Pourquoi les bouteilles de gaz explosent: causes profondes et mesures préventives

Vous devez admettre que la nouvelle que quelque part il y a eu une explosion d'une bouteille de gaz, que, malheureusement, nous entendons parfois à la télévision ou par des amis, nous fait penser à notre propre sécurité. Et la complaisance que cela ne nous arrivera pas n'est pas la place dans cette situation.

Les conséquences d'une telle explosion et des incendies causés par celle-ci peuvent être les plus tristes, non seulement pour les biens, mais aussi pour la santé et la vie des personnes à proximité. Nous vous aiderons à comprendre pourquoi les bouteilles de gaz peuvent exploser et comment, sans renoncer à la commodité de leur utilisation, vous protéger des gros ennuis.

Pour ce faire, nous avons mené une étude des caractéristiques des types existants de navires à gaz domestiques, analysé les raisons des explosions dans un certain nombre de cas réels et étudié les opinions compétentes d'utilisateurs expérimentés à ce sujet. L'article proposé peut être présenté comme une compilation de codes de règles présentés sous une forme compréhensible qui permet dans la pratique une utilisation correcte et sûre du gaz dans les bouteilles.

L'essentiel des bouteilles de gaz

Le caractère indispensable à ce jour des bouteilles de gaz dans la vie quotidienne peut confirmer en toute confiance une partie importante de la population russe.

Pour beaucoup de gens, l'utilisation de bouteilles de gaz liquéfié n'est pas seulement l'occasion d'avoir des commodités supplémentaires dans le pays, mais la seule option abordable pour la gazéification de votre immeuble

Au niveau de l'État, Rostekhnadzor a identifié des problèmes courants liés à l'utilisation des récipients à gaz, que vous devez connaître, car ils sont associés à leur utilisation en toute sécurité:

• flotte obsolète - environ 90% de tous les cylindres ne sont pas protégés contre le remplissage excessif pendant le ravitaillement;
• l'absence de réglementation claire de l'État dans le domaine de la circulation des bouteilles sur le marché, qui comprend la présence de stations-service illégales;
• la nécessité d'améliorer et de mettre les normes techniques aux normes internationales.

Le non-respect de ces exigences et des recommandations de la Commission européenne impose des difficultés pour garantir la sécurité des produits importés et remplis de gaz utilisés en Russie.

En plus de connaître les problèmes communs, afin de faciliter l'imagination des causes de l'explosion et des conditions qui peuvent y contribuer, il sera utile de savoir quels cylindres existent, de gérer l'appareil et de comprendre certaines des nuances de la physique de l'explosion et de la combustion du mélange utilisé.

Types de récipients pour le gaz

Selon l'application, le mastic utilisé et les méthodes de connexion, navires à gaz peut varier à la fois structurellement et dans le matériau dont le boîtier est fait.

Pour les besoins domestiques, en règle générale, des récipients à gaz en métal (acier) ou des flacons en matériaux composites sont utilisés. Chacun d'eux a ses avantages et ses inconvénients.

Les cylindres métalliques les plus populaires, neufs et navires de l'ancien parc. La principale raison de l'augmentation de la demande de réservoirs de ce type est leur prix relativement bas et un grand nombre d'offres sur le marché, notamment en raison des capacités reconstituées à l'époque soviétique.

Mais ce sont les bouteilles en acier qui sont le plus à risque d'explosion et, conformément aux principes de sécurité, exigent le respect d'un certain nombre de conditions lors de leur stockage et de leur fonctionnement. Par conséquent, nous nous attarderons sur eux plus en détail.

Comment est disposé le cylindre?

De par sa conception, le récipient à gaz ressemble à un briquet ordinaire, dont la capacité est également remplie d'une substance dans deux états agrégés. Une partie du réservoir est du gaz en phase liquide, l'espace libre restant est rempli de la même substance, mais sous forme gazeuse (de travail). Par le dispositif de verrouillage, le gaz pénètre dans l'équipement approprié pour l'allumage et l'utilisation prévue.

L'équipement standard pour une bouteille de gaz comprend:

1. Le récipient lui-même pour gaz ou coque, de forme cylindrique et avec une épaisseur de paroi minimale de 2 mm.
2. Vanne à ballon avec élément de verrouillage et volant.
3. Support d'anneau (chaussure), fournissant une position verticale stable du réservoir avec du gaz.
4. Un boîtier protégeant la vanne des dommages et de la contamination pendant le transport, le stockage et le fonctionnement.

Un capuchon est attaché à une partie filetée spéciale - le col du cylindre.

Un dispositif techniquement utile en termes de sécurité dont les bouteilles de gaz peuvent être équipées est un réducteur de propane complet avec un manomètre

Son utilisation permet de réduire, stabiliser et maintenir la pression du mélange dans les valeurs spécifiées pour un consommateur de gaz particulier. Cet adaptateur est facile à installer sur tout type de bouteille.

Mélange de gaz pour bouteilles domestiques

Le remplissage des bouteilles est un gaz d'hydrocarbure - un mélange de propane et de butane, qui est pompé dans un récipient sous pression jusqu'à 15 MPa.

Le rapport de ces hydrocarbures détermine la saisonnalité de l'utilisation du mélange ou d'une région spécifique. Le fait est qu'avec des propriétés de base relativement identiques, le propane et le butane ont une différence significative dans les valeurs des températures d'évaporation: butane - 0,5 ° C, propane - 43 ° C (avec un signe moins).

En raison du caractère inapproprié de la production de marques individuelles de gaz en bouteille pour chaque région, GOST prévoit un mélange unifié propane-butane avec un certain pourcentage de ces gaz

La connaissance du principe du mélange des hydrocarbures utilisés dans les réservoirs de gaz est essentielle non seulement pour la possibilité de réduire le prix du carburant (le butane est moins cher que le propane), mais aussi pour la réduire, en raison d'une évaporation moins intensive du butane,le risque d'hypertension artérielle avec une augmentation significative de la température ambiante. Une forte augmentation de la pression dans le réservoir peut entraîner sa dépressurisation et, par conséquent, une explosion ou un incendie.

Conditions préalables à l'explosion

Malgré les exigences croissantes pour la manipulation sûre des bouteilles et leur qualité, chaque année en Russie plus de 200 personnes deviennent des victimes mortelles d'explosions de gaz de ballons, blessées - un ordre de grandeur de plus.

En résumant les informations des fabricants de réservoirs de gaz, nous présentons les plages de pression auxquelles la destruction des flacons est possible:

Avec une diminution de la résistance des parois du ballon, la valeur de pression critique conduisant à sa dépressurisation diminue à 5,3 MPa.

Explosion ou combustion de gaz

Vous devez comprendre que l'explosion et l'allumage d'un cylindre ne sont pas exactement la même chose. Par exemple, lorsqu'on lui demande si une bouteille de gaz domestique qui a reçu une fragmentation ou un trou de balle peut exploser, il est impossible de répondre sans équivoque «oui».

Le gaz s'échappant d'un récipient sous pression endommagé brûlera simplement. Une explosion nécessite un espace clos. Il s'agit, en règle générale, du cylindre lui-même, sous certaines conditions, ou d'une pièce très gazéifiée

Un mélange de propane-butane avec de l'oxygène dans l'air explose à l'extérieur du cylindre ou est aspiré vers l'intérieur après que la pression à l'intérieur du ballon est égale à la pression atmosphérique.

Pourquoi les bouteilles de gaz explosent ou brûlent?

Cylindre de feu

L'explosivité du réservoir qui est tombé dans la zone de combustion avec le mélange gazeux sous pression est très élevée. Selon GOST, la température maximale de sécurité pour un cylindre avec un hydrocarbure est de 45 ° C. Il est clair que dans l'incendie, il dépasse considérablement la limite autorisée.

La physique du processus est la suivante. À une température de chauffage élevée, le mélange dans le récipient bout et, en conséquence, la pression à l'intérieur augmente. De plus, un échauffement inégal de la surface de la coque affaiblit sa résistance initiale et conduit à la destruction des murs.

Habituellement, en raison de la déformation plastique résiduelle élevée du vaisseau avec le gaz et de son chauffage, un gonflement local de la paroi (otduline) se produit d'un côté. La rupture se produit plus souvent le long de la soudure

S'évaporant et s'enflammant rapidement, l'hydrocarbure éjecté du cylindre à l'état liquide et vapeur a un effet thermique supplémentaire dans la zone d'incendie sur tout ce qui l'entoure.

Ayant compris pourquoi les bouteilles de gaz explosent dans les maisons lors d'un incendie, il faut aussi savoir comment elles peuvent se comporter lorsqu'elles sont chauffées.

Il existe deux options pour rompre le ballon:

1. Par la mécanique "hydraulique".
2. Forte torsion et formation d'une grande fissure sur le fond et la jante.

Dans le premier cas, la phase liquide dont la température augmente jusqu'à 60 ° C remplira le volume du récipient à la norme de 85% à une pression de 1,5 à 2,5 MPa. La destruction de la coque se produira avec une nouvelle augmentation de la température dans la pièce à 70 - 75 ° C.

La deuxième option se produit lorsqu'il n'y a pas de phase liquide dans le récipient, si, par exemple, l'évaporation du mélange liquéfié s'est produite en raison de la dépressurisation du dispositif d'arrêt, à des températures élevées dans un incendie.

Dans tous les scénarios, les fragments d'un ballon qui explose peuvent se disperser dans différentes directions à grande vitesse, créant une menace pour la personne et des dommages matériels.

Remplissage excessif de gaz

Souvent, le remplissage des réservoirs avec du gaz liquéfié les déborde. Cela se produit en raison d'une négligence ou délibérément, voulant économiser sur l'utilisation du réservoir.

Il faut comprendre que le dépassement de la pression du gaz liquéfié dans le ballon pendant le ravitaillement au-dessus de la valeur autorisée peut entraîner une violation de sa résistance

Une partie du volume libre doit rester dans le réservoir - un coussin, pour la phase vapeur des hydrocarbures. Le volume sûr d'un tel oreiller est d'au moins 15% du volume total du réservoir.En son absence, la pression dans le ballon augmente de 0,7 MPa avec une augmentation de la température du mélange de chaque degré, ce qui est inacceptable par les normes de sécurité et peut conduire à une surcharge de la coque et à sa rupture.

La quantité de gaz injectée dans la cuve est strictement régulée par la pression et la masse, et ne doit pas dépasser 0,425 kg par 1 litre de volume de réservoir.

Même à la température spécifiée par GOST +45 ° C, un ballon débordé présente un grand danger de probabilité de rupture longitudinale le long de la soudure.

Nous vous recommandons également de lire notre autre article, où nous avons parlé en détail des règles. recharges de réservoir d'essence.

Chauffage ou refroidissement des parois des cuves

Le mélange propane-butane, ayant un coefficient de dilatation important, même avec une légère augmentation de sa température, augmente considérablement de volume.

Une augmentation de la pression dans le cylindre à une valeur critique est possible lorsque le récipient est chauffé pendant longtemps au soleil, sous les rayons directs

Le danger d'augmenter la pression du mélange sur les parois du ballon existe également dans le cylindre installé à côté de la source de chaleur.

En plus du chauffage, un certain nombre de dangers dissimulent également les effets négatifs des températures négatives. Le premier est une augmentation de la fragilité du métal. Et la seconde - il faut se souvenir pour toujours qu'en aucun cas un récipient maintenu au froid ne peut être introduit longtemps dans une pièce chaude. Une forte augmentation de la température du mélange d'hydrocarbures n'est pas sûre.

Bosses et chutes de cylindres

Des effets mécaniques soudains sur ses parois peuvent provoquer des dommages et l'inflammation d'un récipient avec du gaz, en particulier lorsque le réservoir est dans des conditions de températures basses ou, à l'inverse, excessivement élevées.

Lors de l'utilisation d'un cylindre dans des conditions anormalement froides, les propriétés mécaniques du métal changent - la ténacité de l'acier diminue.

Pour cette raison, un coup violent sur la bouteille ou sa chute brutale peut endommager l'étanchéité du récipient et contribuer à la libération de gaz qui, lorsqu'il est mélangé avec de l'oxygène et en contact avec l'étincelle, entraînera la détonation du mélange gazeux avec l'air

Dans le second cas, une augmentation de la température et du chauffage du gaz contenu dans le ballon, comme cela a été dit, augmente fortement sa pression, ce qui, avec des effets de choc supplémentaires sur le récipient, peut le casser.

Matières étrangères dans le gaz

Le danger d'explosion se cache lorsque l'eau et le sulfure d'hydrogène pénètrent dans un récipient contenant du gaz liquide. Leur contenu élevé dans le réservoir contribue à l'apparition sur la surface métallique intérieure de la coquille des délaminations et des moues.

De tels défauts vasculaires se produisent en présence d'hydrogène sulfuré dans le propane à partir de 0,3% ou plus, et peuvent être observés après une période d'utilisation de deux ans du ballon.

Mariage soudé

Moins souvent, mais il y a des problèmes associés à la dépressurisation des récipients contenant du gaz dans la zone affectée par la chaleur.

En cas de défaut dans la soudure, sa section de travail peut s'affaiblir, la concentration des contraintes et, par conséquent, les coutures longitudinales ou circonférentielles s'ouvriront

L'intégrité globale de la coque à la rupture de la soudure défectueuse peut être maintenue.

Scénarios d'explosion

Les causes ci-dessus de l'explosion ou de l'allumage des réservoirs de gaz peuvent, de diverses manières, provoquer les scénarios dangereux suivants.

Éclatement de réservoir et flamme

L'explosion d'une bouteille et l'inflammation de propane-butane sont dangereuses par les facteurs suivants:

• une colonne de forte flamme, augmentant rapidement la zone du feu;
• température élevée de l'incendie au centre de l'explosion;
• toxicité des produits de combustion.

La défaite peut également provenir d'une suffocation, due à une diminution importante de l'oxygène avec une forte concentration de gaz nocifs.

Des études menées ont montré que le scellage d'un récipient à gaz de 50 litres avec du gaz liquéfié dans un incendie est rompu en moins de 5 minutes. En conséquence - un flash-fire avec la libération d'une "boule de feu" atteignant un diamètre de 10 m

Typiquement, la rupture du vaisseau se produit le long de sa partie latérale.

Effets de souffle secondaire

Les effets secondaires mais non moins graves de l'explosion d'un cylindre sont:

• séparation des soupapes;
• exposition à une onde de compression ou à une onde de choc;
• dommages causés par des fragments d'éléments de coque.

Les fragments du ballon et de ses éléments détachés peuvent voler très loin, causant des dommages dans un rayon allant jusqu'à 250 m et pouvant atteindre une hauteur de trente mètres.

Risque de fuite de gaz

Le danger de fuite de propane d'un réservoir endommagé est que la pièce crée très rapidement, et en grand volume, une concentration explosive d'un mélange d'hydrocarbures et d'oxygène - beaucoup plus rapidement qu'avec des fuites de substances combustibles liquides.

Une forte fuite d'un mélange provenant d'un ballon ou d'une vanne d'arrêt défectueuse peut être détectée par l'odeur ou l'oreille - le son est similaire à ce que nous entendons lorsque le ballon est rapidement dégonflé.

En cas de suspicion de fuite de gaz ou pour contrôler son absence, il suffira d'appliquer une solution savonneuse sur le ballon avec une éponge et de déterminer le lieu de dépressurisation à l'aide des bulles résultantes

En cas de fuite de gaz, il est nécessaire de couvrir le lieu de dépressurisation avec un chiffon humide, de sortir soigneusement le navire dans la rue et d'appeler les travailleurs du gaz.

Depuis 2016, les règles techniques prévoient l'installation obligatoire de détecteurs de gaz dans les maisons neuves. Pour les logements construits précédemment, cette norme a un caractère recommandatoire, mais l'avantage de cet appareil, en particulier dans les maisons où le gaz en bouteille est utilisé, est indéniable.

Le fait est que la densité du mélange d'hydrocarbures est supérieure à la densité de l'air. En cas de violation de l'étanchéité du ballon, de l'équipement d'arrêt ou du tuyau de raccordement, le gaz commence à s'accumuler au fond et son odeur ne peut pas être immédiatement détectée. C'est pourquoi, un mélange avec du propane, qui est entré dans l'air à partir d'une bouteille de gaz endommagée, explose souvent dans les maisons de toute étincelle sans être remarqué.

Fondements d'une manipulation sûre des bouteilles

Avant d'installer la bouteille et le connecter à des appareils à gaz la première chose à faire est de s'assurer qu'il n'y a pas de dommages, de rouille sur le corps et que la valve est en bon état.

Seuls les cylindres certifiés fournis par des organismes spécialisés qui ont un passeport papier sur tous les cycles de fonctionnement et le marquage correspondant appliqué par estampage par impact sont soumis à utilisation

Les principales exigences techniques qui doivent être respectées lors du fonctionnement des bouteilles comprennent:

1. Toutes les bouteilles, à l'exception d'une (cinq litres pour le raccordement à une cuisinière à gaz), doivent être installées dans des extensions à l'extérieur des bâtiments et à une distance d'au moins 5 m de leur entrée.
2. Exclure le stockage des bouteilles dans les salons, les sous-sols et les greniers.
3. Ne placez pas les bouteilles à moins de 1 m des radiateurs et à 5 m des flammes nues.

Les mesures de sécurité évidentes mais souvent oubliées lors de l'utilisation de récipients à gaz doivent être attribuées et prises à la stricte exécution des éléments suivants:

1. N'apportez pas d'allumette ou de briquet allumé dans la bouteille pour vérifier les fuites de gaz.
2. Exclure catégoriquement l'utilisation d'une flamme nue pour chauffer la boîte de vitesses ou la soupape. À ces fins, seule l'eau chaude est autorisée.
3. Si du gaz est détecté dans la pièce, n'allumez aucun appareil électrique, y compris la lumière, et ne les éteignez pas. La température d'une étincelle dans une prise ou un interrupteur peut aller jusqu'à mille degrés.
4. N'essayez pas de réparer vous-même les vannes d'arrêt et autres éléments structurels du cylindre.

De plus, il est nécessaire de respecter strictement les délais d'utilisation des bouteilles prescrits par le fabricant. Les navires mis en circulation avant décembre 2014 peuvent être exploités pendant 40 ans.

En l'absence d'informations sur la période d'utilisation autorisée pour les bouteilles de gaz produites après cette date et n'ayant pas de documentation les accompagnant, Rostekhnadzor recommande de prendre la bouteille pour une durée de vie de 20 ans.

Il est absolument interdit de transporter des bouteilles de gaz en utilisant la soupape comme dispositif de maintien. Cela peut provoquer une fuite ou une rupture du dispositif de verrouillage.

Une alternative plus sûre aux bouteilles de gaz en acier sont les récipients en polymère composite plus modernes - les Euro-cylindres. Leurs flacons sont protégés par un boîtier en plastique, n'accumulent pas d'électricité statique. La sécurité contre les explosions des cylindres composites est assurée en les équipant de dispositifs de sécurité d'une nouvelle génération - un fusible et une soupape de surpression.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les raisons des explosions de bouteilles de gaz sont des exemples de faits réels, et ce qui peut et ne devrait pas être catégoriquement fait avec leur utilisation:

Comment utiliser les bouteilles de gaz dans la vie de tous les jours et à quelles exigences elles doivent répondre:

Pour tous les facteurs de risque qui accompagnent le fonctionnement des équipements à gaz, il n'y a aucune raison de succomber à la peur et de refuser la commodité de les utiliser au quotidien.

La connaissance théorique des causes et des conditions associées à l'explosion des réservoirs de gaz domestiques est conçue pour aider à surmonter cette peur. Et le respect de l'ensemble des normes pour leur utilisation en toute sécurité servira d'assurance fiable contre les graves conséquences d'une explosion de gaz et d'un incendie.

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