การเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนของปฏิกิริยาระหว่างส่วนประกอบที่ติดไฟได้กับตัวออกซิไดเซอร์ ในระหว่างที่พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงถูกแปลงเป็นความร้อน การเผาไหม้อาจสมบูรณ์หรือไม่สมบูรณ์ เมื่อก๊าซผสมกับอากาศ อุณหภูมิในเตาเผาจะสูงเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ และการจ่ายเชื้อเพลิงและอากาศอย่างต่อเนื่องช่วยให้แน่ใจว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงสมบูรณ์ การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์เกิดขึ้นเมื่อไม่ปฏิบัติตามกฎเหล่านี้ซึ่งนำไปสู่การปล่อยความร้อน (CO) ไฮโดรเจน (H2) มีเทน (CH4) น้อยลงและเป็นผลให้เขม่าสะสมบนพื้นผิวที่ให้ความร้อนทำให้การถ่ายเทความร้อนแย่ลง และการสูญเสียความร้อนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งในทางกลับกันนำไปสู่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากเกินไป ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำลดลง และตามมาด้วยมลพิษทางอากาศ

ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินขึ้นอยู่กับการออกแบบเตาแก๊สและเตาเผา ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินต้องมีอย่างน้อย 1 มิฉะนั้นอาจทำให้ก๊าซเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ และการเพิ่มขึ้นของค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะลดประสิทธิภาพของการติดตั้งโดยใช้ความร้อนเนื่องจากการสูญเสียความร้อนจำนวนมากจากก๊าซไอเสีย

ความสมบูรณ์ของการเผาไหม้ถูกกำหนดโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซและตามสีและกลิ่น

การเผาไหม้ของแก๊สอย่างสมบูรณ์ มีเทน + ออกซิเจน = คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O นอกจากก๊าซเหล่านี้แล้ว ไนโตรเจนและออกซิเจนที่เหลือยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศด้วยก๊าซไวไฟ N2 + O2 หากการเผาไหม้ของก๊าซไม่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ สารไวไฟจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ - คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน เขม่า CO + H + C

การเผาไหม้ก๊าซที่ไม่สมบูรณ์เกิดขึ้นเนื่องจากอากาศไม่เพียงพอ ในเวลาเดียวกันลิ้นของเขม่าก็ปรากฏขึ้นในเปลวไฟ อันตรายจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของก๊าซก็คือคาร์บอนมอนอกไซด์อาจทำให้เกิดพิษต่อบุคลากรในห้องหม้อไอน้ำ ปริมาณ CO ในอากาศ 0.01-0.02% อาจทำให้เกิดพิษเล็กน้อยได้ ความเข้มข้นที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดพิษร้ายแรงและเสียชีวิตได้ เขม่าที่สะสมอยู่บนผนังหม้อไอน้ำจึงทำให้การถ่ายเทความร้อนไปยังสารหล่อเย็นลดลงและลดประสิทธิภาพของห้องหม้อไอน้ำ เขม่านำความร้อนได้แย่กว่ามีเทนถึง 200 เท่า ตามทฤษฎีแล้ว ในการเผาไหม้ก๊าซ 1 ลบ.ม. จำเป็นต้องใช้อากาศ 9 ลบ.ม. ในสภาวะจริง จำเป็นต้องมีอากาศมากขึ้น นั่นคือจำเป็นต้องมีอากาศในปริมาณที่มากเกินไป ค่าอัลฟ่าที่กำหนดนี้จะแสดงจำนวนการใช้อากาศมากกว่าความจำเป็นทางทฤษฎี ค่าสัมประสิทธิ์อัลฟ่าขึ้นอยู่กับประเภทของหัวเผาเฉพาะ และโดยปกติจะกำหนดไว้ในหนังสือเดินทางของหัวเผาหรือตามคำแนะนำขององค์กรของงานทดสอบการเดินอากาศที่ดำเนินการ . เมื่อปริมาณอากาศส่วนเกินเพิ่มขึ้นเกินระดับที่แนะนำ การสูญเสียความร้อนก็จะเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณอากาศเพิ่มขึ้นอย่างมาก เปลวไฟอาจแตกออก ทำให้เกิดสถานการณ์ฉุกเฉิน หากปริมาณอากาศน้อยกว่าที่แนะนำ การเผาไหม้จะไม่สมบูรณ์ ดังนั้นจึงก่อให้เกิดอันตรายต่อบุคลากรในห้องหม้อไอน้ำ การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์จะถูกกำหนดโดย:

อเล็กซานเดอร์ พาฟโลวิช คอนสแตนตินอฟ

หัวหน้าผู้ตรวจการด้านการควบคุมความปลอดภัยของสิ่งอำนวยความสะดวกอันตรายทางนิวเคลียร์และรังสี ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค, รองศาสตราจารย์, ศาสตราจารย์ของ Russian Academy of Natural Sciences

ห้องครัวพร้อมเตาแก๊สมักเป็นสาเหตุหลักของมลพิษทางอากาศทั่วทั้งอพาร์ทเมนท์ และสิ่งที่สำคัญมาก สิ่งนี้ใช้ได้กับชาวรัสเซียส่วนใหญ่ แท้จริงแล้วในรัสเซีย 90% ของชาวเมืองและชาวชนบทมากกว่า 80% ใช้เตาแก๊ส คาตา, ซี. ไอ.สุขภาพของมนุษย์ในสถานการณ์สิ่งแวดล้อมสมัยใหม่ - อ.: FAIR PRESS, 2544. - 208 น..

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีรายงานจากนักวิจัยที่จริงจังเกี่ยวกับอันตรายต่อสุขภาพของเตาแก๊ส แพทย์ทราบดีว่าในบ้านที่มีเตาแก๊ส ผู้อยู่อาศัยจะป่วยบ่อยและนานกว่าบ้านที่มีเตาไฟฟ้า นอกจากนี้ เรากำลังพูดถึงโรคต่างๆ มากมาย ไม่ใช่แค่โรคทางเดินหายใจเท่านั้น ระดับสุขภาพที่ลดลงเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสตรี เด็ก รวมถึงผู้สูงอายุและผู้ป่วยเรื้อรังที่ใช้เวลาอยู่ที่บ้านมากขึ้น

ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่ศาสตราจารย์ V. Blagov เรียกการใช้เตาแก๊สว่า "สงครามเคมีขนาดใหญ่ต่อคนของตนเอง"

ทำไมการใช้แก๊สในบ้านถึงเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

ลองตอบคำถามนี้กัน มีหลายปัจจัยที่รวมกันทำให้การใช้เตาแก๊สเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

ปัจจัยกลุ่มแรก

ปัจจัยกลุ่มนี้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเคมีของกระบวนการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ แม้ว่าก๊าซในครัวเรือนจะถูกเผาจนกลายเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็อาจทำให้องค์ประกอบของอากาศในอพาร์ทเมนต์เสื่อมลงโดยเฉพาะในห้องครัว ท้ายที่สุดแล้ว ออกซิเจนก็ถูกเผาไหม้ออกจากอากาศและในเวลาเดียวกันความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ก็เพิ่มขึ้น แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาหลัก ในท้ายที่สุดสิ่งเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นกับอากาศที่บุคคลหายใจเข้าไป

ที่แย่ไปกว่านั้นคือในกรณีส่วนใหญ่การเผาไหม้ของก๊าซไม่ได้เกิดขึ้นทั้งหมด ไม่ใช่ 100% เนื่องจากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษมากขึ้น ตัวอย่างเช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์) ซึ่งมีความเข้มข้นอาจสูงกว่าขีดจำกัดที่อนุญาตได้หลายเท่า 20–25 เท่า แต่สิ่งนี้นำไปสู่อาการปวดหัว ภูมิแพ้ โรคภัยไข้เจ็บ ภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ยาโคฟเลวา, M. A.และเรามีน้ำมันอยู่ในอพาร์ตเมนต์ของเรา - นิตยสารธุรกิจสิ่งแวดล้อม - พ.ศ. 2547. - ลำดับที่ 1(4). - ป.55..

นอกจากคาร์บอนมอนอกไซด์แล้ว ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ฟอร์มาลดีไฮด์ และเบนโซไพรีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งชนิดรุนแรงยังถูกปล่อยออกสู่อากาศอีกด้วย ในเมืองต่างๆ เบนโซไพรีนเข้าสู่อากาศในชั้นบรรยากาศจากการปล่อยมลพิษจากโรงงานโลหะ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (โดยเฉพาะที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง) และรถยนต์ (โดยเฉพาะรุ่นเก่า) แต่ความเข้มข้นของเบนโซไพรีนแม้ในอากาศที่มีมลภาวะก็ไม่สามารถเทียบได้กับความเข้มข้นในอพาร์ตเมนต์ รูปนี้แสดงให้เห็นว่าเราได้รับเบนโซไพรีนมากขึ้นเท่าใดขณะอยู่ในครัว

ปริมาณเบนโซไพรีนเข้าสู่ร่างกายมนุษย์, ไมโครกรัม/วัน

ลองเปรียบเทียบสองคอลัมน์แรกกัน ในห้องครัวเราได้รับสารอันตรายมากกว่าบนท้องถนนถึง 13.5 เท่า! เพื่อความชัดเจน ขอให้เราประเมินปริมาณเบนโซไพรีนที่เข้าสู่ร่างกายของเรา ไม่ใช่เป็นไมโครกรัม แต่ให้เทียบเท่ากับจำนวนบุหรี่ที่สูบในแต่ละวัน ดังนั้น หากผู้สูบบุหรี่สูบบุหรี่หนึ่งซอง (20 มวน) ต่อวัน ในห้องครัว คนๆ หนึ่งจะได้รับมวนเทียบเท่ากับสองถึงห้ามวนต่อวัน นั่นก็คือแม่บ้านที่มีเตาแก๊สดูเหมือนจะ “สูบบุหรี่” นิดหน่อย

ปัจจัยกลุ่มที่สอง

กลุ่มนี้เกี่ยวข้องกับสภาพการทำงานของเตาแก๊ส คนขับคนใดรู้ว่าคุณไม่สามารถอยู่ในโรงรถพร้อมกับรถที่เครื่องยนต์กำลังทำงานได้ แต่ในห้องครัวเรามีกรณีเช่นนี้: การเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนในอาคาร! เราขาดอุปกรณ์ที่รถทุกคันมี นั่นก็คือ ท่อไอเสีย ตามกฎสุขอนามัยทั้งหมด เตาแก๊สแต่ละเตาจะต้องติดตั้งเครื่องดูดควันระบายอากาศ

สิ่งต่างๆ จะเลวร้ายเป็นพิเศษหากเรามีห้องครัวขนาดเล็กในอพาร์ตเมนต์ขนาดเล็ก พื้นที่ขั้นต่ำ เพดานสูงน้อยที่สุด การระบายอากาศไม่ดี และเตาแก๊สทำงานทั้งวัน แต่ด้วยเพดานต่ำผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ก๊าซสะสมอยู่ในชั้นบนของอากาศหนาถึง 70–80 เซนติเมตร บอยโก้, เอ.เอฟ.สุขภาพ 5+ - อ.: Rossiyskaya Gazeta, 2545 - 365 หน้า.

งานของแม่บ้านที่เตาแก๊สมักถูกเปรียบเทียบกับสภาพการทำงานที่เป็นอันตรายในการผลิต นี่ไม่ถูกต้องทั้งหมด การคำนวณแสดงให้เห็นว่าหากห้องครัวมีขนาดเล็กและไม่มีการระบายอากาศที่ดี แสดงว่าเรากำลังเผชิญกับสภาพการทำงานที่เป็นอันตรายอย่างยิ่ง นักโลหะวิทยาประเภทหนึ่งที่ให้บริการแบตเตอรี่เตาโค้ก

วิธีลดอันตรายจากเตาแก๊ส

เราควรทำอย่างไรถ้าทุกอย่างแย่มาก? บางทีมันอาจจะคุ้มที่จะกำจัดเตาแก๊สและติดตั้งเตาไฟฟ้าหรือเตาแม่เหล็กไฟฟ้า? คงจะดีถ้ามีโอกาสเช่นนี้ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไม่? มีกฎง่ายๆหลายประการสำหรับกรณีนี้ การปฏิบัติตามสิ่งเหล่านี้ก็เพียงพอแล้วและคุณสามารถลดอันตรายต่อสุขภาพจากเตาแก๊สได้สิบเท่า ให้เราแสดงรายการกฎเหล่านี้ (ส่วนใหญ่เป็นคำแนะนำของศาสตราจารย์ Yu. D. Gubernsky) อิลนิทสกี้, เอ.มันมีกลิ่นเหมือนแก๊ส - มีสุขภาพแข็งแรง! - พ.ศ. 2544 - ฉบับที่ 5. - หน้า 68–70..

1. จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องดูดควันพร้อมเครื่องฟอกอากาศไว้เหนือเตา นี่เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพที่สุด แต่แม้ว่าคุณจะทำสิ่งนี้ไม่ได้ด้วยเหตุผลบางประการ แต่กฎที่เหลือทั้งหมดเจ็ดข้อก็จะช่วยลดมลพิษทางอากาศได้อย่างมากเช่นกัน
2. ติดตามการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซ หากจู่ๆ สีของแก๊สไม่เป็นไปตามคำแนะนำ ให้เรียกพนักงานแก๊สทันทีเพื่อควบคุมหัวเผาที่ชำรุด
3. อย่าเกะกะเตาด้วยจานที่ไม่จำเป็น ควรวางเครื่องครัวไว้บนหัวเผาที่ใช้งานได้เท่านั้น ในกรณีนี้จะรับประกันการเข้าถึงอากาศฟรีไปยังหัวเผาและการเผาไหม้ของก๊าซที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
4. ควรใช้เตาไม่เกินสองเครื่องหรือเตาอบหนึ่งเครื่องและหนึ่งเตาในเวลาเดียวกัน แม้ว่าเตาของคุณจะมีเตาสี่หัว แต่ก็ควรเปิดสูงสุดครั้งละสองหัวจะดีกว่า
5. เวลาใช้งานต่อเนื่องสูงสุดของเตาแก๊สคือสองชั่วโมง หลังจากนี้คุณต้องหยุดพักและระบายอากาศในห้องครัวให้ทั่วถึง
6. เมื่อเตาแก๊สทำงาน ควรปิดประตูห้องครัวและเปิดหน้าต่าง เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้จะถูกกำจัดออกไปตามถนน ไม่ใช่ผ่านห้องนั่งเล่น
7. หลังจากเสร็จสิ้นการทำงานของเตาแก๊สแล้วขอแนะนำให้ระบายอากาศไม่เพียง แต่ในห้องครัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอพาร์ทเมนต์ทั้งหมดด้วย ผ่านการระบายอากาศเป็นที่พึงปรารถนา
8. ห้ามใช้เตาแก๊สในการทำความร้อนหรือตากเสื้อผ้า คุณจะไม่จุดไฟกลางห้องครัวเพื่อจุดประสงค์นี้ใช่ไหม?

การเผาไหม้ของก๊าซเป็นการรวมกันของกระบวนการต่อไปนี้:

การผสมก๊าซไวไฟกับอากาศ

·ให้ความร้อนแก่ส่วนผสม

การสลายตัวทางความร้อนของส่วนประกอบที่ติดไฟได้

· การจุดระเบิดและการผสมผสานทางเคมีของส่วนประกอบที่ติดไฟได้กับออกซิเจนในอากาศ ร่วมกับการก่อตัวของคบเพลิงและการปล่อยความร้อนที่รุนแรง

การเผาไหม้มีเทนเกิดขึ้นตามปฏิกิริยา:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ก๊าซ:

·รับรองอัตราส่วนที่ต้องการของก๊าซและอากาศที่ติดไฟได้

· การให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิจุดติดไฟ

ถ้าส่วนผสมของก๊าซและอากาศมีน้อยกว่าขีดจำกัดล่างของการติดไฟ ก็จะไม่ไหม้

หากมีก๊าซในส่วนผสมของก๊าซและอากาศมากกว่าค่าขีดจำกัดการติดไฟด้านบน ก๊าซจะไม่เผาไหม้ทั้งหมด

องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ก๊าซโดยสมบูรณ์:

· CO 2 – คาร์บอนไดออกไซด์

· H 2 O – ไอน้ำ

* N 2 – ไนโตรเจน (ไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนระหว่างการเผาไหม้)

องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ก๊าซที่ไม่สมบูรณ์:

· CO – คาร์บอนมอนอกไซด์

· C – เขม่า

ในการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ 1 m 3 ต้องใช้อากาศ 9.5 m 3 ในทางปฏิบัติ ปริมาณการใช้อากาศจะสูงกว่าเสมอ

ทัศนคติ การบริโภคที่เกิดขึ้นจริงอากาศในทางทฤษฎี การไหลที่ต้องการเรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน: α = L/L t.,

ที่อยู่: ล - การบริโภคจริง

L t คืออัตราการไหลที่ต้องการตามทฤษฎี

ค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินจะมากกว่าหนึ่งเสมอ สำหรับก๊าซธรรมชาติคือ 1.05 – 1.2

2. วัตถุประสงค์ การออกแบบ และลักษณะสำคัญของเครื่องทำน้ำอุ่นทันที.

เครื่องทำน้ำอุ่นแก๊สทันทีออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนน้ำถึงอุณหภูมิที่กำหนดเมื่อดึงน้ำ เครื่องทำน้ำอุ่นทันทีจะถูกแบ่งตามภาระความร้อน: 33600, 75600, 105000 kJ ตามระดับของระบบอัตโนมัติ - เป็นคลาสสูงสุดและชั้นหนึ่ง ประสิทธิภาพ เครื่องทำน้ำอุ่น 80% ปริมาณออกไซด์ไม่เกิน 0.05% อุณหภูมิของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ด้านหลังเบรกเกอร์ร่างไม่น้อยกว่า 180 0 C หลักการขึ้นอยู่กับการให้ความร้อนน้ำในระหว่างการถอนน้ำ

ส่วนประกอบหลักของเครื่องทำน้ำอุ่นทันที ได้แก่ อุปกรณ์เตาแก๊ส เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบอัตโนมัติ และช่องจ่ายแก๊ส ก๊าซแรงดันต่ำจะถูกส่งไปยังหัวเผาแบบฉีด ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและปล่อยลงสู่ปล่องไฟ ความร้อนจากการเผาไหม้จะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำที่ไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ในการระบายความร้อนให้กับห้องดับเพลิงจะใช้คอยล์ซึ่งน้ำไหลเวียนผ่านเครื่องทำความร้อน เครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้แก๊สทันทีติดตั้งอุปกรณ์ระบายแก๊สและเครื่องขัดขวางร่างซึ่งในกรณีที่สูญเสียร่างในระยะสั้นจะป้องกันไม่ให้เปลวไฟของหัวเผาแก๊สดับลง มีท่อระบายควันสำหรับเชื่อมต่อกับปล่องไฟ

เครื่องทำน้ำอุ่นแก๊สทันที -VPGบนผนังด้านหน้าของท่อประกอบด้วย: ที่จับควบคุมวาล์วแก๊ส, ปุ่มสำหรับเปิดโซลินอยด์วาล์ว และหน้าต่างสังเกตสำหรับสังเกตเปลวไฟของการจุดระเบิดและหัวเผาหลัก ด้านบนของตัวเครื่องมีอุปกรณ์ดูดควัน, ด้านล่างมีท่อสำหรับเชื่อมต่อเครื่องกับระบบแก๊สและน้ำ. แก๊สจะเข้าสู่โซลินอยด์วาล์ว วาล์วบล็อกแก๊สของชุดหัวเผาแก๊สน้ำจะเปิดหัวเผาไพล็อตตามลำดับและจ่ายแก๊สไปยังหัวเผาหลัก

การปิดกั้นการไหลของก๊าซไปยังเตาหลักเมื่อจำเป็นต้องใช้เครื่องจุดไฟจะดำเนินการโดยวาล์วไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนโดยเทอร์โมคัปเปิล การปิดกั้นการจ่ายก๊าซไปยังเตาหลักขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของน้ำประปาจะดำเนินการโดยวาล์วที่ขับเคลื่อนผ่านแกนจากเมมเบรนของวาล์วบล็อกน้ำ

เชื้อเพลิงสำหรับโรงต้มน้ำเป็นก๊าซธรรมชาติที่จ่ายจากสถานีจ่ายก๊าซ ก๊าซธรรมชาติที่มีความดัน 1-2 MPa อุณหภูมิ การไหล และความดันซึ่งบันทึกโดยอุปกรณ์วัดแสงเชิงพาณิชย์จะเข้าสู่ขั้นตอนแรกของการลดลง ความดันหลังจากการลดขั้นแรกจะถูกควบคุมโดยวาล์วควบคุมแรงดัน

ถัดไปก๊าซเชื้อเพลิงที่มีความดันประมาณ 0.5 MPa จะเข้าสู่ช่องว่างท่อของเครื่องทำความร้อนซึ่งมีสารหล่อเย็นคือไอน้ำ 0.3-0.6 MPa อุณหภูมิของก๊าซเชื้อเพลิงหลังจากเครื่องทำความร้อนถูกเปลี่ยนโดยวาล์วควบคุมที่ติดตั้งบนท่อส่งไอน้ำ หลังจากเครื่องทำความร้อน ความดันของก๊าซเชื้อเพลิงจะลดลงในขั้นตอนที่สองของการลดเป็น 3-80 kPa หลังจากการลดขั้นตอนที่สอง ก๊าซจะเข้าสู่หัวเผาหม้อไอน้ำผ่านหน่วยอุปกรณ์ก๊าซมาตรฐาน (SBG) ก่อน SBG ของหม้อไอน้ำแต่ละเครื่อง จะมีการวัดและบันทึกความดัน การไหล และอุณหภูมิของก๊าซ ความดันก๊าซหลังจาก SBG ของหม้อต้มแต่ละตัวจะถูกบันทึกด้วย

5.3.2. คุณสมบัติของกระบวนการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ

การเลือกประเภทและจำนวนหัวเผาแก๊สตำแหน่งและการจัดวางกระบวนการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับลักษณะของสภาพการทำงานด้านความร้อนและอากาศพลศาสตร์ของการติดตั้งทางอุตสาหกรรม การแก้ปัญหาที่ถูกต้องจะกำหนดความเข้มข้นของกระบวนการทางเทคโนโลยีและประสิทธิภาพของการติดตั้ง สถานที่ทางทฤษฎีและประสบการณ์การปฏิบัติงานระบุว่าเมื่อออกแบบการติดตั้งก๊าซใหม่ ตามกฎแล้วสามารถปรับปรุงตัวบ่งชี้หลักของการดำเนินงานได้ อย่างไรก็ตามควรสังเกตที่นี่ว่าวิธีการเผาไหม้ก๊าซที่เลือกไม่ถูกต้องและการวางตำแหน่งหัวเผาที่ไม่ดีจะลดประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของการติดตั้ง

เมื่อออกแบบการติดตั้งก๊าซอุตสาหกรรม งานในการทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีเข้มข้นขึ้นและการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงจะต้องได้รับการแก้ไขด้วยต้นทุนวัสดุที่ต่ำที่สุด และสอดคล้องกับเงื่อนไขอื่นๆ หลายประการ เช่น ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน ความปลอดภัย เป็นต้น

เมื่อเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ ลักษณะของคบเพลิงสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลากหลายซึ่งต่างจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทอื่น ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้เกือบทุกการติดตั้ง ที่นี่คุณควรจำไว้เพียงว่าไม่สามารถมั่นใจได้ถึงความเข้มข้นสูงสุดของกระบวนการทางเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพและความพึงพอใจของข้อกำหนดอื่น ๆ สำหรับการติดตั้งโดยการเลือกหัวเผาแก๊สอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น แต่จะสำเร็จได้ด้วยวิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้อง ของปัญหาที่ซับซ้อนทั้งหมดของการถ่ายเทความร้อนและอากาศพลศาสตร์ ตั้งแต่การจ่ายอากาศและก๊าซไปจนถึงการกำจัดของเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ออกสู่ชั้นบรรยากาศ สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือระยะเริ่มแรกของกระบวนการ - การจัดองค์กรของการเผาไหม้ก๊าซ

ก๊าซธรรมชาติเป็นก๊าซไม่มีสี เบากว่าอากาศอย่างเห็นได้ชัด การปรากฏตัวของก๊าซในอากาศของสถานที่ บ่อน้ำ หลุมมากกว่า 20% ทำให้หายใจไม่ออก เวียนศีรษะ หมดสติและเสียชีวิต ตามมาตรฐานสุขอนามัย ก๊าซธรรมชาติ (มีเทน) จัดอยู่ในประเภทความเป็นอันตราย 4 (สารอันตรายต่ำ) ความเป็นพิษต่ำไม่เป็นพิษ

องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ:

มีเทน 98.52%;

อีเทน 0.46%;

โพรเพน 0.16%;

บิวเทน 0.02%;

ไนโตรเจน 0.73%;

คาร์บอนไดออกไซด์ 0.07%

หากก๊าซธรรมชาติผ่านการทำให้บริสุทธิ์ทุกขั้นตอนคุณสมบัติของก๊าซจะแตกต่างจากคุณสมบัติของมีเทนเล็กน้อย มีเทนเป็นองค์ประกอบที่ง่ายที่สุดในชุดมีเทนไฮโดรคาร์บอน คุณสมบัติของมีเทน:

ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ 7980 Kcal/m3;

มันกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ t°=-161°С แข็งตัวที่ t°=-182°С;

ความหนาแน่นของมีเทนคือ 0.7169 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร (เบากว่าอากาศ 2 เท่า)

อุณหภูมิจุดติดไฟ t°=645°С;

อุณหภูมิการเผาไหม้ t°=1500 ÷ 2000°С

ขีดจำกัดการระเบิด 5 ۞ 15%

เมื่อทำปฏิกิริยากับอากาศจะเกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้สูงซึ่งสามารถระเบิดและทำลายล้างได้

การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงใดๆ รวมถึงก๊าซ เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวทางเคมีกับออกซิเจน และมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนออกมา ปริมาณความร้อนที่ได้รับจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซ 1 m 3 (หรือ 1 กิโลกรัม) เรียกว่าค่าความร้อน มีความแตกต่างระหว่างความร้อนต่ำสุดของการเผาไหม้ซึ่งไม่ได้คำนึงถึงความร้อนแฝงของการก่อตัวของไอน้ำที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้และความร้อนสูงสุดเมื่อคำนึงถึงความร้อนนี้ ความแตกต่างระหว่างค่าความร้อนสูงและต่ำขึ้นอยู่กับปริมาณไอน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและมีค่าประมาณ 2,500 กิโลจูลต่อ 1 กิโลกรัม หรือ 2,000 กิโลจูลต่อไอน้ำ 1 ลบ.ม.

ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆอาจแตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ฟืนและพีทมีค่าความร้อนต่ำกว่าถึง 12,500 ถ่านหินที่ดีที่สุดมีค่าความร้อนสูงถึง 31,000 และน้ำมันมีค่าความร้อนประมาณ 40,000 กิโลจูล/กก. ก๊าซธรรมชาติมีค่าความร้อนต่ำกว่า 40-44 MJ/kg

เวลาการเผาไหม้ทั้งหมด  ถูกกำหนดโดยเวลา  d ของการก่อตัวของส่วนผสม (กระบวนการแพร่กระจาย) และเวลา  k ของปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมี (กระบวนการจลน์) เมื่อคำนึงถึงความจริงที่ว่าขั้นตอนเหล่านี้ของกระบวนการอาจทับซ้อนกัน เราได้ d + k

ที่ถึง d (การเผาไหม้ที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับการก่อตัวของส่วนผสมในเตาเผาเรียกว่า การแพร่กระจายเนื่องจากการก่อตัวของส่วนผสมนี้รวมถึงกระบวนการแพร่กระจายแบบปั่นป่วน (ในขั้นตอนสุดท้าย - โมเลกุล))

ที่  d  k  k (การเผาไหม้ของส่วนผสมที่เตรียมไว้ล่วงหน้ามักเรียกว่าตามอัตภาพ จลน์ศาสตร์จะถูกกำหนดโดยจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมี)

เมื่อ d และ  k สมส่วน กระบวนการเผาไหม้เรียกว่าแบบผสม

ขั้นตอนต่อไปของการก่อตัวของส่วนผสมคือการให้ความร้อนและการจุดระเบิดของเชื้อเพลิง เมื่อกระแสของก๊าซไวไฟผสมกับกระแสอากาศและอุณหภูมิของพวกมันค่อยๆ เพิ่มขึ้น ส่วนผสมจะติดไฟที่อุณหภูมิหนึ่ง อุณหภูมิต่ำสุดที่ส่วนผสมติดไฟเรียกว่าจุดวาบไฟ

อุณหภูมิจุดติดไฟไม่ใช่ค่าคงที่ทางเคมีฟิสิกส์ของสารเนื่องจากนอกเหนือจากลักษณะของก๊าซไวไฟแล้วยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซและตัวออกซิไดเซอร์ตลอดจนความเข้มของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างส่วนผสมของก๊าซและสิ่งแวดล้อม .

มีขีดจำกัดบนและล่างเกี่ยวกับความเข้มข้นของก๊าซและออกซิไดเซอร์ และนอกขีดจำกัดเหล่านี้ที่อุณหภูมิที่กำหนด สารผสมจะไม่ติดไฟ เมื่ออุณหภูมิของส่วนผสมของก๊าซและอากาศเพิ่มขึ้น ตามกฎของอาร์เรเนียส อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของ e -E/ RT และการปล่อยความร้อนจะเป็นสัดส่วนกับค่าเดียวกัน หากการสูญเสียความร้อนของโซนการเผาไหม้ที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมเกินกว่าการปล่อยความร้อน การจุดระเบิดและการเผาไหม้จะเป็นไปไม่ได้ โดยทั่วไปแล้ว การให้ความร้อนจะเกิดขึ้นพร้อมกันกับการก่อตัวของส่วนผสม

ส่วนผสมระหว่างก๊าซและอากาศซึ่งมีปริมาณก๊าซอยู่ระหว่างขีดจำกัดการติดไฟด้านล่างและด้านบนจะเกิดการระเบิดได้ ยิ่งขอบเขตของขีดจำกัดไวไฟกว้างขึ้น (หรือเรียกว่าขีดจำกัดการระเบิด) ก๊าซก็จะยิ่งระเบิดได้มากขึ้นเท่านั้น ในสาระสำคัญทางเคมีการระเบิดของส่วนผสมของก๊าซและอากาศ (แก๊ส - ออกซิเจน) เป็นกระบวนการเผาไหม้ที่รวดเร็วมาก (เกือบจะทันที) ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูงและความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แรงดันส่วนเกินที่คำนวณได้ระหว่างการระเบิดของก๊าซธรรมชาติคือ 0.75 โพรเพนและบิวเทน - 0.86 ไฮโดรเจน - 0.74 อะเซทิลีน - 1.03 MPa ในสภาพการใช้งานจริงอุณหภูมิของการระเบิดไม่ถึงค่าสูงสุดและแรงดันที่เกิดขึ้นจะต่ำกว่าที่ระบุไว้ แต่ก็เพียงพอที่จะทำลายไม่เพียง แต่เยื่อบุของหม้อไอน้ำและอาคารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภาชนะโลหะด้วยหากเกิดการระเบิด ในพวกเขา

อันเป็นผลมาจากการจุดระเบิดและการเผาไหม้เปลวไฟจะปรากฏขึ้นซึ่งเป็นอาการภายนอกของปฏิกิริยาที่รุนแรงของสารออกซิไดซ์ การเคลื่อนที่ของเปลวไฟผ่านส่วนผสมของก๊าซเรียกว่าการแพร่กระจายของเปลวไฟ ในกรณีนี้ส่วนผสมของก๊าซจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน - ก๊าซที่ถูกเผาไหม้ซึ่งเปลวไฟได้ผ่านไปแล้ว และก๊าซที่ไม่เผาไหม้ซึ่งจะเข้าสู่บริเวณเปลวไฟในไม่ช้า เส้นแบ่งระหว่างส่วนผสมของก๊าซที่ลุกไหม้ทั้งสองส่วนนี้เรียกว่าหน้าเปลวไฟ

คบเพลิงคือกระแสที่มีส่วนผสมของอากาศ ก๊าซที่เผาไหม้ อนุภาคเชื้อเพลิง และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ซึ่งทำให้เกิดความร้อน การจุดติดไฟ และการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ

ที่อุณหภูมิปกติในเตาเผา (1,000-1500 °C) ไฮโดรคาร์บอนรวมทั้งมีเธน แม้ในช่วงเวลาสั้นมากซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวด้วยความร้อนจะทำให้มีธาตุคาร์บอนในปริมาณที่เห็นได้ชัดเจน อันเป็นผลมาจากการปรากฏตัวขององค์ประกอบคาร์บอนในคบเพลิงกระบวนการเผาไหม้ได้รับองค์ประกอบของการเผาไหม้ที่แตกต่างกันในระดับหนึ่งนั่นคือเกิดขึ้นบนพื้นผิวของอนุภาคของแข็ง การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา (เหล็กและนิกเกิลออกไซด์) ช่วยเร่งกระบวนการสลายตัวของมีเทนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญ

ดังนั้นในเตาเผาหรือพื้นที่ทำงานของเตาเผาระหว่างช่วงเวลาของการแนะนำก๊าซและอากาศและการผลิตผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ขั้นสุดท้ายอันเป็นผลมาจากการซ้อนทับของกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอนและปฏิกิริยาลูกโซ่ออกซิเดชันซึ่งซับซ้อนมาก ภาพถูกสังเกตโดยการปรากฏตัวของทั้งผลิตภัณฑ์ออกซิเดชัน CO 2 และ H 2 O และ CO, H 2 ธาตุคาร์บอนและผลิตภัณฑ์ของการเกิดออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์ (อย่างหลังฟอร์มาลดีไฮด์มีความสำคัญเป็นพิเศษ) อัตราส่วนระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับสภาวะและระยะเวลาการให้ความร้อนของก๊าซก่อนเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน

เมื่อเชื้อเพลิงไหม้ กระบวนการทางเคมีของออกซิเดชันของส่วนประกอบที่ติดไฟได้จะเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อนที่รุนแรงและอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งเกิดขึ้นในปริมาตรเมื่อเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์อยู่ในสถานะการรวมตัวเดียวกันและการเผาไหม้ที่แตกต่างกันซึ่งเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานเฟสเมื่อสารที่ติดไฟได้และตัวออกซิไดเซอร์อยู่ในสถานะที่แตกต่างกัน ของการรวมตัว

การเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซเป็นกระบวนการที่เป็นเนื้อเดียวกัน ในระหว่างการเผาไหม้ อัตราของกระบวนการทางตรงจะมากกว่าอัตราของกระบวนการย้อนกลับอย่างไม่สมส่วน ดังนั้นจึงสามารถละเลยปฏิกิริยาย้อนกลับได้ ให้เราระลึกว่าสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เป็นเนื้อเดียวกัน การแสดงออกของอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงจะเป็น:

โดยที่-เวลา; ที-อุณหภูมิสัมบูรณ์ ถึง-ค่าคงที่ก๊าซสากล เค- ค่าคงที่ของอัตราการเกิดปฏิกิริยา ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารตั้งต้น การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา และอุณหภูมิ เค 0 - ค่าคงที่เชิงประจักษ์ อี-พลังงานกระตุ้นซึ่งเป็นลักษณะของพลังงานส่วนเกินที่น้อยที่สุดที่อนุภาคที่ชนกันจะต้องมีเพื่อให้เกิดปฏิกิริยา

จากนิพจน์ (อันที่สองเรียกว่าสมการอาร์เรเนียส) ตามมาว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น (ความดันในระบบ) และอุณหภูมิและเมื่อพลังงานกระตุ้นลดลง การวัดผลเชิงทดลองทำให้พลังงานกระตุ้นมีค่าน้อยกว่ากฎจลนศาสตร์เคมีที่กำหนดอย่างมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระบวนการเผาไหม้ก๊าซเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่และดำเนินการผ่านขั้นตอนกลางโดยมีการก่อตัวของศูนย์กลางที่ใช้งานอยู่อย่างต่อเนื่อง (อะตอมหรืออนุมูล)

ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการเผาไหม้ของไฮโดรเจน (รูปที่ 3) ด้วยความช่วยเหลือของอะตอมออกซิเจนอิสระและอนุมูลไฮดรอกซิล อะตอมไฮโดรเจนที่ทำงานอยู่สามอะตอมจะถูกสร้างขึ้นแทนที่จะเป็นอะตอมที่จุดเริ่มต้นของระยะปฏิกิริยาที่กำลังพิจารณา การเกิดสามเท่านี้เกิดขึ้นในแต่ละระยะ และในปฏิกิริยาลูกโซ่ จำนวนจุดศูนย์กลางที่ทำงานอยู่จะเพิ่มขึ้นเหมือนกับหิมะถล่ม นอกจากนี้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวกลางที่ไม่เสถียรยังเกิดขึ้นเร็วกว่าระหว่างโมเลกุลมาก

ข้าว. 3. โครงการปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ไฮโดรเจน

อัตรารวมของปฏิกิริยาการเผาไหม้ของไฮโดรเจนถูกกำหนดโดยอัตราของปฏิกิริยาที่ช้าที่สุด (แสดงโดยสมการ H+O 2 OH+H 2) =kC n Co โดยที่ C n, Co คือความเข้มข้นของอะตอมไฮโดรเจนและ ออกซิเจนโมเลกุล

กระบวนการออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบเป็นองค์ประกอบอินทรีย์ของก๊าซธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้องนั้นซับซ้อนที่สุด จนถึงขณะนี้ยังไม่มีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับกลไกจลน์ของปฏิกิริยาแม้ว่าจะสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าการเผาไหม้มีลักษณะเป็นลูกโซ่ในช่วงที่มีการเหนี่ยวนำและเกิดขึ้นกับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ระดับกลางจำนวนมากของการเกิดออกซิเดชันและการสลายตัวบางส่วน

แผนภาพโดยประมาณของการเผาไหม้มีเทนตามขั้นตอนสามารถแสดงได้ด้วยชุดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

แม้ว่าผลิตภัณฑ์เริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของปฏิกิริยาการเผาไหม้จะเป็นก๊าซ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางนอกเหนือจากก๊าซ อาจมีธาตุคาร์บอนอยู่ในรูปของสารแขวนลอยเขม่าขนาดเล็ก

อัตราของปฏิกิริยาการเผาไหม้ของคาร์บอนมอนอกไซด์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของคาร์บอนมอนอกไซด์และไอน้ำในโซนปฏิกิริยา และอัตราการเผาไหม้แบบโซ่ของมีเทนและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอะตอมไฮโดรเจน ออกซิเจน และไอน้ำ

การเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซเป็นการผสมผสานระหว่างกระบวนการทางอากาศพลศาสตร์ ความร้อน และเคมีที่ซับซ้อน กระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงก๊าซประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การผสมก๊าซกับอากาศ, การทำความร้อนส่วนผสมที่เกิดขึ้นจนถึงอุณหภูมิการจุดระเบิด, การจุดระเบิดและการเผาไหม้

แอนโธรโพทอกซิน;

ผลิตภัณฑ์ทำลายวัสดุโพลีเมอร์

สารที่เข้ามาในห้องพร้อมกับอากาศเสียในบรรยากาศ

สารเคมีที่ปล่อยออกมาจากวัสดุโพลีเมอร์แม้ในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดการรบกวนที่สำคัญในสภาพของสิ่งมีชีวิตได้ เช่น ในกรณีที่เกิดการแพ้ต่อวัสดุโพลีเมอร์

ความเข้มข้นของการปล่อยสารระเหยขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของวัสดุโพลีเมอร์ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น อัตราการแลกเปลี่ยนอากาศ เวลาในการทำงาน

มีการพึ่งพาระดับมลพิษทางเคมีของอากาศโดยตรงต่อความอิ่มตัวทั่วไปของสถานที่ด้วยวัสดุโพลีเมอร์

สิ่งมีชีวิตที่กำลังเติบโตจะไวต่อผลกระทบของส่วนประกอบที่ระเหยได้จากวัสดุโพลีเมอร์ ผู้ป่วยมีความไวต่อผลกระทบของสารเคมีที่ปล่อยออกมาจากพลาสติกเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับคนที่มีสุขภาพแข็งแรง การศึกษาพบว่าในห้องที่มีความอิ่มตัวของโพลีเมอร์สูง ประชากรจะอ่อนแอต่อโรคภูมิแพ้ โรคหวัด โรคประสาทอ่อน ดีสโทเนียทางพืช และความดันโลหิตสูงมากกว่าในห้องที่ใช้วัสดุโพลีเมอร์ในปริมาณที่น้อยกว่า

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของการใช้วัสดุโพลีเมอร์ เป็นที่ยอมรับกันว่าความเข้มข้นของสารระเหยที่ปล่อยออกมาจากโพลีเมอร์ในอาคารที่อยู่อาศัยและสาธารณะไม่ควรเกินความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตซึ่งกำหนดไว้สำหรับอากาศในบรรยากาศและอัตราส่วนรวมของความเข้มข้นที่ตรวจพบของสารหลายชนิดต่อ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตไม่ควรเกินหนึ่ง เพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมสุขอนามัยเชิงป้องกันของวัสดุโพลีเมอร์และผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพวกเขา เสนอให้จำกัดการปล่อยสารอันตรายออกสู่สิ่งแวดล้อมทั้งในขั้นตอนการผลิตหรือไม่นานหลังจากการปล่อยสารดังกล่าวโดยโรงงานผลิต ในปัจจุบัน ระดับที่อนุญาตของสารเคมีประมาณ 100 ชนิดที่ปล่อยออกมาจากวัสดุโพลีเมอร์ได้รับการพิสูจน์แล้ว

ในการก่อสร้างสมัยใหม่ มีแนวโน้มที่ชัดเจนมากขึ้นต่อกระบวนการทางเคมีของกระบวนการทางเทคโนโลยีและการใช้สารต่างๆ เป็นส่วนผสม โดยส่วนใหญ่เป็นคอนกรีตและคอนกรีตเสริมเหล็ก จากมุมมองด้านสุขอนามัย สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของสารเคมีในวัสดุก่อสร้างอันเนื่องมาจากการปล่อยสารพิษ

ไม่มีแหล่งที่มาภายในของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมภายในอาคารที่ทรงพลังน้อยกว่า ของเสียจากมนุษย์ -แอนโธรโปทอกซิน เป็นที่ยอมรับกันว่าในกระบวนการของชีวิต คนๆ หนึ่งจะปล่อยสารประกอบเคมีประมาณ 400 ชนิด

ผลการศึกษาพบว่าสภาพแวดล้อมทางอากาศในห้องที่ไม่มีการระบายอากาศจะลดลงตามสัดส่วนของจำนวนคนและเวลาที่อยู่ในห้อง การวิเคราะห์ทางเคมีของอากาศภายในอาคารทำให้สามารถระบุสารพิษจำนวนหนึ่งได้ในนั้น โดยการกระจายตามประเภทความเป็นอันตรายมีดังนี้: ไดเมทิลลามีน, ไฮโดรเจนซัลไฟด์, ไนโตรเจนไดออกไซด์, เอทิลีนออกไซด์, เบนซิน (ประเภทความเป็นอันตรายที่สอง - สารอันตรายสูง) ; กรดอะซิติก, ฟีนอล, เมทิลสไตรีน, โทลูอีน, เมทานอล, ไวนิลอะซิเตต (ประเภทความเป็นอันตรายที่สาม - สารอันตรายต่ำ) หนึ่งในห้าของสารแอนโธรโพทอกซินที่ระบุถูกจัดเป็นสารอันตรายสูง พบว่าในห้องที่ไม่มีการระบายอากาศความเข้มข้นของไดเมทิลลามีนและไฮโดรเจนซัลไฟด์เกินความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตสำหรับอากาศในบรรยากาศ ความเข้มข้นของสาร เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และแอมโมเนีย เกินหรืออยู่ในระดับดังกล่าว สารที่เหลือแม้ว่าจะประกอบเป็นสิบหรือเศษเล็กเศษน้อยของความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต แต่เมื่อนำมารวมกันบ่งบอกถึงสภาพแวดล้อมทางอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย เนื่องจากการอยู่ในสภาวะเหล่านี้เพียงสองถึงสี่ชั่วโมงก็ส่งผลเสียต่อสมรรถภาพทางจิตของอาสาสมัคร

การศึกษาสภาพแวดล้อมทางอากาศในสถานที่ที่กลายเป็นก๊าซแสดงให้เห็นว่าในระหว่างการเผาไหม้ก๊าซในอากาศภายในอาคารนานหนึ่งชั่วโมง ความเข้มข้นของสารอยู่ที่ (มก./ลบ.ม. 3): คาร์บอนมอนอกไซด์ - โดยเฉลี่ย 15, ฟอร์มาลดีไฮด์ - 0.037, ไนโตรเจนออกไซด์ - 0.62, ไนโตรเจนไดออกไซด์ - 0.44, เบนซิน - 0.07 อุณหภูมิอากาศในห้องระหว่างการเผาไหม้ของแก๊สเพิ่มขึ้น 3-6 °C ความชื้นเพิ่มขึ้น 10-15% ยิ่งไปกว่านั้น สารประกอบเคมีที่มีความเข้มข้นสูงนั้นไม่เพียงพบในห้องครัวเท่านั้น แต่ยังพบในพื้นที่นั่งเล่นของอพาร์ตเมนต์ด้วย หลังจากปิดอุปกรณ์แก๊ส ปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์และสารเคมีอื่น ๆ ในอากาศลดลง แต่บางครั้งก็ไม่กลับคืนสู่ค่าเดิมแม้จะผ่านไป 1.5-2.5 ชั่วโมงก็ตาม

การศึกษาผลกระทบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของก๊าซในครัวเรือนต่อการหายใจภายนอกของมนุษย์พบว่ามีภาระต่อระบบทางเดินหายใจเพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงสถานะการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง

หนึ่งในแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศภายในอาคารที่พบบ่อยที่สุดคือ สูบบุหรี่การวิเคราะห์ทางสเปกโตรเมตริกของอากาศที่ปนเปื้อนจากควันบุหรี่เผยให้เห็นสารประกอบทางเคมี 186 ชนิด ในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศไม่เพียงพอ มลพิษทางอากาศจากผลิตภัณฑ์สูบบุหรี่อาจสูงถึง 60-90%

เมื่อศึกษาผลกระทบของส่วนประกอบควันบุหรี่ต่อผู้ไม่สูบบุหรี่ (การสูบบุหรี่แบบพาสซีฟ) ผู้เข้าร่วมการทดลองสังเกตเห็นการระคายเคืองของเยื่อเมือกของดวงตา ระดับคาร์บอกซีฮีโมโกลบินในเลือดเพิ่มขึ้น อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น และการเพิ่มขึ้นของ ความดันโลหิต ดังนั้น, แหล่งที่มาหลักของมลพิษสภาพแวดล้อมทางอากาศของห้องสามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม:

ความสำคัญของแหล่งกำเนิดมลพิษภายในอาคารประเภทต่างๆ นั้นแตกต่างกันไป ในอาคารบริหาร ระดับมลพิษทั้งหมดมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความอิ่มตัวของสถานที่ด้วยวัสดุโพลีเมอร์ (R = 0.75) ในอาคารกีฬาในร่ม ระดับมลพิษทางเคมีมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับจำนวนผู้คนในนั้น (R = 0.75) ). สำหรับอาคารที่อยู่อาศัยความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างระดับมลพิษทางเคมีทั้งกับความอิ่มตัวของสถานที่ด้วยวัสดุโพลีเมอร์และจำนวนผู้คนในสถานที่นั้นใกล้เคียงกัน

มลภาวะทางเคมีของอากาศในอาคารที่อยู่อาศัยและสาธารณะภายใต้เงื่อนไขบางประการ (การระบายอากาศไม่ดี ความอิ่มตัวของสถานที่ด้วยวัสดุโพลีเมอร์มากเกินไป ผู้คนจำนวนมาก ฯลฯ ) อาจถึงระดับที่ส่งผลเสียต่อสภาพทั่วไปของร่างกายมนุษย์ .

ตามข้อมูลของ WHO ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ จำนวนรายงานเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่ากลุ่มอาการอาคารป่วยได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก อาการที่อธิบายของการเสื่อมสภาพของสุขภาพของผู้คนที่อาศัยหรือทำงานในอาคารดังกล่าวนั้นมีความหลากหลายมาก แต่ก็มีลักษณะทั่วไปหลายประการเช่นกัน กล่าวคือ ปวดศีรษะ เหนื่อยล้าทางจิตใจ เพิ่มความถี่ของการติดเชื้อในอากาศและเป็นหวัด การระคายเคืองของเยื่อเมือกของ ตา จมูก คอหอย ความรู้สึกของเยื่อเมือกแห้งและผิวหนัง คลื่นไส้ เวียนศีรษะ

หมวดแรก - อาคารที่ "ป่วย" ชั่วคราว- รวมถึงอาคารที่สร้างขึ้นใหม่หรือสร้างขึ้นใหม่เมื่อเร็ว ๆ นี้ ซึ่งความรุนแรงของอาการเหล่านี้จะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป และในกรณีส่วนใหญ่ อาการจะหายไปอย่างสมบูรณ์หลังจากผ่านไปประมาณหกเดือน ความรุนแรงของอาการที่ลดลงอาจเนื่องมาจากรูปแบบการปล่อยส่วนประกอบระเหยที่มีอยู่ในวัสดุก่อสร้าง สี ฯลฯ

ในอาคารประเภทที่สอง - "ป่วย" ตลอดเวลาอาการที่อธิบายไว้นี้สังเกตมาหลายปีแล้ว และแม้แต่มาตรการด้านสุขภาพขนาดใหญ่ก็อาจไม่ได้ผล มักจะหาคำอธิบายสำหรับสถานการณ์นี้ได้ยาก แม้ว่าจะมีการศึกษาองค์ประกอบของอากาศ การทำงานของระบบระบายอากาศ และคุณลักษณะการออกแบบของอาคารอย่างละเอียดแล้วก็ตาม

ควรสังเกตว่าเป็นไปไม่ได้เสมอไปที่จะตรวจจับความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างสถานะของสภาพแวดล้อมอากาศภายในอาคารกับสถานะด้านสาธารณสุข

อย่างไรก็ตาม การรับรองสภาพแวดล้อมทางอากาศที่เหมาะสมในอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะถือเป็นปัญหาด้านสุขอนามัยและวิศวกรรมที่สำคัญ การเชื่อมโยงชั้นนำในการแก้ปัญหานี้คือการแลกเปลี่ยนอากาศในห้องซึ่งมีพารามิเตอร์อากาศที่ต้องการ เมื่อออกแบบระบบปรับอากาศในอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะ อัตราการจัดหาอากาศที่ต้องการจะคำนวณเป็นปริมาตรที่เพียงพอต่อการดูดซับความร้อนและความชื้นของมนุษย์ คาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออก และในห้องที่มีไว้สำหรับสูบบุหรี่ ความจำเป็นในการกำจัดควันบุหรี่ก็รวมอยู่ในนั้นด้วย บัญชี.

นอกเหนือจากการควบคุมปริมาณอากาศที่จ่ายและองค์ประกอบทางเคมีแล้ว ลักษณะทางไฟฟ้าของสภาพแวดล้อมอากาศยังมีความสำคัญที่ทราบกันดีในการรับรองความสบายของอากาศในพื้นที่ปิด หลังถูกกำหนดโดยระบอบการปกครองของไอออนิกของสถานที่นั่นคือระดับของการแตกตัวเป็นไอออนของอากาศที่เป็นบวกและลบ ไอออนไนซ์ในอากาศที่ไม่เพียงพอและมากเกินไปส่งผลเสียต่อร่างกาย

การใช้ชีวิตในพื้นที่ที่มีปริมาณไอออนลบในอากาศประมาณ 1,000-2,000 ต่อมิลลิลิตรของอากาศมีผลดีต่อสุขภาพของประชากร

การมีคนอยู่ในห้องทำให้ปริมาณไอออนในอากาศลดลง ในกรณีนี้ ไอออไนซ์ในอากาศเปลี่ยนแปลงรุนแรงมากขึ้น ยิ่งมีคนอยู่ในห้องมากขึ้น และพื้นที่ก็จะเล็กลง

การลดลงของจำนวนไอออนแสงสัมพันธ์กับการสูญเสียคุณสมบัติความสดชื่นของอากาศ โดยมีกิจกรรมทางสรีรวิทยาและเคมีลดลง ซึ่งส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์ และทำให้เกิดอาการร้องเรียนเกี่ยวกับอาการอับชื้นและ “ขาดออกซิเจน” ดังนั้นกระบวนการกำจัดไอออนและไอออนไนซ์เทียมในอากาศภายในอาคารจึงเป็นที่สนใจเป็นพิเศษ ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วจะต้องมีกฎระเบียบด้านสุขอนามัย

จะต้องเน้นย้ำว่าไอออไนซ์ประดิษฐ์ของอากาศภายในอาคารโดยไม่มีการจ่ายอากาศเพียงพอในสภาวะที่มีความชื้นสูงและฝุ่นในอากาศทำให้จำนวนไอออนหนักเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ ในกรณีของการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศที่มีฝุ่น เปอร์เซ็นต์ของการกักเก็บฝุ่นในทางเดินหายใจจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (ฝุ่นที่นำพาประจุไฟฟ้าจะยังคงอยู่ในทางเดินหายใจของมนุษย์ในปริมาณที่มากกว่าฝุ่นที่เป็นกลางมาก)

ด้วยเหตุนี้ ไอออนไนซ์ในอากาศประดิษฐ์จึงไม่ใช่ยาครอบจักรวาลสำหรับการปรับปรุงสุขภาพของอากาศภายในอาคาร หากไม่มีการปรับปรุงพารามิเตอร์ด้านสุขอนามัยทั้งหมดของสภาพแวดล้อมในอากาศ ไอออไนซ์เทียมไม่เพียงแต่จะไม่ปรับปรุงสภาพความเป็นอยู่ของมนุษย์เท่านั้น แต่ในทางกลับกัน อาจส่งผลเสียได้

ความเข้มข้นรวมที่เหมาะสมของไอออนแสงคือระดับ 3 x 10 และค่าขั้นต่ำที่ต้องการคือ 5 x 10 ใน 1 ซม. 3 คำแนะนำเหล่านี้เป็นพื้นฐานของมาตรฐานด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยที่บังคับใช้ในสหพันธรัฐรัสเซียสำหรับระดับไอออนไนซ์ในอากาศที่อนุญาตในสถานที่อุตสาหกรรมและสาธารณะ (ตาราง 6.1)