Waarom gasflessen ontploffen: grondoorzaken en preventieve maatregelen

Je moet toegeven dat het nieuws dat er ergens een explosie van een gasfles was, die we helaas soms op televisie of van vrienden horen, ons aan het denken zet over onze eigen veiligheid. En zelfgenoegzaamheid dat dit ons niet zal overkomen, is niet de plaats in deze situatie.

De gevolgen van een dergelijke explosie en de daardoor veroorzaakte brand kunnen het meest triest zijn, en niet alleen voor eigendommen, maar ook voor de gezondheid en het leven van mensen in de buurt. We zullen u helpen begrijpen waarom gasflessen kunnen exploderen en hoe u, zonder het gebruiksgemak op te geven, uzelf kunt beschermen tegen grote problemen.

Om dit te doen, hebben we een onderzoek uitgevoerd naar de kenmerken van bestaande typen huishoudelijke gasschepen, de oorzaken van de explosies in een aantal reële gevallen geanalyseerd en de bekwame meningen van ervaren gebruikers hierover bestudeerd. Het voorgestelde artikel kan worden gepresenteerd als een verzameling van codes van regels die in begrijpelijke vorm zijn opgesteld en die in de praktijk het correcte en veilige gebruik van gas in cilinders mogelijk maken.

Het belangrijkste aan gasflessen

De onmisbaarheid van gasflessen tot nu toe in het dagelijks leven kan met vertrouwen een aanzienlijk deel van de Russische bevolking bevestigen.

Het gebruik van cilinders met vloeibaar gemaakt gas is voor veel mensen niet alleen een kans om extra gemakken te hebben in het land, maar de enige betaalbare optie voor de vergassing van uw appartementsgebouw

Op staatsniveau identificeerde Rostekhnadzor veelvoorkomende problemen met het gebruik van gasvaten, waarvan u op de hoogte moet zijn, omdat ze verband houden met hun veilige gebruik:

• verouderde vloot - ongeveer 90% van alle cilinders is niet beschermd tegen overvulling tijdens het tanken;
• het gebrek aan duidelijke staatsregulering op het gebied van het circuleren van cilinders op de markt, waaronder de aanwezigheid van illegale benzinestations;
• de noodzaak om technische normen te verbeteren en aan internationale normen te brengen.

Het niet naleven van deze vereisten en de aanbevelingen van de Europese Commissie levert moeilijkheden op om de veiligheid van geïmporteerde en met gas gevulde producten die in Rusland worden gebruikt te waarborgen.

Naast het kennen van veelvoorkomende problemen, om het gemakkelijker te maken om de oorzaken van de explosie voor te stellen, en de omstandigheden die hieraan kunnen bijdragen, zal het nuttig zijn om te weten welke cilinders er zijn, met het apparaat om te gaan en enkele nuances van de fysica van explosie en verbranding van het daarin gebruikte mengsel te begrijpen.

Soorten schepen voor gas

Afhankelijk van de toepassing, de gebruikte filler en de aansluitmethoden, gasvaten kan zowel structureel als in het materiaal waarvan de behuizing is gemaakt variëren.

Voor huishoudelijke doeleinden worden in de regel metalen (stalen) gasvaten of kolven gemaakt van composietmaterialen gebruikt. Elk van hen heeft zijn voor- en nadelen.

De meest populaire metalen cilinders, zowel nieuw als vaartuigen van het oude park. De belangrijkste reden voor de toegenomen vraag naar tanks van dit type is de relatief lage prijs ervoor en een groot aantal aanbiedingen op de markt, onder meer vanwege de capaciteit die in de Sovjettijd werd gemaakt.

Maar het zijn stalen cilinders die het grootste risico op explosie lopen en die, volgens de veiligheidsprincipes, moeten voldoen aan een aantal voorwaarden tijdens opslag en bedrijf. Daarom zullen we er meer in detail op ingaan.

Hoe is de cilinder gerangschikt?

Door het ontwerp lijkt het gasvat op een gewone aansteker, waarvan de capaciteit ook in twee aggregatietoestanden is gevuld met een stof. Een deel van het reservoir is gas in de vloeibare fase, de resterende vrije ruimte wordt gevuld met dezelfde stof, maar dan in gasvormige (werk) vorm. Via de vergrendeling komt gas in de juiste uitrusting voor ontsteking en beoogd gebruik.

De standaarduitrusting voor een gasfles omvat:

1. Het vat zelf voor gas of schaal, cilindrisch van vorm en met een minimale wanddikte van 2 mm.
2. Ballon klep met vergrendelingselement en handwiel.
3. Ringsteun (schoen), zorgt voor een stabiele verticale positie van de tank met gas.
4. Een behuizing die de klep beschermt tegen beschadiging en besmetting tijdens transport, opslag en bediening.

Een dop is bevestigd aan een speciaal onderdeel met schroefdraad - de hals van de cilinder.

Een technisch bruikbaar apparaat in termen van veiligheid waarmee gasflessen kunnen worden uitgerust, is een propaanversnellingsbak compleet met een manometer

Het gebruik ervan maakt het mogelijk om de druk van het mengsel te verminderen, stabiliseren en handhaven in de waarden die zijn gespecificeerd voor een bepaalde gasverbruiker. Deze adapter is eenvoudig te installeren op elk type fles.

Gasmengsel voor huishoudcilinders

De vulling voor de cilinders is koolwaterstofgas - een mengsel van propaan en butaan, dat onder druk tot 15 MPa in een vat wordt gepompt.

De verhouding van deze koolwaterstoffen bepaalt de seizoensgebondenheid van het gebruik van het mengsel of een specifiek gebied. Feit is dat propaan en butaan met relatief identieke basiseigenschappen een significant verschil hebben in de waarden van verdampingstemperaturen: butaan - 0,5 ° C, propaan - 43 ° C (met een minteken).

Vanwege de ongeschiktheid van de productie van individuele merken gebotteld gas voor elke regio, voorziet GOST in een verenigd propaan-butaanmengsel met een bepaald percentage van deze gassen

Kennis van het principe van het mengen van de koolwaterstoffen die in gastanks worden gebruikt, is niet alleen essentieel voor de mogelijkheid om brandstof goedkoop te maken (butaan is goedkoper dan propaan), maar ook voor het verminderen, vanwege minder intensieve verdamping van butaan,het risico op hoge bloeddruk met een aanzienlijke stijging van de omgevingstemperatuur. Een sterke drukverhoging in de tank kan de drukverlaging en daarmee explosie of brand veroorzaken.

Explosievereisten

Ondanks de toenemende eisen voor het veilig hanteren van cilinders en hun kwaliteit, worden jaarlijks in Rusland meer dan 200 mensen dodelijke slachtoffers van gewonde ballongasexplosies - een orde van grootte meer.

Samenvattend de informatie van gastankfabrikanten, presenteren we de drukbereiken waarbij de vernietiging van kolven mogelijk is:

Met een afname van de sterkte van de kolfwanden, daalt de kritische drukwaarde die leidt tot drukverlaging tot 5,3 MPa.

Gasexplosie of verbranding

Je moet begrijpen dat de explosie en ontsteking van een cilinder niet precies hetzelfde is. Als u bijvoorbeeld wordt gevraagd of een gasfles die een fragmentatie of een kogelgat heeft gekregen, kan exploderen, is het onmogelijk om ondubbelzinnig "ja" te antwoorden.

Gas dat uit een beschadigd drukvat ontsnapt, zal gewoon verbranden. Een explosie vereist een afgesloten ruimte. Dit is in de regel de cilinder zelf, onder bepaalde omstandigheden, of een zeer vergaste kamer

Een mengsel van propaan-butaan met zuurstof in de lucht explodeert buiten de cilinder of wordt naar binnen getrokken nadat de druk in de kolf gelijk is aan atmosferisch.

Waarom exploderen of verbranden gasflessen?

Brand cilinder

De explosiviteit van de tank die in de verbrandingszone is gevallen met het gasmengsel onder druk daarin, is zeer hoog. Volgens GOST is de maximale veilige temperatuur voor een cilinder met een koolwaterstof 45 ° C. Het is duidelijk dat het bij brand de toegestane hoeveelheid aanzienlijk overschrijdt.

De fysica van het proces is als volgt. Bij een sterke verwarmingstemperatuur kookt het mengsel in het vat en neemt daardoor de druk erin toe. Bovendien verzwakt een ongelijkmatige verwarming van het oppervlak van de schaal de aanvankelijke sterkte en leidt tot de vernietiging van de muren.

Door de hoge resterende plastische vervorming van het vat met het gas en de verwarming ervan, treedt gewoonlijk aan één kant lokale zwelling van de muur (otdulin) op. Langs de las komt vaker breuk voor

De koolwaterstof die snel uit de cilinder verdampt en ontbrandt in vloeibare en dampvormige toestand heeft een extra thermisch effect in de brandzone op alles eromheen.

Nu men begrijpt waarom gasflessen bij brand in huizen exploderen, moet men ook weten hoe ze zich kunnen gedragen bij verhitting.

Er zijn twee opties om de kolf te scheuren:

1. Door "hydraulische" mechanica.
2. Sterke verdraaiing en de vorming van een grote scheur aan de onderkant en de rand.

In het eerste geval zal de vloeistoffase bij toenemende temperatuur tot 60 ° C het volume van het vat tot de norm van 85% vullen bij een druk van 1,5 - 2,5 MPa. De vernietiging van de schaal zal plaatsvinden met een verdere temperatuurstijging in de kamer tot 70-75 ° C.

De tweede optie doet zich voor wanneer er geen vloeistoffase in het vat is, als bijvoorbeeld de verdamping van het vloeibaar gemaakte mengsel optreedt als gevolg van drukverlaging van de afsluiter, bij verhoogde temperaturen bij brand.

In elk scenario kunnen fragmenten van een exploderende ballon met grote snelheid in verschillende richtingen worden verspreid, wat een bedreiging voor de persoon en schade aan eigendommen vormt.

Overmatige gasvulling

Vaak loopt het vullen van tanks met vloeibaar gas over. Dit gebeurt door nalatigheid of opzettelijk willen besparen op het gebruik van de tank.

Het moet duidelijk zijn dat overschrijding van de druk van het vloeibaar gemaakte gas in de kolf tijdens het tanken boven de toegestane waarde een schending van de sterkte kan veroorzaken

Een deel van het vrije volume moet in de tank blijven - een kussen, voor de dampfase van koolwaterstoffen. Het veilige volume van zo'n kussen is minimaal 15% van het totale tankvolume.Bij afwezigheid neemt de druk in de kolf toe met 0,7 MPa met een verhoging van de temperatuur van het mengsel met elke graad, wat onaanvaardbaar is door veiligheidsnormen en kan leiden tot overbelasting van de schaal en zijn breuk.

De hoeveelheid gas die in het vat wordt geïnjecteerd, wordt strikt gereguleerd door druk en gewicht en mag niet meer bedragen dan 0,425 kg per 1 liter tankvolume.

Zelfs bij de temperatuur gespecificeerd door GOST + 45 ° С, vormt een overgelopen kolf een groot gevaar voor de kans op een longitudinale breuk langs de las.

We raden u ook aan ons andere artikel te lezen, waar we in detail over de regels hebben gesproken. gastank vult.

Vatwanden verwarmen of koelen

Het propaan-butaanmengsel, met een grote uitzettingscoëfficiënt, neemt zelfs bij een lichte temperatuurstijging sterk toe in volume.

Een verhoging van de druk in de cilinder tot een kritische waarde is mogelijk wanneer het vat lange tijd in de zon wordt verwarmd onder directe stralen

Het gevaar van het verhogen van de druk van het mengsel op de wanden van de kolf bestaat ook in de cilinder die naast de warmtebron is geïnstalleerd.

Naast verwarming verhullen een aantal gevaren ook de negatieve effecten van negatieve temperaturen. De eerste is een toename van de kwetsbaarheid van het metaal. En de tweede - het is noodzakelijk om voor altijd te onthouden dat in geen geval een vat dat in de kou wordt bewaard, lange tijd in een warme kamer kan worden gebracht. Een sterke temperatuurstijging van het koolwaterstofmengsel is onveilig.

Stoten en vallen van cilinders

Scherpe mechanische effecten op de wanden kunnen schade en ontbranding van een vat met gas veroorzaken, vooral wanneer de tank zich in lage of juist hoge temperaturen bevindt.

Bij gebruik van een cilinder in abnormaal koude omstandigheden veranderen de mechanische eigenschappen van het metaal - de taaiheid van het staal neemt af.

Om deze reden kan een sterke klap op de cilinder of de harde val ervan de dichtheid van het vat beschadigen en bijdragen tot het vrijkomen van gas, dat, wanneer gemengd met zuurstof en in contact met de vonk, zal leiden tot ontploffing van het gasmengsel met lucht

In het tweede geval verhoogt een verhoging van de temperatuur en verwarming van het gas in de kolf, zoals gezegd, de druk sterk, wat, met extra schokeffecten op het vat, het kan breken.

Vreemde stoffen in het gas

Explosiegevaar ligt op de loer wanneer water en waterstofsulfide een vat met vloeibaar gas binnenkomen. Hun hoge gehalte in de tank draagt ​​bij aan het verschijnen op het binnenste metalen oppervlak van de schaal van delaminaties en pruilen.

Dergelijke vaatdefecten treden op bij aanwezigheid van waterstofsulfide in propaan vanaf 0,3% of meer en kunnen worden waargenomen na een gebruiksperiode van twee jaar van de ballon.

Las huwelijk

Minder vaak, maar er zijn problemen in verband met het drukloos maken van vaten met gas in de door hitte beïnvloede zone.

In het geval van een defect in de las, kan de werkende dwarsdoorsnede verzwakken, spanningsconcentratie en als gevolg hiervan zullen de longitudinale of omtreksnaden openen

De algehele integriteit van de schaal bij breuk van de defecte las kan worden gehandhaafd.

Explosiescenario's

Bovenstaande oorzaken van de explosie of ontsteking van gasvaten kunnen op verschillende manieren de volgende gevaarlijke scenario's veroorzaken.

Tank barstte en vlam

Explosie van een cilinder en ontsteking van propaan-butaan zijn gevaarlijk door de volgende factoren:

• een kolom met sterke vlammen, die het gebied van het vuur snel vergroot;
• hoge temperatuur van de brand in het midden van de explosie;
• toxiciteit van verbrandingsproducten.

De nederlaag kan ook het gevolg zijn van verstikking als gevolg van een aanzienlijke afname van zuurstof met een scherpe concentratie van schadelijke gassen.

Uitgevoerde onderzoeken hebben aangetoond dat de afdichting van een gasvat van 50 liter met vloeibaar gas bij brand in minder dan 5 minuten wordt verbroken. Als resultaat - een flitsvuur met het vrijkomen van een "vuurbal" met een diameter van 10 m

Typisch vindt scheuring van het vat plaats langs zijn laterale deel.

Secundaire explosie-effecten

Secundaire, maar daarom niet minder ernstige schadelijke effecten bij de explosie van een cilinder zijn:

• klepscheiding;
• blootstelling aan een compressiegolf of schokgolf;
• schade door fragmenten van schaalelementen.

De fragmenten van de ballon en zijn losgemaakte elementen kunnen heel ver vliegen, schade toebrengen in een straal tot 250 m en stijgen tot een hoogte van dertig meter.

Gevaar voor gaslekkage

Het gevaar van lekkage van propaan uit een beschadigde tank is dat de kamer zeer snel en in grote hoeveelheden een explosieve concentratie van een mengsel van koolwaterstof en zuurstof veroorzaakt - veel sneller dan bij lekken van vloeibare brandbare stoffen.

Een sterke lekkage van een mengsel uit een kolf of een defecte afsluitklep kan worden gedetecteerd door geur of op het gehoor - het geluid is vergelijkbaar met wat we horen als de ballon snel leegloopt.

Als er een vermoeden bestaat van een gaslek of om de afwezigheid ervan te beheersen, volstaat het om een ​​zeepoplossing met een spons op de ballon aan te brengen en de drukverlaging te bepalen met behulp van de resulterende bellen

Als er een gaslek is, is het noodzakelijk om de plaats van drukverlaging af te dekken met een natte doek, voorzichtig het schip de straat op te nemen en de gaswerkers te bellen.

Sinds 2016 voorzien de technische regels in de verplichte installatie van gasdetectoren in nieuwe woningen. Voor eerder gebouwde woningen heeft deze norm een ​​aanbeveling, maar het voordeel van dit apparaat, vooral in woningen waar gas in flessen wordt gebruikt, valt niet te ontkennen.

De dichtheid van het koolwaterstofmengsel is namelijk groter dan de dichtheid van lucht. In geval van overtreding van de afdichting van de kolf, afsluitapparatuur of verbindingsslang, begint het gas zich onderaan op te hopen en kan de geur niet onmiddellijk worden gedetecteerd. Daarom explodeert een mengsel met propaan, dat in de lucht kwam door een beschadigde gasfles, vaak onopgemerkt in huizen.

Basisprincipes van veilig omgaan met cilinders

Voordat u de fles installeert en het aansluiten op gastoestellen het eerste wat u moet doen is ervoor zorgen dat er geen schade is, roest op het lichaam en de klep in goede staat verkeert.

Alleen gecertificeerde cilinders die worden geleverd door gespecialiseerde organisaties die een papieren paspoort hebben voor alle bedrijfscycli en de bijbehorende markering aangebracht door impact stamping zijn onderhevig aan gebruik

De belangrijkste technische vereisten die in acht moeten worden genomen bij het bedienen van cilinders zijn:

1. Alle cilinders, met uitzondering van één (vijf liter voor aansluiting op een gasfornuis), moeten worden geïnstalleerd in uitbreidingen buiten gebouwen en op een afstand van niet minder dan 5 m van de ingang ervan.
2. Sluit opslag van cilinders in woonkamers, kelders en zolders uit.
3. Plaats cilinders niet dichter dan 1 m van verwarmingstoestellen en 5 m van open vuur.

De voor de hand liggende, maar vaak vergeten veiligheidsmaatregelen bij het gebruik van schepen met gas moeten worden toegeschreven aan de strikte uitvoering van het volgende:

1. Breng geen brandende lucifer of aansteker naar de fles om te controleren op gaslekkage.
2. Sluit categorisch het gebruik van open vuur uit om de versnellingsbak of klep te verwarmen. Voor deze doeleinden is alleen warm water toegestaan.
3. Als er gas wordt gedetecteerd in de kamer, schakel dan geen elektrische apparaten in, inclusief licht, en schakel ze niet uit. De temperatuur van een vonk in een stopcontact of schakelaar kan oplopen tot wel duizend graden.
4. Probeer niet zelf afsluiters en andere structurele elementen van de cilinder te repareren.

Bovendien is het noodzakelijk om de door de fabrikant voorgeschreven tijdslimieten voor het gebruik van cilinders strikt te volgen. Vaartuigen die vóór december 2014 zijn vrijgegeven, kunnen 40 jaar worden gebruikt.

Bij gebrek aan informatie over de toegestane gebruiksperiode voor na deze datum geproduceerde gasflessen en zonder bijbehorende documentatie, raadt Rostekhnadzor aan om de cilinder te gebruiken voor een houdbaarheid van 20 jaar.

Het is absoluut verboden om gasflessen te vervoeren met de klep als vasthoudinrichting. Dit kan lekkage of breuk van de vergrendeling veroorzaken.

Een veiliger alternatief voor stalen gasflessen zijn modernere polymeercomposietvaten - eurocilinders. Hun kolven worden beschermd door een plastic omhulsel, accumuleren geen statische elektriciteit. De explosieveiligheid van composietcilinders wordt gewaarborgd door ze uit te rusten met veiligheidsvoorzieningen van een nieuwe generatie - een zekering en een overdrukventiel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De redenen voor de explosies van gasflessen zijn voorbeelden van echte feiten en wat wel en niet categorisch kan worden gedaan met hun gebruik:

Hoe gasflessen in het dagelijks leven te gebruiken en aan welke eisen ze moeten voldoen:

Voor alle risicofactoren die de werking van gasapparatuur met zich meebrengen, is er geen reden om te bezwijken voor angst en het gemak van het gebruik ervan in het dagelijks leven te weigeren.

Theoretische kennis van de oorzaken en omstandigheden die samenhangen met de explosie van gastanks voor huishoudelijk gebruik, is ontworpen om deze angst te overwinnen. En de naleving van de reeks normen voor een veilig gebruik ervan zal dienen als een betrouwbare verzekering tegen de ernstige gevolgen van een gasexplosie en brand.

Als u waardevolle informatie heeft die ons materiaal kan aanvullen, deel deze dan met andere bezoekers van de site - laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok. Daar kunt u interessante vragen stellen over het onderwerp van het artikel.