Защо втечнените и сгъстените газове се съхраняват в бутилки? Видове контейнери + правила за работа

Съгласете се, синьото гориво е много удобно за използване и евтино.Неговата популярност се засилва от екологичната безопасност и почти универсалната наличност. Но замисляли ли сте се някога сериозно защо сгъстените газове се съдържат в специални бутилки и как това се отразява на вашата безопасност?

В статията, която представяме, ще намерите подробни, технически обосновани отговори на тези въпроси. Ще ви кажем каква е разликата между втечнена газообразна среда и нейния компресиран аналог. Ще Ви запознаем с техническите особености на газовите съдове, правилата за тяхното пълнене и транспортиране.

Защо газовете се компресират и как това се отразява на цилиндрите?

В газообразно състояние веществата нямат определена форма, за разлика от твърдите вещества. Те могат да се съхраняват и транспортират само в запечатани контейнери.

Но поради ниската плътност дори малко количество газ по маса заема голям обем. Например, за да транспортирате само 26,9 кг пропан в обичайното му газообразно състояние, ще е необходим огромен контейнер с обем от около 14 000 литра.

Пропанът и бутанът са най-популярните газове в битовия сектор. Те се получават по време на рафинирането на нефт или се изолират от нефта по време на неговото производство, например чрез технология за фракинг

Проблемът се решава чрез компресиране на газа чрез прилагане на външно налягане. В резултат на това плътността му се увеличава и обемът му намалява. След компресия същите 26,9 кг пропан се побират в 50-литров съд.

При компресиране газове като пропан, бутан, амоняк, хлор и въглероден диоксид преминават в течно агрегатно състояние, поради което се наричат ​​втечнени. Кислородът, аргонът, метанът остават в газообразно състояние и се наричат ​​сгъстени газове.

Тук трябва да изясним, че всяка превръщат газовете в течност чрез компресия, но силата на натиск трябва да бъде по-висока и температурата трябва да бъде значително по-ниска от нормалната температура на въздуха.

За сгъстени и втечнени газове обикновените контейнери не са подходящи. Стремейки се да се разшири, газът бързо ще го унищожи и ще се освободи, а това вече е изпълнено с експлозии, пожари, отравяния и финансови загуби. Затова се използват специални съдове под свръхвътрешно налягане, по-известни като газови бутилки.

Конструктивни характеристики на газови бутилки

Изискванията за проектиране на газови бутилки, включително размери и дебелина на стената, се определят от държавните технически стандарти. Колкото по-голямо налягане се прилага за компресиране на газа, толкова по-здрав трябва да бъде контейнерът.

Корпусите на съдовете за компресиран метан, използван като гориво за двигатели с вътрешно горене, нямат шевове и се състоят от метални и композитни корпуси. Проектиран за натиск до 245 kg/cm².

За заваръчни работи се използват кислород и аргон. Цилиндрите за тях се произвеждат съгласно ГОСТ 949-73. Материалът е въглеродна или легирана стомана. С обем от 20-50 литра, съдовете, изработени от легирана стомана с дебелина на стените 6 mm, могат да издържат на вътрешно налягане до 19,6 MPa.

Според приетия стандарт те са боядисани със син емайл отвън и имат черен надпис „кислород“ върху тялото. Съдовете за аргон са сиви със зелен надпис “чист аргон”.

Заварените стоманени бутилки за втечнен нефтен газ се произвеждат в съответствие с GOST и отговарят на установените изисквания за безопасност

Пропан, бутан и техните смеси се съдържат под налягане от 1,6 MPa в червени заварени стоманени цилиндри. Тъй като този газ е широко търсен за битови и промишлени цели, струва си да се разгледат по-подробно характеристиките на неговото съхранение и транспортиране, както и правилата за безопасност при пълнене на бутилки.

Приложение на втечнен пропан-бутан

Технически пропан-бутан (PBT), как се класифицира ГОСТ Р 52087-2018, принадлежи към категорията на втечнените въглеводородни газове (LPG). Получава се от рафинирането на нефт. Сравнително малко увеличение на налягането е достатъчно, за да може PBT да се превърне в течно състояние. Не е необходимо намаляване на температурата.

При нормални температури на въздуха намаляването на налягането води до изпаряване на PBT и преминаването му в парна фаза. При пълнене на бутилките се образува двуфазна система, състояща се едновременно от втечнен газ и неговите пари.

Това свойство е предимство пред другите видове горивни газове: сместа пропан-бутан се съхранява и транспортира като течност, в компактни контейнери; Използват се веднага като газ, без допълнителни трансформации, което осигурява допълнително удобство за потребителя.

Втечненият горивен газ в бутилки се доставя на потребителите на специализирани превозни средства при задължително спазване на правилата за работа с опасни товари

Цилиндрите със същия обем втечнен пропан-бутан могат да поемат почти 2 пъти повече от компресирания метан. По отношение на отделянето на топлина, втечненият PBT също превъзхожда компресирания метан при същото обемно количество.

Поради намаляването на консумацията на метал PBT бутилките имат по-малко тегло. Всичко това намалява разходите за транспортиране, намалява броя на доставките и прави използването на смес от пропан-бутан за битови и промишлени цели икономически целесъобразно.

PBT е търсен в населени места, които нямат достъп до главни газопроводи. За готвене, подгряване на вода и охлаждащи течности в отоплителни системи се използва от частни домакинства, предприятия за обществено хранене и търговия, ферми и центрове за отдих.

Бутилки за смес пропан-бутан

PBT се съхранява в бутилки при налягане, което е десетки пъти по-ниско от необходимото за съхранение на сгъстени газове. Благодарение на това технологията на производство е опростена и консумацията на метал на цилиндрите е намалена. Те обаче също са обект на строги изисквания.

За сместа пропан-бутан са проектирани стоманени заварени бутилки с обем 5, 12, 27, 50 литра, предназначени за вътрешно налягане до 1,6 MPa.

Възможно е също така да се съдържат в цилиндри, изработени от композитен материал, проектиран за 2,0 MPa. Дизайнът, формата и размерите на всяка част от цилиндъра се определят от държавните технически стандарти.

Алтернатива на традиционните стоманени бутилки са по-новите бутилки, изработени от композитни материали с експлоатационен живот 20 години и тестов период 5 години.

Според ГОСТ 15860-84, цилиндричният елемент на цилиндъра (черупката), дъното му и опорните пръстени са изработени от високоякостни стомани. Повърхността трябва да е без пукнатини, кухини и други дефекти, които намаляват дебелината на стената.

Дъното се изработва чрез топъл или студен печат. Елементите са свързани помежду си чрез заваряване.В гърлото на цилиндъра са монтирани заключващи устройства. За пълно уплътняване на връзката се използва оловен кал или червено олово.

Предпазните капачки могат да бъдат стоманени или чугунени с резбови или безрезбови връзки. Основното изискване към тях е възможността за осигуряване на надеждна защита на заключващото устройство.

Сглобеният цилиндър трябва да има:

• издръжлив;
• запечатан;
• без деформация.

Външната страна на контейнера е боядисана с червен емайл, който е устойчив на атмосферни влияния. Наименованието на съдържанието „Пропан” е изписано с бял емайл в центъра на цилиндричната част на тялото. Неспазването на установения стандарт в надписа и оцветяването е причина за отказ на цилиндъра.

Всеки цилиндър на яката или гърлото трябва да има табелка, указваща производителя, датата на производство и изпитване, технически характеристики

от ГОСТ Р 55559-2013 Композитният цилиндър се състои от вътрешна уплътнителна обвивка (лайнер), върху която е навит композитен материал. Допускат се и други технически решения. Цветът на композитния цилиндър също е червен.

Бутилката е оборудвана със спирателна и предпазна арматура, включително предпазни устройства срещу повишаване на налягането и температурата, което повишава нейната безопасност.

При използване на композитни цилиндри е необходимо да се вземе предвид принципът на работа на предпазните устройства. Когато цилиндърът прелее или газът се разшири поради повишена температура, излишъкът му се изхвърля навън. Това може да доведе до увеличаване на концентрацията на газ в помещението, където се намира бутилката.

Детекторът за течове със звукова аларма, който е монтиран на стената в кухнята или друга газифицирана стая, ще помогне за предотвратяване на излишните концентрации на газ.

Преди да изпратят бутилки за продажба, производителите провеждат тестове за приемане. В бъдеще както стоманените, така и композитните бутилки трябва да преминават технически преглед на всеки 5 години.

Всеки цилиндър е снабден с паспорт, в който са посочени неговите технически характеристики и времето за технически преглед.

PBT свойства и мерки за безопасност

Физическите и химичните свойства на газовете определят не само изискванията за конструкцията на бутилките, но и мерките за безопасност по време на тяхното зареждане, транспортиране и експлоатация.

Повишаването на външната температура води до разширяване на течната фракция на пропан-бутан, така че бутилките се допускат да се пълнят до максимум 85% от обема им. напр. 50 литров цилиндър, теоретично съдържащ 26,9 кг втечнен пропан-бутан, след зареждане реално съдържа около 21 кг. Свободното пространство се запълва с парна фаза.

Долните граници на експлозия на пропан и бутан са съответно 2,3% и 1,9% от обема на помещението, което прави техните газовъздушни смеси изключително експлозивни. Потребителите и персоналът на бензиностанциите трябва да предотвратяват образуването на експлозивни концентрации и източници на запалване на PBT.

Пълненето на LPG бутилка над 85% е изпълнено с експлозия и пожар, рискът е особено висок през есенно-зимния период

Смесите от пропан-бутан са по-тежки от въздуха и дори при малки течове могат да се натрупат в мазета и сутерени в опасни концентрации. Оттук и забраната за инсталиране на газово оборудване в такива помещения.

Настържете сапуна за пране, добавете вода, разпенете с четка и нанесете сапунения разтвор върху проблемната зона - появата на мехурчета показва изтичане на газ.

Пропан-бутанът, подобно на въглеродния диоксид, няма отровен, а задушаващ ефект върху хората и животните, когато концентрацията на кислород във въздуха намалее до 19%. Това може да доведе до влошаване на човешкото здраве и смърт. PBT е без мирис, така че към състава се добавят ароматизатори, за да се открие присъствието му във въздуха.

Несъответствие мерки за сигурност води до аварийни ситуации поради изтичане на газ и запалване. Възможно е също изпускане и експлозия на газ с разрушаване на цилиндъра.

Правила за презареждане на битови газови бутилки

Зареждането с гориво се извършва на специално оборудвани станции със задължително автоматично претегляне и прекъсване на газа с дозатор. Това ви позволява да контролирате степента на пълнота с висока точност.

Цилиндрите не се допускат за повторно пълнене в следните случаи:

• дефектен клапан или клапан;
• няма остатъчно налягане;
• срокът за проверка е изтекъл;
• има дефекти на повърхността;
• маркировка и оцветяване не отговарят на GOST.

В бензиностанции за автомобили, които нямат отделен лиценз и подходящо оборудване, презареждане на битови бутилки забранени от закона.

Оборудването на бензиностанцията е предназначено само за автомобилни бутилки, оборудвани със спирателни вентили (мултиклапани), които не позволяват пълнене над нормата.

Презареждането на битови газови бутилки изисква специално оборудване, което се различава от това на конвенционалната бензиностанция.

Трябва да се помни: ако при минусови температури напълните бутилка с пропан-бутан повече от 85% и след това я пренесете в топла стая, е възможна експлозия.

При движение цилиндрите са защитени от падане и удари и не са обърнати с капачките.Товаренето и разтоварването от превозното средство се извършва при изключен двигател.

Безопасност на отоплението и водоснабдяването с бутилирана газ

При липса на достъп до централизирано газоснабдяване, втечненият газ може да се използва като гориво за автономни отоплителни системи и устройства за отопление на вода. По-евтино е от електричеството. За разлика от дърва за огрев, въглища или дизел, той не замърсява въздуха с твърди продукти от горенето, тоест е по-екологичен.

Вместо бутилки в частни домакинства можете да използвате газови резервоари с обем до 20 000 литра, ако няма проблеми с повторното им пълнене

При организиране на система за отопление и топла вода, използваща пропан-бутан, е необходимо да се вземат предвид изискванията на SNiP 42-01-2002.

В допълнение към бутилките (50 l) се използва следното оборудване:

• газов котел;
• скоростни кутии;
• спирателни кранове;
• компоненти за газопроводи;
• радиатори.

Котелът може да бъде едно- или двуконтурен, но задължително с горелка за втечнен газ. Ако бутилираният газ е временно решение и къщата се планира да бъде свързана към централизирано газоснабдяване, рационално е да закупите котел за основен газ и допълнително оборудване за LPG. Двуконтурен котел ще осигури както битова гореща вода, така и отопление на помещенията.

Има възможност за инсталиране на високоефективен кондензационен котел, оборудван с два топлообменника за отопление на охлаждащата течност и захранване с топла вода. В такъв котел водната пара, генерирана по време на изгарянето на газ, се превръща в течност, което прави възможно получаването на допълнителна топлинна енергия.

Мощността на котела се избира въз основа на площта на отопляемото помещение и се предпочитат модели с по-висока ефективност.

Няколко газови бутилки са свързани към газови котли, което увеличава общия обем газ и удължава интервала между зарежданията

В същото време се използват няколко от най-вместимите 50-литрови бутилки, комбинирани в една батерия. Цилиндрите се поставят в метални вентилирани шкафове на улицата от северната страна на къщата, за да се избегне нагряване от слънчева радиация. Друг вариант е отделно нежилищно помещение.

За да се предотврати спадането на налягането в системата при тежки студове, шкафовете трябва да бъдат изолирани с незапалими материали, а в помещението трябва да се осигури минимално отопление.

Важно е да се гарантира, че разстоянието от котела е най-малко 2 метра и има свободен достъп до оборудването за проверка. В близост до газовото оборудване не трябва да има дренажни отвори, мазета, мазета или канавки. Забранено е газифицирането на мазета и сутерени.

Цилиндрите са свързани към газопровода чрез газов редуктор, което ви позволява да регулирате налягането на газа по време на избора му. Тя може да бъде отделна за всеки цилиндър или обща за всички.

Цветът на редуктора трябва да съответства на цвета на бутилката, тоест да е червен (за пропан-бутан). Не трябва да се запушва, в противен случай налягането може да се увеличи и оборудването да се повреди. Веднъж седмично скоростната кутия се проверява за гравитачен поток и функционалността на предпазния клапан.

При комбиниране на цилиндри в една батерия е рационално да се използва рампа за стабилизиране на налягането, състояща се от свързващ модул, редуктор, филтър, клапан, стабилизатор

За създаване на газопровод се използват стоманени тръби с дебелина на стените не по-малка от 2 mm. Частта от тръбата, която минава през стената, се поставя в защитен калъф.Гъвкава връзка може да се използва за свързване към газопровода на отоплителен котел. Редукторът е свързан към газопровода с помощта на дуритов маркуч (гумено-тъканен ръкав).

Подробно е написано коя газова смес е най-добре да се използва за съхранение в резервоар за газ в следващата статия, с който ви препоръчваме да се запознаете.

LPG за отопление на вода

Проточни колони и акумулиращи газови бойлери (котли), както и котлите за отопление, могат да работят с пропан-бутан. Преминаването от основен газ към втечнен газ също се извършва чрез подмяна на дюзите на горелката. В продажба има модели, които се доставят от производителя с комплекти за LPG. Свързването към газови бутилки се осъществява чрез редуктор.

Колоната е монтирана в нежилищна зона с вентилация и аспиратор. Минималното разстояние от газовия бойлер до околните обекти се определя от разпоредбите и трябва да се спазва от съображения за безопасност. Монтажът в банята е забранен.

Оборудването на водоразпределители и бойлери с устройства за автоматично управление и настройка повишава тяхната ефективност и безопасност. Съвременните модели имат системи за защита срещу прегряване и включване без вода и контрол за наличие на пламък. LED дисплей показва важна информация, като например температурата на водата, влизаща в крановете.

Изводи и полезно видео по темата

Проверка на газовата бутилка за безопасност, експлоатационен живот и отхвърляне:

Причини за спадане на налягането на газа в системата при -42°C и начини за борба със замръзването на газовите бутилки:

След компресиране въглеводородният газ е в цилиндър при повишено налягане и е способен на бързо разширяване при повишаване на температурата.

Спазването на правилата за безопасност и използването на газови бутилки, които отговарят на установените стандарти, помага да се избегнат извънредни ситуации и ефективно да се използва синьо гориво за готвене, отопление на помещения и захранване с топла вода на частни домове.

Разкажете ни как използвате газ в бутилки във вашата дача или селска къща. Моля, оставяйте коментари, задавайте въпроси, публикувайте снимки в блок формата по-долу. Споделете ценна информация по темата на статията, която си струва да споделите с посетителите на сайта.