Varför gascylindrar exploderar: rotorsaker och förebyggande åtgärder

Du måste erkänna att nyheten om att någonstans var en explosion av en gascylinder, som vi tyvärr ibland hör på tv eller från vänner, får oss att tänka på vår egen säkerhet. Och självmedvetenhet om att detta inte kommer att hända oss är inte platsen i denna situation.

Konsekvenserna av en sådan explosion och den brand som orsakas av den kan vara de mest sorgliga och inte bara för egendom utan också för hälsan och livet för människor i närheten. Vi hjälper dig att förstå varför gascylindrar kan explodera och hur, utan att ge upp bekvämligheten med deras användning, för att skydda dig från stora problem.

För att göra detta genomförde vi en studie av funktionerna hos befintliga typer av inhemska gasfartyg, analyserade orsakerna till explosionerna i ett antal verkliga fall och studerade kompetenta åsikter från erfarna användare om detta. Den föreslagna artikeln kan presenteras som en sammanställning av regler av regler som anges i en förståelig form som i praktiken tillåter korrekt och säker användning av gas i cylindrar.

Det viktigaste med gascylindrar

Den oundgänglighet som hittills är för gascylindrar i vardagen kan med säkerhet bekräfta en betydande del av den ryska befolkningen.

För många är användningen av flytande gascylindrar inte bara en möjlighet att ha ytterligare bekvämligheter i landet, utan det enda prisvärda alternativet för förgasning av din hyreshus

På statlig nivå identifierade Rostekhnadzor vanliga problem med användning av gasfartyg, som du behöver veta om, eftersom de är förknippade med deras säkra användning:

• föråldrad flotta - cirka 90% av alla cylindrar är inte skyddade mot överfyllning under tankning.
• avsaknaden av tydlig statlig reglering inom cirkulationen av cylindrar på marknaden, vilket inkluderar förekomsten av olagliga bensinstationer.
• behovet av att förbättra och föra tekniska standarder till internationella standarder.

Bristande efterlevnad av dessa krav och Europeiska kommissionens rekommendationer innebär svårigheter att säkerställa säkerheten för importerade och gasfyllda produkter som används i Ryssland.

Förutom att känna till vanliga problem, för att göra det lättare att föreställa sig orsakerna till explosionen, och de förhållanden som kan bidra till detta, kommer det att vara användbart att veta vilka cylindrar som finns, hantera enheten och förstå några av nyanserna från fysiken av explosion och förbränning av blandningen som används i dem.

Typer av fartyg för gas

Beroende på applikation, fyllmedel som används och anslutningsmetoder, gasfartyg kan variera både strukturellt och i materialet som höljet är tillverkat av.

För hushållsbehov används vanligtvis metall (stål) gasbehållare eller kolvar tillverkade av kompositmaterial. Var och en av dem har sina för- och nackdelar.

De mest populära metallcylindrarna, både nya och fartyg i den gamla parken. Den främsta orsaken till den ökade efterfrågan på tankar av denna typ är det relativt låga priset för dem och ett stort antal erbjudanden på marknaden, bland annat på grund av kapacitet som gjordes tillbaka under sovjettiden.

Men det är stålcylindrar som är mest utsatta för explosion och enligt säkerhetsprinciper kräver att ett antal villkor uppfylls under lagring och drift. Därför kommer vi att tänka mer på dem.

Hur är cylindern anordnad?

Genom konstruktion liknar gasfartyget en vanlig tändare, vars kapacitet också är fylld med ett ämne i två aggregerade tillstånd. En del av behållaren är gas i vätskefasen, det återstående fria utrymmet fylls med samma ämne, men i en gasformig (fungerande) form. Genom låsanordningen kommer gas in i lämplig utrustning för antändning och avsedd användning.

Standardutrustningen för en gascylinder inkluderar:

1. Själva kärlet för gas eller skal, cylindrisk i form och med en väggtjocklek på minst 2 mm.
2. Ballongventil med låselement och handhjul.
3. Ringstöd (sko), som ger ett stabilt vertikalt läge för tanken med gas.
4. Ett hölje som skyddar ventilen från skador och förorening under transport, lagring och drift.

En lock är fäst vid en speciell gängad del - cylinderns hals.

En tekniskt användbar enhet vad gäller säkerhet som gascylindrar kan utrustas med är en propanväxellåda komplett med en tryckmätare

Dess användning gör det möjligt att minska, stabilisera och upprätthålla blandningens tryck i de värden som anges för en viss gasförbrukare. Denna adapter är enkel att installera på alla typer av flaskor.

Gasblandning för hushållscylindrar

Fyllningen för cylindrarna är kolvätegas - en blandning av propan och butan, som pumpas in i ett kärl under tryck upp till 15 MPa.

Förhållandet mellan dessa kolväten bestämmer säsongsbetoningen för användningen av blandningen eller en specifik region. Faktum är att propan och butan med relativt identiska basegenskaper har en betydande skillnad i värdena på förångningstemperaturer: butan - 0,5 ° C, propan - 43 ° C (med minustecken).

På grund av att produktionen av enskilda varumärken av flaskgas är billig för varje region tillhandahåller GOST en enhetlig propan-butanblandning med en viss procentandel av dessa gaser

Kunskap om principen om blandning av kolväten som används i gastankar är nödvändig inte bara för möjligheten att billigare bränsle (butan är billigare än propan), utan också för att minska, på grund av mindre intensiv förångning av butan,risken för högt blodtryck med en betydande ökning av omgivningstemperaturen. En kraftig ökning av trycket i tanken kan orsaka tryckavlastning och därmed explosion eller brand.

Förutsättningar för explosion

Trots de ökande kraven för säker hantering av cylindrar och deras kvalitet blir mer än 200 personer i Ryssland årligen dödliga offer för ballonggasexplosioner, skadade - en storleksordning mer.

Sammanfattande av information från tillverkare av gastankar presenterar vi de tryckområden där kolvarnas förstörelse är möjlig:

Med en minskning i kolvväggarnas hållfasthet minskar det kritiska tryckvärdet som leder till dess trycksättning till 5,3 MPa.

Gas explosion eller förbränning

Du måste förstå att explosionen och antändningen av en cylinder inte är exakt samma sak. Till exempel, om du blir frågad om en hushållsgascylinder som har fått en fragmentering eller ett kulahål kan explodera, är det omöjligt att svara entydigt "ja".

Gas som rinner ut från ett skadat tryckkärl kommer helt enkelt att brinna. En explosion kräver ett slutet utrymme. Detta är som regel cylindern själv, under vissa förhållanden, eller ett mycket förgasat rum

En blandning av propan-butan med syre i luften exploderar utanför cylindern eller dras inåt efter att trycket inuti kolven är lika med atmosfärisk.

Varför exploderar eller bränner gascylindrar?

Brandcylinder

Sprängkraften för tanken som har fallit in i förbränningszonen med gasblandningen under tryck i den är mycket hög. Enligt GOST är den maximala säkra temperaturen för en cylinder med kolväte 45 ° C. Det är uppenbart att det i branden överskrider det tillåtna.

Processens fysik är som följer. Vid en stark upphettningstemperatur kokar blandningen i kärlet och följaktligen ökar trycket i det. Dessutom försvagar ojämn uppvärmning av skalets yta dess ursprungliga styrka och leder till att väggarna förstörs.

På grund av den höga kvarvarande plastiska deformationen av kärlet med gasen och dess uppvärmning sker vanligtvis lokal svullnad av väggen (otdulin) på ena sidan. Brott inträffar oftare längs svetsen

Förångande och antändning snabbt, kolvätet som matas ut från cylindern i vätske- och ångtillstånd har en ytterligare termisk effekt i eldzonen på allt omkring den.

Efter att ha förstått varför gascylindrar exploderar i hus under en brand, bör man också veta hur de kan bete sig när de värms upp.

Det finns två alternativ för att bryta kolven:

1. Med "hydraulisk" mekanik.
2. Stark vridning och bildandet av en stor spricka i botten och kanten.

I det första fallet kommer vätskefasen med ökande temperatur till 60 ° C att fylla kärlets volym till normen 85% vid ett tryck av 1,5 - 2,5 MPa. Förstörelsen av skalet kommer att ske med en ytterligare temperaturökning i rummet till 70 - 75 ° C.

Det andra alternativet inträffar när det inte finns någon vätskefas i kärlet, om till exempel indunstningen av den flytande blandningen inträffade på grund av avtryckning av avstängningsanordningen vid förhöjda temperaturer i en brand.

I vilket scenario som helst kan fragment av en exploderande ballong spridas i olika riktningar med stor hastighet, vilket skapar ett hot mot personen och egendomsskador.

Överdriven gaspåfyllning

Ofta överfyller tankar med flytande gas dem. Detta händer på grund av vårdslöshet eller medvetet, vill spara på användningen av tanken.

Det bör förstås att överskridande av trycket på den flytande gasen i kolven under tankning över det tillåtna värdet kan orsaka en kränkning av dess styrka

En del av den fria volymen ska förbli i tanken - en kudde för ångfasen av kolväten. Den säkra volymen för en sådan kudde är minst 15% av den totala tankvolymen.I dess frånvaro ökar trycket i kolven med 0,7 MPa med en ökning av blandningens temperatur med varje grad, vilket är oacceptabelt av säkerhetsnormer och kan leda till överbelastning av skalet och dess brott.

Mängden gas som injiceras i kärlet regleras strikt av tryck och massa och bör inte överstiga 0,425 kg per 1 liter tankvolym.

Även vid den temperatur som anges av GOST +45 ° С, utgör en överflödad kolv en stor fara för sannolikheten för ett längsgående brott längs svetsen.

Vi rekommenderar också att du läser vår andra artikel, där vi pratade i detalj om reglerna. påfyllning av bensintank.

Uppvärmning eller kylning av kärlväggar

Propan-butanblandningen, som har en stor expansionskoefficient, även med en liten ökning av sin temperatur, ökar kraftigt i volym.

En ökning av trycket i cylindern till ett kritiskt värde är möjligt när kärlet värms under en lång tid i solen, under direkta strålar

Faran för att öka blandningens tryck på kolvans väggar finns också i cylindern installerad bredvid värmekällan.

Förutom uppvärmning döljer ett antal faror också de negativa effekterna av negativa temperaturer. Den första är en ökning av metallens bräcklighet. Och det andra - det är nödvändigt att komma ihåg för evigt att inte ett fartyg som hålls i kylan i inget fall kan föras in i ett varmt rum under lång tid. En kraftig ökning av kolväteblandningens temperatur är osäker.

Stummar och fall av cylindrar

Plötsliga mekaniska effekter på dess väggar kan orsaka skador och antändning av ett kärl med gas, särskilt när tanken befinner sig i låga eller omvänt alltför höga temperaturer.

Vid användning av en cylinder under onormalt kalla förhållanden förändras metallens mekaniska egenskaper - stålets seghet minskar.

Av detta skäl kan ett starkt slag mot cylindern eller dess hårda fall skada kärlets täthet och bidra till frigöring av gas, som, när den blandas med syre och i kontakt med gnistan, kommer att leda till detonering av gas-luftblandningen

I det andra fallet ökar, som sagt, en ökning i temperatur och uppvärmning av gasen i kolven kraftigt dess tryck, vilket med ytterligare chockeffekter på kärlet kan bryta den.

Främmande ämnen i gasen

Explosionsrisk läcker när vatten och vätesulfid kommer in i ett kärl med flytande gas. Deras höga innehåll i tanken bidrar till utseendet på den inre metallytan på skalet med delaminationer och sprutar.

Sådana vaskulära defekter förekommer i närvaro av vätesulfid i propan från 0,3% eller mer, och kan observeras efter en tvåårsperiod för användning av ballongen.

Svetsäktenskap

Mindre ofta, men det finns problem associerade med tryckavtryckning av fartyg med gas i den värmepåverkade zonen.

I händelse av en defekt i svetsen kan dess arbetstvärsnitt försvagas, spänningskoncentration och som ett resultat öppnar de längsgående eller perifera sömmarna

Den totala integriteten hos skalet vid brytningen av den defekta svetsen kan bibehållas.

Explosionsscenarier

Ovanstående orsaker till explosion eller antändning av gasfartyg kan på olika sätt provocera följande farliga scenarier.

Tank brast och flamma

Explosion av en cylinder och antändning av propan-butan är farliga av följande faktorer:

• en kolonn med stark flamma som snabbt ökar eldområdet;
• eldens höga temperatur i explosionens centrum;
• toxicitet hos förbränningsprodukter.

Nederlaget kan också komma från kvävning på grund av en avsevärd minskning av syre med en kraftig koncentration av skadliga gaser.

Genomförda studier har visat att tätningen av ett 50-liters gasbehållare med flytande gas i en brand bryts på mindre än 5 minuter. Som ett resultat - en blixtbrand med frisläppandet av en "eldboll" som når en diameter på 10 m

Typiskt inträffar brott i fartyget längs dess sidodel.

Sekundära sprängningseffekter

Sekundära, men inte mindre allvarliga skadliga effekter vid explosionen av en cylinder är:

• ventilseparation;
• exponering för en kompressionsvåg eller chockvåg;
• skador från fragment av skalelement.

Fragmenten från ballongen och dess fristående element kan flyga mycket långt och orsaka skador i en radie på upp till 250 m och stiga till en höjd av trettio meter.

Risk för gasläcka

Faran för propanläckage från en skadad tank är att rummet är mycket snabbt och i stora volymer skapar en explosiv koncentration av en blandning av kolväte och syre - mycket snabbare än med läckage av flytande brännbara ämnen.

Ett starkt läckage av en blandning från en kolv eller en felaktig stoppventil kan upptäckas genom lukt eller öra - ljudet liknar det vi hör när ballongen snabbt tömmas ut.

Om det finns misstankar om en gasläcka eller för att kontrollera dess frånvaro räcker det att applicera en tvållösning på ballongen med en svamp och bestämma platsen för tryckavtryckning med hjälp av de resulterande bubblorna

Om det finns en gasläcka, är det nödvändigt att täcka depressuriseringsplatsen med en våt trasa, ta försiktigt ut kärlet ut på gatan och ring gasarbetarna.

Sedan 2016 innehåller de tekniska reglerna obligatorisk installation av gasdetektorer i nya hem. För tidigare byggda bostäder har denna norm en rekommenderande karaktär, men fördelen med denna enhet, särskilt i bostäder där flaskgas används, är obestridlig.

Faktum är att kolväteblandningens densitet är större än lufttätheten. I händelse av brott mot tätningen av kolven, avstängningsutrustning eller anslutningsslang börjar gas samlas i botten och lukten kan inte upptäckas omedelbart. Det är därför en blandning med propan, som kom ut i luften från en skadad gascylinder, exploderar ofta i hus från någon gnista utan att bli märkt.

Grundläggande för säker hantering av cylindrar

Innan flaskan installeras och ansluter den till gasapparater det första du måste göra är att se till att det inte finns några skador, rost på kroppen och ventilen är i gott skick.

Endast certifierade cylindrar som tillhandahålls av specialiserade organisationer som har ett papperspass på alla driftscykler och motsvarande märkning som tillämpas med slagstämpling får användas

De viktigaste tekniska kraven som måste följas när man använder cylindrar inkluderar:

1. Alla cylindrar, med undantag av en (fem-liters för anslutning till en gasspis), måste installeras i förlängningar utanför byggnader och på ett avstånd som inte är närmare än 5 m från ingången till dem.
2. Uteslut förvaring av cylindrar i vardagsrum, källare och vind.
3. Placera inte cylindrarna närmare än 1 m från värmare och 5 m från öppna lågor.

De uppenbara, men ofta glömda säkerhetsåtgärderna när man använder fartyg med gas bör tillskrivas och vidtas till strikt genomförande av följande:

1. Ta inte med en tänd tändsticka eller tändare till flaskan för att kontrollera om det är gasläckage.
2. Utesluter kategoriskt användningen av öppen låga för att värma växellådan eller ventilen. För dessa ändamål är endast varmt vatten tillåtet.
3. Om gas upptäcks i rummet, slå inte på elektriska apparater, inklusive ljus, och stäng inte av dem. En gnisttemperatur i ett uttag eller omkopplare kan gå upp till tusen grader.
4. Försök inte själv reparera avstängningsventiler och andra konstruktionselement i cylindern.

Dessutom är det nödvändigt att noggrant följa tidsgränserna för användning av cylindrar som föreskrivs av tillverkaren. Fartyg som släppts före december 2014 kan drivas i 40 år.

I avsaknad av information om den tillåtna användningsperioden för gascylindrar som producerats efter detta datum och som inte har medföljande dokumentation för dem, rekommenderar Rostekhnadzor att ta cylindern under en hållbarhet på 20 år.

Det är absolut förbjudet att bära gascylindrar med ventilen som hållare. Detta kan orsaka läckage eller brott i låsanordningen.

Ett säkrare alternativ till stålgascylindrar är mer moderna polymerkompositkärl - Euro-cylindrar. Deras kolvar är skyddade av ett plasthölje, ackumulerar inte statisk elektricitet. Explosionssäkerheten för kompositcylindrar säkerställs genom att de utrustas med säkerhetsanordningar av en ny generation - en säkringslänk och en övertrycksventil.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Skälen till explosionerna av gascylindrar är exempel på verkliga fakta, och vad som kan och bör inte göras kategoriskt med deras användning:

Hur man använder gascylindrar i vardagen och vilka krav de måste uppfylla:

För alla riskfaktorer som följer driften av gasutrustning finns det ingen anledning att ge efter för rädsla och överge bekvämligheten med att använda dem i vardagen.

Teoretisk kunskap om orsakerna och förhållandena i samband med explosionen av inhemska gastankar är utformade för att hjälpa till att övervinna denna rädsla. Och efterlevnad av uppsättningen standarder för deras säkra användning kommer att tjäna som tillförlitlig försäkring mot de allvarliga konsekvenserna av en gaseksplosion och brand.

Om du har värdefull information som kan komplettera vårt material, vänligen dela det med andra besökare på webbplatsen - lämna dina kommentarer i blocket nedan. Där kan du ställa frågor av intresse i ämnet för artikeln.