Голубое топливо просто в использовании и не дорогое. Его популярность растет благодаря экологической безопасности и доступности практически везде. Но задумывались ли вы о том, почему сжатые газы хранят в баллонах и как это отражается на вашей безопасности?
В данной статье вы найдете исчерпывающие ответы на эти вопросы. Будем разбираться в отличиях между сжиженным газом и сжатым. Рассмотрим особенности газовых баллонов: заправку и транспортировку.
Что происходит с газами при сжатии и как это сказывается на баллонах?
Газообразные вещества не обладают постоянной формой, в отличие от твердых тел. Хранить и транспортировать их можно лишь в герметично закрытых емкостях.
Вследствие низкой плотности, даже небольшое количество газа по массе занимае объем, превышающий стандартные габариты. Так, для транспортировки всего 26,9 кг пропана в газообразном виде понадобится резервуар объемом около 14000 литров.
Для решения проблемы газ сжимают под действием внешнего давления. Это приводит к увеличению его плотности и сокращению объема. В результате всё ещё 26,9 килограммов пропанa помещаются в сосуд объёмом 50 литров.
При сжатии пропан, бутан, аммиак, хлор и углекислый газ превращаются в жидкое состояние, поэтому их называют сжиженными. Кислород, аргон и метан остаются в газообразном состоянии и называются сжатыми газами.
Требуется внести конкретизацию относительно допустимого спектра вариантов. газы превратить в жидкость Сжатие происходит при повышенном давлении и пониженной температуре, значительно ниже обычной температуры окружающего воздуха.
Сжатые и сжиженные газы хранят в специальных сосудах под высоким давлением.
Конструктивные особенности газовых баллонов
Государственные технические стандарты устанавливают требования к конструкции газовых баллонов, такие как размеры и толщина стенок. Прочность емкости напрямую зависит от давления, применяемого для сжатия газа.
Сосуды для хранения сжатого метана, применяемого в двигателях внутреннего сгорания, лишены швов и изготовлены из металлических и композитных оболочек. Выдерживают давление до 245 кг/см². 2.
Кислород и аргон используют для сварки. Для хранения газа производят баллоны. ГОСТ 949-73Для изготовления применяют углеродистую или легированную сталь. Сосуды из легированной стали объёмом 20-50 литров с стенками толщиной 6 мм выдерживают внутреннее давление до 19,6 Мпа.
Согласно стандарту, снаружи сосуды для кислорода окрашены голубым цветом и имеют надпись «кислород» чёрного цвета на корпусе. Сосуды для аргона серого цвета с зелёной надписью «аргон чистый».
Пропан, бутан и их смеси хранятся под давлением 1,6 МПа в стальных сварных баллонах красного цвета. Его широкое применение в коммунально-бытовом и промышленном секторе делает необходимым более подробное рассмотрение особенностей хранения, транспортировки и правил безопасности при заправке баллонов.
Применение сжиженного пропан-бутана
Пропан-бутан технический (ПБТ), как классифицирует его ГОСТ Р 52087-2018Пропан-бутановая смесь (ПБТ) относится к категории сжиженных углеводородных газов. Её получают при переработке нефти. Для перехода ПБТ в жидкое состояние достаточно лишь незначительного повышения давления.
В обычных температурных условиях понижение давления вызывает испарение ПБТ и переход его в газообразное состояние. Наполнение баллонов приводит к образованию двухфазной системы, включающей как жидкий газ, так и его пары.
Это свойство превосходит другие виды газовых топлив: пропан-бутановую смесь хранят и транспортируют в жидком виде в компактных емкостях, а затем используют как газ без переработки, что удобно для потребителя.
В баллонах равного объема жидкий пропан-бутан хранит приблизительно вдвое больше энергии, чем сжатый метан. Также по выделению тепла при одинаковом объеме жидкий ПБТ превосходит сжатый метан.
Благодаря уменьшению металлоемкости баллоны для ПБТ легче. Это снижает стоимость транспортировки, сокращает число поставок и делает применение пропана-бутана в быту и промышленности экономически оправданным.
ПБТ используют в поселениях без доступа к магистральным газопроводам для готовки, подогрева воды и теплоносителей в системах отопления.
Баллоны для пропан-бутановой смеси
ПБТ хранится в баллонах при давлении, значительно меньшем, чем необходимо для сжатых газов. Это облегчает производство и уменьшает количество металла, используемого в баллонах. Тем не менее ПБТ всё ещё подлежит строгим требованиям.
Для смесей пропана и бутана выпускают стальные сварные баллоны объёмом 5, 12, 27 и 50 литров, предназначенные для давления до 1,6 МПа.
Возможно хранение содержимого в баллонах из композитных материалов, рассчитанных на давление 2,0 МПа. Форма, конструкция и размеры каждой детали баллона регламентируются государственными техническими стандартами.
Согласно ГОСТ 15860-84Цилиндрическая часть баллона (обечайка), его дно и вкладыши производятся из сталей высокой прочности. Поверхность не должна иметь трещин, сколов и других дефектов, уменьшающих толщину стенок.
Дно делают методом горячего или холодного штампа. Элементы соединяют сваркой. В горловину баллона устанавливают запорное устройство. Для полных герметизации применяют свинцовый глет или сурик.
Предохранительные колпаки из стали или чугуна крепятся резьбовым или безрезьбовым способом. Важнейшее условие – надёжная защита запорных механизмов.
В сборе баллон должен быть:
- прочным;
- герметичным;
- без деформаций.
Внешняя поверхность баллона покрывается красной, стойкой к атмосферным условиям эмалью. Наименование содержимого «Пропан» выполняется белой эмалью на центральной части корпуса цилиндрической формы. Отклонение надписи и окраски от установленного стандарта послужит причиной списания баллона.
По ГОСТ Р 55559-2013 Композитный баллон включает в себя внутреннюю герметичную оболочку (лейнер), вокруг которой намотано композиционное покрытие. Возможны иные конструктивные варианты. Цвет композитного баллона — красный.
Баллон снабжён запорно-предохранительной арматурой с устройствами защиты от перегрузки давлением и температурой, улучшающими его безопасность.
Во время использования композитных баллонов важно знать принцип работы предохранительных устройств. В случае переполнения баллона или расширения газа при повышении температуры, избыток выводится наружу. Это может увеличить концентрацию газа в помещении, где установлен баллон.
Производители тестируют баллоны перед продажей. Помимо этого, через каждые пять лет стальные и композитные баллоны проходят техническое освидетельствование.
Каждому баллону прилагается паспорт с указанием его технических параметров и сроков проведения технического осмотра.
Свойства ПБТ и меры безопасности
Физико-химические характеристики газов устанавливают нормы проектирования баллонов и меры предосторожности при заполнении, перевозке и применении.
Увеличение внешней температуры вызывает увеличение объёма жидкого пропана-бутана, потому баллоны допускается наполнять не более чем на 85% от общего объёма. Например, 50-литровый баллонЁмкость, рассчитанная на хранение 26,9 кг пропана-бутана в жидком виде, по факту вмещает около 21 кг. Пространство между ёмкостью и наполнителем занято паром.
Минимальные пределы взрываемости пропана и бутана составляют 2,3% и 1,9% от объема помещения, делая смеси газа с воздухом очень опасными для взрыва. Пользователи и персонал газозаправочных станций должны предотвращать образование взрывоопасных концентраций и очагов возгорания ПБТ.
Смеси пропана и бутана имеют большую плотность, чем воздух, и даже при малых утечках могут накапливаться в подвалах и на цокольных этажах в опасном количестве. В связи с этим запрещено устанавливать газовое оборудование в таких помещениях.
Пропан-бутан, подобно углекислому газу, оказывает на людей и животных удушающее действие при снижении концентрации кислорода в воздухе до 19%. Такое воздействие может привести к ухудшению здоровья и летальному исходу. В состав пропан-бутана добавляют одоранты, так как сам по себе он не имеет запаха и помогает определить его присутствие в воздухе.
Несоблюдение мер безопасности Может привести к авариям из-за утечки газа, воспламенения и выброса с разрушением баллона.
Правила по заправке баллонов с газом для дома.
Заправку проводят на специальных станциях с обязательным автоматическим взвешиванием и прекращением подачи газа дозатором.
Заправка воздушными шарами запрещена в таких ситуациях:
- неисправные вентиль или клапан;
- отсутствует остаточное давление;
- срок освидетельствования просрочен;
- имеются дефекты на поверхности;
- маркировка и окраска не соответствуют ГОСТ.
На АЗС с автогазом, где отсутствуют отдельная лицензия и оборудование… заправка бытовых баллонов запрещена на законодательном уровне.
Оборудование автозаправочных газовых станций предназначается исключительно для автомобилей, снабжённых отсекателями (мультиклапанами), исключающими переполнение баллонов сверх установленного предела.
При отрицательных температурах заправленный пропаном-бутаном баллон нельзя заполнять более чем на 85%, иначе в теплом помещении может произойти взрыв.
Во время транспортировки баллоны защищают от столкновений и падений, не перевертывая их колпачками вниз. Загрузка и разгрузка с машины производятся с выключенным мотором.
Безопасность отопления и ГВС на баллоном газе
В отсутствие централизованного газоснабжения для автономных систем отопления и водонагревательных приборов можно использовать сжиженный газ, который стоит дешевле электроэнергии. В отличие от дров, угля или дизеля, не загрязняет воздух твердыми продуктами сгорания, то есть более экологичен.
При создании системы отопления и горячего водоснабжения в зданиях, сооружениях и объектах следует руководствоваться нормативами СНиП 42-01-2002.
Помимо баллонов объемом 50 литров, применяют дополнительное оборудование:
- газовый котел;
- редукторы;
- запорная арматура;
- компоненты газопровода;
- радиаторы.
Котел может быть одно- или двухконтурным, но обязательно с горелкой для сжиженного газа. Временное решение с баллонным газом не исключает подключение к централизованному газоснабжению в будущем. В этом случае целесообразно приобрести котел для магистрального газа и дополнительное оборудование для СУГ. Двухконтурный котел обеспечит как горячее водоснабжение, так и обогрев помещений.
Можно установить высокоэффективный конденсационный котел с двумя теплообменниками: для нагрева теплоносителя и горячего водоснабжения. При горении газа образующийся пар превращается в жидкость, давая дополнительный тепловой эффект.
Выбор мощности котла определяется площадью помещения, которое требуется обогреть, а также отдается предпочтение моделям с высоким коэффициентом полезного действия.
В системе применяются несколько вместительных баллонов объемом 50 литров, собранных в батарею. Их размещают в металлических вентилируемых шкафах на улице с северной стороны дома для предотвращения перегрева солнечным излучением. Альтернативный вариант — отдельное нежилое строение.
При сильных морозах для поддержания давления в системе нужно утеплить шкафы негорючими материалами и обеспечить минимальный обогрев в помещении.
Обеспечьте расстояние в не менее двух метров от котла и свободный доступ к нему для осмотра. Не допускается расположение газового оборудования рядом со сливными ямами, погребами, подвалами и канавами. Газификация подвальных и цокольных помещений запрещена.
Баллоны подключаются к газопроводу через газовый редукторУстройство, управляющее давлением газа при его снятии с баллонов. Может быть индивидуальным для каждого баллона или единым для всех.
Цвет редуктора должен быть красным, как у баллона с пропан-бутаном. Засорение недопустимо, иначе может произойти повышение давления и выход оборудования из строя. Еженедельно проверяют редуктор на наличие самотека и работоспособность предохранительного клапана.
При строительстве газопровода применяются стальные трубы толщиной стенок не менее 2 мм. Трубный участок, проходящий сквозь стену, устанавливается в защитный кожух. Подключение отопительного котла к газопроводу возможно посредством гибкой подводки. Редуктор присоединяется к газопроводу с помощью шланга из дюритов (резинотканевого рукава).
В документе даётся подробное описание оптимальных газов для использования в газохранилище. в следующей статье, с которой мы рекомендуем ознакомиться.
СУГ для нагрева воды
Проточные колонки и накопительные газовые водонагреватели Как и отопительные котлы, бойлеры могут работать на пропан-бутане. Переход с магистрального газа на сжиженный выполняется заменой форсунок горелки. В продаже есть модели, комплектуемые производителем наборами для СУГ. Подключение к газовым баллонам производится через редуктор.
Колонку следует размещать в неотапливаемом помещении, имеющем вентиляцию и вытяжку. Расстояние до окружающих объектов должно соответствовать нормативным требованиям для обеспечения безопасности. В ванную комнату устанавливать нельзя.
Автоматический контроль и регулировка температуры в колонках и водонагревателях повышают их эффективность и безопасность. Новые модели оснащены защитой от перегрева и работы без воды, а также контролируют наличие пламени. LED-дисплей показывает важную информацию, например, температуру воды в кранах.
Выводы и полезное видео по теме
Контроль баллонов с газом на исправность, срок годности и изъятие несоответствующих образцов.
Причины снижения давления газа в системе при минус сорока двух градусах Цельсия и методы защиты от замораживания баллонов.
Углеводородный газ, сжатый и хранящийся в баллоне под давлением, может резко расшириться при нагревании.
Безопасное обращение с газом и применение баллонов, соответствующих стандартам, предупреждает несчастные случаи и позволяет эффективно использовать природный газ для готовки, обогрева и горячего водоснабжения в домах.
Поделитесь опытом использования баллонного газа на даче или в загородном доме. Оставляйте комментарии, задавайте вопросы и публикуйте фото.