Perché i gas liquefatti e compressi sono immagazzinati in bombole? Tipi di serbatoi + regole operative

Devi ammettere che il carburante blu è molto comodo da usare ed è economico. La sua popolarità rafforza la sicurezza ambientale e l'accessibilità quasi universale. Ma ti sei mai chiesto seriamente perché i gas compressi sono contenuti in bombole speciali e in che modo ciò influisce sulla tua sicurezza?

Nel nostro articolo troverai risposte dettagliate e tecnicamente valide a queste domande. Descriveremo la differenza tra un mezzo gassoso liquefatto e un analogo compresso. Conosceremo le caratteristiche tecniche dei serbatoi di gas, le regole per il rifornimento di carburante e il trasporto.

Perché i gas sono compressi e in che modo ciò influisce sui cilindri?

Allo stato gassoso, le sostanze non hanno una forma definita, a differenza dei solidi. Possono essere conservati e trasportati solo in contenitori sigillati.

Ma a causa della bassa densità, anche una massa insignificante di gas occupa un grande volume. Ad esempio, trasportare solo 26,9 kg di propano nel suo solito stato gassoso richiederebbe un'enorme capacità di circa 14.000 litri.

Il propano e il butano sono i gas più popolari nel settore domestico. Sono ottenuti nel corso della raffinazione del petrolio o estratti dall'olio durante la sua produzione, ad esempio utilizzando la tecnologia del fracking.

Il problema viene risolto comprimendo il gas applicando una pressione esterna. Di conseguenza, la sua densità aumenta e il volume diminuisce. Dopo la compressione, tutti gli stessi 26,9 kg di propano si inseriscono in un recipiente da 50 litri.

Quando vengono compressi, gas come propano, butano, ammoniaca, cloro, anidride carbonica passano allo stato liquido di aggregazione, quindi vengono chiamati liquefatti. L'ossigeno, l'argon, il metano rimangono allo stato gassoso e sono chiamati gas compressi.

Qui è necessario chiarire che qualsiasi trasforma i gas in liquidi per compressione, ma la forza di pressione dovrebbe essere più alta e la temperatura dovrebbe essere molto più bassa della normale temperatura dell'aria.

I contenitori convenzionali non sono adatti per gas compressi e liquefatti. Nel tentativo di espandersi, il gas lo distruggerà rapidamente e si libererà, e questo è già irto di esplosioni, incendi, avvelenamenti e perdite finanziarie. Pertanto, vengono utilizzati recipienti speciali a pressione interna eccessiva, meglio noti come bombole di gas.

Caratteristiche di progettazione delle bombole di gas

I requisiti per la progettazione di bombole di gas, comprese le dimensioni, lo spessore delle pareti, determinano gli standard tecnici statali. Maggiore è la pressione applicata per comprimere il gas, maggiore dovrebbe essere la capacità.

I casi di recipienti per metano compresso, usati come combustibile per i motori a combustione interna, non hanno giunture e sono costituiti da gusci metallici e compositi. Progettato per pressioni fino a 245 kg / cm².

L'ossigeno e l'argon sono usati per la saldatura. I cilindri per loro sono realizzati secondo GOST 949-73. Il materiale è acciaio al carbonio o legato. Con un volume di 20-50 litri, i contenitori in acciaio legato con pareti di 6 mm di spessore sono in grado di resistere a pressioni interne fino a 19,6 MPa.

Secondo lo standard accettato, sono dipinti con smalto blu all'esterno e hanno una scritta "ossigeno" nera sulla custodia. Vasi di argon - grigi con un'iscrizione verde "puro argon".

Le bombole di acciaio saldato per gas di petrolio liquefatto sono fabbricate secondo GOST e soddisfano i requisiti di sicurezza stabiliti

Propano, butano e loro miscele sono contenuti ad una pressione di 1,6 MPa in cilindri di acciaio saldati rossi. Poiché questo gas è ampiamente richiesto per applicazioni domestiche e industriali, vale la pena considerare più in dettaglio le caratteristiche del suo stoccaggio e trasporto, nonché le norme di sicurezza durante il rifornimento di bombole.

L'uso di propano-butano liquefatto

Propano-butano tecnico (PBT), come è classificato GOST R 52087-2018, appartiene alla categoria degli idrocarburi liquefatti (GPL). Ottienilo durante la raffinazione del petrolio. Un aumento relativamente piccolo della pressione è sufficiente per trasferire il PBT in uno stato liquido. Non è richiesta la riduzione della temperatura.

Alla normale temperatura dell'aria, una diminuzione della pressione porta all'evaporazione del PBT e alla sua transizione alla fase vapore. Quando si riempiono i cilindri, si forma un sistema bifase in essi, costituito simultaneamente da gas liquefatto e dal suo vapore.

Questa proprietà è un vantaggio rispetto ad altri tipi di gas combustibile: immagazzinano e trasportano la miscela propano-butano come liquido in contenitori compatti; vengono utilizzati immediatamente come gas, senza ulteriori trasformazioni, il che offre ulteriore comodità al consumatore.

Il gas combustibile liquefatto nelle bombole viene consegnato ai consumatori in veicoli specializzati, nel rispetto obbligatorio delle norme per la movimentazione di merci pericolose

In bombole di identico volume di propano-butano liquefatto si adatta quasi 2 volte di più rispetto al metano compresso. In termini di generazione di calore, il PBT liquefatto supera anche il metano compresso con la stessa quantità volumetrica.

Riducendo il consumo di metallo, i cilindri PBT hanno un peso inferiore. Tutto ciò riduce il costo del trasporto, riduce il numero di consegne e rende economicamente fattibile l'uso della miscela propano-butano per scopi domestici e industriali.

PBT è richiesto negli insediamenti che non hanno accesso ai principali gasdotti. Per cucinare, riscaldare acqua e refrigeranti negli impianti di riscaldamento, è utilizzato da abitazioni private, aziende di catering e commercio, fattorie, centri ricreativi.

Cilindri miscela propano-butano

PBT è in bombole a una pressione che è decine di volte inferiore a quella richiesta per lo stoccaggio di gas compressi. Grazie a ciò, la tecnologia di produzione è semplificata, il consumo di metallo dei cilindri è ridotto.Tuttavia, sono anche soggetti a severi requisiti.

I cilindri di acciaio saldato con un volume di 5, 12, 27, 50 litri, progettati per una pressione interna fino a 1,6 MPa, sono destinati alla miscela propano-butano.

È anche possibile il loro contenuto in cilindri realizzati in materiale composito, progettati per 2,0 MPa. Il design, la forma e le dimensioni di ogni parte del cilindro sono determinati da standard tecnici statali.

Un'alternativa ai tradizionali cilindri in acciaio sono i nuovi cilindri compositi con una durata di 20 anni e un intervallo di prova di 5 anni.

Secondo GOST 15860-84, l'elemento cilindrico del cilindro (guscio), il suo fondo e gli anelli di base sono realizzati in acciaio ad alta resistenza. La superficie deve essere priva di crepe, lavandini e altri difetti che riducono lo spessore delle pareti.

Il fondo è realizzato con stampa a caldo o a freddo. Tra loro, gli elementi sono collegati mediante saldatura. I dispositivi di bloccaggio sono installati nel collo del cilindro. Per sigillare completamente il composto, si usa litio o piombo rosso.

I tappi di sicurezza possono essere in acciaio e ghisa con connessione filettata o filettata. Il requisito principale per loro è la capacità di fornire una protezione affidabile per il dispositivo di bloccaggio.

Il cilindro assemblato dovrebbe essere:

• durevole;
• sigillato;
• nessuna deformazione.

All'esterno il contenitore è dipinto con smalto rosso, resistente agli agenti atmosferici. Il nome del contenuto "Propano" è scritto in smalto bianco al centro della parte cilindrica del corpo. La non conformità dell'iscrizione e della colorazione con lo standard stabilito è il motivo del rifiuto del cilindro.

Ogni cilindro sul colletto o sul collo deve avere una targhetta indicante il produttore, la data di fabbricazione e collaudo, le specifiche tecniche

su GOST R 55559-2013 cilindro composito costituito da un guscio di tenuta interno (rivestimento), su cui viene avvolto materiale composito. Sono ammesse altre soluzioni tecniche. Anche il colore del palloncino composito è rosso.

Il cilindro è dotato di valvole di intercettazione e di sicurezza, compresi i dispositivi di sicurezza contro l'aumento della pressione e della temperatura, che ne aumenta la sicurezza.

Quando si utilizzano cilindri compositi, è necessario tenere conto del principio di funzionamento dei dispositivi di sicurezza. Quando la bombola è troppo piena o il gas si espande a causa di un aumento della temperatura, il suo eccesso viene eliminato. Ciò può comportare un aumento della concentrazione di gas nella stanza in cui si trova il contenitore.

Per prevenire l'eccessiva concentrazione di gas, un rilevatore di perdite con un allarme acustico, che è montato su una parete in una cucina o in un'altra stanza gassata, aiuterà

Prima di inviare cilindri in vendita, i produttori conducono test di collaudo. In futuro, sia i cilindri in acciaio che quelli compositi devono essere sottoposti a un esame tecnico ogni 5 anni.

Ogni cilindro è dotato di un passaporto, che indica le sue caratteristiche tecniche e i tempi dell'esame tecnico.

Proprietà PBT e misure di sicurezza

Le proprietà fisiche e chimiche dei gas determinano non solo i requisiti per la progettazione dei cilindri, ma anche misure di sicurezza durante il loro rifornimento, trasporto e funzionamento.

Un aumento della temperatura esterna porta all'espansione della frazione liquida di propano-butano; pertanto, i cilindri possono riempire fino ad un massimo dell'85% del loro volume. Per esempio Bottiglia da 50 litri, contenente teoricamente 26,9 kg di propano-butano liquefatto, dopo il rifornimento di carburante in realtà contiene circa 21 kg. Lo spazio libero è riempito con la fase vapore.

I limiti esplosivi inferiori di propano e butano sono rispettivamente del 2,3% e dell'1,9% del volume della stanza, il che rende le loro miscele gas-aria estremamente esplosive. I consumatori e il personale delle stazioni di rifornimento di gas dovrebbero escludere la formazione di concentrazioni esplosive e fonti di ignizione del PBT.

Riempire il cilindro del GPL di oltre l'85% è pieno di esplosioni e incendi, il rischio è particolarmente elevato nel periodo autunno-inverno

Le miscele propano-butano sono più pesanti dell'aria e anche con piccole perdite possono accumularsi in concentrazioni pericolose in scantinati e scantinati. Da qui il divieto di installazione di apparecchiature a gas in tali locali.

Strofina il sapone da bucato su una grattugia, aggiungi acqua, schiuma con un pennello e applica una soluzione di sapone sull'area problematica - la comparsa di bolle indica una perdita di gas.

Il propano-butano, come l'anidride carbonica, esercita sull'uomo e sugli animali non un veleno ma un effetto soffocante, riducendo al contempo la concentrazione di ossigeno nell'aria al 19%. Questo può portare a cattive condizioni di salute e morte. Il PBT è inodore, quindi gli odori vengono introdotti nella composizione per aiutare a determinare la sua presenza nell'aria.

violazione misure di sicurezza porta a situazioni di emergenza dovute a perdite di gas e accensione. È anche possibile il rilascio e l'esplosione di gas con la distruzione del cilindro.

Norme per il rifornimento di bombole di gas per uso domestico

Il rifornimento di carburante viene effettuato in stazioni appositamente attrezzate con pesatura automatica obbligatoria e taglio del gas con un distributore. Ciò consente di controllare il grado di pienezza con elevata precisione.

I cilindri non possono fare rifornimento nei seguenti casi:

• valvola difettosa o valvola;
• nessuna pressione residua;
• il periodo di indagine è scaduto;
• ci sono difetti sulla superficie;
• la marcatura e la colorazione non sono conformi a GOST.

Nelle stazioni di servizio che non dispongono di una licenza separata e delle relative apparecchiature, stazione di servizio proibito dalla legge.

L'apparecchiatura della stazione di rifornimento è destinata esclusivamente a cilindri di automobili dotati di interruzioni (multivalvole), che non consentono il riempimento al di sopra della norma.

Il rifornimento di bombole di gas per uso domestico richiede attrezzature speciali che differiscono da quelle delle stazioni di servizio convenzionali

Va ricordato: se, a temperature negative, il serbatoio viene riempito con propano-butano di oltre l'85% e quindi portato in una stanza calda, potrebbe verificarsi un'esplosione.

Durante lo spostamento, i cilindri sono protetti da cadute e urti, non abbassare i tappi. Le operazioni di carico e scarico dall'auto vengono eseguite a motore spento.

Sicurezza del riscaldamento e acqua calda sanitaria su gas in bombole

In assenza di accesso a una fornitura di gas centralizzata, il gas liquefatto può essere utilizzato come combustibile per sistemi di riscaldamento autonomi e scaldabagni. È più economico dell'elettricità. A differenza della legna da ardere, il carbone o il diesel non inquinano l'aria con prodotti di combustione solidi, cioè sono più ecologici.

Invece di bombole in abitazioni private, è possibile utilizzare serbatoi di gas con un volume fino a 20.000 litri se non ci sono problemi con il rifornimento

Quando si organizza un sistema di riscaldamento e fornitura di acqua calda per GPL, è necessario tenere conto dei requisiti di SNiP 42-01-2002.

Oltre ai cilindri (50 l), viene utilizzata la seguente attrezzatura:

• caldaia a gas;
• riduttori;
• valvole di intercettazione;
• componenti del gasdotto;
• radiatori.

La caldaia può essere a circuito singolo o doppio, ma sempre con un bruciatore per gas liquefatto. Se il gas in bombole è una soluzione temporanea e si prevede che la casa sia collegata a una fornitura di gas centralizzata, è razionale acquistare una caldaia per gas principale e attrezzature aggiuntive per GPL. Una caldaia a doppio circuito fornirà sia acqua calda sanitaria che riscaldamento degli ambienti.

È possibile installare una caldaia a condensazione ad alta efficienza dotata di due scambiatori di calore per il riscaldamento del refrigerante e della fornitura di acqua calda. In una tale caldaia, il vapore acqueo generato durante la combustione del gas viene convertito in liquido, il che consente di generare energia termica aggiuntiva.

La potenza della caldaia viene selezionata in base all'area della stanza riscaldata e la preferenza viene data ai modelli con maggiore efficienza.

Diverse bombole di gas sono collegate a caldaie a gas, il che aumenta il volume totale del gas ed estende l'intervallo tra il rifornimento di carburante

Allo stesso tempo, vengono utilizzati diversi dei più capienti cilindri da 50 litri, combinati in una singola batteria. I cilindri sono collocati in metallo, armadi ventilati sulla strada sul lato nord della casa, al fine di evitare il riscaldamento per irraggiamento solare. Un'altra opzione è un locale non residenziale separato.

In modo che nelle forti gelate la pressione nel sistema non diminuisca, gli armadi devono essere isolati con materiali non combustibili e l'ambiente deve essere ridotto al minimo.

È importante assicurarsi che la distanza dalla caldaia sia di almeno 2 metri e che l'apparecchiatura abbia libero accesso per l'ispezione. Non ci dovrebbero essere pozzi di drenaggio, cantine, scantinati, fossati vicino alle apparecchiature a gas. È vietata la gassificazione di scantinati e scantinati.

I cilindri sono collegati alla tubazione del gas attraverso riduttore di gas, che consente di regolare la pressione del gas durante la sua selezione. Può essere separato per ogni cilindro o comune a tutti.

Il colore del cambio deve corrispondere al colore del cilindro, ovvero essere rosso (per propano-butano). Non deve essere consentito l'ostruzione, altrimenti la pressione potrebbe aumentare e il malfunzionamento dell'apparecchiatura. Una volta alla settimana, il cambio viene controllato per gravità e la valvola di sicurezza.

Quando si combinano i cilindri in una singola batteria, è razionale utilizzare una rampa di stabilizzazione della pressione costituita da un modulo di connessione, un riduttore, un filtro, una valvola, uno stabilizzatore

Per creare un gasdotto, vengono utilizzati tubi in acciaio con pareti di almeno 2 mm di spessore. La sezione del tubo che passa attraverso il muro è collocata in una custodia protettiva. È possibile utilizzare un collegamento flessibile per collegare la caldaia al gasdotto. Il riduttore è collegato alla tubazione del gas mediante un tubo flessibile dyuritico (manicotto in tessuto di gomma).

È scritto in dettaglio su quale miscela di gas è meglio utilizzata per lo stoccaggio in un serbatoio di gas nel prossimo articoloche ti consigliamo di familiarizzare con.

GPL per acqua di riscaldamento

Colonne di flusso e scaldabagni a gas di stoccaggio (caldaie), come le caldaie da riscaldamento, sono in grado di funzionare con propano-butano. Il trasferimento dal gas principale al gas liquefatto viene anche effettuato sostituendo gli ugelli del bruciatore. In vendita ci sono modelli equipaggiati con set di produttori per GPL. Il collegamento alle bombole di gas viene effettuato tramite un riduttore.

La colonna è installata in una stanza non residenziale con cappa di ventilazione e di scarico. La distanza minima dalla colonna di gas agli oggetti circostanti è determinata dalle normative e deve essere rispettata per motivi di sicurezza. È vietata l'installazione in bagno.

Dotare le colonne d'acqua e le caldaie di dispositivi automatici di controllo e regolazione aumenta la loro efficienza e sicurezza. I modelli moderni hanno sistemi di protezione contro il surriscaldamento e contro l'accensione senza acqua e controllano la presenza di fiamma. Display a LED, visualizza informazioni importanti, ad esempio la temperatura dell'acqua che entra nei rubinetti.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Controllo della bombola del gas per sicurezza, durata e rifiuto:

Le ragioni della caduta di pressione del gas nel sistema a -42 ° C e i modi per combattere il congelamento delle bombole di gas:

Dopo la compressione, il gas idrocarburico si trova nel cilindro a pressione elevata ed è in grado di espandersi bruscamente con l'aumentare della temperatura.

La conformità alle norme di sicurezza e l'uso di bombole di gas che soddisfano gli standard stabiliti aiuta a evitare incidenti e ad utilizzare in modo efficiente il combustibile blu per cucinare, riscaldare gli ambienti e fornire acqua calda nelle case private.

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