Защо втечнените и сгъстени газове се съхраняват в цилиндри? Видове резервоари + правила за работа

Трябва да признаете, че синьото гориво е много удобно за използване и е евтино. Популярността му засилва екологичната безопасност и почти универсалната достъпност. Но замисляли ли сте се сериозно защо компресираните газове се съдържат в специални цилиндри и как това се отразява на вашата безопасност?

В нашата статия ще намерите подробни, технически надеждни отговори на тези въпроси. Ще опишем разликата между втечнена газообразна среда и компресиран аналог. Ще се запознаем с техническите характеристики на резервоарите за газ, с правилата за зареждане и транспортиране.

Защо газовете се компресират и как това се отразява на цилиндрите?

В газообразно състояние веществата нямат определена форма, за разлика от твърдите вещества. Те могат да се съхраняват и транспортират само в запечатани контейнери.

Но поради ниската плътност дори незначителната маса газ поема голям обем. Например, за транспортиране на само 26,9 кг пропан в обичайното му газообразно състояние ще е необходим огромен капацитет от около 14 000 литра.

Пропан и бутан са най-популярните газове в домакинския сектор. Те се получават в хода на рафинирането на маслото или се извличат от петрола по време на неговото производство, например, използвайки фракинг

Проблемът се решава чрез компресиране на газа чрез прилагане на външно налягане. В резултат на това плътността му се увеличава, а обемът намалява. След компресиране, същите 26,9 кг пропан се побират в съд от 50 литра.

Когато се компресират, газове като пропан, бутан, амоняк, хлор, въглероден диоксид преминават в течно състояние на агрегация, така че те се наричат ​​втечнени. Кислородът, аргонът, метанът остават в газообразно състояние и се наричат ​​компресирани газове.

Тук трябва да поясните, че всеки превръщат газовете в течни чрез компресия, но силата на налягане трябва да бъде по-висока, а температурата трябва да бъде много по-ниска от нормалната температура на въздуха.

Конвенционалните контейнери не са подходящи за компресирани и втечнени газове. В опит да се разшири, газът бързо ще го унищожи и ще се освободи и това вече е изпълнено с експлозии, пожари, отравяния и финансови загуби. Поради това се използват специални съдове под прекомерно вътрешно налягане, по-известни като газови бутилки.

Конструктивни характеристики на газовите бутилки

Изискванията за проектиране на газови бутилки, включително размери, дебелина на стената, определят държавните технически стандарти. Колкото по-високо е налягането, приложено за компресиране на газа, толкова по-силен е капацитетът.

Корпусите на съдовете за компресиран метан, използвани като гориво за двигатели с вътрешно горене, нямат шевове и се състоят от метални и композитни черупки. Проектиран за налягания до 245 кг / см².

Кислородът и аргонът се използват за заваряване. Цилиндрите за тях са направени според ГОСТ 949-73, Материалът е въглерод или легирана стомана. Имайки обем от 20-50 литра, съдовете от легирана стомана със стени с дебелина 6 мм са в състояние да издържат на вътрешно налягане до 19,6 МРа.

Според приетия стандарт, те са боядисани със син емайл от външната страна и имат черен надпис „кислород“ на калъфа. Аргонови съдове - сиви със зелен надпис „чист аргон“.

Заварените стоманени бутилки за втечнен нефтен газ се произвеждат в съответствие с GOST и отговарят на установените изисквания за безопасност

Пропан, бутан и техните смеси се съдържат под налягане 1,6 MPa в червени заварени стоманени цилиндри. Тъй като този газ е широко търсен за битови и промишлени приложения, струва си да се разгледат по-подробно характеристиките на неговото съхранение и транспортиране, както и правилата за безопасност при зареждане с цилиндри.

Използването на втечнен пропан-бутан

Технически пропан-бутан (PBT), как е класифициран GOST R 52087-2018, принадлежи към категорията на втечнени въглеводородни газове (LPG). Вземете го при рафиниране на масло. Сравнително малко увеличение на налягането е достатъчно за прехвърляне на PBT в течно състояние. Не се изисква намаляване на температурата.

При нормална температура на въздуха понижението на налягането води до изпаряването на PBT и преминаването му към фазата на парата. При пълнене на цилиндрите в тях се образува двуфазна система, състояща се едновременно от втечнен газ и неговите пари.

Това свойство е предимство пред другите видове горивни газове: те съхраняват и транспортират сместа пропан-бутан като течност в компактни контейнери; те се използват веднага като газ, без допълнителни трансформации, което дава допълнително удобство за потребителя.

Втечнен горивен газ в бутилки се доставя на потребителите в специализирани превозни средства със задължително спазване на правилата за работа с опасни товари

В цилиндри с идентичен обем втечнен пропан-бутан се побира почти 2 пъти повече от сгъстен метан. По отношение на производството на топлина втечнен PBT също превъзхожда сгъстен метан със същото обемно количество.

Чрез намаляване на разхода на метал, PBT цилиндрите имат по-малко тегло. Всичко това намалява разходите за транспорт, намалява броя на доставките и прави използването на смес пропан-бутан за битови и промишлени цели икономически възможно.

PBT е в търсенето в населени места, които нямат достъп до главни газопроводи. За готвене, отопление на вода и охлаждащи течности в отоплителните системи се използва от частни домакинства, предприятия за обществено хранене и търговия, ферми, центрове за отдих.

Цилиндри за смес от пропан-бутан

PBT е в цилиндри при налягане, което е десетки пъти по-малко от необходимото за съхранение на сгъстени газове. Благодарение на това технологията на производство се опростява, консумацията на метал в цилиндрите се намалява.Независимо от това те също са подложени на строги изисквания.

Заварените стоманени цилиндри с обем 5, 12, 27, 50 литра, проектирани за вътрешно налягане до 1,6 MPa, са предназначени за пропан-бутановата смес.

Възможно е и тяхното съдържание в цилиндри, изработени от композитен материал, проектирани за 2.0 MPa. Дизайнът, формата и размерите на всяка част на цилиндъра се определят от държавните технически стандарти.

Алтернатива на традиционните стоманени бутилки са по-новите композитни цилиндри с експлоатационен живот от 20 години и изпитателен интервал от 5 години.

Според ГОСТ 15860-84, цилиндричният елемент на цилиндъра (черупката), неговото дъно и подпокривни пръстени са изработени от висококачествена стомана. Повърхността трябва да бъде без пукнатини, мивки и други дефекти, които намаляват дебелината на стените.

Дъното е направено чрез горещо или студено щамповане. Между себе си елементите са свързани чрез заваряване. Заключващите устройства са инсталирани в гърлото на цилиндъра. За напълно уплътняване на съединението се използва оловен литий или червено олово.

Предпазните капачки могат да бъдат стоманени и чугунени с резбова или резбова връзка. Основното изискване за тях е способността да осигуряват надеждна защита на заключващото устройство.

Сглобеният цилиндър трябва да бъде:

• траен;
• запечатан;
• без деформация

Отвън контейнерът е боядисан с червен емайл, устойчив на атмосферни влияния. Името на съдържанието "Пропан" е изписано с бял емайл в центъра на цилиндричната част на тялото. Несъответствието на надписа и оцветяването с установения стандарт е причината за отхвърляне на цилиндъра.

Всеки цилиндър на яката или гърлото трябва да има указателна табела, указваща производителя, дата на производство и изпитване, технически спецификации

за GOST R 55559-2013 композитен цилиндър се състои от вътрешна уплътнителна обвивка (облицовка), върху която е навит композитен материал. Разрешени са други технически решения. Цветът на композитния балон също е червен.

Цилиндърът е оборудван със спирателни и предпазни клапани, включително предпазни устройства срещу повишаване на налягането и температурата, което повишава неговата безопасност.

При работа с композитни цилиндри трябва да се вземе предвид принципът на работа на предпазните устройства. Когато цилиндърът е препълнен или газът се разширява поради повишаване на температурата, излишъкът му се извежда. Това може да доведе до увеличаване на концентрацията на газ в помещението, където се намира контейнерът.

За да се предотврати излишната концентрация на газ, ще помогне детектор за изтичане с звукова аларма, който е монтиран на стена в кухня или друга газифицирана стая

Преди да изпратят бутилки за продажба, производителите провеждат тестове за приемане. В бъдеще както стоманените, така и комбинираните цилиндри трябва да преминат технически преглед на всеки 5 години.

Всеки цилиндър е снабден с паспорт, който показва техническите му характеристики и времето на техническия преглед.

Свойства на PBT и мерки за безопасност

Физичните и химичните свойства на газовете определят не само изискванията за конструкцията на бутилките, но и мерките за безопасност по време на тяхното зареждане, транспортиране и експлоатация.

Повишаването на външната температура води до разширяване на течната фракция на пропан-бутан, поради което цилиндрите се оставят да запълнят максимум 85% от обема си. Например, 50 литра бутилка, теоретично съдържащ 26,9 кг втечнен пропан-бутан, след зареждането му всъщност съдържа около 21 кг. Свободното пространство се запълва с фазата на парата.

Долните граници на експлозия на пропан и бутан са съответно 2,3% и 1,9% от обема на помещението, което прави техните газо-въздушни смеси изключително експлозивни. Потребителите и персоналът на бензиностанциите трябва да изключват образуването на взривни концентрации и източници на запалване на PBT.

Напълването на бутилката с пропан-бутан с повече от 85% е изпълнено с експлозия и пожар, рискът е особено висок през есенно-зимния период

Пропан-бутановите смеси са по-тежки от въздуха и дори с малки течове могат да се натрупват в опасни концентрации в мазета и мазета. Оттук и забраната за инсталиране на газово оборудване в такива помещения.

Разтрийте сапуна за пране върху ренде, добавете вода, пяна с четка и нанесете сапунен разтвор върху проблемната зона - появата на мехурчета показва изтичане на газ.

Пропан-бутан, подобно на въглеродния диоксид, оказва върху хората и животните не отрова, а задушаващ ефект, като същевременно намалява концентрацията на кислород във въздуха до 19%. Това може да доведе до лошо здраве и смърт. PBT няма мирис, така че ароматизанти се въвеждат в състава, за да помогнат да се определи присъствието му във въздуха.

нарушение мерки за сигурност води до аварийни ситуации поради изтичане на газ и запалване. Възможно е също изпускането и експлозията на газ с разрушаването на цилиндъра.

Правила за зареждане на битови газови бутилки

Зареждането с гориво се извършва на специално оборудвани станции със задължително автоматично претегляне и отрязване на газ с дозатор. Това ви позволява да контролирате степента на пълнота с висока точност.

Цилиндрите не могат да се зареждат с гориво в следните случаи:

• дефектен клапан или клапан;
• няма остатъчно налягане;
• периодът на проучване е изтекъл;
• има дефекти на повърхността;
• маркирането и оцветяването не съответстват на GOST.

На бензиностанции, които нямат отделен лиценз и свързано оборудване, бензиностанция забранен от закона.

Оборудването на бензиностанцията е предназначено само за автомобилни цилиндри, оборудвани с отсечки (мултиклапи), които не позволяват пълнене над нормата.

За зареждането на бензиновите бутилки за домакинство е необходимо специално оборудване, което се различава от това на конвенционалните бензиностанции

Трябва да се помни: ако при отрицателни температури резервоарът се напълни с пропан-бутан с повече от 85% и след това се внесе в топло помещение, може да възникне експлозия.

Когато се движите, цилиндрите са защитени от падания и неравности, не сваляйте капачките надолу. Товаренето и разтоварването от колата се извършва при изключен двигател.

Безопасност за отопление и битова гореща вода на бутилиран газ

При липса на достъп до централизирано снабдяване с втечнен газ може да се използва като гориво за автономни отоплителни системи и бойлери. По-евтино е от електричеството. За разлика от дърва за огрев, въглища или дизел не замърсяват въздуха с твърди продукти от горенето, тоест са по-екологични.

Вместо бутилки в частни домакинства могат да се използват резервоари за газ с обем до 20 000 литра, ако няма проблеми с зареждането с гориво

При организиране на отоплителна система и подаване на гореща вода за пропан-бутан е необходимо да се вземат предвид изискванията на SNiP 42-01-2002.

В допълнение към цилиндрите (50 l) се използва следното оборудване:

• газов котел;
• редуктори;
• спирателни клапани;
• газопроводни компоненти;
• радиатори.

Котелът може да бъде с едно или две вериги, но винаги с горелка за втечнен газ. Ако бутилираният газ е временно решение и се планира къщата да бъде свързана към централизирано захранване с газ, рационално е да се закупи котел за главен газ и допълнително оборудване за пропан-бутан. Котел с две вериги ще осигури както битова гореща вода, така и отопление на помещенията.

Възможно е да се инсталира високоефективен кондензационен котел, оборудван с два топлообменника за отопление на топлоносителя и подаването на топла вода. В такъв котел водната пара, генерирана при изгарянето на газ, се превръща в течна, което позволява да се генерира допълнителна топлинна енергия.

Мощността на котела се избира въз основа на площта на отопляваното помещение и предпочитание се дава на модели с по-висока ефективност.

Няколко газови бутилки са свързани към газови котли, което увеличава общия обем на газ и удължава интервала между зареждане

В същото време се използват няколко от най-вместимите 50-литрови бутилки, комбинирани в една батерия. Цилиндрите се поставят в метални, вентилирани шкафове на улицата от северната страна на къщата, за да се избегне нагряване от слънчева радиация. Друг вариант са отделни нежилищни помещения.

Така че при силни студове налягането в системата не пада, шкафовете трябва да бъдат изолирани с негорими материали, а помещението трябва да се поддържа минимум.

Важно е да се гарантира, че разстоянието от котела е най-малко 2 метра и оборудването има свободен достъп за проверка. Не трябва да има канализационни ями, мазета, мазета, канавки в близост до газово оборудване. Газифицирането на мазета и мазета е забранено.

Цилиндрите са свързани към газопровода през газов редуктор, което ви позволява да регулирате налягането на газа по време на неговия избор. Той може да бъде отделен за всеки цилиндър или общ за всички.

Цветът на скоростната кутия трябва да съответства на цвета на цилиндъра, тоест да бъде червен (за пропан-бутан). Не трябва да се допуска запушване, в противен случай налягането може да се повиши и оборудването да не работи. Веднъж седмично скоростната кутия се проверява за гравитация и предпазния клапан.

Когато комбинирате цилиндри в една батерия, рационално е да използвате рампа за стабилизация на налягането, състояща се от свързващ модул, редуктор, филтър, клапан, стабилизатор

За да се създаде газопровод, се използват стоманени тръби със стени с дебелина най-малко 2 мм. Секцията на тръбата, която минава през стената, се поставя в защитен калъф. Гъвкава връзка може да се използва за свързване на котела към газопровода. Редукторът е свързан към газопровода с помощта на диуритен маркуч (втулка от каучукова тъкан).

Подробно е написано коя газова смес се използва най-добре за съхранение в газов резервоар в следващата статияс които препоръчваме да се запознаете.

LPG за отопление на вода

Колони за потоци и газови бойлери (котлите), като отоплителните котли, могат да работят на пропан-бутан. Преминаването от основния към втечнен газ също се извършва чрез подмяна на дюзите на горелката. В продажба има модели, оборудвани с комплекти производители за пропан-бутан. Свързването към газовите бутилки се осъществява чрез редуктор.

Колоната е инсталирана в нежилищна стая с вентилационна и изпускателна качулка. Минималното разстояние от газовата колона до околните обекти се определя от наредбите и трябва да се спазва от съображения за безопасност. Монтажът в банята е забранен.

Оборудването на водните колони и котлите с автоматични устройства за управление и регулиране повишава тяхната ефективност и безопасност. Съвременните модели имат системи за защита срещу прегряване и срещу включване без вода и контролират наличието на пламък. LED-дисплей показва важна информация, например температурата на водата, която влиза в крановете.

Изводи и полезно видео по темата

Проверка на газовия цилиндър за безопасност, експлоатационен живот и отхвърляне:

Причините за спада на налягането на газа в системата при -42 ° C и начините за борба със замръзването на газовите бутилки:

След компресията въглеводородният газ се намира в цилиндъра при повишено налягане и е в състояние да се разшири с повишаване на температурата.

Спазването на правилата за безопасност и използването на газови бутилки, които отговарят на установените стандарти, помага да се избегнат аварийните ситуации и ефикасното използване на синьо гориво за готвене, отопление на помещения и горещо водоснабдяване на частни къщи.

Разкажете ни за това как да използвате бутилиран газ в страната или в селска къща. Моля, оставете коментари, задавайте въпроси, публикувайте снимки в блоковата форма по-долу.Споделете ценна информация по темата на статията, която си струва да споделите с посетителите на сайта.