Prečo sa skvapalnené a stlačené plyny skladujú vo fľašiach? Typy kontajnerov + prevádzkový poriadok

Súhlasíte, modré palivo je veľmi pohodlné a lacné.Jeho popularitu posilňuje environmentálna bezpečnosť a takmer univerzálna dostupnosť. Ale zamysleli ste sa niekedy vážne nad tým, prečo sú stlačené plyny obsiahnuté v špeciálnych tlakových fľašiach a ako to ovplyvňuje vašu bezpečnosť?

V článku, ktorý uvádzame, nájdete podrobné, technicky spoľahlivé odpovede na tieto otázky. Prezradíme vám rozdiel medzi skvapalneným plynným médiom a jeho stlačeným náprotivkom. Predstavíme vám technické vlastnosti plynových nádob, pravidlá ich plnenia a prepravy.

Prečo sú plyny stlačené a ako to ovplyvňuje valce?

V plynnom skupenstve látky nemajú na rozdiel od pevných látok špecifický tvar. Môžu sa skladovať a prepravovať iba v uzavretých nádobách.

Ale kvôli nízkej hustote aj malé množstvo plynu podľa hmotnosti zaberá veľký objem. Napríklad na prepravu len 26,9 kg propánu v jeho obvyklom plynnom stave bude potrebný obrovský kontajner s objemom asi 14 000 litrov.

Propán a bután sú najobľúbenejšie plyny v domácom sektore. Získavajú sa pri rafinácii ropy alebo sa izolujú z ropy pri jej výrobe, napríklad pomocou technológie frakovania

Problém je vyriešený stláčaním plynu pôsobením vonkajšieho tlaku. V dôsledku toho sa jeho hustota zvyšuje a objem sa zmenšuje. Po stlačení sa do 50-litrovej nádoby zmestí rovnakých 26,9 kg propánu.

Pri stlačení sa plyny ako propán, bután, amoniak, chlór a oxid uhličitý premieňajú na kvapalný agregátny stav, preto sa nazývajú skvapalnené. Kyslík, argón, metán zostávajú v plynnom stave a nazývajú sa stlačené plyny.

Tu si musíme ujasniť, že akékoľvek premeniť plyny na kvapalinu stlačením, ale tlaková sila by mala byť vyššia a teplota by mala byť výrazne nižšia ako normálna teplota vzduchu.

Pre stlačené a skvapalnené plyny nie sú vhodné bežné nádoby. V snahe expandovať ho plyn rýchlo zničí a uvoľní sa, a to je už plné výbuchov, požiarov, otravy a finančných strát. Preto sa používajú špeciálne nádoby pod nadmerným vnútorným tlakom, známejšie ako plynové fľaše.

Konštrukčné vlastnosti plynových fliaš

Požiadavky na konštrukciu plynových fliaš vrátane rozmerov a hrúbky steny určujú štátne technické normy. Čím väčší je tlak na stlačenie plynu, tým musí byť nádoba pevnejšia.

Telesá nádob na stlačený metán, ktorý sa používa ako palivo pre spaľovacie motory, nemajú žiadne švy a pozostávajú z kovových a kompozitných plášťov. Navrhnuté pre tlak do 245 kg/cm².

Na zváračské práce sa používa kyslík a argón. Valce pre ne sa vyrábajú podľa GOST 949-73. Materiál je uhlíková alebo legovaná oceľ. Nádoby z legovanej ocele so stenami s hrúbkou 6 mm s objemom 20-50 litrov sú schopné odolať vnútornému tlaku až do 19,6 MPa.

Podľa akceptovaného štandardu sú z vonkajšej strany natreté modrým smaltom a na tele majú čierny nápis „kyslík“. Nádoby na argón sú sivé so zeleným nápisom „čistý argón“.

Zvárané oceľové fľaše na skvapalnený ropný plyn sa vyrábajú v súlade s GOST a spĺňajú stanovené bezpečnostné požiadavky

Propán, bután a ich zmesi sú obsiahnuté pod tlakom 1,6 MPa v červeno zváraných oceľových fľašiach. Keďže tento plyn je široko žiadaný pre komunálne a priemyselné využitie, stojí za to podrobnejšie zvážiť vlastnosti jeho skladovania a prepravy, ako aj bezpečnostné pravidlá pri dopĺňaní fliaš.

Aplikácia skvapalneného propán-butánu

Technický propán-bután (PBT), ako je klasifikovaný GOST R 52087-2018, patrí do kategórie skvapalnených uhľovodíkových plynov (LPG). Získava sa rafináciou ropy. Relatívne malé zvýšenie tlaku stačí na to, aby sa PBT premenilo na kvapalné skupenstvo. Nie je potrebné žiadne zníženie teploty.

Pri normálnych teplotách vzduchu vedie pokles tlaku k vyparovaniu PBT a jeho prechodu do plynnej fázy. Po naplnení fliaš sa vytvorí dvojfázový systém pozostávajúci súčasne zo skvapalneného plynu a jeho pary.

Táto vlastnosť je výhodou oproti iným typom palivových plynov: zmes propán-bután sa skladuje a prepravuje ako kvapalina, v kompaktných nádobách; Používajú sa okamžite ako plyn, bez dodatočných transformácií, čo poskytuje spotrebiteľovi dodatočné pohodlie.

Skvapalnený palivový plyn vo fľašiach sa dodáva spotrebiteľom na špecializovaných vozidlách s povinným dodržiavaním pravidiel pre manipuláciu s nebezpečným tovarom

Fľaše s rovnakým objemom skvapalneného propán-butánu pojmú takmer 2-krát viac ako stlačený metán. Z hľadiska uvoľňovania tepla je skvapalnený PBT tiež lepší ako stlačený metán pri rovnakom objemovom množstve.

Vďaka zníženiu spotreby kovu majú valce PBT menšiu hmotnosť. To všetko znižuje náklady na dopravu, znižuje počet dodávok a robí použitie propán-butánovej zmesi pre domáce a priemyselné účely ekonomicky realizovateľné.

PBT je žiadaný v osadách, ktoré nemajú prístup k hlavným plynovodom. Na varenie, ohrev vody a chladiacich kvapalín vo vykurovacích systémoch ho používajú súkromné ​​domácnosti, stravovacie a obchodné podniky, farmy a rekreačné strediská.

Valce na zmes propán-bután

PBT sa skladuje vo fľašiach pri tlaku, ktorý je desaťkrát nižší ako tlak potrebný na skladovanie stlačených plynov. Vďaka tomu sa zjednodušuje technológia výroby a znižuje sa kovová spotreba valcov. Podliehajú však aj prísnym požiadavkám.

Pre zmes propán-bután sú určené oceľové zvárané fľaše s objemom 5, 12, 27, 50 litrov, určené pre vnútorný tlak do 1,6 MPa.

Je možné ich obsahovať aj vo fľašiach vyrobených z kompozitného materiálu určených pre 2,0 MPa. Konštrukciu, tvar a rozmery každej časti valca určujú štátne technické normy.

Alternatívou k tradičným oceľovým valcom sú novšie valce vyrobené z kompozitných materiálov so životnosťou 20 rokov a skúšobnou dobou 5 rokov.

Podľa GOST 15860-84, valcový prvok valca (plášť), jeho dno a nosné krúžky sú vyrobené z vysokopevnostných ocelí. Povrch musí byť bez trhlín, dutín a iných defektov, ktoré znižujú hrúbku steny.

Dno je vyrobené lisovaním za tepla alebo za studena. Prvky sú navzájom spojené zváraním.V hrdle valca sú inštalované blokovacie zariadenia. Na úplné utesnenie spojenia sa používa olovené olovo alebo červené olovo.

Bezpečnostné uzávery môžu byť oceľové alebo liatinové so závitovým alebo bezzávitovým pripojením. Hlavnou požiadavkou pre nich je schopnosť poskytnúť spoľahlivú ochranu uzamykacieho zariadenia.

Zostavený valec by mal mať:

• odolný;
• zapečatené;
• bez deformácie.

Vonkajšia strana nádoby je natretá červeným smaltom, ktorý je odolný voči poveternostným vplyvom. Názov obsahu „Propán“ je napísaný bielym smaltom v strede valcovej časti tela. Nedodržanie stanovenej normy v nápise a farbení je dôvodom na odmietnutie valca.

Každá fľaša na golieri alebo krku musí mať štítok s označením výrobcu, dátum výroby a testovania, technické vlastnosti

Autor: GOST R 55559-2013 Kompozitný valec pozostáva z vnútorného tesniaceho plášťa (vložky), na ktorý je navinutý kompozitný materiál. Povolené sú aj iné technické riešenia. Farba kompozitného valca je tiež červená.

Fľaša je vybavená uzatváracími a poistnými ventilmi vrátane poistky proti zvýšeniu tlaku a teploty, čo zvyšuje jej bezpečnosť.

Pri použití kompozitných fliaš je potrebné vziať do úvahy princíp fungovania bezpečnostných zariadení. Pri pretečení valca alebo expanzii plynu v dôsledku zvýšenej teploty sa jeho prebytok vypúšťa von. To môže viesť k zvýšeniu koncentrácie plynu v miestnosti, kde je fľaša umiestnená.

Detektor úniku so zvukovou signalizáciou, ktorý je namontovaný na stene v kuchyni alebo inej splyňovanej miestnosti, pomôže zabrániť nadmernej koncentrácii plynu.

Pred odoslaním tlakových fliaš na predaj výrobcovia vykonajú akceptačné testy. V budúcnosti musia oceľové aj kompozitné fľaše podstúpiť technickú kontrolu každých 5 rokov.

Každý valec je dodávaný s pasom, ktorý uvádza jeho technické vlastnosti a načasovanie technickej skúšky.

Vlastnosti PBT a bezpečnostné opatrenia

Fyzikálne a chemické vlastnosti plynov určujú nielen požiadavky na konštrukciu tlakových fliaš, ale aj bezpečnostné opatrenia pri ich tankovaní, preprave a prevádzke.

Zvýšenie vonkajšej teploty vedie k expanzii kvapalnej frakcie propán-butánu, preto je dovolené plniť fľaše maximálne na 85 % ich objemu. napr. 50 litrový valec, teoreticky obsahujúca 26,9 kg skvapalneného propán-butánu, po natankovaní reálne obsahuje cca 21 kg. Voľný priestor je vyplnený parnou fázou.

Dolné limity výbušnosti propánu a butánu sú 2,3 % a 1,9 % objemu miestnosti, čo robí ich zmesi plynu so vzduchom mimoriadne výbušné. Spotrebitelia a personál čerpacích staníc plynu musia zabrániť vzniku výbušných koncentrácií a zdrojov vznietenia PBT.

Naplnenie fľaše LPG na viac ako 85 % je spojené s výbuchom a požiarom, riziko je obzvlášť vysoké v období jeseň-zima

Propán-butánové zmesi sú ťažšie ako vzduch a už pri malých únikoch sa môžu hromadiť v pivniciach a pivniciach v nebezpečných koncentráciách. Preto platí zákaz inštalovať plynové zariadenia v takýchto priestoroch.

Nastrúhajte mydlo na bielizeň, pridajte vodu, napeňte kefou a naneste mydlový roztok na problémovú oblasť - výskyt bublín naznačuje únik plynu.

Propán-bután, podobne ako oxid uhličitý, pri poklese koncentrácie kyslíka vo vzduchu na 19 % nemá na človeka a zvieratá jedovatý, ale dusivý účinok. To môže viesť k zhoršeniu ľudského zdravia a smrti. PBT je bez zápachu, preto sa do kompozície pridávajú odoranty, ktoré pomáhajú odhaliť jeho prítomnosť vo vzduchu.

Nesúlad bezpečnostné opatrenia vedie k núdzovým situáciám v dôsledku úniku plynu a vznietenia. Je tiež možné uvoľnenie a výbuch plynu so zničením valca.

Pravidlá pre plnenie plynových fliaš pre domácnosť

Tankovanie sa vykonáva na špeciálne vybavených staniciach s povinným automatickým vážením a odpojením plynu výdajným stojanom. To vám umožňuje kontrolovať stupeň plnosti s vysokou presnosťou.

Fľaše nie je dovolené dopĺňať v nasledujúcich prípadoch:

• chybný ventil alebo ventil;
• nie je žiadny zvyškový tlak;
• doba kontroly uplynula;
• na povrchu sú chyby;
• označenie a sfarbenie nie je v súlade s GOST.

Na čerpacích staniciach automobilových plynov, ktoré nemajú samostatný preukaz a príslušné vybavenie, doplňovanie fliaš pre domácnosť zákonom zakázané.

Zariadenie čerpacej stanice je určené len pre automobilové fľaše vybavené uzatváracími ventilmi (viacventilmi), ktoré neumožňujú plnenie nad normu.

Dopĺňanie plynových fliaš pre domácnosť si vyžaduje špeciálne vybavenie, ktoré sa líši od vybavenia bežnej čerpacej stanice plynu.

Malo by sa pamätať na to: ak pri teplotách pod nulou naplníte propán-butánovú fľašu na viac ako 85% a potom ju vezmete do teplej miestnosti, je možný výbuch.

Pri pohybe sú valce chránené pred pádmi a nárazmi a nie sú prevrátené vrchnákom nadol.Nakladanie a vykladanie z vozidla sa vykonáva pri vypnutom motore.

Bezpečnosť vykurovania a dodávky teplej vody pomocou fľaškového plynu

Pri absencii prístupu k centralizovanému zásobovaniu plynom môže byť skvapalnený plyn použitý ako palivo pre autonómne vykurovacie systémy a zariadenia na ohrev vody. Je to lacnejšie ako elektrina. Na rozdiel od palivového dreva, uhlia či nafty neznečisťuje vzduch tuhými splodinami horenia, to znamená, že je šetrnejší k životnému prostrediu.

Namiesto fliaš v súkromných domácnostiach môžete použiť plynové nádrže s objemom až 20 000 litrov, ak nie sú problémy s ich doplňovaním

Pri organizácii vykurovacieho systému a systému zásobovania teplou vodou pomocou LPG je potrebné vziať do úvahy požiadavky SNiP 42-01-2002.

Okrem fliaš (50 l) sa používa nasledujúce vybavenie:

• plynový kotol;
• prevodovky;
• uzatváracie ventily;
• komponenty plynovodov;
• radiátory.

Kotol môže byť jedno- alebo dvojokruhový, ale musí mať horák na skvapalnený plyn. Ak je plyn vo fľašiach dočasným riešením a dom sa plánuje napojiť na centralizované zásobovanie plynom, je racionálne kúpiť kotol na hlavný plyn a dodatočné vybavenie na LPG. Dvojokruhový kotol zabezpečí teplú úžitkovú vodu aj vykurovanie.

Je možné inštalovať vysoko účinný kondenzačný kotol vybavený dvoma výmenníkmi tepla na ohrev chladiacej kvapaliny a prívod teplej vody. V takomto kotli sa vodná para vznikajúca pri spaľovaní plynu premieňa na kvapalinu, čo umožňuje získať dodatočnú tepelnú energiu.

Výkon kotla sa volí na základe plochy vykurovanej miestnosti a uprednostňujú sa modely s vyššou účinnosťou.

K plynovým kotlom je pripojených niekoľko plynových fliaš, čo zvyšuje celkový objem plynu a predlžuje interval medzi doplňovaniami

Súčasne sa používa niekoľko najpriestrannejších 50-litrových valcov spojených do jednej batérie. Fľaše sú umiestnené v kovových, vetraných skriniach na ulici na severnej strane domu, aby nedochádzalo k vykurovaniu slnečným žiarením. Ďalšou možnosťou je samostatný nebytový priestor.

Aby pri veľkých mrazoch neklesol tlak v systéme, je potrebné skrine zatepliť nehorľavými materiálmi a v miestnosti zabezpečiť minimálne vykurovanie.

Je dôležité zabezpečiť, aby vzdialenosť od kotla bola najmenej 2 metre a aby bol voľný prístup k zariadeniu na kontrolu. V blízkosti plynových zariadení by nemali byť žiadne odtokové otvory, pivnice, pivnice alebo priekopy. Plynofikácia pivníc a pivníc je zakázaná.

Fľaše sú pripojené k plynovodu cez reduktor plynu, ktorý umožňuje regulovať tlak plynu pri jeho výbere. Môže byť samostatný pre každý valec alebo spoločný pre všetky.

Farba reduktora musí zodpovedať farbe valca, to znamená byť červená (pre propán-bután). Nesmie sa upchať, inak sa môže zvýšiť tlak a zariadenie môže zlyhať. Raz týždenne sa kontroluje gravitačné prúdenie prevodovky a funkčnosť poistného ventilu.

Pri kombinovaní valcov do jednej batérie je racionálne použiť rampu stabilizácie tlaku, ktorá sa skladá z pripojovacieho modulu, reduktora, filtra, ventilu, stabilizátora

Na vytvorenie plynovodu sa používajú oceľové rúry so stenami s hrúbkou najmenej 2 mm. Časť potrubia, ktorá prechádza stenou, je umiestnená v ochrannom puzdre.Na pripojenie k plynovodu vykurovacieho kotla je možné použiť flexibilné pripojenie. Reduktor sa pripája k plynovodu pomocou duritovej hadice (gumo-textilná manžeta).

Podrobne je napísané, ktorá zmes plynov je najlepšie použiť na skladovanie v plynovej nádrži v ďalšom článku, s ktorým vám odporúčame sa oboznámiť.

LPG na ohrev vody

Prietokové stĺpce a akumulačné plynové ohrievače vody (kotly), podobne ako vykurovacie kotly, môžu pracovať na propán-bután. Premena z hlavného plynu na skvapalnený plyn sa tiež vykonáva výmenou trysiek horáka. V predaji sú modely, ktoré výrobca dodáva so sadami na LPG. Pripojenie k plynovým fľašiam sa vykonáva cez reduktor.

Stĺp je inštalovaný v nebytovom priestore s ventilačným a odsávacím digestorom. Minimálna vzdialenosť plynového ohrievača vody od okolitých predmetov je stanovená predpismi a musí byť dodržaná z bezpečnostných dôvodov. Inštalácia v kúpeľni je zakázaná.

Vybavenie dávkovačov vody a bojlerov automatickými ovládacími a nastavovacími zariadeniami zvyšuje ich účinnosť a bezpečnosť. Moderné modely majú ochranné systémy proti prehriatiu a zapnutiu bez vody a kontrolu prítomnosti plameňa. LED displej zobrazuje dôležité informácie, ako je teplota vody vstupujúcej do kohútikov.

Závery a užitočné video na túto tému

Kontrola bezpečnosti, životnosti a odmietnutia plynovej fľaše:

Dôvody poklesu tlaku plynu v systéme pri -42 °C a spôsoby boja proti zamrznutiu plynových fliaš:

Po stlačení je uhľovodíkový plyn vo valci pod zvýšeným tlakom a je schopný rýchlej expanzie, keď teplota stúpa.

Dodržiavanie bezpečnostných pravidiel a používanie plynových fliaš, ktoré spĺňajú stanovené normy, pomáha predchádzať núdzovým situáciám a efektívne využívať modré palivo na varenie, vykurovanie priestorov a zásobovanie teplou vodou v súkromných domoch.

Povedzte nám o tom, ako používate plyn vo fľašiach vo svojej chate alebo vidieckom dome. Zanechajte komentáre, pýtajte sa, uverejňujte fotografie v blokovom formulári nižšie. Zdieľajte cenné informácie k téme článku, ktoré sa oplatí zdieľať s návštevníkmi stránky.