Concordo, a notícia de que algures houve a explosão de uma botija de gás, que, infelizmente, às vezes ouvimos na TV ou de amigos, faz-nos pensar na nossa própria segurança. E a complacência de que isso não vai acontecer conosco está fora de lugar nesta situação.
As consequências de tal explosão e do incêndio por ela causado podem ser das mais tristes, e não apenas para os bens, mas também para a saúde e a vida das pessoas que se encontram nas proximidades. Vamos ajudá-lo a entender por que os cilindros de gás podem explodir e como, sem abrir mão da conveniência de seu uso, proteja-se de grandes problemas.
Para isso, realizamos um estudo das características dos tipos existentes de embarcações de gás doméstico, analisadas as razões para as explosões em uma série de casos da vida real e as opiniões competentes de usuários experientes sobre isto. O artigo proposto pode ser apresentado como uma compilação de um conjunto de regras estabelecidas de forma fácil de entender, permitindo, na prática, o uso correto e seguro do gás em botijões.
O conteúdo do artigo:
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O básico sobre cilindros de gás
- Tipos de embarcações para gás
- Como funciona um balão?
- Mistura de gás para cilindros domésticos
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Pré-requisitos para a explosão
- Explosão ou combustão de gás
- Cilindro na zona de fogo
- Enchimento excessivo do cilindro com gás
- Aquecimento ou resfriamento das paredes do navio
- Golpes e quedas de cilindros
- Impurezas no gás
- Defeito de uma solda
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Cenários das consequências de uma explosão de balão
- Ruptura do cilindro e estouro da chama
- Efeitos secundários prejudiciais da explosão
- Perigo de vazamentos de gás
- Noções básicas de manuseio seguro de cilindros
- Conclusões e vídeo útil sobre o assunto
O básico sobre cilindros de gás
A indispensabilidade dos cilindros de gás na vida cotidiana pode ser confirmada com confiança por uma parte significativa da população da Rússia.
Para muitas pessoas, o uso de botijões de gás liquefeito não é apenas uma oportunidade de ter mais conveniências no país, mas a única opção disponível para a gaseificação de seu prédio residencial.
Em nível estadual, Rostechnadzor identificou problemas gerais no uso de recipientes de gás, que você precisa saber, uma vez que estão associados ao seu uso seguro:
- frota desatualizada - cerca de 90% de todos os cilindros não são protegidos contra transbordamento durante o reabastecimento;
- falta de regulamentação governamental clara no campo da circulação de cilindros no mercado, o que pode incluir a presença de reabastecimento ilegal;
- a necessidade de aprimorar e adequar as normas dos parâmetros técnicos aos padrões internacionais.
O não cumprimento destes requisitos e das recomendações da Comissão Europeia impõe dificuldades em garantir a segurança dos produtos em botija de gás utilizados na Rússia e importados.
Além de conhecer problemas comuns, para que seja mais fácil imaginar os motivos que levaram à explosão, e as condições que podem contribuir para isso, será útil saber quais cilindros existem, lidar com o dispositivo, entender algumas das nuances da física de explosão e combustão usadas em misturas dos mesmos.
Tipos de embarcações para gás
Dependendo da área de aplicação, o preenchimento usado e os métodos de conexão, vasos de gás podem diferir tanto estruturalmente quanto no material de que o corpo é feito.
Para as necessidades domésticas, como regra, são usados recipientes de gás de metal (aço) ou frascos feitos de materiais compostos. Cada um tem seus prós e contras.
Os mais populares são os cilindros de metal, novos e do antigo parque. A principal razão para o aumento da demanda por tanques deste tipo é seu preço relativamente baixo e um grande número de ofertas no mercado, inclusive devido a contêineres feitos na União Soviética Tempo.
Mas são os cilindros de aço que estão sujeitos ao maior perigo de explosão e, seguindo os princípios de segurança, exigem o cumprimento de uma série de condições durante o seu armazenamento e operação. Portanto, vamos nos alongar sobre eles com mais detalhes.
Como funciona um balão?
Por design, o recipiente de gás se assemelha a um isqueiro comum, cuja capacidade também é preenchida com uma substância em dois estados de agregação. Parte do reservatório é ocupada por gás na fase líquida, o restante espaço livre é preenchido com a mesma substância, mas na forma gasosa (de trabalho). Por meio do dispositivo de desligamento, o gás entra no equipamento adequado para ignição e uso pretendido.
O conjunto padrão completo de um cilindro de gás inclui:
- Recipiente de gás propriamente dito ou de concha, de forma cilíndrica e com espessura de parede mínima de 2 mm.
- Válvula de balão com elemento de corte e volante.
- Um suporte anular (sapata) que garante uma posição vertical estável do recipiente com gás.
- Uma caixa que protege a válvula de danos e contaminação durante o transporte, armazenamento e operação.
Uma tampa é fixada em uma parte roscada especial - o anel do gargalo da garrafa.
Um dispositivo útil tecnicamente e em termos de segurança que pode ser equipado com cilindros de gás é um redutor de propano completo com um manômetro
A sua utilização permite reduzir, estabilizar e manter a pressão da mistura nos valores definidos para um determinado consumidor de gás. Este adaptador pode ser facilmente instalado em qualquer tipo de cilindro.
Mistura de gás para cilindros domésticos
Os cilindros são preenchidos com gás hidrocarboneto - uma mistura de propano e butano, que é bombeado para o vaso sob pressão de até 15 MPa.
A proporção desses hidrocarbonetos determina a sazonalidade de uso da mistura ou de uma região específica. O fato é que com propriedades básicas relativamente idênticas, propano e butano apresentam diferença significativa nos valores das temperaturas de evaporação: butano - 0,5 ° C, propano - 43 ° C (com sinal negativo).
Devido à inadequação da produção de marcas individuais de gás engarrafado para cada região, GOST fornece uma mistura unificada de propano-butano com uma certa porcentagem esses gases
O conhecimento do princípio de mistura dos hidrocarbonetos usados em reservatórios de gás é essencial não só na possibilidade de reduzir o custo do combustível (o butano é mais barato propano), mas também em uma diminuição, devido à evaporação menos intensa do butano, o risco de formação de aumento de pressão com aumento significativo da temperatura ambiente ar. Um forte aumento da pressão no tanque pode causar sua despressurização e, conseqüentemente, uma explosão ou incêndio.
Pré-requisitos para a explosão
Apesar dos crescentes requisitos para o manuseio seguro de cilindros e sua qualidade, todos os anos na Rússia mais de 200 pessoas se tornam vítimas fatais de explosões de gás de balão, feridas - por uma ordem de magnitude mais.
Resumindo as informações dos fabricantes de recipientes de gás, damos as faixas de pressão nas quais a destruição dos recipientes é possível:
| Volume da garrafa de gás | Pressão na qual uma explosão é possível, MPa | Pressão na qual uma explosão é possível, atm |
| 5 l | 15-16 | 120-160 |
| 27 l | 7,5-13 | 75-130 |
| 50 l | 7,5-12 | 75-120 |
Com a diminuição da resistência das paredes do frasco, o valor crítico da pressão, que leva à sua despressurização, diminui para 5,3 MPa.
Explosão ou combustão de gás
Você precisa entender que a explosão e a ignição do cilindro não são exatamente a mesma coisa. Por exemplo, a questão de saber se um cilindro de gás doméstico que recebeu uma fragmentação ou buraco de bala pode explodir não pode ser respondida inequivocamente "sim".
O gás que escapa de um vaso de pressão danificado simplesmente queima. Um espaço fechado é necessário para uma explosão. Este, via de regra, é o próprio cilindro, sob certas condições, ou uma sala altamente poluída.
Uma mistura de propano-butano com oxigênio explode no ar fora do cilindro ou puxada para dentro, depois que a pressão dentro do frasco se iguala à pressão atmosférica.
O que faz os cilindros de gás explodirem ou queimarem?
Cilindro na zona de fogo
O risco de explosão de um recipiente que entrou na zona de combustão com uma mistura de gases sob pressão é muito alto. De acordo com o GOST, a temperatura máxima de segurança para um cilindro de hidrocarboneto é 45 ° C. É claro que no coração de um incêndio, ele excede significativamente o valor permitido.
A física do processo é a seguinte. Em uma alta temperatura de aquecimento, a mistura no recipiente ferve e, conseqüentemente, a pressão sobe. Além disso, o aquecimento desigual da superfície da casca enfraquece sua resistência inicial e leva à destruição das paredes.
Normalmente, devido à elevada deformação plástica residual do vaso com o gás e seu aquecimento de um lado, ocorre um inchaço local da parede (otulina). A ruptura ocorre com mais frequência ao longo da solda
Com rápida evaporação e ignição, o hidrocarboneto ejetado do cilindro em estado líquido e vapor tem um efeito térmico adicional na zona de fogo em tudo ao seu redor.
Depois de entender por que os cilindros de gás explodem durante um incêndio em casas, você também deve saber como eles se comportam quando aquecidos.
Existem duas opções para quebrar o frasco:
- Em mecânica "hidráulica".
- Torção severa e grandes rachaduras no fundo e na casca.
No primeiro caso, a fase líquida, com aumento de temperatura para 60 ° C, encherá o volume do vaso até a norma de 85% a uma pressão de 1,5 - 2,5 MPa. A destruição da concha ocorrerá com um novo aumento da temperatura da sala para 70 - 75 ° C.
A segunda opção ocorre na ausência de uma fase líquida no vaso, se, por exemplo, a evaporação de um líquido liquefeito mistura foi devido à despressurização do dispositivo de travamento, em temperaturas elevadas sob condições incêndio.
Em qualquer cenário, fragmentos de um balão explodido podem voar em alta velocidade em diferentes direções, criando uma ameaça de ferimentos a uma pessoa e danos à propriedade.
Enchimento excessivo do cilindro com gás
Freqüentemente, ao encher tanques com gás liquefeito, eles transbordam. Isso se deve a negligência ou deliberadamente, a fim de economizar na taxa de utilização do tanque.
Deve ser entendido que exceder a pressão do gás liquefeito no frasco durante o reabastecimento acima do nível permitido pode causar uma violação de sua força
Parte do volume livre deve permanecer no tanque - uma almofada para a fase de vapor dos hidrocarbonetos. O volume seguro de tal almofada é de pelo menos 15% do volume total do tanque. Na sua ausência, a pressão no frasco aumenta em 0,7 MPa com o aumento da temperatura da mistura para cada grau, o que é inaceitável de acordo com os padrões de segurança e pode levar a sobretensão da carcaça, e seu pausa.
A quantidade de gás bombeado para o tanque é estritamente regulada pela pressão e massa e não deve exceder 0,425 kg por 1 litro de volume do tanque.
Mesmo na temperatura de +45 ° C estipulada pelo GOST, um frasco cheio demais representa um grande perigo de ruptura longitudinal ao longo da solda.
Também recomendamos a leitura de nosso outro artigo, onde falamos em detalhes sobre as regras botijões de gás de reabastecimento.
Aquecimento ou resfriamento das paredes do navio
Uma mistura de propano-butano, tendo um alto coeficiente de expansão, mesmo com um ligeiro aumento em sua temperatura, aumenta muito de volume.
Aumentar a pressão no cilindro para um valor crítico é possível quando o vaso é aquecido por muito tempo ao sol, sob raios diretos
Também existe o perigo de aumento da pressão da mistura nas paredes do frasco em um cilindro instalado próximo a uma fonte de calor.
Além do aquecimento, vários perigos também estão repletos dos efeitos negativos das temperaturas negativas. O primeiro é um aumento da fragilidade do metal. E a segunda - é necessário lembrar para sempre que em nenhum caso deve um vaso, que esteve no frio, ser levado para uma sala quente por muito tempo. Um aumento acentuado na temperatura da mistura de hidrocarbonetos não é seguro.
Golpes e quedas de cilindros
Impactos mecânicos agudos nele podem provocar danos e ignição da embarcação com gás. paredes, especialmente quando o tanque está em condições de baixa ou, ao contrário, muito alto temperaturas.
Ao usar um cilindro em condições anormalmente frias, as propriedades mecânicas do metal mudam - a tenacidade ao impacto do aço diminui.
Por este motivo, um forte impacto no cilindro ou sua queda brusca pode danificar a estanqueidade da embarcação e promoverá a liberação de gás, que, ao ser misturado ao oxigênio e em contato com uma faísca, levará à detonação da mistura gasosa com ar
No segundo caso, aumento da temperatura e aquecimento do gás contido no frasco, como já foi dito, aumenta drasticamente sua pressão, que, com efeitos de choque adicionais na embarcação, pode romper seu.
Impurezas no gás
O perigo de explosão se esconde se água e sulfeto de hidrogênio entrarem na embarcação com gás líquido. Seu alto conteúdo no tanque contribui para o aparecimento de delaminações e falhas na superfície metálica interna da carcaça.
Tais defeitos de vasos ocorrem quando há sulfeto de hidrogênio no propano de 0,3% ou mais, e podem ser observados após um período de dois anos de uso do cilindro.
Defeito de uma solda
Com menos frequência, mas há problemas associados à despressurização de vasos com gás na zona próxima à solda.
Em caso de defeito na costura de solda, pode ocorrer enfraquecimento de sua seção de trabalho, concentração de tensões e, como resultado, abertura de costuras longitudinais ou circulares.
A integridade geral da carcaça pode ser mantida quando uma solda defeituosa se rompe.
Cenários das consequências de uma explosão de balão
As razões acima para a explosão ou ignição de recipientes de gás podem, de várias maneiras, provocar os seguintes cenários perigosos.
Ruptura do cilindro e estouro da chama
A explosão do cilindro e a ignição do propano-butano são perigosas devido à influência dos seguintes fatores:
- uma coluna de forte chama, aumentando rapidamente a área do incêndio;
- alta temperatura do fogo no centro da explosão;
- toxicidade dos produtos de combustão.
A derrota pode ocorrer por asfixia, devido a uma diminuição significativa do oxigênio com uma concentração acentuada de gases nocivos.
Os estudos realizados mostraram que a vedação de um recipiente de gás de 50 litros com gás liquefeito pegado em um incêndio se desfaz em menos de 5 minutos. Como resultado - um flash de fogo com o lançamento de uma "bola de fogo" atingindo um diâmetro de 10 m
Normalmente a ruptura do vaso ocorre ao longo de sua parte lateral.
Efeitos secundários prejudiciais da explosão
As consequências prejudiciais secundárias, mas não menos graves, na explosão de um cilindro, são:
- separação de válvula;
- o impacto de uma onda de compressão ou onda de choque;
- danos causados por fragmentos de elementos de casca.
Fragmentos do balão e seus elementos destacados podem voar muito longe, causando danos em um raio de até 250 m, e atingir uma altura de trinta metros.
Perigo de vazamentos de gás
O perigo de vazamento de propano de um recipiente danificado é que em uma sala muito rapidamente e em grandes volumes, uma concentração explosiva de uma mistura de hidrocarboneto e oxigênio é criada - muito mais rápido do que com vazamentos de combustíveis líquidos substâncias.
Um forte vazamento de uma mistura de um frasco ou uma válvula de corte defeituosa pode ser determinado pelo cheiro ou pelo ouvido - o som é semelhante ao que ouvimos quando um balão é esvaziado rapidamente.
Se suspeitar de vazamento de gás ou para controlar sua ausência, bastará aplicar uma solução de sabão no cilindro com uma esponja e determinar o local de despressurização pelas bolhas formadas
Se houver vazamento de gás, é necessário cobrir o local de despressurização com um pano úmido, levar a vasilha para a rua com cuidado e chamar os operários do gás.
Desde 2016, as normas técnicas prevêem a instalação obrigatória de alarmes de gás nas novas residências. Para habitações previamente construídas, esta norma é de natureza consultiva, mas os benefícios deste dispositivo, especialmente em habitações onde é utilizado gás engarrafado, são indiscutíveis.
O fato é que a densidade da mistura de hidrocarbonetos é maior que a densidade do ar. Se a vedação do frasco, dispositivo de fechamento ou mangueira de conexão for rompida, o gás começa a se acumular no fundo e seu cheiro pode não ser detectado imediatamente. É por isso que uma mistura de propano liberada no ar por um cilindro de gás danificado frequentemente explode em casas devido a qualquer faísca sem ser notada.
Noções básicas de manuseio seguro de cilindros
Antes de instalar o cilindro e conectando-o a aparelhos a gás a primeira coisa a fazer é certificar-se de que não há danos, ferrugem no corpo e que a válvula está em boas condições de funcionamento.
Apenas cilindros certificados fornecidos por organizações especializadas com passaporte em papel para todos os ciclos de operação e a marcação correspondente aplicada pelo método de impacto marca
Os principais requisitos técnicos que devem ser observados durante a operação dos cilindros incluem:
- Todos os cilindros, com exceção de um (cinco litros para conexão a um fogão a gás), devem ser instalados em dependências externas aos edifícios e a uma distância não inferior a 5 m da entrada dos mesmos.
- Exclua o armazenamento de cilindros em salas de estar, porões e sótãos.
- Não coloque os cilindros a menos de 1 m de dispositivos de aquecimento e a 5 m de chamas.
Medidas de segurança óbvias, mas muitas vezes esquecidas, ao usar recipientes com gás, o seguinte deve ser atribuído e levado à implementação estrita:
- Não coloque um fósforo aceso ou isqueiro perto do cilindro para verificar se há vazamentos de gás.
- O uso de chamas abertas para aquecer a caixa de engrenagens ou válvula é estritamente proibido. Para esses fins, apenas água quente é permitida.
- Se for detectado gás na sala, não ligue nenhum aparelho elétrico, incluindo luzes, e não os desligue. A temperatura da faísca em uma tomada ou interruptor pode chegar a milhares de graus.
- Não tente consertar válvulas de corte e outros elementos estruturais do cilindro por conta própria.
Além disso, é necessário seguir estritamente os prazos prescritos pelo fabricante para o uso de cilindros. Os navios fabricados antes de dezembro de 2014 podem ser operados por 40 anos.
Na ausência de informação sobre o período permitido de uso de botijões de gás produzidos após esta data e não tendo a documentação que os acompanha, Rostekhnadzor recomenda levar para a data de validade do cilindro - 20 anos.
É absolutamente impossível transportar cilindros de gás usando a válvula como dispositivo de retenção. Isso pode causar despressurização ou quebra do dispositivo de desligamento.
Uma alternativa segura aos cilindros de aço para gás são os vasos mais modernos de composto de polímero - cilindros de euro. Seus frascos são protegidos por um invólucro de plástico, não acumulam eletricidade estática. A segurança contra explosão de cilindros compostos é garantida ao equipá-los com uma nova geração de dispositivos de segurança - um elo fusível e uma válvula de retenção de alívio de sobrepressão.
Conclusões e vídeo útil sobre o assunto
As razões para as explosões de cilindros de gás em exemplos de fatos reais, e o que pode e não pode ser feito ao usá-los:
Como usar adequadamente os cilindros de gás na vida cotidiana e quais requisitos eles devem atender:
Com todos os fatores de risco existentes que acompanham a operação de equipamentos a gás, não há razão para sucumbir ao medo e recusar a conveniência de usá-los no dia a dia.
O conhecimento teórico das causas e condições que acompanham a explosão de botijões de gás domésticos é projetado para ajudar a superar esse medo. E a conformidade com o determinado conjunto de padrões para seu uso seguro servirá como um seguro confiável contra as graves consequências de uma explosão de gás e incêndio.
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