Měření výbušnosti metanu za vyšších tlaků
Vyvinuli jsme zařízení pro měření výbušnosti různých hořlavých plynů a par za vyšších tlaků, proměřili jsme s ním horní a dolní meze výbušnosti metanu a ověřili bezpečnost dusíkaté inertizační směsi používané v praxi.
Vyvinuté zařízení jsme úspěšně otestovali s použitím plynných směsí s definovanou koncentrací metanu, kyslíku a dusíku. Umožňuje měřit výbušnost plynných směsí a par za tlaku až 25 barů, tj. tlaku potřebného pro inertizaci potrubí v členitých terénech s výraznými změnami nadmořské výšky.
Ověření bezpečnosti v praxi používané inertizační směsi bylo hlavním cílem našich měření. Směs 90 % N2 + 10 % O2 vyráběná prostřednictvím membránové separace ze vzduchu naším mobilním generátorem inertizační směsi se běžně používá při vytlačování hořlavých médií z potrubních systémů.
Inertizační směs s přídavkem metanu o různých koncentracích byla proměřena při maximálním absolutním tlaku 2,7 MPa. Během měření byla zaznamenána detonace měřené inertizační směsi s koncentrací metanu 7,5 % obj., Kontrolní měření však výbušnost inertizační směsi s obsahem 7,5 % obj. metanu nepotvrdilo.
Ověřili jsme také bezpečnost inertizační směsi s vyšším obsahem kyslíku (88 % N2 + 12 % O2). Během měření inertizační směsi s vyšším obsahem kyslíku nebyla zaznamenána žádná detonace.
Z výše uvedených skutečností vyplývá, že za podmínek odpovídajících reálnému provoznímu postupu, při kterých byly ověřovány výbušnosti inertizačních směsí, jsou inertizační směsi bezpečné, avšak při dodání významně vyšší iniciační energie nelze bezpečnost inertizačních směsí zcela jistě potvrdit.
Dalším cílem bylo proměřit horní a dolní meze výbušnosti metanu za vyšších tlaků. Při testování horní meze výbušnosti směsi metanu se suchým vzduchem byla zjištěna tvorba sazí při detonaci bohatých směsí.
O vývoji zařízení, metodice měření i výsledcích se více dozvíte v článku Měření výbušnosti metanu za vyšších tlaků (PDF, 901 kB).
Rada Českého plynárenského svazu udělila tomuto příspěvku Cenu docenta Tomáše Keclíka za nejpřínosnější odborný článek autorů do 35 let v časopisu Plyn v roce 2015.