انفجار گاز

نشت گازهای قابل اشتعال یکی از خطرات جدی در محیط‌های خانگی و صنعتی به شمار می‌آید که در صورت بی‌توجهی می‌تواند به انفجار و خسارات جانی و مالی شدید منجر شود. این حادثه معمولاً نتیجه ترکیبی از تجمع گاز در محیط‌های بسته، تماس با اکسیژن و وجود یک منبع جرقه یا حرارت است. متن پیش‌رو ضمن بررسی فرآیند شکل‌گیری انفجار گاز، قدرت و محدوده انفجار، دلایل رایج وقوع آن در خانه و محیط کار، و همچنین اقدامات پیشگیرانه و اضطراری، ابزارها و تجهیزات ایمنی مانند آنالایزرهای ضد انفجار و دتکتورهای گاز را معرفی می‌کند. علاوه بر این، نمونه‌های تاریخی انفجارهای گاز در نقاط مختلف جهان نشان می‌دهد که اهمیت رعایت ایمنی و پیشگیری در کاهش خسارات و حفظ جان افراد تا چه حد حیاتی است.

انفجار گاز

گازهای شهری و صنعتی نقش حیاتی در زندگی روزمره و فعالیت‌های صنعتی دارند، اما در صورت نشت و عدم رعایت نکات ایمنی می‌توانند به منابع بالقوه انفجار و خطرات جدی تبدیل شوند. متن پیش رو به بررسی علت وقوع انفجار گاز، قدرت انفجار، دلایل انفجار در محیط خانگی، روش‌های پیشگیری، اهمیت استفاده از دتکتورها و آموزش افراد، و اقدامات اضطراری در هنگام نشت گاز می‌پردازد. با مطالعه این مطالب، می‌توان با درک بهتر فرآیندهای انفجاری و رعایت نکات ایمنی، از بروز حوادث ناگوار جلوگیری کرد و ایمنی محیط زندگی و کار را به شکل چشمگیری افزایش داد.

چگونه نشت گاز باعث انفجار می شود؟

نشت گاز به‌تنهایی الزاماً منجر به انفجار نمی‌شود. اما زمانی که مقدار مشخصی از گاز در محیط بسته تجمع پیدا کند و در تماس با اکسیژن قرار گیرد، یک مخلوط انفجاری تشکیل می‌دهد. کافی است جرقه‌ای کوچک مانند روشن کردن کبریت، زنگ تلفن همراه، کلید برق یا حتی اصطکاک مکانیکی ایجاد شود تا واکنش احتراق رخ داده و انفجار شکل گیرد.

نشت گاز می‌تواند به‌راحتی شرایط انفجار را ایجاد کند، اما این اتفاق فقط در شرایط خاص رخ می‌دهد. فرآیند به شکل زیر است:

• تجمع گاز در محیط بسته: وقتی گاز طبیعی یا شهری (مثل متان یا پروپان) از لوله‌ها، اتصالات یا دستگاه‌های خانگی نشت می‌کند، در فضای بسته مانند آشپزخانه یا انبار جمع می‌شود.
• ایجاد مخلوط انفجاری با هوا: برای اینکه انفجار رخ دهد، غلظت گاز باید در یک محدوده مشخص باشد، که به آن محدوده انفجار یا Explosive Limit گفته می‌شود. اگر مقدار گاز خیلی کم باشد، مخلوط قابل اشتعال نیست و اگر خیلی زیاد باشد، اکسیژن کافی برای احتراق وجود ندارد.
• ایجاد جرقه یا منبع حرارتی: هر نوع شعله، جرقه برق، روشن شدن کلید برق یا حتی یک گوشی همراه می‌تواند انرژی لازم برای شعله‌ور شدن مخلوط گاز و هوا را فراهم کند.
• انفجار: وقتی مخلوط گاز و هوا با منبع جرقه مواجه شود، به سرعت می‌سوزد و حجم زیادی از گازهای داغ تولید می‌شود که فشار را افزایش می‌دهد. این افزایش ناگهانی فشار باعث انفجار می‌شود و می‌تواند به ساختمان، وسایل و جان افراد آسیب جدی وارد کند.

قدرت انفجار گاز شهری چقدر است؟

قدرت انفجار گاز شهری به نوع گاز، غلظت آن در هوا و شرایط محیطی بستگی دارد. گاز شهری معمولاً متان (CH₄) است و در برخی مناطق ترکیبی از متان و پروپان دارد. برای درک بهتر:

محدوده انفجار (LEL و UEL)

• LEL (Lower Explosive Limit): حداقل غلظت گاز در هوا که انفجار رخ می‌دهد، حدود 5٪ متان در هوا است.
• UEL (Upper Explosive Limit): حداکثر غلظت گاز که انفجار هنوز ممکن است رخ دهد، حدود 15٪ متان در هوا است.
• بنابراین اگر غلظت متان بین ۵ تا ۱۵ درصد باشد و جرقه ایجاد شود، انفجار اتفاق می‌افتد.

انرژی انفجار

• یک متر مکعب گاز شهری منفجر شده در فضای بسته می‌تواند حدود 500 تا 5000 ژول انرژی آزاد کند (وابسته به شرایط) که معادل انرژی یک تیله کوچک دینامیت است.
• در محیط‌های محدود، این انفجار می‌تواند باعث شکستن دیوارها، درها و پنجره‌ها و حتی آتش‌سوزی شود.

مقایسه با انفجار TNT

قدرت انفجار گاز شهری معمولاً کمتر از انفجار TNT است، اما بسته به شرایط می‌تواند خسارات جدی ایجاد کند. برای مثال، یک متر مکعب گاز شهری (متان) در فضای بسته هنگام انفجار می‌تواند انرژی معادل چند صد تا چند هزار ژول آزاد کند، در حالی که یک کیلوگرم TNT تقریباً 4.18 میلیون ژول انرژی تولید می‌کند. با این حال، تفاوت اصلی در نحوه انتشار انرژی است؛ انفجار گاز شهری معمولاً در محیط‌های بسته و محدود رخ می‌دهد و می‌تواند باعث شکستن دیوارها، آسیب به ساختمان و آتش‌سوزی‌های ثانویه شود، در حالی که TNT به صورت متمرکز و با قدرت تخریبی بسیار بالاتر عمل می‌کند. بنابراین، اگرچه انرژی مطلق گاز شهری کمتر است، تجمع آن در فضاهای بسته و تماس با منابع جرقه می‌تواند خطرناک و بالقوه ویرانگر باشد.

دلایل انفجار گاز خانگی چیست؟

دلایل انفجار گاز خانگی معمولاً ترکیبی از نشت گاز، تجمع در محیط بسته و منابع جرقه‌زا هستند. مهم‌ترین عوامل عبارتند از:

نشت گاز از تجهیزات و لوله‌ها

• فرسودگی یا ترکیدگی لوله‌ها و اتصالات گاز
• خرابی شیرهای گاز، کنتورها یا اجاق‌های گاز
• نصب نادرست تجهیزات یا استفاده از قطعات غیر استاندارد

تهویه نامناسب و تجمع گاز

• بسته بودن درها و پنجره‌ها باعث می‌شود گاز نشت کرده در فضا جمع شود
• محیط‌های کوچک و بسته مثل آشپزخانه یا انبار، خطر انفجار را افزایش می‌دهند

ایجاد جرقه یا منبع حرارتی

• روشن کردن اجاق یا شعله‌های آتش
• کلیدهای برق، لامپ‌ها یا وسایل برقی معیوب
• جرقه ناشی از تماس فلزات یا ابزارها

عدم رعایت نکات ایمنی هنگام کار با گاز

• استفاده از شعله باز در نزدیکی گاز نشت کرده
• نادیده گرفتن علائم بوی گاز یا هشدارهای نشت
• انبار کردن مواد قابل اشتعال در کنار تجهیزات گاز

چگونه می‌توانم از نشت گاز جلوگیری کنم؟

برای جلوگیری از انفجار گاز، رعایت اقدامات پیشگیرانه و ایمنی حیاتی است. مهم‌ترین روش‌ها عبارتند از:

بازرسی و نگهداری تجهیزات گاز

• بررسی دوره‌ای لوله‌ها، اتصالات، شیرها و کنتور گاز
• تعمیر یا تعویض تجهیزات فرسوده یا ترک‌خورده
• استفاده از تجهیزات و اتصالات استاندارد و تاییدشده

تهویه مناسب محیط

• اطمینان از جریان هوا در آشپزخانه و انبارها
• باز گذاشتن درها و پنجره‌ها در صورت حس بوی گاز
• نصب هود یا فن تهویه در محل‌های پرخطر

کاهش منابع جرقه و حرارت

• روشن نکردن اجاق، شعله یا وسایل برقی در صورت بوی گاز
• استفاده از کلیدهای ضد جرقه در محیط‌های حساس
• خودداری از هرگونه شعله باز نزدیک محل نشت

آنالایزر گاز ضد انفجار Horiba PMA-51

آنالایزر گاز ضد انفجار Horiba مدل PMA-51 محصولی پیشرفته و مطمئن از شرکت ژاپنی Horiba است که به‌طور ویژه برای اندازه‌گیری و پایش گازها در محیط‌های دارای خطر انفجار و حضور گازهای قابل اشتعال طراحی شده است. این دستگاه دارای گواهی ضد انفجار مطابق استانداردهای JPEx ژاپن بوده و ایمنی بالایی در محیط‌های صنعتی حساس فراهم می‌کند. PMA-51 مجهز به سیستم خودتشخیص هوشمند است که در صورت بروز هرگونه شرایط غیرعادی، عملکرد الکترودها را کنترل کرده و کالیبراسیون خودکار را انجام می‌دهد تا دقت اندازه‌گیری حفظ شود. نمایشگر LED با وضوح بالا، وضعیت دستگاه و نتایج تحلیل‌ها را به‌صورت شفاف و کاربرپسند نشان می‌دهد و امکان پایش لحظه‌ای گازها را ساده می‌سازد. علاوه بر این، سیستم پیشرفته جبران‌سازی اختلالات ناشی از تغییرات ترکیب گاز یا شرایط محیطی، پایداری و دقت نتایج تحلیل را تضمین می‌کند و اجازه می‌دهد آنالیز مطمئن و پایدار حتی در شرایط سخت صنعتی انجام شود، بدون اینکه کیفیت داده‌ها تحت تأثیر قرار گیرد. این ترکیب ویژگی‌ها PMA-51 را به گزینه‌ای ایده‌آل برای صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و سایر محیط‌های پرخطر تبدیل کرده است.

آنالایزر گاز ضد انفجار Horiba PMA-51

نصب هشداردهنده گاز (Gas Detector)

نصب هشداردهنده گاز (Gas Detector) یکی از مهم‌ترین اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از انفجار گاز در خانه‌ها و محیط‌های صنعتی است. این دستگاه‌ها قادرند نشت گاز شهری مانند متان یا پروپان را در مراحل اولیه شناسایی کرده و با صدای هشدار و نمایش نور، افراد حاضر در محیط را آگاه کنند، حتی پیش از اینکه غلظت گاز به حد انفجار برسد. با وجود هشداردهنده گاز، زمان واکنش برای بستن شیر اصلی، تهویه محیط و تماس با نیروهای اضطراری فراهم می‌شود و خطر انفجار و خسارات جانی و مالی به شکل قابل توجهی کاهش می‌یابد. به همین دلیل، نصب دتکتور گاز نه تنها یک الزام ایمنی بلکه یک سرمایه‌گذاری در حفظ جان و اموال افراد است.

گاز دتکتور ثابت Riken Keiki OX-600

استفاده از دتکتور تیوب

دتکتور تیوب یکی از ابزارهای دقیق و قابل اعتماد برای شناسایی نشت گاز و پیشگیری از انفجار در محیط‌های صنعتی محسوب می‌شود. این دستگاه با استفاده از تیوب‌های شیمیایی مخصوص، غلظت انواع گازها از جمله گاز شهری، مونوکسیدکربن یا گازهای قابل اشتعال را اندازه‌گیری می‌کند و حتی نشت‌های کوچک را در مراحل اولیه شناسایی می‌کند. با اطلاع به موقع از وجود گاز، می‌توان اقدامات فوری مانند تهویه محیط، بستن شیرهای گاز و خاموش کردن منابع جرقه را انجام داد، که به طور چشمگیری خطر انفجار و آسیب‌های جانی و مالی را کاهش می‌دهد. استفاده از دتکتور تیوب به ویژه در مکان‌هایی با تهویه محدود یا تجهیزات حساس، یک ابزار حیاتی برای ایمنی محسوب می‌شود.

دتکتور تیوب هیدروژن سولفید Gastec 4LK

آموزش خانواده یا کاربران

آموزش خانواده‌ها و کارکنان یکی از مؤثرترین روش‌ها برای جلوگیری از انفجار گاز است، زیرا آگاهی و رفتار صحیح می‌تواند از وقوع حوادث جبران‌ناپذیر پیشگیری کند. افراد باید با علائم نشت گاز، مانند بوی غیرطبیعی یا صدای نشت، آشنا باشند و بدانند در چنین شرایطی اولین اقدام خاموش کردن منابع شعله و جرقه و تهویه محیط است. همچنین، آموزش نحوه بستن شیر اصلی گاز و تماس سریع با نیروهای اضطراری، استفاده درست از تجهیزات گازسوز و پرهیز از تعمیرات غیرحرفه‌ای، می‌تواند ریسک انفجار را به شدت کاهش دهد. به این ترتیب، فرهنگ ایمنی و آموزش مداوم، ستون اصلی پیشگیری از انفجار گاز در خانه و محیط کار محسوب می‌شود.

اقدامات اضطراری در صورت نشت گاز

در صورت نشت گاز، انجام اقدامات فوری و صحیح می‌تواند از انفجار و صدمات جانی جلوگیری کند. مهم‌ترین اقدامات اضطراری عبارتند از:

عدم ایجاد جرقه یا شعله

• روشن نکردن اجاق، لامپ، وسایل برقی یا سیگار
• خودداری از استفاده از تلفن همراه یا کلید برق در نزدیکی محل نشت

تهویه محیط

• باز کردن درها و پنجره‌ها برای خروج گاز
• خاموش کردن فن‌ها و وسایلی که ممکن است جرقه ایجاد کنند

بستن شیر اصلی گاز

• در صورت امکان و با ایمنی، شیر اصلی گاز را ببندید تا جریان گاز قطع شود

خارج شدن از محل

• تخلیه سریع افراد از محیط
• حرکت به سمت محیط باز و ایمن

تماس با نیروهای اضطراری

• تماس با شرکت گاز، آتش‌نشانی یا شماره‌های اضطراری محلی
• اطلاع دقیق از محل و شدت نشت گاز

اجتناب از بازگشت فوری

• تا زمان تأیید ایمنی توسط کارشناسان، به محل نشت بازنگردید.

رعایت این اقدامات می‌تواند خطر انفجار، آتش‌سوزی و مسمومیت با گاز را به حداقل برساند و جان و اموال افراد را حفظ کند.

لیست بعضی از انفجارهای گاز

• جورج ادواردز، نماینده فدرال استرالیا و یک مکانیک گاز در 4 فوریه 1911، در اثر انفجار یک گازسنج در املاک ادواردز در تورامورا، نیو ساوت ولز، کشته شدند.
• انفجار گاز سنج پیتسبورگ در صبح روز 14 نوامبر 1927، در ضلع شمالی پیتسبورگ رخ داد. یک گازسنج بزرگ منفجر شد و 28 نفر کشته و صدها نفر زخمی شدند.
• فاجعه مادر ماین در 19 مه 1928 در 4:07 بعد از ظهر در مادر، پنسیلوانیا رخ داد. انفجار گاز متان و گرد و غبار، منجر به کشته شدن 195 نفر شد.
• انفجار مدرسه نیو لندن در 18 مارس 1937 رخ داد، نشت گاز طبیعی باعث شد مدرسه نیو لندن شهر نیو لندن، تگزاس در اثر انفجار ویران شود. در این فاجعه سیصد دانش آموز و معلم را کشت.
• ریدینگ، پنسیلوانیا در 9 ژانویه 1968 انفجار گاز نه کشته و دو خانه ویران برجای گذاشت. سخنگوی شرکت گاز گفت کارگران ریدینگ که در خیابان برای تعمیر خط لوله حفاری می‌کردند، اندکی قبل از انفجار به خط گاز برخورد کرده بودند.
• در 19 اوت 2000، خط لوله انتقال گاز طبیعی شکسته شد و آتش‌سوزی 12 نفر از مسافران در نزدیکی کارلسباد، نیومکزیکو را کشت.
• در 17 ژانویه 2001، گاز طبیعی ذخیره شده زیر زمینی در هاچینسون، کانزاس، به غارهای نمکی نشت کرد و دو انفجار، در نتیجه نشت رخ داد. در انفجار اول دو کسب و کار را ویران شد و به 26 کارخانه دیگر آسیب رسید و در انفجار دوم تریلر یک پارک ویران و دو نفر کشته شدند. سوراخ‌ها و نشت گاز در سراسر شهر شکل گرفت و جهت جلوگیری از انفجارهای دیگر گازهای داخل لوله به آرامی سوزانده شد.
• در 10 فوریه 2011 در آلنتاون، پنسیلوانیا، انفجار گاز باعث کشته شدن ۵ نفر شد.
• 14 اوت 2012 در برنت وود، نیویورک (شهرستان سافولک، نیویورک؛ لانگ آیلند) انفجار گاز مشکوک باعث آتش‌سوزی، کشته شدن یک کودک و زخمی شدن 17 نفر شد.
• در نتیجه انفجار گاز روزاریو 2013 در آرژانتین، 6 اوت 2013، 21 کشته، خانه‌های بسیاری تخریب و ساکنان این خانه‌ها زخمی شدند.
• در 19 ژانویه 2017، انفجار در ساختمان پلاسکوی تهران باعث ایجاد آتش‌سوزی در طبقه نهم، حدود ساعت 07:50 به وقت محلی (04:20 به وقت گرینویچ) شد. در پایان این آتش‌سوزی ساختمان، فرور ریخت و 16 آتش‌نشان و 6 فرد دیگر کشته و 235 نفر زخمی شدند.
• در 30 ژوئیه 2020 یک انفجار گاز در رستوران شبو شابو در کوریاما، استان فوکوشیما، این رستوران را ویران، یک نفر را کشته و 19 نفر را مجروح کرد.

نتیجه‌گیری

نشت گازهای قابل اشتعال، هرچند ممکن است در ابتدا بی‌ضرر به نظر برسد، اما در صورت تجمع در محیط‌های بسته و برخورد با یک منبع جرقه یا حرارت می‌تواند به انفجار و خسارات جانی و مالی جدی منجر شود. با بررسی فرآیندهای انفجاری، محدوده و قدرت انفجار، دلایل وقوع آن در محیط خانگی و صنعتی، و نمونه‌های تاریخی، اهمیت رعایت نکات ایمنی، استفاده از تجهیزات پیشگیرانه مانند آنالایزرها و دتکتورهای گاز، و آموزش افراد کاملاً روشن می‌شود. اقدامات پیشگیرانه و واکنش سریع در هنگام نشت گاز، از تهویه محیط گرفته تا بستن شیر اصلی و اطلاع‌رسانی به نیروهای اضطراری، می‌توانند خطر انفجار، آتش‌سوزی و مسمومیت را به حداقل برسانند و جان و اموال افراد را حفظ کنند. در نتیجه، پیشگیری، تجهیز محیط با ابزارهای ایمنی و آگاهی‌بخشی مستمر، ستون اصلی مدیریت خطر انفجار گاز در خانه‌ها و محیط‌های صنعتی محسوب می‌شود.