Защо газовите бутилки експлодират: първопричини и превантивни мерки

Трябва да признаете, че новината, че някъде е имало експлозия на газов цилиндър, която, за съжаление, понякога чуваме по телевизията или от приятели, ни кара да се замислим за собствената си безопасност. И самодоволството, че това няма да ни се случи, не е мястото в тази ситуация.

Последиците от подобна експлозия и причиненият от нея пожар могат да бъдат най-тъжни и то не само за имуществото, но и за здравето и живота на хората, които са наблизо. Ще ви помогнем да разберете защо газовите бутилки могат да избухнат и как, без да се отказвате от удобството на използването им, да се предпазите от големи неприятности.

За да направим това, проведохме проучване на особеностите на съществуващите видове битови газови съдове, анализирахме причините за експлозиите в редица реални случаи и проучихме компетентните мнения на опитни потребители за това. Предлаганата статия може да бъде представена като компилация от кодове от правила, изложени в разбираема форма, която позволява на практика правилната и безопасна употреба на газ в бутилки.

Основното нещо за газовите бутилки

Необходимостта на газовите бутилки в ежедневието може уверено да потвърди значителна част от руското население.

За много хора използването на бутилки за втечнен газ не е просто възможност за допълнителни удобства в страната, а единствената достъпна опция за газификация на вашата жилищна сграда

На държавно ниво Ростехнадзор определи често срещани проблеми с използването на газови съдове, за които трябва да знаете, тъй като те са свързани с тяхната безопасна употреба:

• остарял автопарк - около 90% от всички бутилки не са защитени от препълване по време на зареждане;
• липсата на ясна държавна регулация в областта на движението на бутилки на пазара, което включва наличието на незаконни бензиностанции;
• необходимостта от подобряване и привеждане на техническите стандарти към международните стандарти.

Неспазването на тези изисквания и препоръките на Европейската комисия създава затруднения при осигуряването на безопасността на вносни и напълнени с газ продукти, използвани в Русия.

В допълнение към познаването на често срещаните проблеми, за да бъде по-лесно да си представим причините за експлозията и условията, които могат да допринесат за това, ще бъде полезно да знаете кои цилиндри съществуват, да се справите с устройството и да разберете някои от нюансите от физиката на експлозия и изгаряне на сместа, използвана в тях.

Видове съдове за газ

В зависимост от приложението, използвания пълнител и методите на свързване, газови съдове може да варира структурно и в материала, от който е направен корпусът.

За домашни нужди по правило се използват метални (стоманени) газови съдове или колби, изработени от композитни материали. Всеки от тях има своите плюсове и минуси.

Най-популярните метални цилиндри, както нови, така и съдове от стария парк. Основната причина за увеличеното търсене на резервоари от този тип е сравнително ниската цена за тях и голям брой оферти на пазара, включително поради мощности, произведени още по съветско време.

Но именно стоманените бутилки са най-застрашени от експлозия и, спазвайки принципите за безопасност, изискват спазване на редица условия по време на тяхното съхранение и експлоатация. Затова ще се спрем на тях по-подробно.

Как е подреден цилиндърът?

По дизайн газовият съд прилича на обикновена запалка, чийто капацитет също е запълнен с вещество в две агрегатни състояния. Част от резервоара е газ в течна фаза, останалото свободно пространство е запълнено със същото вещество, но в газообразна (работеща) форма. Чрез заключващото устройство газът постъпва в подходящото оборудване за запалване и предназначение.

Стандартното оборудване за газов цилиндър включва:

1. Самият съд за газ или черупка, цилиндрична форма и с минимална дебелина на стената 2 mm.
2. Балон клапан със заключващ елемент и ръчно колело.
3. Опора на пръстена (обувка), осигуряваща стабилно вертикално положение на резервоара с газ.
4. Корпус, предпазващ клапана от повреди и замърсяване по време на транспортиране, съхранение и работа.

Капачка е прикрепена към специална резбована част - гърлото на цилиндъра.

Технически полезно устройство от гледна точка на безопасността, с което могат да бъдат оборудвани газовите бутилки, е пропанска скоростна кутия в комплект с манометър

Използването му позволява да се намали, стабилизира и поддържа налягането на сместа в стойностите, определени за конкретен потребител на газ. Този адаптер е лесен за инсталиране на всякакъв тип бутилка.

Газова смес за битови бутилки

Пълнежът за бутилките е въглеводороден газ - смес от пропан и бутан, който се изпомпва в съд под налягане до 15 МРа.

Съотношението на тези въглеводороди определя сезонността на употребата на сместа или конкретен регион. Факт е, че с относително идентични основни свойства пропанът и бутанът имат значителна разлика в стойностите на температурите на изпаряване: бутан - 0,5 ° С, пропан - 43 ° С (със знак минус).

Поради нецелесъобразността на производството на отделни марки бутилиран газ за всеки регион, GOST осигурява обединена смес от пропан-бутан с определен процент от тези газове

Познаването на принципа на смесване на въглеводороди, използвани в газовите резервоари, е от съществено значение не само в способността да се намалят разходите за гориво (бутанът е по-евтин от пропан), но и в намаляването му, поради по-малко интензивното изпаряване на бутан, т.е.риск от високо кръвно налягане със значително повишаване на околната температура. Рязкото увеличение на налягането в резервоара може да доведе до намаляване на налягането му и съответно до експлозия или пожар.

Предпоставки за експлозия

Въпреки нарастващите изисквания за безопасно боравене с цилиндри и тяхното качество, повече от 200 души в Русия годишно стават фатални жертви на експлозии от балон с газ, ранени - с порядък повече.

Обобщавайки информацията на производителите на газови резервоари, представяме диапазоните на налягане, при които е възможно унищожаването на колбите:

С намаляване на здравината на стените на колбата, стойността на критичното налягане, водеща до нейното намаляване на налягането, намалява до 5,3 МРа.

Газова експлозия или изгаряне

Трябва да разберете, че експлозията и запалването на цилиндър не е абсолютно едно и също нещо. Например, когато бъдете попитани дали домакински газов цилиндър, получил отломка или дупка от куршуми, може да избухне, е невъзможно да се отговори еднозначно „да“.

Газът, изтичащ от повреден съд под налягане, просто ще изгори. За експлозия е необходимо затворено пространство. По правило това е самият цилиндър при определени условия или много газифицирано помещение

Смес от пропан-бутан с кислород във въздуха избухва извън цилиндъра или се изтегля навътре, след като налягането вътре в колбата се равнява на атмосферното.

Защо газовите бутилки експлодират или изгарят?

Пожарен цилиндър

Експлозивността на резервоара, който е попаднал в зоната на горене с газовата смес под налягане в нея, е много висока. Според GOST максималната безопасна температура за цилиндър с въглеводород е 45 ° C. Ясно е, че в пожара значително надвишава допустимото.

Физиката на процеса е следната. При силна температура на нагряване сместа в съда кипи и съответно налягането в нея се увеличава. В допълнение, неравномерното нагряване на повърхността на черупката отслабва първоначалната й здравина и води до разрушаване на стените.

Обикновено поради високата остатъчна пластична деформация на съда с газа и неговото нагряване се появява локално подуване на стената (отдулин) от едната страна. Руптура се среща по-често по протежение на заваръчния шев

Бързо изпаряване и запалване, въглеводородът, изхвърлен от цилиндъра в течно и изпарено състояние, има допълнителен термичен ефект в зоната на пожара върху всичко около него.

След като разбра защо газовите бутилки избухват в къщи по време на пожар, човек също трябва да знае как могат да се държат при нагряване.

Има два варианта за разкъсване на колбата:

1. По „хидравлична“ механика.
2. Силно усукване и образуване на голяма пукнатина на дъното и ръба.

В първия случай течната фаза с повишаване на температурата до 60 ° C ще запълни обема на съда до нормата от 85% при налягане от 1,5 - 2,5 MPa. Унищожаването на черупката ще се случи с по-нататъшно повишаване на температурата в помещението до 70 - 75 ° C.

Вторият вариант възниква, когато в съда няма течна фаза, ако например изпарението на втечнената смес е станало поради намаляване на налягането на устройството за затваряне при високи температури при пожар.

Във всеки сценарий фрагменти от взривяващ се балон могат да се разпръснат в различни посоки с голяма скорост, създавайки заплаха за човека и щети на имущество.

Прекомерно пълнене с газ

Често пълненето на резервоари с втечнен газ ги прелива. Това се случва поради небрежност или умишлено, които искат да спестят от използването на резервоара.

Трябва да се разбере, че превишаването на налягането на втечнения газ в колбата по време на зареждане с гориво над допустимата стойност може да причини нарушение на неговата сила

Част от свободния обем трябва да остане в резервоара - възглавница, за паровата фаза на въглеводороди. Безопасният обем на такава възглавница е най-малко 15% от общия обем на резервоара.При липсата му налягането в колбата се увеличава с 0,7 МРа с повишаване на температурата на сместа с всяка степен, което е неприемливо от стандартите за безопасност и може да доведе до пренапрежение на черупката и нейното разрушаване.

Количеството газ, впръскано в съда, се регулира строго от налягането и масата и не трябва да надвишава 0,425 кг на 1 литър обем на резервоара.

Дори при температура, определена от GOST +45 ° С, една прелята колба представлява голяма опасност от вероятността от надлъжно разкъсване по протежение на заваръчния шев.

Препоръчваме ви също да прочетете и другата ни статия, в която подробно говорихме за правилата. пълнене с резервоар за газ.

Отопление или охлаждане на стените на съдовете

Пропан-бутановата смес, имаща голям коефициент на разширение, дори и с леко повишаване на температурата си, значително се увеличава в обем.

Увеличение на налягането в цилиндъра до критична стойност е възможно, когато съдът се загрява дълго време на слънце, под директни лъчи

Опасността от увеличаване на налягането на сместа върху стените на колбата съществува и в цилиндъра, инсталиран до източника на топлина.

Освен загряването, редица опасности крият и отрицателните ефекти на отрицателните температури. Първият е увеличаване на чупливостта на метала. И второто - необходимо е да запомним завинаги, че в никакъв случай съд, държан в студа, не може да бъде пренесен в топла стая за дълго време. Рязкото повишаване на температурата на въглеводородната смес е опасно.

Неравности и падания на цилиндри

Внезапното механично въздействие върху стените му може да предизвика повреда и запалване на съд с газ, особено когато резервоарът е в условия на ниски или, обратно, прекомерно високи температури.

Когато използвате цилиндър при необичайно студени условия, механичните свойства на метала се променят - здравината на стоманата намалява.

Поради тази причина силен удар върху цилиндъра или неговото силно падане могат да повредят херметичността на съда и да допринесат за отделянето на газ, което при смесване с кислород и в контакт с искрата ще доведе до детонация на газо-въздушната смес

Във втория случай, повишаване на температурата и нагряване на газа, съдържащ се в колбата, както беше казано, рязко повишава налягането му, което с допълнителни шокови ефекти върху съда може да го счупи.

Чужда материя в газа

Опасност от експлозия дебне, когато вода и сероводород влизат в съд с течен газ. Тяхното високо съдържание в резервоара допринася за появата на вътрешната метална повърхност на черупката на разслоенията и торбичките.

Такива съдови дефекти възникват при наличие на сероводород в пропан от 0,3% или повече и могат да се наблюдават след двугодишен период на използване на балона.

Заваръчен брак

По-рядко, но има проблеми, свързани с понижаването на налягането на съдовете с газ в засегнатата от топлината зона.

В случай на дефект в заварката работното му сечение може да отслаби, концентрацията на напрежение и в резултат на това надлъжните или периферните шевове ще се отворят

Общата цялост на обвивката при счупване на дефектната заварка може да се поддържа.

Сценарии за експлозия

Горните причини за експлозията или запалването на газови съдове могат по различни начини да провокират следните опасни сценарии.

Резервоарът се спука и пламва

Експлозията на цилиндър и запалването на пропан-бутан са опасни от следните фактори:

• колона от силен пламък, бързо увеличаваща площта на огъня;
• висока температура на пожара в центъра на експлозията;
• токсичност на продуктите от изгарянето.

Поражението може да дойде и от задушаване, което се дължи на значително намаляване на кислорода при рязка концентрация на вредни газове.

Проведените проучвания показват, че запечатването на 50-литров газов съд с втечнен газ при пожар се нарушава за по-малко от 5 минути. В резултат на това - флаш-огън с пускането на „огнена топка“, достигащ диаметър 10 m

Обикновено разкъсването на съда става по протежение на страничната му част.

Вторични взривни ефекти

Вторични, но не по-малко сериозни вредни ефекти при експлозията на цилиндър са:

• разделяне на клапана;
• излагане на вълна на компресия или ударна вълна;
• повреда от фрагменти от елементи на черупката.

Фрагментите от балона и отделените му елементи могат да летят много далеч, причинявайки щети в радиус до 250 м и да се издигнат на височина тридесет метра.

Опасност от изтичане на газ

Опасността от изтичане на пропан от повреден резервоар е, че помещението много бързо и в големи обеми създава експлозивна концентрация на смес от въглеводород и кислород - много по-бързо, отколкото с течове на течни горими вещества.

Силното изтичане на смес от колба или дефектен спирателен клапан може да се открие по миризма или по ухото - звукът е подобен на този, който чуваме, когато балонът бързо се изпусне.

Ако има подозрение за изтичане на газ или за да се контролира отсъствието му, ще бъде достатъчно да нанесете сапунен разтвор върху балона с гъба и да определите мястото на понижаване на налягането, като използвате получените мехурчета

Ако има изтичане на газ, тогава е необходимо да се покрие мястото на премахване на налягането с мокър парцал, внимателно извадете съда на улицата и извикайте газовите работници.

От 2016 г. техническите правила предвиждат задължителната инсталация на газови детектори в нови домове. За по-рано изградени жилища тази норма има препоръчителен характер, но ползата от това устройство, особено в домовете, където се използва бутилиран газ, е неоспорима.

Факт е, че плътността на въглеводородната смес е по-голяма от плътността на въздуха. В случай на нарушение на уплътнението на колбата, спирателното оборудване или свързващия маркуч, газът започва да се натрупва на дъното и миризмата му не може да бъде открита веднага. Ето защо, смес с пропан, която попада във въздуха от повреден газов цилиндър, често избухва в къщи от всяка искра, без да бъде забелязана.

Основи за безопасна работа с цилиндри

Преди да инсталирате бутилката и свързването му с газови уреди първото нещо, което трябва да направите, е да се уверите, че няма повреда, ръжда по тялото и клапанът е в добро състояние.

Подлежат на употреба само сертифицирани цилиндри, доставени от специализирани организации, които имат хартиен паспорт за всички работни цикли и съответната маркировка, нанесена чрез ударно щамповане

Основните технически изисквания, които трябва да се спазват при работа на цилиндри, включват:

1. Всички бутилки, с изключение на един (петлитров за свързване към газова печка), трябва да бъдат монтирани в разширения извън сгради и на разстояние не по-близко от 5 м от входа на тях.
2. Изключете съхранението на цилиндри в дневни, мазета и тавански помещения.
3. Не поставяйте бутилки по-близо от 1 м от нагреватели и 5 м от открит пламък.

Очевидните, но често забравяни мерки за безопасност при използване на съдове с газ трябва да бъдат приписани и предприети за стриктното изпълнение на следното:

1. Не носете запалена клечка или запалка към бутилката, за да проверите за изтичане на газ.
2. Категорично изключете използването на открит пламък за загряване на скоростната кутия или клапана. За тези цели е разрешена само топла вода.
3. Ако в помещението се открие газ, не включвайте електрически уреди, включително светлина, и не ги изключвайте. Температурата на искра в гнездо или превключвател може да стигне до хиляда градуса.
4. Не се опитвайте сами да поправяте спирателните клапани и други конструктивни елементи на цилиндъра.

Освен това е необходимо стриктно да се спазват сроковете за използване на цилиндри, предписани от производителя. Пуснатите преди декември 2014 г. кораби могат да се експлоатират в продължение на 40 години.

При липса на информация за разрешения период на употреба за газови бутилки, произведени след тази дата, и не разполагат със съпътстваща документация за тях, Rostekhnadzor препоръчва да вземете цилиндъра за срок на годност от 20 години.

Абсолютно забранено е да носите газови бутилки, използвайки клапана като задържащо устройство. Това може да причини теч или счупване на заключващото устройство.

По-безопасна алтернатива на стоманените газови бутилки са по-модерните полимерно-композитни съдове - евроцилиндри. Колбите им са защитени от пластмасов корпус, не натрупват статично електричество. Безопасността от експлозия на композитни цилиндри се осигурява чрез оборудването им с предпазни устройства от ново поколение - предпазител и предпазен клапан за свръхналягане.

Изводи и полезно видео по темата

Причините за експлозиите на газови бутилки са примери за реални факти и какво може и не трябва да се прави категорично с тяхната употреба:

Как да използвате газовите бутилки в ежедневието и какви изисквания трябва да отговарят:

За всички рискови фактори, които съпътстват работата на газовото оборудване, няма причина да се поддаваме на страх и да се откажем от удобството да ги използваме в ежедневието.

Теоретичните познания за причините и условията, свързани с експлозията на битови резервоари за газ, са предназначени да помогнат за преодоляване на този страх. А спазването на набор от стандарти за безопасното им използване ще послужи като надеждна застраховка срещу тежките последици от експлозия и пожар на газ.

Ако имате ценна информация, която може да допълни нашия материал, моля, споделете я с други посетители на сайта - оставете коментарите си в блока по-долу. Там можете да задавате интересни въпроси по темата на статията.