Metan (CH4) Nedir? Özellikleri ve Patlama Sınırları

Ders notu: Metan (CH4) Nedir? Özellikleri ve Patlama Sınırları

Metan: en basit alkan, doğal gazın ana bileşeni

Önce kimlik kartı. Metanın formülü CH4: bir karbon atomuna bağlı dört hidrojen. En basit alkan, yani organik bir hidrokarbon. Renksiz, kokusuz ve yanıcı bir gaz. Ve en önemlisi: doğal gazın ana bileşeni. Bir karışıklığa da dikkat: metan ile metanol aynı şey değil. Metanol CH3OH formüllü bir alkol; onu önceki derslerde ayrıca işlemiştik.

Havadan hafif: sızan metan yükselir

Metanın havaya göre bağıl yoğunluğu 0,6. Yani havadan hafif; sızdığında yükselir ve tavandaki boşluklarda toplanabilir. Propan dersinde görmüştük: onun yoğunluğu 1,6, o yüzden yere çöküyor, çukurlarda birikiyordu. Bu farkın pratik bir karşılığı var: Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik, doğal gazlı kazan dairesinin tavanının mümkün olduğunca düz olmasını ve sızan gazın birikebileceği ceplerin bulunmamasını istiyor.

Zehirli değil ama basit boğucu

Sağlık tarafında metan zehirli bir gaz değil; toksik açıdan pratikte etkisiz sayılıyor. Ama modülün başında gördüğümüz gibi basit boğucular grubunda. Çok yüksek derişimde havadaki oksijenin yerini alıyor; kapalı alanda sonuç bilinç kaybı, hatta ölüm. Bir sınav ayrıntısı daha: Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik'in Ek-1 tablosunda metan için bir sınır değer yok. Kapalı alana girmeden önce oksijen düzeyi ölçülür. Ama metanın tehlikesi yalnız boğulma değil; birazdan göreceğimiz gibi havayla patlayıcı karışım da oluşturuyor. Yeraltı madenlerinde de seyyar gaz ölçüm cihazları metan, karbon monoksit, oksijen ve hidrojen sülfürü ölçecek özellikte olmak zorunda.

Havayla %5 – %15 arası: patlayıcı karışım

Metan hava ile hacimce yüzde 5 ile yüzde 15 arasında patlayıcı karışım oluşturuyor. Beş ile on beş; bunu kesin ezberleyin. Metan yanarsa, Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik'e göre bu bir C sınıfı, yani yanıcı gaz yangını.

Madendeki adı: grizu

Madende metanın ayrı bir adı var: grizu. Maden İşyerlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği grizuyu metanın havayla karışımı olarak tanımlıyor. Yönetmeliğin yeraltı madenleriyle ilgili Ek-3'ündeki şu üç temel eşiği bilin. Ocak havasında yüzde 1 veya daha çok metan varsa patlayıcı madde kullanılmıyor. Yüzde 1,5'i geçerse oradaki iletkenlerin ve elektrikli aygıtların gerilimi derhal kesiliyor. Yüzde 2'nin üstünde ise kurtarma ve grizu temizliği dışında çalışma yapılmıyor. Bir, bir buçuk, iki: sırayla patlatma, elektrik, çalışma. Madendeki diğer metan eşiklerini ileride maden derslerinde ayrıca göreceğiz.

Nerede bulunur, nerede kullanılır?

Metan nerede bulunur? Bataklıklarda oluşur ve bataklık gazı olarak da bilinir; ayrıca doğal gaz yataklarında ve kömür ocaklarında bulunur. Evlerde ısınma ve pişirmede kullanılıyor, sıkıştırılmış hâliyle de CNG olarak araç yakıtı. Kapaktaki sorunun cevabı burada: metan kokusuz; evlere verilen doğal gaza, kaçak fark edilsin diye koku verici bir madde ekleniyor. Son olarak iklim: metan, karbondioksitten sonra en bol ikinci insan kaynaklı sera gazı.

Sınavda sorulabilecek ayrıntılar

• Grizu tanımı: Maden İşyerlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yön. m.4/1-ı: "Grizu: Metanın havayla karışımı". Ek-3, 10.1 bendi: yeraltında yanıcı veya patlayıcı ortam oluşması riski meydana getirecek miktarda metan çıkma ihtimali olan yerler grizulu kabul edilir.
• Atıf biçimi: Maden İSG Yön. Ek-3'ün alt birimleri madde değil benttir (yönetmelik kendisi "Ek-3'ün 4.1 inci bendi" diye atıf yapar); ana metindeki "madde 10" başka bir konudur.
• Diğer metan eşikleri (Maden İSG Yön. Ek-3): 10.11 bendi: aynı hava akımından yararlanan ayaklarda ve damar içindeki yollarda metan %1,5'i, bunların bağlandığı hava dönüş yollarında %1'i geçmez. 10.3 bendi: grizulu ocakta %1'den çok metan tespit edilirse oran %1'in altına düşene kadar ölçüm aralıksız sürer. 10.17–10.18 bentleri: ateşleyici, lağım doldurmadan önce 25 m yarıçapında (özellikle tavan boşluklarında) ölçer; %1 veya üzeri metanda lağım doldurulmaz/ateşlenmez. 4.4 bendi: metan oranı %0,3'ü geçen kömür ocaklarının taşıma yollarında elektrikli lokomotif kullanılmaz. 10.14 bendi: metan oranı sık değişiyorsa sesli-ışıklı uyarı veren metan dedektörü ya da merkezden izlenen otomatik kontrol sistemi kurulur.
• Seyyar gaz ölçüm cihazı: Ek-3, 10.4 bendi: ocakta yeterli sayıda kalibre edilmiş seyyar gaz ölçüm cihazı bulunur, ayrı noktalarda çalışan her ekipte en az bir cihaz olur; cihazlar metan, karbonmonoksit, oksijen ve hidrojensülfürü ölçecek özellikte olur. Grizulu ocakların havalandırma istasyonlarında ölçüm en geç 10 günde bir yapılır.
• %1,5 kuralının istisnası: Ek-3, 10.15 bendi son cümle: I. Grup teçhizatın M1 kategorisindeki ekipmanlar gerilim kesme hükmünün dışındadır.
• %2 kuralının kaynağı: Ek-3, 10.14 bendi; ayrıca 8.5 bendi genel hükmü de havasında %2'den çok metan bulunan yerlerde önleyici faaliyet ve kurtarma dışında çalışılmayacağını söyler (aynı bentte %19'dan az oksijen, %0,5'ten çok CO₂, 50 ppm'den çok CO sınırları).
• CNG ve kapalı otopark: Binaların Yangından Korunması Hk. Yön. m.60/4: LPG veya sıkıştırılmış doğalgaz (CNG) yakıt sistemli araçlar kapalı otoparklara giremez. AVM kapalı otoparkları için şartlı istisna yalnız mevzuata uygun LPG'li araçlar içindir.
• Kazan dairesi: BYKHY m.55/5: kazan dairesinde doğalgaz veya LPG kullanılıyorsa gaz algılayıcı kullanılması şarttır; m.55/9: doğalgazlı kazan dairesinin tavanı mümkün olduğunca düz, gazın birikeceği cepler olmamalı.

Sık sorulan sorular

Metanın formülü nedir, hangi yakıtın ana bileşenidir?

CH₄; doğal gazın ana bileşenidir.

Metan havadan hafif mi, ağır mı?

Hafif: bağıl yoğunluk 0,6. Yükselir; propan (1,6) ise yere çöker.

Doğal gaz kaçağında duyduğumuz koku nereden gelir?

Eklenen koku vericiden; metanın kendisi kokusuzdur.

Metan sağlığa nasıl zarar verir?

Basit boğucudur: çok yüksek derişimde havadaki oksijenin yerini alır.

Metanın havadaki patlama aralığı (hacimce) nedir?

%5 – %15.

Maden İSG Yönetmeliği'ne göre grizu nedir?

Metanın havayla karışımı.

Grizulu ocakta metan %1,5'i geçerse ne yapılır?

O yerdeki iletken ve elektrikli aygıtların gerilimi derhal kesilir.

Kimyasal Maddeler Yön. Ek-1'de metanın sınır değeri var mı?

Yok; Ek-1 tablosunda metan satırı yer almaz.

Kaynaklar

• ILO-WHO ICSC 0291 Methane
• Wikipedia 'Methane'
• PubChem CID 887 Methanol: 'Methanol is the primary alcohol that is the simplest aliphatic
• Maden İSG Yön. Ek-3, 10.17 bendi: ateşleyici grizulu ocaklarda lağım doldurmadan önce 'öze
• ILO-WHO ICSC 0319 Propane: 'Relative vapour density
• Binaların Yangından Korunması Hk. Yön. m.55/9