D'accordo, il carburante blu è molto comodo da usare e poco costoso. La sua popolarità migliora la compatibilità ambientale e la quasi ubiquità. Ma hai mai pensato seriamente al motivo per cui i gas compressi vengono conservati in bombole speciali e come questo influisce sulla tua sicurezza?
In questo articolo troverai risposte dettagliate e tecnicamente valide a queste domande. Ti diremo qual è la differenza tra un mezzo gassoso liquefatto e un analogo compresso. Ti faremo conoscere le caratteristiche tecniche dei serbatoi di gas, le regole per il loro rifornimento e trasporto.
Il contenuto dell'articolo:
- Perché i gas vengono compressi e in che modo ciò influisce sui cilindri?
- Caratteristiche di progettazione delle bombole di gas
- Applicazione di propano-butano liquefatto
- Bombole per miscela propano-butano
- Proprietà PBT e misure di sicurezza
- Regole per il rifornimento di bombole di gas per uso domestico
- Sicurezza del riscaldamento e della fornitura di acqua calda su una bombola del gas
- GPL per il riscaldamento dell'acqua
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Perché i gas vengono compressi e in che modo ciò influisce sui cilindri?
Allo stato gassoso, le sostanze non hanno una forma definita, a differenza dei solidi. Possono essere immagazzinati e trasportati solo in recipienti sigillati.
Ma a causa della bassa densità, anche una piccola quantità di gas in massa occupa un grande volume. Ad esempio, per trasportare solo 26,9 kg di propano nel suo normale stato gassoso sarebbe necessario un enorme contenitore con un volume di circa 14.000 litri.
Propano e butano sono i gas più richiesti nel settore domestico. Sono ottenuti durante la raffinazione del petrolio o separati dal petrolio durante la sua produzione, ad esempio utilizzando la tecnologia del fracking
Il problema si risolve comprimendo il gas applicando una pressione esterna. Di conseguenza, la sua densità aumenta e il suo volume diminuisce. Dopo la compressione, gli stessi 26,9 kg di propano si inseriscono in un recipiente da 50 litri.
Quando compressi, gas come propano, butano, ammoniaca, cloro, anidride carbonica passano allo stato liquido di aggregazione, quindi vengono chiamati liquefatti. Ossigeno, argon, metano rimangono allo stato gassoso e sono chiamati gas compressi.
Qui è necessario fare una precisazione che qualsiasi convertire i gas in liquidi per compressione, ma la forza di pressione deve essere maggiore e la temperatura deve essere molto più bassa della normale temperatura dell'aria.
I contenitori ordinari non sono adatti per gas compressi e liquefatti. Cercando di espandersi, il gas lo distruggerà rapidamente e si libererà, e questo è già pieno di esplosioni, incendi, avvelenamenti e perdite finanziarie. Pertanto, vengono utilizzati recipienti speciali con sovrappressione interna, meglio noti come bombole di gas.
Caratteristiche di progettazione delle bombole di gas
I requisiti per la progettazione delle bombole di gas, comprese le dimensioni, lo spessore delle pareti, sono determinati dagli standard tecnici statali. Maggiore è la pressione applicata per comprimere il gas, più forte deve essere il contenitore.
I gusci delle navi per il metano compresso utilizzato come carburante per i motori a combustione interna sono senza saldatura e sono costituiti da gusci metallici e compositi. Progettato per pressioni fino a 245 kg/cm2.
Per la saldatura vengono utilizzati ossigeno e argon. I cilindri per loro sono realizzati secondo GOST 949-73. Il materiale è acciaio al carbonio o legato. Con un volume di 20-50 litri, i recipienti in acciaio legato con pareti spesse 6 mm sono in grado di resistere a una pressione interna fino a 19,6 MPa.
Secondo lo standard accettato, sono dipinti di blu con smalto all'esterno e hanno una scritta nera "ossigeno" sul corpo. I vasi di argon sono grigi con un'iscrizione verde "argon clean".
I cilindri saldati in acciaio per gas di petrolio liquefatto sono fabbricati in conformità con GOST e soddisfano i requisiti di sicurezza stabiliti
Propano, butano e loro miscele sono contenuti ad una pressione di 1,6 MPa in bombole di acciaio saldate rosse. Poiché questo gas è ampiamente richiesto per applicazioni domestiche e industriali, costa più di considerare in dettaglio le caratteristiche del suo stoccaggio e trasporto, nonché le regole di sicurezza durante il rifornimento cilindri.
Applicazione di propano-butano liquefatto
Tecnico propano-butano (PBT), come classifica GOST R 52087-2018, appartiene alla categoria dei gas di petrolio liquefatto (GPL). Si ottiene durante la raffinazione del petrolio. Un aumento relativamente piccolo della pressione è sufficiente per la transizione del PBT allo stato liquido. Non è necessario alcun calo di temperatura.
A temperatura dell'aria normale, una diminuzione della pressione porta all'evaporazione del PBT e alla sua transizione alla fase vapore. Quando si riempiono i cilindri, si forma in essi un sistema a due fasi, costituito contemporaneamente da gas liquefatto e dal suo vapore.
Questa proprietà è un vantaggio rispetto ad altri tipi di gas combustibili: immagazzinano e trasportano la miscela propano-butano allo stato liquido, in contenitori compatti; vengono utilizzati immediatamente come gas, senza ulteriori trasformazioni, il che conferisce ulteriore comodità al consumatore.
Il gas combustibile liquefatto in bombole viene consegnato ai consumatori da veicoli specializzati con il rispetto obbligatorio delle regole per la movimentazione di merci pericolose
Bombole dello stesso volume di propano-butano liquefatto contengono quasi 2 volte più del metano compresso. In termini di rilascio di calore, il PBT liquefatto supera anche il metano compresso alla stessa quantità volumetrica.
Grazie alla riduzione del consumo di metallo, i cilindri PBT sono più leggeri. Tutto ciò rende il trasporto più economico, riduce il numero di consegne e rende economicamente giustificato l'uso della miscela propano-butano per scopi domestici e industriali.
Il PBT è richiesto negli insediamenti che non hanno accesso ai principali gasdotti. Per cucinare, riscaldare l'acqua e i vettori di calore negli impianti di riscaldamento, viene utilizzato da famiglie private, imprese di ristorazione e commerciali, fattorie, centri ricreativi.
Bombole per miscela propano-butano
Il PBT è in bombole ad una pressione dieci volte inferiore a quella richiesta per lo stoccaggio dei gas compressi. Grazie a ciò, la tecnologia di produzione è semplificata, il consumo di metallo dei cilindri è ridotto. Tuttavia, sono anche soggetti a requisiti rigorosi.
Per la miscela propano-butano sono previsti cilindri in acciaio saldato con un volume di 5, 12, 27, 50 litri, progettati per una pressione interna fino a 1,6 MPa.
È anche possibile conservarli in bombole composite progettate per 2.0 MPa. Il design, la forma e le dimensioni di ciascuna parte del cilindro sono determinati dalle norme tecniche statali.
I nuovi cilindri compositi con una durata di 20 anni e un periodo di prova di 5 anni sono diventati un'alternativa ai tradizionali cilindri in acciaio.
Secondo GOST 15860-84, l'elemento cilindrico del cilindro (guscio), il suo fondo e gli anelli di supporto sono realizzati con acciai ad alta resistenza. La superficie deve essere priva di crepe, cavità e altri difetti che riducono lo spessore della parete.
Il fondo è realizzato mediante stampaggio a caldo oa freddo. Gli elementi sono collegati tra loro mediante saldatura. I dispositivi di bloccaggio sono installati nel collo del cilindro. Per sigillare completamente la connessione, viene utilizzato il litargirio di piombo o il cavo rosso.
I cappucci di sicurezza possono essere in acciaio e ghisa con attacchi filettati o non filettati. Il requisito principale per loro è la capacità di fornire una protezione affidabile per il dispositivo di blocco.
Il cilindro completo deve essere:
- durevole;
- sigillato;
- senza deformazione.
All'esterno il palloncino è verniciato con smalto rosso, resistente agli agenti atmosferici. Il nome del contenuto "Propano" è scritto in smalto bianco al centro della parte cilindrica del corpo. L'incoerenza dell'iscrizione e del colore con lo standard stabilito è la ragione del rifiuto del cilindro.
Ogni cilindro sul collare o sul collo deve avere una targhetta che indichi il fabbricante, la data di fabbricazione e collaudo, le caratteristiche tecniche
Di GOST R 55559-2013 un cilindro composito è costituito da un guscio di tenuta interno (rivestimento) su cui è avvolto un materiale composito. Sono ammesse anche altre soluzioni tecniche. Anche il colore del palloncino composito è rosso.
Il cilindro è dotato di valvole di intercettazione e di sicurezza, compresi dispositivi di sicurezza contro l'aumento di pressione e l'aumento di temperatura, che ne aumenta la sicurezza.
Quando si utilizzano cilindri compositi, è necessario tenere conto del principio di funzionamento dei dispositivi di sicurezza. Se la bombola trabocca o il gas si espande a causa di un aumento di temperatura, il suo eccesso viene scaricato all'esterno. Ciò può portare ad un aumento della concentrazione di gas nella stanza in cui si trova la bombola.
Un rilevatore di perdite con un allarme acustico, montato a parete in una cucina o in un altro locale gassificato, aiuterà a prevenire un'eccessiva concentrazione di gas.
Prima di inviare i cilindri in vendita, i produttori eseguono test di accettazione. In futuro, sia i cilindri in acciaio che quelli compositi dovranno essere sottoposti a un'ispezione tecnica ogni 5 anni.
Ogni cilindro viene fornito con un passaporto, che ne indica le caratteristiche tecniche e la tempistica dell'esame tecnico.
Proprietà PBT e misure di sicurezza
Le proprietà fisiche e chimiche dei gas determinano non solo i requisiti per la progettazione delle bombole, ma anche le misure di sicurezza durante il loro riempimento, trasporto e funzionamento.
Un aumento della temperatura esterna porta all'espansione della frazione liquida di propano-butano, pertanto le bombole possono riempirsi fino ad un massimo dell'85% del loro volume. Per esempio, bottiglia da 50 litri, contenente teoricamente 26,9 kg di propano-butano liquefatto, dopo il rifornimento contiene in realtà circa 21 kg. Lo spazio libero viene riempito con la fase vapore.
I limiti di esplosività inferiori di propano e butano sono rispettivamente il 2,3% e l'1,9% del volume della stanza, il che rende le loro miscele gas-aria estremamente esplosive. I consumatori e il personale delle stazioni di rifornimento di gas devono escludere la formazione di concentrazioni esplosive e fonti di accensione di PBT.
Il riempimento di una bombola di GPL di oltre l'85% è irto di esplosioni e incendi, il rischio è particolarmente elevato nel periodo autunno-inverno
Le miscele propano-butano sono più pesanti dell'aria e, anche con piccole perdite, possono accumularsi negli scantinati e negli scantinati in concentrazioni pericolose. Da qui il divieto di installazione di apparecchiature a gas in tali locali.
Strofina il sapone da bucato su una grattugia, aggiungi acqua, schiuma con un pennello e applica la soluzione di sapone sull'area problematica: l'aspetto delle bolle indica una perdita di gas.
Il propano-butano, come l'anidride carbonica, ha un effetto soffocante sull'uomo e sugli animali quando la concentrazione di ossigeno nell'aria scende al 19%. Ciò può portare al deterioramento della salute umana e alla morte. Il PBT è inodore, quindi vengono introdotti odoranti per aiutare a determinare la sua presenza nell'aria.
Non conformità misure di sicurezza porta a emergenze dovute a fuoriuscita di gas e alla sua accensione. È anche possibile un rilascio di gas e un'esplosione con la distruzione del cilindro.
Regole per il rifornimento di bombole di gas per uso domestico
Il rifornimento viene effettuato presso stazioni appositamente attrezzate con pesatura automatica obbligatoria e stacco del gas da parte dell'erogatore. Ciò consente di controllare il grado di pienezza con elevata precisione.
Le bombole non sono ammesse al rifornimento nei seguenti casi:
- valvola o valvola difettosa;
- non c'è pressione residua;
- il periodo dell'indagine è scaduto;
- ci sono difetti sulla superficie;
- la marcatura e la colorazione non sono conformi a GOST.
Nelle stazioni di rifornimento di gas che non dispongono di una licenza separata e di attrezzature adeguate, riempimento di bombole domestiche vietato a livello legislativo.
L'attrezzatura della stazione di rifornimento è destinata solo a bombole di automobili dotate di valvole di intercettazione (multivalvole), che non consentono il riempimento oltre la norma.
Per fare rifornimento di bombole di gas domestiche, è necessaria un'attrezzatura speciale, che differisce dall'attrezzatura di una stazione di servizio convenzionale
Va ricordato: se a basse temperature si riempie il cilindro con propano-butano a più dell'85% e quindi lo si porta in una stanza calda, è possibile un'esplosione.
Durante lo spostamento, i cilindri sono protetti da cadute e urti, non vengono capovolti con i loro cappucci. Il carico e lo scarico dal veicolo avviene a motore spento.
Sicurezza del riscaldamento e della fornitura di acqua calda su una bombola del gas
In assenza di accesso alla fornitura centralizzata del gas, il gas liquefatto può essere utilizzato come combustibile per impianti di riscaldamento autonomi e scaldabagni. È più economico dell'elettricità. A differenza della legna da ardere, del carbone o del diesel, non inquina l'aria con prodotti di combustione solidi, ovvero è più rispettoso dell'ambiente.
Al posto delle bombole nelle abitazioni private, è possibile utilizzare serbatoi di gas con un volume fino a 20.000 litri, se non ci sono problemi con il loro riempimento.
Quando si organizza un sistema di riscaldamento e fornitura di acqua calda per GPL, è necessario tenere conto dei requisiti di SNiP 42-01-2002.
Oltre alle bombole (50 l), vengono utilizzate le seguenti attrezzature:
- caldaia a gas;
- riduttori;
- valvole di intercettazione;
- componenti per gasdotti;
- radiatori.
La caldaia può essere mono o doppio circuito, ma sempre con bruciatore per gas liquefatto. Se il gas in bombole è una soluzione temporanea e si prevede che la casa sia collegata a una fornitura di gas centralizzata, è razionale acquistare una caldaia per il gas principale e apparecchiature aggiuntive per il GPL. La caldaia a doppio circuito fornirà contemporaneamente sia l'acqua calda che il riscaldamento dell'ambiente.
È possibile installare una caldaia a condensazione ad alta efficienza dotata di due scambiatori di calore per il riscaldamento del mezzo di riscaldamento e la fornitura di acqua calda. In tale caldaia, il vapore acqueo formato durante la combustione del gas viene convertito in un liquido, il che consente di ottenere ulteriore energia termica.
La potenza della caldaia viene selezionata in base all'area della stanza riscaldata e sono preferiti i modelli con maggiore efficienza.
Diverse bombole di gas sono collegate a caldaie a gas, il che aumenta il volume totale del gas e prolunga l'intervallo tra i rifornimenti
Molti dei più capienti cilindri da 50 litri combinati in un'unica batteria vengono utilizzati contemporaneamente. Le bombole sono collocate in armadi metallici ventilati su strada sul lato nord della casa, in modo da evitare il riscaldamento per irraggiamento solare. Un'altra opzione è un edificio non residenziale indipendente.
Per evitare che la pressione nel sistema diminuisca durante forti gelate, gli armadi devono essere isolati con materiali non combustibili e nella stanza deve essere fornito un riscaldamento minimo.
È importante assicurarsi che la distanza dalla caldaia sia di almeno 2 metri e che l'apparecchiatura abbia libero accesso per l'ispezione. Non ci dovrebbero essere pozzi di scarico, cantine, scantinati, fossati vicino all'apparecchiatura del gas. È vietata la gassificazione di scantinati e scantinati.
Le bombole sono collegate al gasdotto tramite riduttore di gas, che permette di regolare la pressione del gas quando viene tolto. Può essere separato per ogni cilindro o comune per tutti.
Il colore del riduttore deve corrispondere al colore del cilindro, cioè essere rosso (per propano-butano). Non permettere che si ostruisca, altrimenti la pressione potrebbe aumentare e il guasto dell'apparecchiatura. Una volta alla settimana, il cambio viene controllato per gravità e prestazioni della valvola di sicurezza.
Quando si combinano i cilindri in un'unica batteria, è razionale utilizzare una rampa di stabilizzazione della pressione, costituita da un modulo di connessione, un riduttore, un filtro, una valvola, uno stabilizzatore
Per creare un gasdotto, vengono utilizzati tubi di acciaio con pareti di almeno 2 mm di spessore. Il tratto di tubo che attraversa il muro è posto in una custodia protettiva. Un tubo flessibile può essere utilizzato per il collegamento alla tubazione del gas della caldaia. Il riduttore è collegato al gasdotto tramite un tubo durit (tubo di gomma).
È scritto in dettaglio su quale miscela di gas è meglio usare per lo stoccaggio in un serbatoio di gas. nel prossimo articolo, con cui ti consigliamo di familiarizzare.
GPL per il riscaldamento dell'acqua
Colonne di flusso e scaldabagni a gas ad accumulo (caldaie), come le caldaie per riscaldamento, sono in grado di funzionare a propano-butano. Anche la conversione da gas principale a gas liquefatto avviene sostituendo gli ugelli del bruciatore. In vendita ci sono modelli dotati di set per GPL dal produttore. Il collegamento alle bombole del gas viene effettuato tramite un riduttore.
La colonna è installata in un'area non residenziale con ventilazione e cappa di aspirazione. La distanza minima dallo scaldabagno a gas agli oggetti circostanti è determinata dalle norme e deve essere rispettata per motivi di sicurezza. È vietata l'installazione in bagno.
Dotare le caldaie e le caldaie di dispositivi automatici di controllo e regolazione ne aumenta l'efficienza e la sicurezza. I modelli moderni hanno sistemi di protezione dal surriscaldamento e protezione contro l'accensione senza acqua, controllo della fiamma. Display a LED, visualizza informazioni importanti, ad esempio la temperatura dell'acqua che entra nei rubinetti.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Ispezione della bombola del gas per sicurezza, durata e rifiuto:
Le ragioni del calo della pressione del gas nel sistema a -42 ° C e come combattere il congelamento delle bombole di gas:
Dopo la compressione, il gas idrocarburico si trova nel cilindro ad una pressione elevata ed è in grado di espandersi rapidamente con l'aumento della temperatura.
Il rispetto delle norme di sicurezza e l'uso di bombole di gas conformi agli standard stabiliti aiuta a evitare incidenti. situazioni e utilizzare efficacemente il combustibile blu per cucinare, riscaldare locali e fornire acqua calda a privati case.
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