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 الغاز ويختلط بالهواء ويصبح خطرا داهما. 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.

أنظر أيضاً

• الغاز الطبيعي المسال