Dlaczego sprężone gazy znajdują się w specjalnych butlach + przegląd zasad ich napełniania?

Zgadzam się, niebieskie paliwo jest bardzo wygodne w użyciu i niedrogie. Jego popularność zwiększa przyjazność dla środowiska i prawie wszechobecność. Ale czy kiedykolwiek poważnie zastanawiałeś się, dlaczego sprężone gazy są przechowywane w specjalnych butlach i jak wpływa to na Twoje bezpieczeństwo?

W tym artykule znajdziesz szczegółowe, technicznie uzasadnione odpowiedzi na te pytania. Powiemy Ci, jaka jest różnica między skroplonym medium gazowym a sprężonym analogiem. Zapoznamy Cię z charakterystyką techniczną zbiorników gazowych, zasadami ich tankowania i transportu.

Dlaczego gazy są sprężone i jak to wpływa na butle?

Substancje w stanie gazowym nie mają określonego kształtu, w przeciwieństwie do ciał stałych. Można je przechowywać i transportować wyłącznie w szczelnych pojemnikach.

Ale ze względu na niską gęstość nawet niewielka ilość gazu masowo zajmuje dużą objętość. Na przykład, aby przetransportować tylko 26,9 kg propanu w jego normalnym stanie gazowym, potrzebny byłby ogromny kontener o pojemności około 14 000 litrów.

Problem rozwiązuje się poprzez sprężanie gazu przez przyłożenie ciśnienia zewnętrznego. W efekcie zwiększa się jego gęstość, a zmniejsza się jego objętość. Po ściśnięciu te same 26,9 kg propanu mieszczą się w 50 litrowym naczyniu.

Po sprężeniu gazy takie jak propan, butan, amoniak, chlor, dwutlenek węgla przechodzą w stan ciekły skupienia, dlatego nazywane są skroplonymi. Tlen, argon, metan pozostają w stanie gazowym i nazywane są gazami sprężonymi.

Tutaj musisz wyjaśnić, że każdy przekształć gazy w ciecz przez ściskanie, ale siła nacisku musi być wyższa, a temperatura musi być znacznie niższa niż normalna temperatura powietrza.

Zwykłe pojemniki nie nadają się do gazów sprężonych i skroplonych. Dążąc do ekspansji, gaz szybko ją zniszczy i uwolni, a to już obfituje w wybuchy, pożary, zatrucia i straty finansowe. Dlatego stosuje się specjalne naczynia z nadciśnieniem wewnętrznym, lepiej znane jako butle gazowe.

Cechy konstrukcyjne butli gazowych

Wymagania dotyczące konstrukcji butli gazowych, w tym wymiary, grubość ścianki, określają państwowe normy techniczne. Im większe ciśnienie zostanie zastosowane do sprężenia gazu, tym silniejszy musi być pojemnik.

Powłoki zbiorników na sprężony metan stosowany jako paliwo do silników spalinowych są bezszwowe i składają się z powłok metalowych i kompozytowych. Zaprojektowany dla ciśnień do 245 kg/cm².

Do spawania używa się tlenu i argonu. Cylindry do nich wykonane są zgodnie z GOST 949-73. Materiałem jest stal węglowa lub stopowa. Zbiorniki ze stali stopowej o pojemności 20-50 litrów o ściankach o grubości 6 mm są w stanie wytrzymać ciśnienie wewnętrzne do 19,6 MPa.

Zgodnie z przyjętą normą są pomalowane na niebiesko z emalią na zewnątrz i mają na korpusie czarny napis „tlen”. Naczynia argonowe są szare z zielonym napisem „argon clean”.

Propan, butan i ich mieszaniny zawarte są pod ciśnieniem 1,6 MPa w czerwonych spawanych butlach stalowych. Ponieważ gaz ten jest powszechnie poszukiwany w zastosowaniach domowych i przemysłowych, kosztuje więcej niż rozważ szczegółowo cechy jego przechowywania i transportu, a także zasady bezpieczeństwa podczas tankowania cylindry.

Zastosowanie skroplonego propanu-butanu

Propan-butan techniczny (PBT), zgodnie z klasyfikacją GOST R 52087-2018, należy do kategorii gazów skroplonych (LPG). Uzyskuje się go podczas rafinacji oleju. Do przejścia PBT w stan ciekły wystarczy stosunkowo niewielki wzrost ciśnienia. Nie jest wymagany spadek temperatury.

W normalnej temperaturze powietrza spadek ciśnienia prowadzi do odparowania PBT i jego przejścia do fazy gazowej. Podczas napełniania butli powstaje w nich układ dwufazowy, składający się jednocześnie ze skroplonego gazu i jego pary.

Ta właściwość jest przewagą nad innymi rodzajami gazów opałowych: przechowują i transportują mieszaninę propan-butan w postaci płynnej, w kompaktowych pojemnikach; są używane natychmiast jako gaz, bez dodatkowych przekształceń, co daje konsumentowi dodatkową wygodę.

Butle o tej samej objętości skroplonego propanu-butanu zawierają prawie 2 razy więcej niż sprężony metan. Pod względem wydzielania ciepła skroplony PBT przewyższa również sprężony metan w tej samej ilości objętościowej.

Ze względu na zmniejszenie zużycia metalu butle PBT są lżejsze. Wszystko to sprawia, że ​​transport jest tańszy, zmniejsza się ilość dostaw i ekonomicznie uzasadnione jest stosowanie mieszanki propan-butan do celów domowych i przemysłowych.

PBT jest poszukiwany w osiedlach, które nie mają dostępu do głównych gazociągów. Do gotowania, podgrzewania wody i nośników ciepła w systemach grzewczych jest używany przez gospodarstwa domowe, przedsiębiorstwa gastronomiczne i handlowe, gospodarstwa rolne, ośrodki wypoczynkowe.

Butle na mieszankę propan-butan

PBT znajduje się w butlach pod ciśnieniem dziesięciokrotnie niższym niż wymagane do przechowywania sprężonych gazów. Dzięki temu technologia produkcji jest uproszczona, zmniejsza się zużycie metalu w butlach. Jednak również podlegają rygorystycznym wymogom.

Do mieszaniny propan-butan przeznaczone są spawane butle stalowe o pojemności 5, 12, 27, 50 litrów, zaprojektowane na ciśnienie wewnętrzne do 1,6 MPa.

Możliwe jest również przechowywanie ich w butlach kompozytowych zaprojektowanych na 2,0 MPa. Konstrukcja, kształt i wymiary każdej części cylindra są określone przez państwowe normy techniczne.

Według GOST 15860-84, cylindryczny element cylindra (skorupy), jego dno i pierścienie oporowe wykonane są z wysokowytrzymałych gatunków stali. Powierzchnia musi być wolna od pęknięć, ubytków i innych defektów zmniejszających grubość ściany.

Spód produkowany jest metodą tłoczenia na gorąco lub na zimno. Elementy łączone są ze sobą przez spawanie. Urządzenia blokujące są zainstalowane w szyjce butli. Aby całkowicie uszczelnić połączenie, stosuje się ołowiany lub czerwony ołów.

Kapturki ochronne mogą być stalowe i żeliwne z połączeniami gwintowanymi lub niegwintowanymi. Głównym wymaganiem dla nich jest możliwość zapewnienia niezawodnej ochrony urządzenia blokującego.

Kompletny cylinder musi być:

• wytrzymały;
• zapieczętowany;
• bez deformacji.

Na zewnątrz balon pomalowany czerwoną emalią odporną na warunki atmosferyczne. Nazwa zawartości „Propan” jest napisana białą emalią pośrodku cylindrycznej części ciała. Niezgodność napisu i koloru z ustalonym standardem jest powodem odrzucenia butli.

Za pomocą GOST R 55559-2013 cylinder kompozytowy składa się z wewnętrznej osłony uszczelniającej (wkładki), na którą nawinięty jest materiał kompozytowy. Dopuszcza się również inne rozwiązania techniczne. Kolor balonu kompozytowego jest również czerwony.

Butla wyposażona jest w zawory odcinające i bezpieczeństwa, w tym urządzenia zabezpieczające przed wzrostem ciśnienia i wzrostem temperatury, co zwiększa jej bezpieczeństwo.

Przy stosowaniu butli kompozytowych należy wziąć pod uwagę zasadę działania urządzeń zabezpieczających. W przypadku przepełnienia butli lub rozprężania się gazu w wyniku wzrostu temperatury, jego nadmiar jest odprowadzany na zewnątrz. Może to prowadzić do wzrostu stężenia gazu w pomieszczeniu, w którym znajduje się butla.

Przed wysłaniem butli do sprzedaży producenci przeprowadzają testy akceptacyjne. W przyszłości butle zarówno stalowe, jak i kompozytowe będą musiały przechodzić przegląd techniczny co 5 lat.

Każdy cylinder jest dostarczany z paszportem, który wskazuje jego parametry techniczne i termin badania technicznego.

Właściwości PBT i środki bezpieczeństwa

Właściwości fizyczne i chemiczne gazów określają nie tylko wymagania dotyczące konstrukcji butli, ale także środki bezpieczeństwa podczas ich napełniania, transportu i eksploatacji.

Wzrost temperatury zewnętrznej prowadzi do rozszerzenia frakcji ciekłej propan-butan, dlatego butle mogą wypełnić maksymalnie do 85% ich objętości. Na przykład, 50 litrowa butelka, teoretycznie zawierający 26,9 kg skroplonego propanu-butanu, po zatankowaniu faktycznie zawiera około 21 kg. Wolna przestrzeń jest wypełniona fazą parową.

Dolne granice wybuchowości propanu i butanu wynoszą odpowiednio 2,3% i 1,9% objętości pomieszczenia, co sprawia, że ​​ich mieszaniny gaz-powietrze są niezwykle wybuchowe. Konsumenci i personel stacji paliw gazowych muszą wykluczyć powstawanie stężeń wybuchowych i źródeł zapłonu PBT.

Mieszaniny propan-butan są cięższe od powietrza i nawet przy niewielkich wyciekach mogą gromadzić się w piwnicach i piwnicach w niebezpiecznych stężeniach. Stąd zakaz instalowania urządzeń gazowych w takich pomieszczeniach.

Propan-butan, podobnie jak dwutlenek węgla, działa dusząc na ludzi i zwierzęta, gdy stężenie tlenu w powietrzu spada do 19%. Może to prowadzić do pogorszenia stanu zdrowia ludzkiego i śmierci. PBT jest bezwonny, dlatego wprowadza się substancje zapachowe, które pomagają określić jego obecność w powietrzu.

Niezgodność Środki bezpieczeństwa prowadzi do sytuacji awaryjnych z powodu wycieku gazu i jego zapłonu. Możliwe jest również uwolnienie gazu i wybuch ze zniszczeniem butli.

Zasady tankowania domowych butli gazowych

Tankowanie odbywa się na specjalnie wyposażonych stacjach z obowiązkowym automatycznym ważeniem i odcięciem gazu przez dystrybutor. Pozwala to z dużą precyzją kontrolować stopień wypełnienia.

Butle nie są dozwolone do tankowania w następujących przypadkach:

• wadliwy zawór lub zawór;
• nie ma ciśnienia resztkowego;
• okres badania jest zaległy;
• na powierzchni występują wady;
• znakowanie i kolorowanie nie są zgodne z GOST.

Na stacjach benzynowych, które nie posiadają oddzielnej licencji i odpowiedniego sprzętu, napełnianie butli domowych zabronione na poziomie legislacyjnym.

Wyposażenie stacji paliw jest przeznaczone wyłącznie do butli samochodowych wyposażonych w zawory odcinające (wielozawory), które nie pozwalają na napełnianie ponad normę.

Należy pamiętać: jeśli w niskich temperaturach napełnimy butlę propan-butanem do ponad 85%, a następnie przeniesiemy go do ciepłego pomieszczenia, możliwa jest eksplozja.

Podczas ruchu butle są chronione przed upadkami i uderzeniami, nie są odwracane do góry nogami za pomocą nakładek. Załadunek i rozładunek z pojazdu odbywa się przy wyłączonym silniku.

Bezpieczeństwo ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę na butli gazowej

W przypadku braku dostępu do scentralizowanego zaopatrzenia w gaz, gaz płynny może być wykorzystywany jako paliwo do autonomicznych systemów grzewczych i podgrzewaczy wody. Jest tańszy niż prąd. W przeciwieństwie do drewna opałowego, węgla czy oleju napędowego nie zanieczyszcza powietrza stałymi produktami spalania, czyli jest bardziej przyjazny dla środowiska.

Organizując system ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę na LPG, należy wziąć pod uwagę wymagania SNiP 42-01-2002.

Oprócz butli (50 l) stosuje się następujący sprzęt:

• kocioł gazowy;
• reduktory;
• zawory odcinające;
• elementy gazociągów;
• grzejniki.

Kocioł może być jedno- lub dwuprzewodowy, ale zawsze z palnikiem na gaz płynny. Jeśli gaz w butlach jest rozwiązaniem tymczasowym, a dom ma być podłączony do scentralizowanego zaopatrzenia w gaz, racjonalnym jest zakup kotła na główny gaz i dodatkowe wyposażenie na LPG. Kocioł dwuprzewodowy zapewni jednocześnie CWU i ogrzewanie pomieszczenia.

Istnieje możliwość zainstalowania wysokosprawnego kotła kondensacyjnego wyposażonego w dwa wymienniki ciepła do podgrzewania czynnika grzewczego i dostarczania ciepłej wody. W takim kotle para wodna powstająca podczas spalania gazu zamienia się w ciecz, co umożliwia uzyskanie dodatkowej energii cieplnej.

Moc kotła dobierana jest na podstawie powierzchni ogrzewanego pomieszczenia i preferowane są modele o wyższej wydajności.

Kilka najbardziej pojemnych 50-litrowych butli połączonych w jedną baterię jest używanych jednocześnie. Butle są umieszczone w metalowych, wentylowanych szafkach na ulicy po północnej stronie domu, aby uniknąć nagrzewania się przez promieniowanie słoneczne. Inną opcją jest budynek niemieszkalny wolnostojący.

Aby zapobiec spadkowi ciśnienia w systemie podczas silnych mrozów, szafy muszą być izolowane materiałami niepalnymi, a w pomieszczeniu musi być zapewnione minimalne ogrzewanie.

Ważne jest, aby odległość od kotła wynosiła co najmniej 2 metry, a sprzęt miał swobodny dostęp do kontroli. W pobliżu urządzeń gazowych nie powinno być dołów odpływowych, piwnic, piwnic, rowów. Zgazowanie piwnic i piwnic jest zabronione.

Butle są podłączone do gazociągu poprzez reduktor gazu, który pozwala regulować ciśnienie gazu podczas jego zdejmowania. Może być oddzielny dla każdego cylindra lub wspólny dla wszystkich.

Kolor reduktora musi odpowiadać kolorowi butli, czyli być czerwony (dla propan-butanu). Nie dopuścić do zatkania, w przeciwnym razie może wzrosnąć ciśnienie i awaria sprzętu. Raz w tygodniu skrzynia biegów jest sprawdzana pod kątem działania zaworu grawitacyjnego i bezpieczeństwa.

Do stworzenia gazociągu stosuje się rury stalowe o ściankach o grubości co najmniej 2 mm. Odcinek rury przechodzący przez ścianę umieszczony jest w etui ochronnym. Do podłączenia do gazociągu kotła można użyć elastycznego węża. Reduktor podłącza się do gazociągu za pomocą węża durit (węża gumowego).

Jest szczegółowo napisane, która mieszanina gazów jest lepsza do przechowywania w zbiorniku gazu. w następnym artykule, z którymi zalecamy się zapoznać.

LPG do podgrzewania wody

Kolumny przepływu i podgrzewacze wody gazowej, (kotły), podobnie jak kotły grzewcze, mogą działać na propan-butan. Konwersja z gazu głównego na gaz skroplony odbywa się również poprzez wymianę dysz palników. W sprzedaży dostępne są modele wyposażone przez producenta w zestawy do LPG. Podłączenie do butli gazowych odbywa się poprzez reduktor.

Kolumna jest zainstalowana w obszarze niemieszkalnym z wentylacją i okapem. Minimalna odległość od gazowego podgrzewacza wody do otaczających obiektów jest określona przez normy i należy jej przestrzegać ze względów bezpieczeństwa. Montaż w łazience jest zabroniony.

Wyposażenie kotłów wodnych i kotłów w automatyczne urządzenia sterujące i regulacyjne zwiększa ich wydajność i bezpieczeństwo. Nowoczesne modele posiadają systemy zabezpieczające przed przegrzaniem oraz zabezpieczenie przed włączeniem bez wody, kontrolę płomienia. Wyświetlacz LED, wyświetla ważne informacje, na przykład temperaturę wody wpływającej do kranów.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Kontrola butli gazowych pod kątem bezpieczeństwa, żywotności i odrzucenia:

Przyczyny spadku ciśnienia gazu w układzie przy -42 °C oraz sposoby walki z zamarzaniem butli gazowych:

Po sprężeniu gaz węglowodorowy znajduje się w butli pod podwyższonym ciśnieniem i jest zdolny do szybkiego rozprężania się wraz ze wzrostem temperatury.

Przestrzeganie zasad bezpieczeństwa i stosowanie butli gazowych spełniających ustalone normy pomaga uniknąć wypadków. sytuacji i efektywnie wykorzystywać niebieskie paliwo do gotowania, ogrzewania pomieszczeń i zaopatrzenia w ciepłą wodę prywatnych domy.

Opowiedz nam o tym, jak używasz gazu w butlach na wsi lub w wiejskim domu. Prosimy o zostawianie komentarzy, zadawanie pytań, zamieszczanie zdjęć w poniższym formularzu blokowym. Podziel się cennymi informacjami na temat artykułu, którym warto się podzielić z odwiedzającymi Twoją witrynę.