Mieszanina metanu z powietrzem ma charakter wybuchowy, jeżeli stężenie CH4 w powietrzu wynosi
Stężenie 9,5% CH₄ w powietrzu mieści się w zakresie wybuchowości metanu, który w przybliżeniu wynosi od około 5% do 15% objętościowych. Co ważne, okolice 9,5% są bliskie składowi stechiometrycznemu, czyli takiemu, przy którym metan ma prawie idealną ilość tlenu do gwałtownego spalania. Dlatego taka mieszanina jest szczególnie niebezpieczna: wystarczy iskra, gorąca powierzchnia, łuk elektryczny albo nieprawidłowo wykonana praca pożarowo niebezpieczna. W praktyce na kopalni, przy odwiertach, w stacjach gazowych czy w pomieszczeniach z armaturą gazową stosuje się detektory CH₄, wentylację i procedury ATEX. Dobre praktyki branżowe oraz podejście zgodne z PN-EN 60079 wymagają traktowania takich atmosfer jako potencjalnie wybuchowych i ograniczania źródeł zapłonu. Moim zdaniem tę wartość warto po prostu kojarzyć: metan robi się groźny już od dolnej granicy wybuchowości, ale około 9,5% jest naprawdę bardzo niebezpieczne.
W tym pytaniu kluczowe jest rozumienie granic wybuchowości, a nie samo skojarzenie, że metan jest gazem palnym. Metan CH₄ tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchową tylko w określonym zakresie stężeń, mniej więcej od 5% do 15% objętościowych. Poniżej dolnej granicy wybuchowości, czyli przy wartości takiej jak 2,8%, mieszanina jest zbyt uboga w paliwo. Jest tam za mało metanu, żeby płomień mógł się sam podtrzymać i rozprzestrzenić w całej objętości. To nie znaczy, że można to lekceważyć, bo wzrost stężenia może szybko doprowadzić do strefy zagrożenia, ale samo 2,8% nie jest typową mieszaniną wybuchową.
Z kolei wartości 27,3% i 31,7% są już znacznie powyżej górnej granicy wybuchowości. Taka mieszanina jest zbyt bogata w metan i ma za mało tlenu do gwałtownego spalania. Typowy błąd polega na myśleniu: im więcej gazu palnego, tym większe ryzyko wybuchu. W rzeczywistości do wybuchu potrzebna jest odpowiednia proporcja paliwa i utleniacza oraz źródło zapłonu. Bardzo bogata mieszanina może jednak stać się wybuchowa po rozcieńczeniu powietrzem, na przykład podczas przewietrzania zbiornika, rurociągu albo komory technologicznej. Z mojego doświadczenia to właśnie takie przejścia przez zakres 5–15% bywają najbardziej zdradliwe, dlatego w BHP stosuje się pomiary atmosfery, wentylację, blokady źródeł zapłonu i zasady ATEX.
Z kolei wartości 27,3% i 31,7% są już znacznie powyżej górnej granicy wybuchowości. Taka mieszanina jest zbyt bogata w metan i ma za mało tlenu do gwałtownego spalania. Typowy błąd polega na myśleniu: im więcej gazu palnego, tym większe ryzyko wybuchu. W rzeczywistości do wybuchu potrzebna jest odpowiednia proporcja paliwa i utleniacza oraz źródło zapłonu. Bardzo bogata mieszanina może jednak stać się wybuchowa po rozcieńczeniu powietrzem, na przykład podczas przewietrzania zbiornika, rurociągu albo komory technologicznej. Z mojego doświadczenia to właśnie takie przejścia przez zakres 5–15% bywają najbardziej zdradliwe, dlatego w BHP stosuje się pomiary atmosfery, wentylację, blokady źródeł zapłonu i zasady ATEX.