Zašto plinske boce eksplodiraju: korijenski uzroci i preventivne mjere

Morate priznati da vas vijest da je negdje došlo do eksplozije plinskog boca, koju, nažalost, ponekad čujemo na televiziji ili od prijatelja, tjera da razmišljamo o vlastitoj sigurnosti. A samozadovoljstvo da nam se to neće dogoditi nije mjesto u ovoj situaciji.

Posljedice takve eksplozije i požara koji je izazvao mogu biti najtužnije, i to ne samo za imovinu, već i za zdravlje i život ljudi koji se nalaze u blizini. Pomoći ćemo vam da shvatite zašto plinske boce mogu eksplodirati i kako se, ne odričući se praktičnosti njihove uporabe, zaštitite od velikih nevolja.

Da bismo to učinili, proveli smo studiju značajki postojećih tipova kućnih plinskih brodova, analizirali razloge eksplozija u brojnim stvarnim slučajevima i proučili kompetentna mišljenja iskusnih korisnika o tome. Predloženi članak može se predstaviti kao zbirka kodeksa pravila postavljenih u razumljivom obliku koji u praksi omogućuje ispravnu i sigurnu uporabu plina u boci.

Glavna stvar o plinskim bocama

Neophodnost do danas plinskih boca u svakodnevnom životu može pouzdano potvrditi značajan dio ruske populacije.

Za mnoge ljude upotreba spremnika za ukapljeni plin nije samo prilika za dodatna pogodnost u zemlji, već i jedina povoljna opcija za uplinjavanje vaše stambene zgrade

Na državnoj razini Rostekhnadzor je identificirao uobičajene probleme s korištenjem plinskih plovila o kojima morate znati jer su povezani sa njihovom sigurnom uporabom:

• zastarjela flota - oko 90% svih cilindara nije zaštićeno od prepunjenosti tijekom točenja goriva;
• nedostatak jasne državne regulative u području cirkuliranja boca na tržištu, što uključuje ilegalne benzinske postaje;
• potrebu za poboljšanjem i približavanjem tehničkih standarda međunarodnim standardima.

Nepridržavanje ovih zahtjeva i preporuka Europske komisije nameće poteškoće u osiguravanju sigurnosti uvezenih i plinom napunjenih proizvoda koji se koriste u Rusiji.

Pored poznavanja uobičajenih problema, kako bi vam bilo lakše zamisliti uzroke eksplozije i uvjete koji tome mogu pridonijeti, bit će korisno znati koji cilindri postoje, baviti se uređajem i razumjeti neke nijanse iz fizike eksplozije i izgaranja smjese koja se u njima koristi.

Vrste posuda za plin

Ovisno o aplikaciji, upotrijebljenom punilu i načinu povezivanja, plinske posude mogu se razlikovati strukturno i od materijala od kojeg je izrađeno kućište.

Za kućne potrebe u pravilu se koriste metalne (čelične) plinske posude ili tikvice izrađene od kompozitnih materijala. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke.

Najpopularniji metalni cilindri, novi i posude starog parka. Glavni razlog povećane potražnje za spremnicima ove vrste je relativno niska cijena za njih i velik broj ponuda na tržištu, uključujući i zbog kapaciteta proizvedenih u sovjetsko vrijeme.

Međutim, čelični cilindri su najviše izloženi eksploziji i, slijedeći sigurnosna načela, zahtijevaju poštivanje brojnih uvjeta tijekom skladištenja i rada. Stoga ćemo se detaljnije zaustaviti na njima.

Kako je cilindar uređen?

Po dizajnu, plinska posuda nalikuje običnom upaljaču, čiji je kapacitet također ispunjen tvarima u dva agregatna stanja. Dio rezervoara je plin u tekućoj fazi, preostali slobodni prostor ispunjen je istom tvari, ali u plinovitom (radnom) obliku. Putem uređaja za zaključavanje plin ulazi u odgovarajuću opremu za paljenje i namjeravanu uporabu.

Standardna oprema za plinski cilindar uključuje:

1. Sama posuda za plin ili školjku, cilindričnog oblika i minimalne debljine stijenke od 2 mm.
2. Balonski ventil s elementom za zaključavanje i ručnim kotačem.
3. Nosač prstena (cipela), pružajući stabilan okomiti položaj spremnika s plinom.
4. Kućište štiti ventil od oštećenja i onečišćenja tijekom transporta, skladištenja i rada.

Poklopac je pričvršćen na poseban navojni dio - vrat cilindra.

Tehnički koristan uređaj u pogledu sigurnosti kojim se mogu opremiti plinske boce je propan mjenjač zajedno s manometrom

Njegova uporaba omogućuje smanjenje, stabiliziranje i održavanje tlaka smjese u vrijednostima navedenim za određenog potrošača plina. Ovaj se adapter lako instalira na bilo koju vrstu boca.

Plinska mješavina za kućne boce

Punjenje za boce je ugljikovodični plin - mješavina propana i butana, koji se pumpa u posudu pod pritiskom do 15 MPa.

Omjer ovih ugljikovodika određuje sezonalnost upotrebe smjese ili određeno područje. Činjenica je da s relativno identičnim osnovnim svojstvima, propan i butan imaju značajnu razliku u vrijednostima temperatura isparavanja: butan - 0,5 ° C, propan - 43 ° C (sa znakom minus).

Zbog neprimjerenosti proizvodnje pojedinačnih marki flaširanog plina za svaku regiju, GOST osigurava jedinstvenu smjesu propan-butana s određenim postotkom tih plinova

Poznavanje principa miješanja ugljikovodika koji se koriste u plinskim spremnicima bitno je ne samo u sposobnosti da se smanji trošak goriva (butan je jeftiniji od propana), već i u smanjenju, zbog manje intenzivnog isparavanja butana,rizik od visokog krvnog tlaka uz značajno povećanje temperature okoline. Oštar porast tlaka u spremniku može uzrokovati njegovo poništavanje tlaka i, sukladno tome, eksploziju ili požar.

Preduvjeti za eksploziju

Unatoč sve većim zahtjevima za sigurno rukovanje cilindrima i njihovoj kvaliteti, godišnje u Rusiji više od 200 ljudi postane smrtna žrtva eksplozija plinova u balonima, ozlijeđenih - što je naredna veličina više.

Sažimajući podatke proizvođača spremnika za plin, prikazujemo raspon tlaka u kojima je moguće uništavanje boca:

S padom čvrstoće stijenki boce, vrijednost kritičnog tlaka koja vodi do smanjenja tlaka smanjuje se na 5,3 MPa.

Eksplozija ili izgaranje plina

Morate shvatiti da eksplozija i paljenje cilindra nije potpuno ista stvar. Na primjer, na pitanje može li kućni plinski spremnik koji je dobio fragmentaciju ili rupu od metka eksplodirati, nemoguće je nedvosmisleno odgovoriti "da".

Plin koji istječe iz oštećene posude pod tlakom jednostavno će izgorjeti. Eksplozija zahtijeva zatvoreni prostor. To je, u pravilu, sam cilindar, pod određenim uvjetima, ili soba koja se jako gasificira

Smjesa propan-butana s kisikom u zraku eksplodira izvan cilindra ili se uvuče prema unutra nakon što je tlak u tikvici jednak atmosferskom.

Zašto plinske boce eksplodiraju ili izgaraju?

Vatreni cilindar

Eksplozivnost spremnika koji je pao u zonu izgaranja s plinskom smjesom pod pritiskom u njemu je vrlo velik. Prema GOST-u, maksimalna sigurna temperatura za cilindar s ugljikovodikom je 45 ° C. Jasno je da u požaru značajno prelazi dopušteno.

Fizika procesa je sljedeća. Pri jakoj temperaturi zagrijavanja, smjesa u posudi ključa i, u skladu s tim, raste pritisak u njoj. Osim toga, neravnomjerno zagrijavanje površine školjke slabi početnu čvrstoću i dovodi do uništenja zidova.

Obično, zbog velike rezidualne plastične deformacije posude s plinom i njezinog zagrijavanja, dolazi do lokalnog oticanja stijenke (otdulin) s jedne strane. Ruptura se češće događa duž zavara

Brzo isparavanjem i paljenjem, ugljikovodik izbačen iz cilindra u tekućem i parnom stanju ima dodatni toplinski učinak u požarnoj zoni na sve oko sebe.

Shvativši zašto plinske boce eksplodiraju u kućama tijekom požara, trebalo bi znati i kako se mogu ponašati kada se zagrijavaju.

Postoje dvije mogućnosti za rupturiranje tikvice:

1. Po "hidrauličkoj" mehanici.
2. Snažno uvijanje i stvaranje velike pukotine na dnu i obodu.

U prvom slučaju, tekuća faza s porastom temperature do 60 ° C ispunit će volumen posude do norme od 85% pri tlaku od 1,5 - 2,5 MPa. Uništavanje školjke dogodit će se daljnjim porastom temperature u sobi na 70 - 75 ° C.

Druga se mogućnost javlja kada u posudi nema tekuće faze, ako je, na primjer, isparavanje ukapljene smjese došlo uslijed smanjenog tlaka uređaja za zatvaranje, pri povišenim temperaturama u požaru.

U bilo kojem scenariju, fragmenti balona koji eksplodiraju mogu se velikom brzinom raspršiti u različitim smjerovima, stvarajući prijetnju osobi i štetu imovini.

Prekomjerno punjenje plinom

Često ih pune spremnici ukapljenim plinom. To se događa zbog nepažnje ili namjerno, želeći uštedjeti na korištenju spremnika.

Treba imati na umu da prekoračenje tlaka ukapljenog plina u tikvici tijekom punjenja goriva iznad dopuštene vrijednosti može uzrokovati kršenje njegove snage

Dio slobodnog volumena trebao bi ostati u spremniku - jastuk, za parnu fazu ugljikovodika. Sigurna zapremina takvog jastuka je najmanje 15% ukupne zapremine spremnika.U njegovoj odsutnosti, tlak u tikvici povećava se za 0,7 MPa s porastom temperature smjese za svaki stupanj, što je sigurnosnim standardima neprihvatljivo i može dovesti do preopterećenja školjke i njezinog pucanja.

Količina plina koja se ubrizgava u posudu strogo je regulirana tlakom i težinom i ne smije prelaziti 0,425 kg na 1 litru volumena spremnika.

Čak i pri temperaturi navedenoj u GOST +45 ° C, prepunjena tikvica predstavlja veliku opasnost od vjerojatnosti uzdužnih pukotina duž zavara.

Preporučujemo i da pročitate naš drugi članak, u kojem smo detaljno razgovarali o pravilima. napuniti rezervoar za plin.

Grijanje ili hlađenje zidova posuda

Smjesa propan-butan, s velikim koeficijentom ekspanzije, čak i uz lagano povećanje temperature, uvelike se povećava u volumenu.

Povećavanje tlaka u cilindru do kritične vrijednosti moguće je kada se posuda duže vrijeme zagrijava na suncu, pod izravnim zrakama

Opasnost od povećanja pritiska smjese na stijenkama tikvice postoji i u cilindru instaliranom uz izvor topline.

Pored grijanja, niz opasnosti skriva i negativne učinke negativnih temperatura. Prvo je povećanje krhkosti metala. I drugo - potrebno je zauvijek zapamtiti da se ni u kojem slučaju posuda držana na hladnom ne smije dugo vremena dovoditi u toplu sobu. Nagli porast temperature ugljikovodične smjese nije siguran.

Naletima i padovima cilindara

Iznenadni mehanički učinci na njegovim zidovima mogu izazvati oštećenje i paljenje posude s plinom, posebno kada je spremnik u uvjetima niskih ili, obrnuto, pretjerano visokih temperatura.

Kada koristite cilindar u nenormalno hladnim uvjetima, mehanička svojstva metala mijenjaju se - žilavost čelika smanjuje se.

Iz tog razloga, snažan udarac cilindra ili njegov težak pad može oštetiti nepropusnost posude i pridonijeti oslobađanju plina, što će, pomiješano s kisikom i u kontaktu s iskrom, dovesti do detonacije plinsko-zračne smjese

U drugom slučaju, porast temperature i zagrijavanje plina sadržanog u tikvici, kao što je rečeno, snažno povećava njegov tlak, što uz dodatne udarne učinke na posudu može razbiti.

Strane materije u plinu

Opasnost od eksplozije vreba kada voda i sumporovodik uđu u posudu s tekućim plinom. Njihov visoki sadržaj u spremniku doprinosi pojavljivanju na unutarnjoj metalnoj površini školjke delaminacija i čahura.

Takve vaskularne oštećenja nastaju u prisutnosti sumporovodika u propanu od 0,3% ili više, a mogu se primijetiti nakon dvogodišnjeg razdoblja uporabe balona.

Zavareni brak

Manje često, ali postoje problemi povezani s uklanjanjem tlaka posuda plinovima u zoni zahvaćenoj toplinom.

U slučaju oštećenja zavara, njegov radni presjek može oslabiti, koncentracija naprezanja i, kao rezultat toga, otvorit će se uzdužni ili obodni šavovi

Ukupni integritet školjke pri lomu neispravnog zavara može se održati.

Scenariji eksplozija

Gore navedeni uzroci eksplozije ili paljenja plinskih posuda mogu na različite načine izazvati sljedeće opasne scenarije.

Otpuhnuo je tenk i plamen

Eksplozija cilindra i paljenje propan-butana opasni su sljedećim čimbenicima:

• stup snažnog plamena, brzo povećavajući područje vatre;
• visoka temperatura vatre u središtu eksplozije;
• toksičnost proizvoda izgaranja.

Poraz može doći i od gušenja, zbog značajnog smanjenja kisika s oštrom koncentracijom štetnih plinova.

Provedene studije pokazale su da se brtvljenje 50-litarske plinske posude s ukapljenim plinom u požaru pokvari za manje od 5 minuta. Kao rezultat - bljeskalica s ispuštanjem "vatrene kugle" koja doseže promjer od 10 m

Tipično, ruptura posude događa se duž njegovog bočnog dijela.

Sekundarni efekti eksplozije

Sekundarni, ali ne manje ozbiljni štetni učinci u eksploziji cilindra su:

• odvajanje ventila;
• izloženost kompresijskom valu ili udarnom valu;
• oštećenja od fragmenata elemenata školjke.

Fragmenti iz spremnika i njegovih samostojećih elemenata mogu letjeti vrlo daleko, uzrokujući oštećenja u radijusu do 250 m, te se uzdižu do visine od trideset metara.

Opasnost od curenja plina

Opasnost istjecanja propana iz oštećenog spremnika je ta što se u prostoriji vrlo brzo i u velikim količinama stvara eksplozivna koncentracija smjese ugljikovodika i kisika - mnogo brže nego kod curenja tekućih zapaljivih tvari.

Snažno curenje mješavine iz tikvice ili neispravni zaporni ventil može se otkriti po mirisu ili uhu - zvuk je sličan onom koji čujemo kada se balon brzo ispuhne.

Ako postoji sumnja na curenje plina ili da biste kontrolirali njegovu odsutnost, dovoljno će se spužvom nanijeti otopina sapuna na balon i odrediti mjesto podtlačenja pomoću nastalih mjehurića

Ako dođe do curenja plina, tada je potrebno zaštititi mjesto odmašćivanja vlažnom krpom, pažljivo izvesti posudu na ulicu i pozvati plinske radnike.

Od 2016. godine tehničkim pravilima predviđena je obvezna ugradnja detektora plina u nove domove. Za ranije izgrađeno stanovanje ova norma ima preporučljivu prirodu, ali korist od ovog uređaja, posebno u kućama u kojima se koristi flaširani plin, je nesporna.

Činjenica je da je gustoća smjese ugljikovodika veća od gustoće zraka. U slučaju kršenja brtvljenja boce, opreme za zatvaranje ili priključnog crijeva, plin se počinje akumulirati na dnu, a njegov se miris ne može odmah otkriti. Zbog toga smjesa s propanom, koja je u zrak dospjela iz oštećenog plinskog boca, u kućama često eksplodira od bilo koje iskre, a da nije primijećena.

Osnove sigurnog rukovanja cilindrima

Prije instaliranja boce i povezujući ga s plinskim uređajima prvo što trebate učiniti je osigurati da nema oštećenja, hrđe na tijelu i ventila je u dobrom stanju.

Podložni su samo certificiranim cilindrima koje dobivaju specijalizirane organizacije koje imaju papirnu putovnicu za sve radne cikluse i odgovarajuću oznaku nanesenu udarnim žigosanjem

Glavni tehnički zahtjevi kojih se moraju pridržavati kada djeluju cilindri uključuju:

1. Svi cilindri, osim jednog (pet litara za spajanje na plinsku peć), moraju se postavljati u produžetcima izvan zgrada i na udaljenosti koja nije bliža od 5 m od ulaza u njih.
2. Isključite skladištenje cilindara u dnevnim sobama, podrumima i potkrovljima.
3. Ne stavljajte cilindre bliže 1 m od grijača i 5 m od otvorenog plamena.

Očigledne, ali često zaboravljene sigurnosne mjere pri korištenju plovila s plinom treba pripisati i strogo izvršiti sljedeće:

1. Ne donesite zapaljenu šibicu ili upaljač na bocu da provjerite istjecanje plina.
2. Kategorički isključite uporabu otvorenog plamena za zagrijavanje mjenjača ili ventila. U te je svrhe dopuštena samo topla voda.
3. Ako se u sobi otkrije plin, nemojte uključivati ​​električne uređaje, uključujući svjetlo, i ne isključujte ih. Temperatura iskre u utičnici ili prekidaču može se popeti i do tisuću stupnjeva.
4. Ne pokušavajte sami popraviti zaporne ventile i druge strukturne elemente cilindra.

Pored toga, potrebno je strogo pridržavati vremenskih ograničenja za upotrebu cilindara koje je propisao proizvođač. Plovila puštena prije prosinca 2014. mogu se upravljati 40 godina.

U nedostatku podataka o dozvoljenom razdoblju upotrebe plinskih boca proizvedenih nakon ovog datuma, a za njih nema prateće dokumentacije, Rostekhnadzor preporučuje da se spremnik uzme u roku od 20 godina.

Apsolutno je zabranjeno nošenje plinskih boca pomoću ventila kao zadržavajućeg uređaja. To može uzrokovati istjecanje ili lomljenje uređaja za zaključavanje.

Sigurnija alternativa čeličnim plinskim cilindrima su modernije polimer-kompozitne posude - Euro-cilindri. Njihove su tikvice zaštićene plastičnim kućištem, ne akumuliraju statički elektricitet. Sigurnost eksplozije kompozitnih cilindara osigurava se opremom sigurnosnim uređajima nove generacije - osiguračima i zaštitnim ventilom.

Zaključci i korisni video na temu

Razlozi za eksplozije plinskih boca su primjeri stvarnih činjenica, a što se može, a što ne smije kategorički učiniti s njihovom uporabom:

Kako koristiti plinske boce u svakodnevnom životu i koje zahtjeve moraju ispunjavati:

Za sve čimbenike rizika koji prate rad plinske opreme, nema razloga podlijegati strahu i odbiti praktičnost njihove uporabe u svakodnevnom životu.

Teoretsko poznavanje uzroka i uvjeta povezanih s eksplozijom domaćih spremnika plina zamišljeno je da pomogne u prevladavanju tog straha. A poštovanje skupa standarda za njihovu sigurnu uporabu poslužit će kao pouzdano osiguranje od teških posljedica eksplozije plina i požara.

Ako imate vrijedne informacije koje mogu nadopuniti naš materijal, podijelite ih s ostalim posjetiteljima web stranice - ostavite svoje komentare u polju ispod. Tamo možete postaviti pitanja od interesa za temu članka.