De acuerdo, el combustible azul es muy conveniente de usar y económico. Su popularidad mejora el respeto al medio ambiente y la casi ubicuidad. Pero, ¿alguna vez ha pensado seriamente en por qué los gases comprimidos se guardan en cilindros especiales y cómo esto afecta su seguridad?
En este artículo, encontrará respuestas detalladas y técnicamente sólidas a estas preguntas. Te contamos cuál es la diferencia entre un medio gaseoso licuado y un análogo comprimido. Lo familiarizaremos con las características técnicas de los tanques de gas, con las reglas para su reabastecimiento y transporte.
El contenido del artículo:
- ¿Por qué se comprimen los gases y cómo afecta esto a los cilindros?
- Características de diseño de cilindros de gas.
- Aplicación de propano-butano licuado
- Cilindros para mezcla de propano-butano
- Propiedades de PBT y medidas de seguridad
- Reglas para repostar cilindros de gas domésticos.
- Seguridad del suministro de calefacción y agua caliente en un cilindro de gas
- GLP para calentar agua
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
¿Por qué se comprimen los gases y cómo afecta esto a los cilindros?
En estado gaseoso, las sustancias no tienen una forma definida, a diferencia de los sólidos. Solo se pueden almacenar y transportar en contenedores sellados.
Pero debido a la baja densidad, incluso una pequeña cantidad de gas en masa ocupa un gran volumen. Por ejemplo, para transportar solo 26,9 kg de propano en su estado gaseoso normal se necesitaría un contenedor enorme con un volumen de unos 14.000 litros.
El propano y el butano son los gases más demandados en el sector doméstico. Se obtienen durante el refinado de petróleo o se separan del petróleo durante su producción, por ejemplo, utilizando tecnología de fracking.
El problema se resuelve comprimiendo el gas aplicando presión externa. Como resultado, su densidad aumenta y su volumen disminuye. Después de la compresión, los mismos 26,9 kg de propano caben en un recipiente de 50 litros.
Cuando se comprimen, los gases como el propano, butano, amoniaco, cloro, dióxido de carbono pasan a un estado líquido de agregación, por lo que se denominan licuados. El oxígeno, el argón y el metano permanecen en estado gaseoso y se denominan gases comprimidos.
Aquí debe aclarar que cualquier convertir gases en líquido por compresión, pero la fuerza de presión debe ser mayor y la temperatura debe ser mucho más baja que la temperatura normal del aire.
Los contenedores ordinarios no son adecuados para gases comprimidos y licuados. Al esforzarse por expandirse, el gas lo destruirá rápidamente y se liberará, y esto ya está plagado de explosiones, incendios, envenenamientos y pérdidas financieras. Por lo tanto, se utilizan recipientes especiales con exceso de presión interna, más conocidos como cilindros de gas.
Características de diseño de cilindros de gas.
Los requisitos para el diseño de cilindros de gas, incluidas las dimensiones, el grosor de la pared, están determinados por las normas técnicas estatales. Cuanta más presión se aplique para comprimir el gas, más fuerte debe ser el recipiente.
Las carcasas de los recipientes de metano comprimido que se utilizan como combustible para los motores de combustión interna son sin juntas y están compuestas por carcasas de metal y materiales compuestos. Diseñado para presiones de hasta 245 kg / cm2.
Para la soldadura se utilizan oxígeno y argón. Los cilindros para ellos están hechos de acuerdo con GOST 949-73. El material es acero al carbono o aleado. Con un volumen de 20 a 50 litros, los recipientes de acero aleado con paredes de 6 mm de espesor pueden soportar una presión interna de hasta 19,6 MPa.
De acuerdo con el estándar aceptado, están pintados de azul con esmalte en el exterior y tienen una inscripción negra "oxígeno" en el cuerpo. Los recipientes de argón son grises con una inscripción verde "Argon clean".
Los cilindros soldados de acero para gas licuado de petróleo se fabrican de acuerdo con GOST y cumplen con los requisitos de seguridad establecidos.
El propano, el butano y sus mezclas están contenidos a una presión de 1,6 MPa en cilindros de acero soldados de color rojo. Dado que este gas tiene una gran demanda para aplicaciones domésticas e industriales, cuesta más de considerar en detalle las características de su almacenamiento y transporte, así como las reglas de seguridad al repostar cilindros.
Aplicación de propano-butano licuado
Propano-butano técnico (PBT), según clasifica GOST R 52087-2018, pertenece a la categoría de gases licuados de petróleo (GLP). Se obtiene durante el refinado de petróleo. Un aumento relativamente pequeño de presión es suficiente para la transición de PBT a un estado líquido. No se requiere caída de temperatura.
A temperatura normal del aire, una disminución de la presión conduce a la evaporación de PBT y su transición a la fase de vapor. Al llenar los cilindros, se forma en ellos un sistema de dos fases, que consiste simultáneamente en gas licuado y su vapor.
Esta propiedad es una ventaja sobre otros tipos de gases combustibles: almacenan y transportan la mezcla de propano-butano en forma líquida, en contenedores compactos; se utilizan inmediatamente como gas, sin transformaciones adicionales, lo que brinda comodidad adicional al consumidor.
El gas combustible licuado en cilindros se entrega a los consumidores en vehículos especializados con el cumplimiento obligatorio de las reglas para el manejo de mercancías peligrosas.
Los cilindros del mismo volumen de propano-butano licuado contienen casi 2 veces más que el metano comprimido. En términos de liberación de calor, el PBT licuado también supera al metano comprimido en la misma cantidad volumétrica.
Debido a la reducción del consumo de metal, los cilindros de PBT son más ligeros. Todo ello abarata el transporte, reduce el número de entregas y justifica económicamente el uso de la mezcla de propano-butano para fines domésticos e industriales.
PBT tiene demanda en asentamientos que no tienen acceso a los gasoductos principales. Para cocinar, calentar agua y portadores de calor en sistemas de calefacción, es utilizado por hogares privados, empresas de catering y comercio, granjas, centros de recreación.
Cilindros para mezcla de propano-butano
El PBT se encuentra en cilindros a una presión diez veces menor que la requerida para almacenar gases comprimidos. Gracias a esto, se simplifica la tecnología de producción, se reduce el consumo de metal de los cilindros. Sin embargo, también están sujetos a estrictos requisitos.
Para la mezcla de propano-butano, se destinan cilindros de acero soldados con un volumen de 5, 12, 27, 50 litros, diseñados para una presión interna de hasta 1,6 MPa.
También es posible mantenerlos en cilindros compuestos diseñados para 2,0 MPa. El diseño, la forma y las dimensiones de cada parte del cilindro están determinados por las normas técnicas estatales.
Los cilindros compuestos más nuevos con una vida útil de 20 años y un período de prueba de 5 años se han convertido en una alternativa a los cilindros de acero tradicionales.
De acuerdo a GOST 15860-84, el elemento cilíndrico del cilindro (carcasa), su fondo y anillos de respaldo están hechos de grados de acero de alta resistencia. La superficie debe estar libre de grietas, cavidades y otros defectos que reduzcan el espesor de la pared.
El fondo se fabrica mediante estampación en caliente o en frío. Los elementos están conectados entre sí mediante soldadura. Los dispositivos de bloqueo se instalan en el cuello del cilindro. Para sellar completamente la conexión, se utiliza litargirio de plomo o plomo rojo.
Las tapas de seguridad pueden ser de acero y hierro fundido con conexiones roscadas o no roscadas. El requisito principal para ellos es la capacidad de proporcionar una protección confiable para el dispositivo de bloqueo.
El cilindro completo debe ser:
- durable;
- sellado;
- sin deformación.
En el exterior, el globo está pintado con esmalte rojo, resistente a la intemperie. El nombre del contenido "Propano" está escrito en esmalte blanco en el centro de la parte cilíndrica del cuerpo. La inconsistencia de la inscripción y el color con el estándar establecido es la razón del rechazo del cilindro.
Cada cilindro en el collar o cuello debe tener una placa de identificación que indique el fabricante, fecha de fabricación y prueba, características técnicas
Por GOST R 55559-2013 un cilindro compuesto consta de una carcasa de sellado interna (revestimiento) en la que se enrolla un material compuesto. También se permiten otras soluciones técnicas. El color del globo compuesto también es rojo.
El cilindro está equipado con válvulas de cierre y seguridad, incluidos dispositivos de seguridad contra aumento de presión y aumento de temperatura, lo que aumenta su seguridad.
Al utilizar cilindros compuestos, es necesario tener en cuenta el principio de funcionamiento de los dispositivos de seguridad. Si el cilindro se desborda o el gas se expande debido a un aumento de temperatura, su exceso se descarga al exterior. Esto puede provocar un aumento de la concentración de gas en la habitación donde se encuentra el cilindro.
Un detector de fugas con una alarma sonora, que está montado en la pared de una cocina u otra habitación gasificada, ayudará a prevenir la concentración excesiva de gas.
Antes de enviar cilindros a la venta, los fabricantes realizan pruebas de aceptación. En el futuro, tanto los cilindros de acero como los de compuestos deberán someterse a una inspección técnica cada 5 años.
Cada cilindro se suministra con un pasaporte, que indica sus características técnicas y el momento del examen técnico.
Propiedades de PBT y medidas de seguridad
Las propiedades físicas y químicas de los gases determinan no solo los requisitos para el diseño de cilindros, sino también las medidas de seguridad durante su llenado, transporte y operación.
Un aumento de la temperatura exterior conduce a la expansión de la fracción líquida de propano-butano, por lo que se permite que los cilindros se llenen hasta un máximo del 85% de su volumen. Por ejemplo, Botella de 50 litros, que en teoría contiene 26,9 kg de propano-butano licuado, después de repostar contiene en realidad unos 21 kg. El espacio libre se llena con una fase de vapor.
Los límites inferiores de explosividad de propano y butano son, respectivamente, el 2,3% y el 1,9% del volumen de la habitación, lo que hace que sus mezclas de gas y aire sean extremadamente explosivas. Los consumidores y el personal de las estaciones de servicio deben excluir la formación de concentraciones explosivas y fuentes de ignición de PBT.
Llenar un cilindro de GLP en más del 85% está plagado de explosiones e incendios, el riesgo es especialmente alto en el período otoño-invierno
Las mezclas de propano-butano son más pesadas que el aire e, incluso con pequeñas fugas, pueden acumularse en sótanos y sótanos en concentraciones peligrosas. De ahí la prohibición de la instalación de equipos de gas en dichos locales.
Frote el jabón de lavar en un rallador, agregue agua, haga espuma con un cepillo y aplique una solución de jabón en el área del problema; la aparición de burbujas indica una fuga de gas.
El propano-butano, como el dióxido de carbono, tiene un efecto sofocante en humanos y animales cuando la concentración de oxígeno en el aire disminuye al 19%. Esto puede provocar el deterioro de la salud humana y la muerte. El PBT es inodoro, por lo que se introducen olores para ayudar a determinar su presencia en el aire.
Incumplimiento medidas de seguridad conduce a emergencias por fuga de gas y su ignición. También es posible una liberación de gas y una explosión con la destrucción del cilindro.
Reglas para repostar cilindros de gas domésticos.
El reabastecimiento de combustible se lleva a cabo en estaciones especialmente equipadas con pesaje automático obligatorio y corte de gas por el dispensador. Esto le permite controlar el grado de plenitud con alta precisión.
Los cilindros no están permitidos para repostar en los siguientes casos:
- válvula o válvula defectuosa;
- no hay presión residual;
- el período de la encuesta está vencido;
- hay defectos en la superficie;
- el marcado y la coloración no cumplen con GOST.
En estaciones de servicio que no tengan una licencia separada y equipo apropiado, llenado de cilindros domésticos prohibido a nivel legislativo.
El equipo de la estación de llenado está destinado solo para cilindros de automóviles equipados con válvulas de corte (multiválvulas), que no permiten el llenado por encima de la norma.
Para repostar cilindros de gas domésticos, se requiere un equipo especial, que difiere del equipo de una estación de servicio convencional.
Debe recordarse: si a bajas temperaturas se llena el cilindro con propano-butano a más del 85% y luego se lleva a una habitación cálida, es posible que se produzca una explosión.
Al moverse, los cilindros están protegidos de caídas e impactos, no se dan la vuelta con sus tapas. La carga y descarga del vehículo se realiza con el motor apagado.
Seguridad del suministro de calefacción y agua caliente en un cilindro de gas
En ausencia de acceso al suministro de gas centralizado, el gas licuado se puede utilizar como combustible para sistemas de calefacción autónomos y calentadores de agua. Es más barato que la electricidad. A diferencia de la leña, el carbón o el diésel, no contamina el aire con productos sólidos de combustión, es decir, es más respetuoso con el medio ambiente.
En lugar de cilindros en hogares privados, puede usar tanques de gas con un volumen de hasta 20,000 litros, si no hay problemas para llenarlos.
Al organizar un sistema de suministro de calefacción y agua caliente para GLP, es necesario tener en cuenta los requisitos de SNiP 42-01-2002.
Además de los cilindros (50 l), se utilizan los siguientes equipos:
- Caldera de gas;
- reductores
- válvulas de cierre;
- componentes de gasoductos;
- radiadores.
La caldera puede ser de circuito simple o doble, pero siempre con quemador para gas licuado. Si el gas envasado es una solución temporal y se planea conectar la casa a un suministro de gas centralizado, es racional comprar una caldera para el gas principal y equipo adicional para GLP. La caldera de doble circuito proporcionará agua caliente sanitaria y calefacción de habitaciones al mismo tiempo.
Es posible instalar una caldera de condensación de alta eficiencia equipada con dos intercambiadores de calor para calentar el medio de calefacción y el suministro de agua caliente. En una caldera de este tipo, el vapor de agua formado durante la combustión del gas se convierte en líquido, lo que permite obtener energía térmica adicional.
La potencia de la caldera se selecciona en función del área de la habitación climatizada y se prefieren los modelos con mayor eficiencia.
Varios cilindros de gas están conectados a calderas de gas, lo que aumenta el volumen total de gas y extiende el intervalo entre repostajes
Varios de los cilindros de 50 litros más espaciosos combinados en una sola batería se utilizan al mismo tiempo. Los cilindros se colocan en armarios metálicos ventilados en la calle del lado norte de la casa, para evitar el calentamiento por radiación solar. Otra opción es un edificio no residencial independiente.
Para evitar que la presión en el sistema caiga durante las heladas severas, los gabinetes deben estar aislados con materiales no combustibles y se debe proporcionar una calefacción mínima en la habitación.
Es importante asegurarse de que la distancia desde la caldera sea de al menos 2 metros y que el equipo tenga libre acceso para su inspección. No debe haber pozos de drenaje, sótanos, sótanos, zanjas cerca del equipo de gas. Está prohibida la gasificación de sótanos y sótanos.
Los cilindros están conectados al gasoducto a través de reductor de gas, que le permite regular la presión del gas cuando se quita. Puede ser independiente para cada cilindro o común para todos.
El color del reductor debe coincidir con el color del cilindro, es decir, ser rojo (para propano-butano). No permita que se obstruya, de lo contrario la presión puede aumentar y fallar el equipo. Una vez a la semana, se comprueba la gravedad y el rendimiento de la válvula de seguridad de la caja de cambios.
Al combinar cilindros en una sola batería, es racional utilizar una rampa de estabilización de presión, que consta de un módulo de conexión, un reductor, un filtro, una válvula, un estabilizador
Para crear un gasoducto, se utilizan tuberías de acero con paredes de al menos 2 mm de espesor. La sección de tubería que atraviesa la pared se coloca en una funda protectora. Se puede utilizar una manguera flexible para conectarse a la tubería de gas de la caldera. El reductor se conecta a la tubería de gas mediante una manguera durit (manguera de goma).
Está escrito en detalle sobre qué mezcla de gases es mejor usar para el almacenamiento en un tanque de gas. en el próximo artículo, con el que le recomendamos que se familiarice.
GLP para calentar agua
Columnas de flujo y calentadores de agua a gas de almacenamiento (calderas), como las calderas de calefacción, pueden funcionar con propano-butano. La conversión de gas principal a gas licuado también se lleva a cabo reemplazando las boquillas de los quemadores. A la venta hay modelos equipados con juegos para GLP del fabricante. La conexión a los cilindros de gas se realiza a través de un reductor.
La columna está instalada en un área no residencial con ventilación y campana extractora. La distancia mínima desde el calentador de agua a gas a los objetos circundantes está determinada por las normas y debe respetarse por razones de seguridad. Está prohibida la instalación en el baño.
Equipar las calderas de agua y las calderas con dispositivos de control y regulación automáticos aumenta su eficiencia y seguridad. Los modelos modernos tienen sistemas de protección contra sobrecalentamiento y contra encendido sin agua, control de llama. Pantalla LED, muestra información importante, por ejemplo, la temperatura del agua que ingresa a los grifos.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Inspección de cilindros de gas por seguridad, vida útil y rechazo:
Las razones de la caída de la presión del gas en el sistema a -42 ° C y cómo combatir la congelación de los cilindros de gas:
Después de la compresión, el gas hidrocarburo se encuentra en el cilindro a una presión elevada y es capaz de expandirse rápidamente al aumentar la temperatura.
El cumplimiento de las normas de seguridad y el uso de cilindros de gas que cumplan con los estándares establecidos ayuda a evitar accidentes. situaciones y utilizar eficazmente el combustible azul para cocinar, calentar las instalaciones y el suministro de agua caliente de los privados. casas.
Cuéntenos cómo usa el gas envasado en el campo o en una casa de campo. Deje comentarios, haga preguntas, publique fotos en el formulario de bloque a continuación. Comparta información valiosa sobre el tema del artículo que vale la pena compartir con los visitantes de su sitio.
