Perché le bombole del gas esplodono: le principali cause di incidenti

D'accordo, la notizia che da qualche parte c'è stata l'esplosione di una bombola del gas, che, purtroppo, a volte sentiamo in TV o dagli amici, ci fa pensare alla nostra sicurezza. E il compiacimento che questo non accadrà a noi è fuori luogo in questa situazione.

Le conseguenze di una tale esplosione e dell'incendio da essa provocato possono essere le più tristi, e non solo per la proprietà, ma anche per la salute e la vita delle persone che si trovano nelle vicinanze. Ti aiuteremo a capire perché le bombole del gas possono esplodere, e come, senza rinunciare alla comodità del loro utilizzo, proteggersi da grossi guai.

Per questo, abbiamo condotto uno studio delle caratteristiche dei tipi esistenti di navi a gas domestiche, analizzate le ragioni delle esplosioni in una serie di casi reali e le opinioni competenti di utenti esperti su questo. L'articolo proposto può essere presentato come una raccolta di regole in una forma di facile comprensione che consente in pratica di utilizzare correttamente e in sicurezza il gas in bombole.

Le nozioni di base sulle bombole del gas

L'indispensabilità delle bombole di gas nella vita di tutti i giorni può essere confermata con sicurezza da una parte significativa della popolazione russa.

A livello statale, Rostekhnadzor ha identificato problemi generali nell'uso delle navi a gas che è necessario conoscere, poiché sono associati al loro uso sicuro:

• flotta obsoleta: circa il 90% di tutti i cilindri non è protetto dal riempimento eccessivo durante il rifornimento;
• mancanza di una chiara regolamentazione governativa in materia di circolazione delle bombole sul mercato, che può includere la presenza di rifornimenti illegali;
• la necessità di migliorare e portare le norme dei parametri tecnici agli standard internazionali.

Il mancato rispetto di questi requisiti e delle raccomandazioni della Commissione europea impone difficoltà nel garantire la sicurezza dei prodotti per bombole di gas utilizzati in Russia e importati.

Oltre a conoscere i problemi comuni, in modo che sia più facile immaginare le ragioni che hanno portato all'esplosione e le condizioni che possono contribuire a ciò, sarà utile conoscere quali cilindri esistono, occuparsi del dispositivo, comprendere alcune delle sfumature della fisica dell'esplosione e della combustione utilizzate in loro miscele.

Tipi di navi per gas

A seconda dell'area di applicazione, del riempitivo utilizzato e dei metodi di connessione, navi a gas possono differire sia strutturalmente che nel materiale di cui è composto il corpo.

Le più popolari sono le bombole metalliche, sia nuove che vecchie navi da parco. Il motivo principale dell'aumento della domanda di serbatoi di questo tipo è il loro prezzo relativamente basso e un gran numero di offerte sul mercato, anche a causa di container resi in sovietica tempo.

Ma sono i cilindri in acciaio quelli che sono soggetti al maggior pericolo di esplosione e, seguendo i principi di sicurezza, richiedono il rispetto di una serie di condizioni durante il loro stoccaggio e funzionamento. Pertanto, ci soffermeremo su di loro in modo più dettagliato.

Come funziona un palloncino?

In base alla progettazione, il recipiente del gas assomiglia a un normale accendino, la cui capacità è anche riempita con una sostanza in due stati di aggregazione. Parte del giacimento è occupata da gas in fase liquida, il restante spazio libero è riempito con la stessa sostanza, ma in forma gassosa (funzionante). Attraverso il dispositivo di intercettazione, il gas entra nell'attrezzatura appropriata per l'accensione e l'uso previsto.

Il set completo standard di una bombola del gas include:

1. Il recipiente del gas stesso o un guscio, di forma cilindrica e con uno spessore minimo della parete di 2 mm.
2. Valvola a palloncino con elemento di intercettazione e volano.
3. Un supporto anulare (scarpa) che assicura una posizione verticale stabile del contenitore con il gas.
4. Un involucro che protegge la valvola da danni e contaminazioni durante il trasporto, lo stoccaggio e il funzionamento.

Un cappuccio è attaccato a una parte filettata speciale: l'anello del collo della bottiglia.

Il suo utilizzo consente di ridurre, stabilizzare e mantenere la pressione della miscela ai valori impostati per un particolare consumatore di gas. Questo adattatore può essere facilmente installato su qualsiasi tipo di cilindro.

Miscela di gas per bombole domestiche

I cilindri sono riempiti con gas idrocarburico, una miscela di propano e butano, che viene pompata nel recipiente sotto pressione fino a 15 MPa.

Il rapporto di questi idrocarburi determina la stagionalità d'uso della miscela o di una regione specifica. Il fatto è che con proprietà di base relativamente identiche, propano e butano hanno una differenza significativa nei valori delle temperature di evaporazione: butano - 0,5 ° C, propano - 43 ° C (con un segno meno).

La conoscenza del principio della miscelazione degli idrocarburi utilizzati nei giacimenti a gas è essenziale non solo nella possibilità di ridurre il costo del carburante (il butano è più economico propano), ma anche in una diminuzione, a causa della meno intensa evaporazione del butano, del rischio di formazione di un aumento della pressione con un aumento significativo della temperatura ambiente aria. Un forte aumento della pressione nel serbatoio può causare la sua depressurizzazione e, di conseguenza, un'esplosione o un incendio.

Prerequisiti per l'esplosione

Nonostante i crescenti requisiti per la manipolazione sicura dei cilindri e la loro qualità, ogni anno in Russia più di 200 persone diventano vittime mortali di esplosioni di gas in mongolfiera, ferite - di un ordine di grandezza di più.

Riassumendo le informazioni dei produttori di contenitori di gas, diamo gli intervalli di pressione a cui è possibile la distruzione dei palloni:

Con una diminuzione della resistenza delle pareti del pallone, il valore critico della pressione, che porta alla sua depressurizzazione, diminuisce a 5,3 MPa.

Esplosione o combustione di gas

Devi capire che l'esplosione e l'accensione del cilindro non sono esattamente la stessa cosa. Ad esempio, alla domanda se una bombola di gas domestica che ha ricevuto una frammentazione o un foro di proiettile può esplodere non si può rispondere inequivocabilmente "sì".

Una miscela di propano-butano con ossigeno esplode nell'aria all'esterno del cilindro o aspirata verso l'interno, dopo che la pressione all'interno del pallone è uguale alla pressione atmosferica.

Cosa fa esplodere o bruciare le bombole del gas?

Cilindro nella zona del fuoco

Il rischio di esplosione di un contenitore che è entrato nella zona di combustione, con una miscela di gas in pressione, è molto alto. Secondo GOST, la temperatura massima sicura per un cilindro di idrocarburi è di 45 ° C. È chiaro che nel focolare di un incendio, supera significativamente il valore consentito.

La fisica del processo è la seguente. Ad un'alta temperatura di riscaldamento, la miscela nella nave bolle e, di conseguenza, la pressione al suo interno aumenta. Inoltre, il riscaldamento irregolare della superficie del guscio indebolisce la sua resistenza iniziale e porta alla distruzione delle pareti.

Evaporando rapidamente e accendendosi, l'idrocarburo espulso dal cilindro allo stato liquido e vapore ha un ulteriore effetto termico nella zona del fuoco su tutto ciò che lo circonda.

Avendo capito perché le bombole del gas esplodono durante un incendio nelle case, dovresti anche sapere come possono comportarsi quando vengono riscaldate.

Ci sono due opzioni per rompere il pallone:

1. Sulla meccanica "idraulica".
2. Gravi torsioni e grandi crepe sul fondo e sul guscio.

Nel primo caso, la fase liquida, con un aumento della temperatura a 60 ° C, riempirà il volume della nave alla norma dell'85% a una pressione di 1,5 - 2,5 MPa. La distruzione del guscio avverrà con un ulteriore aumento della temperatura nella stanza a 70 - 75 ° C.

La seconda opzione avviene in assenza di una fase liquida nel recipiente, se, ad esempio, l'evaporazione di un liquido liquefatto la miscela era dovuta alla depressurizzazione del dispositivo di bloccaggio, a temperature elevate in condizioni fuoco.

In qualsiasi scenario, i frammenti di un pallone esploso possono volare via ad alta velocità in direzioni diverse, creando una minaccia di lesioni a una persona e danni alla proprietà.

Eccessivo riempimento della bombola con gas

Spesso riempiono i serbatoi di gas liquefatto, si riempiono eccessivamente. Ciò è dovuto a negligenza o deliberatamente, al fine di risparmiare sul tasso di utilizzo del serbatoio.

Una parte del volume libero dovrebbe rimanere nel serbatoio - un cuscino per la fase vapore degli idrocarburi. Il volume sicuro di un tale cuscino è almeno il 15% del volume totale del serbatoio. In sua assenza, la pressione nel pallone aumenta di 0,7 MPa con un aumento della temperatura della miscela per ogni grado, che è inaccettabile secondo gli standard di sicurezza e può portare a sovratensioni del guscio, e la sua rottura.

La quantità di gas pompata nella nave è strettamente regolata dalla pressione e dalla massa e non deve superare 0,425 kg per 1 litro del volume del serbatoio.

Anche alla temperatura di +45 ° C prevista da GOST, un pallone troppo pieno rappresenta un grande pericolo di probabilità di rottura longitudinale lungo la saldatura.

Consigliamo anche di leggere l'altro nostro articolo, dove abbiamo parlato in dettaglio delle regole rifornimento di bombole di gas.

Riscaldare o raffreddare le pareti della nave

Una miscela propano-butano, avente un alto coefficiente di espansione, anche con un leggero aumento della sua temperatura, aumenta notevolmente di volume.

Il pericolo di aumento di pressione della miscela sulle pareti del pallone esiste anche nel cilindro installato vicino alla fonte di calore.

Oltre al riscaldamento, una serie di pericoli sono anche irti degli effetti negativi delle temperature negative. Il primo è un aumento della fragilità del metallo. E il secondo: è necessario ricordare per sempre che in nessun caso una nave, che è stata al freddo, deve essere portata in una stanza calda per molto tempo. Un forte aumento della temperatura della miscela di idrocarburi non è sicuro.

Colpi e cadute di cilindri

Impatti meccanici bruschi su di esso possono provocare danni e l'accensione della nave con gas. pareti, soprattutto quando il serbatoio è in condizioni di basso o, al contrario, troppo alto temperature.

Quando si utilizza un cilindro in condizioni anormalmente fredde, le proprietà meccaniche del metallo cambiano - la resilienza dell'acciaio diminuisce.

Nel secondo caso, aumento di temperatura e riscaldamento del gas contenuto nel pallone, come si diceva, aumenta bruscamente la sua pressione, che, con ulteriori effetti d'urto sulla nave, può rompersi il suo.

Impurità nel gas

Il pericolo di esplosione è in agguato se l'acqua e l'acido solfidrico entrano nel recipiente con gas liquido. Il loro alto contenuto nel serbatoio contribuisce alla comparsa di delaminazioni e difetti sulla superficie metallica interna del guscio.

Tali difetti delle navi si verificano quando c'è idrogeno solforato nel propano di 0,3% o più e possono essere osservati dopo un periodo di due anni di utilizzo della bombola.

Difetto di una saldatura

Meno spesso, ma ci sono problemi associati alla depressurizzazione delle navi con gas nella zona vicino alla saldatura.

L'integrità complessiva del guscio può essere conservata quando una saldatura difettosa si rompe.

Scenari delle conseguenze di un'esplosione di palloncini

Le ragioni di cui sopra per l'esplosione o l'accensione delle navi a gas possono, in vari modi, provocare i seguenti scenari pericolosi.

Rottura del cilindro e scoppio della fiamma

L'esplosione del cilindro e l'accensione del propano-butano sono pericolosi a causa dell'influenza dei seguenti fattori:

• una colonna di forte fiamma, che aumenta rapidamente l'area del fuoco;
• alta temperatura del fuoco nel centro dell'esplosione;
• tossicità dei prodotti della combustione.

La sconfitta può verificarsi per soffocamento, a causa di una significativa diminuzione dell'ossigeno con una forte concentrazione di gas nocivi.

Di solito la rottura del vaso avviene lungo la sua parte laterale.

Effetti dannosi secondari da esplosione

Conseguenze dannose secondarie, ma non meno gravi, nell'esplosione di un cilindro, sono:

• separazione delle valvole;
• l'impatto di un'onda di compressione o di un'onda d'urto;
• danni da frammenti di elementi del guscio.

I frammenti del pallone e dei suoi elementi staccati possono volare molto lontano, infliggendo danni in un raggio fino a 250 m e raggiungendo un'altezza di trenta metri.

Pericolo di fughe di gas

Il pericolo di perdite di propano da un contenitore danneggiato è che in una stanza molto rapidamente e in grandi volumi, si crea una concentrazione esplosiva di una miscela di idrocarburi e ossigeno - molto più velocemente che con perdite di combustibili liquidi sostanze.

Una forte perdita di una miscela da un pallone o una valvola di intercettazione difettosa può essere determinata dall'odore o dall'orecchio: il suono è simile a quello che sentiamo quando un palloncino viene sgonfiato rapidamente.

Se c'è una perdita di gas, è necessario coprire il luogo di depressurizzazione con uno straccio bagnato, portare con cura la nave in strada e chiamare i lavoratori del gas.

Dal 2016 le norme tecniche prevedono l'installazione obbligatoria di allarmi gas nelle nuove abitazioni. Per le abitazioni costruite in precedenza, questa norma è di natura consultiva, ma i vantaggi di questo dispositivo, specialmente nelle case in cui viene utilizzato il gas in bombole, sono fuori dubbio.

Il fatto è che la densità della miscela di idrocarburi è maggiore della densità dell'aria. Se la sigillatura del pallone, l'attrezzatura di chiusura o il tubo di collegamento sono rotti, il gas inizia ad accumularsi sul fondo e il suo odore potrebbe non essere rilevato immediatamente. Questo è il motivo per cui una miscela di propano rilasciata nell'aria da una bombola di gas danneggiata esplode spesso nelle case da qualsiasi scintilla senza essere notata.

Nozioni di base sulla manipolazione sicura delle bombole

Prima di installare il cilindro e collegandolo agli apparecchi a gas la prima cosa da fare è assicurarsi che non ci siano danni, ruggine sul corpo e che la valvola sia in buone condizioni.

I principali requisiti tecnici che devono essere osservati durante il funzionamento dei cilindri includono:

1. Tutte le bombole, ad eccezione di una (cinque litri per l'allacciamento a una stufa a gas), devono essere installate negli annessi all'esterno degli edifici e ad una distanza non inferiore a 5 m dall'ingresso degli stessi.
2. Escluso lo stoccaggio delle bombole in soggiorni, scantinati e solai.
3. Non posizionare le bombole a meno di 1 m da dispositivi di riscaldamento e 5 m da fiamme libere.

Misure di sicurezza ovvie, ma spesso dimenticate quando si utilizzano navi con gas, quanto segue dovrebbe essere attribuito e portato a una rigorosa attuazione:

1. Non mettere fiammiferi accesi o accendini vicino alla bombola per verificare la presenza di fughe di gas.
2. È severamente vietato l'uso di fiamme libere per riscaldare il cambio o la valvola. Per questi scopi, è consentita solo l'acqua calda.
3. Se viene rilevato gas nella stanza, non accendere alcun apparecchio elettrico, comprese le luci, e non spegnerlo. La temperatura della scintilla in una presa o in un interruttore può raggiungere migliaia di gradi.
4. Non tentare di riparare da soli le valvole di intercettazione e altri elementi strutturali del cilindro.

Inoltre, è necessario seguire rigorosamente i tempi prescritti dal produttore per l'uso delle bombole. Le navi prodotte prima di dicembre 2014 possono essere utilizzate per 40 anni.

In assenza di informazioni circa il periodo di utilizzo consentito delle bombole di gas prodotte dopo tale data e non avendo la documentazione di accompagnamento, Rostekhnadzor consiglia di prendere per la data di scadenza del cilindro - 20 anni.

Un'alternativa sicura alle bombole di gas in acciaio sono le navi più moderne in composito polimerico: le bombole euro. Le loro boccette sono protette da un involucro di plastica, non accumulano elettricità statica. La sicurezza contro le esplosioni dei cilindri compositi è garantita dotandoli di una nuova generazione di dispositivi di sicurezza: un collegamento fusibile e una valvola di ritegno contro la sovrapressione.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Le ragioni delle esplosioni delle bombole di gas su esempi di fatti reali e cosa si può e non si può fare quando le si usa:

Come utilizzare correttamente le bombole del gas nella vita di tutti i giorni e quali requisiti devono soddisfare:

Con tutti i fattori di rischio esistenti che accompagnano il funzionamento delle apparecchiature a gas, non c'è motivo di soccombere alla paura e rifiutare la comodità di usarli nella vita di tutti i giorni.

La conoscenza teorica delle cause e delle condizioni che accompagnano l'esplosione delle bombole di gas domestiche è progettata per aiutare a superare questa paura. E il rispetto della serie di standard per il loro uso sicuro servirà come assicurazione affidabile contro le gravi conseguenze di un'esplosione di gas e di un incendio.

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