De ce explodează buteliile de gaz: principalele motive și măsuri preventive

De acord, vestea că undeva a explodat o butelie de gaz, pe care, din păcate, o auzim uneori la televizor sau de la prieteni, ne face să ne gândim la propria noastră siguranță. Și nu este loc de mulțumire că acest lucru nu ni se va întâmpla în această situație.

Consecințele pe care le duc o astfel de explozie și incendiul provocat de aceasta pot fi cele mai tragice, și nu numai pentru proprietate, ci și pentru sănătatea și viața oamenilor din apropiere. Vă vom ajuta să înțelegeți de ce buteliile de gaz pot exploda și cum, fără a sacrifica confortul utilizării lor, vă puteți proteja de mari necazuri.

Pentru a face acest lucru, am efectuat un studiu al caracteristicilor tipurilor existente de nave cu gaz de uz casnic, am analizat motivele pentru care au avut loc explozii într-o serie de cazuri reale și am studiat opiniile competente ale utilizatorilor experimentați în acest sens. Articolul propus poate fi prezentat ca o compilație de seturi de reguli, prezentate într-o formă înțeleasă, care permit, în practică, utilizarea corectă și sigură a gazului în butelii.

Informații de bază despre buteliile de gaz

Indispensabilitatea buteliilor de gaz în viața de zi cu zi poate fi confirmată cu încredere de o parte semnificativă a populației ruse.

Pentru mulți oameni, utilizarea buteliilor de gaz lichefiat nu este doar o oportunitate de a avea facilități suplimentare în țară, ci singura opțiune disponibilă pentru gazificarea clădirii lor rezidențiale.

La nivel de stat, Rostechnadzor a identificat probleme generale cu utilizarea vaselor de gaz de care trebuie să fii conștient, deoarece acestea sunt legate de utilizarea lor în siguranță:

• flotă învechită - aproximativ 90% din toți butelii nu sunt protejați de supraumplere în timpul realimentării;
• lipsa unei reglementări guvernamentale clare în domeniul circulației buteliilor pe piață, care să includă prezența reumplerilor ilegale;
• necesitatea îmbunătățirii și aducerii parametrilor tehnici la standardele internaționale.

Nerespectarea acestor cerințe și recomandări ale Comisiei Europene impune dificultăți în asigurarea siguranței produselor din butelii de gaz utilizate în Rusia și importate.

Pe lângă cunoașterea problemelor generale, pentru a facilita imaginarea cauzelor care duc la o explozie și a condițiilor care pot contribui la aceasta, va fi util să cunoaștem ce cilindri există, să înțelegem dispozitivul și să înțelegem câteva dintre nuanțele fizica exploziei și arderii amestecului folosit în ele.

Tipuri de vase de gaz

În funcție de aplicație, de umplutura utilizată și de metodele de conectare, vase de gaze poate diferi atât structural, cât și în materialul din care este realizat corpul.

Pentru nevoile casnice, de regulă, se folosesc vase de gaz metalice (oțel) sau baloane din materiale compozite. Fiecare dintre ele are avantajele și dezavantajele sale

Cele mai populare sunt cilindrii metalici, atât vasele noi, cât și cele vechi. Principalul motiv al cererii crescute pentru tancuri de acest tip este prețul relativ scăzut al acestora și numărul mare de oferte de pe piață, inclusiv datorită tancurilor fabricate în perioada sovietică.

Dar cilindrii de oțel sunt cei care sunt supuși celui mai mare risc de explozie și, urmând principiile de siguranță, necesită respectarea unui număr de condiții în timpul depozitării și funcționării lor. Prin urmare, ne vom opri asupra lor mai detaliat.

Cum este construit balonul?

Designul vasului de gaz seamănă cu o brichetă obișnuită, al cărei recipient este, de asemenea, umplut cu o substanță în două stări de agregare. O parte a rezervorului este ocupată de gaz în fază lichidă, spațiul liber rămas este umplut cu aceeași substanță, dar sub formă gazoasă (de lucru). Prin dispozitivul de închidere, gazul intră în echipamentul corespunzător pentru aprindere și utilizare în scopul său.

Pachetul standard al unei butelii de gaz include:

1. Vasul de gaz în sine, sau învelișul, are formă cilindrică și are o grosime minimă a peretelui de 2 mm.
2. Supapă cu balon cu element de blocare și roată de mână.
3. Un suport inel (pantof) care asigură o poziție verticală stabilă a recipientului de gaz.
4. O carcasă care protejează supapa de deteriorare și contaminare în timpul transportului, depozitării și funcționării.

Capacul este atașat la o parte filetată specială - inelul gâtului cilindrului.

Un dispozitiv util din punct de vedere tehnic și de siguranță care poate fi echipat cu butelii de gaz este un reductor de propan complet cu un manometru.

Utilizarea acestuia vă permite să reduceți, să stabilizați și să mențineți presiunea amestecului în valorile stabilite pentru un anumit consumator de gaz.Acest adaptor poate fi instalat cu ușurință pe orice tip de cilindru.

Amestec de gaze pentru butelii de uz casnic

Umplutura pentru butelii este gaz de hidrocarbură - un amestec de propan și butan, care este pompat în vas sub presiune de până la 15 MPa.

Raportul dintre aceste hidrocarburi determină caracterul sezonier al utilizării amestecului sau a unei anumite regiuni. Cert este că, cu proprietăți de bază relativ identice, propanul și butanul au o diferență semnificativă la temperaturile de evaporare: butan - 0,5 °C, propan - 43 °C (cu semnul minus).

Din cauza imposibilității producerii de mărci individuale de gaz îmbuteliat pentru fiecare regiune, GOST prevede un amestec unificat de propan-butan cu un anumit procent din aceste gaze.

Cunoașterea principiului de amestecare a hidrocarburilor utilizate în rezervoarele de gaz este esențială nu numai în capacitatea de a reduce costul combustibilului (butanul este mai ieftin decât propanul), ci și în reducerea, datorită evaporării mai puțin intense a butanului, a riscului formarea presiunii cu o creștere semnificativă a temperaturii ambiante. O creștere bruscă a presiunii în rezervor poate provoca depresurizarea acestuia și, în consecință, o explozie sau un incendiu.

Condiții preliminare pentru o explozie

În ciuda cerințelor din ce în ce mai mari pentru manipularea în siguranță a buteliilor și a calității acestora, în fiecare an în Rusia, peste 200 de oameni devin victime fatale ale exploziilor de gaz din butelii și mulți alții sunt răniți.

După ce am rezumat informațiile de la producătorii de recipiente de gaz, prezentăm intervalele de presiune la care este posibilă distrugerea baloanelor:

Pe măsură ce rezistența pereților balonului scade, valoarea presiunii critice care duce la depresurizarea acesteia scade la 5,3 MPa.

Explozie de gaz sau ardere

Trebuie să înțelegeți că o explozie și o aprindere a cilindrului nu sunt exact același lucru. De exemplu, răspunsul la întrebarea dacă o butelie de gaz de uz casnic care a primit un șrapnel sau o gaură de glonț poate exploda este imposibil de răspuns cu un „da”.

Gazul care iese dintr-un vas sub presiune deteriorat va arde pur și simplu. O explozie necesită un spațiu închis. Acesta este, de regulă, cilindrul în sine, în anumite condiții, sau o cameră puternic gazată.

Un amestec de propan-butan și oxigen din aerul din exteriorul cilindrului sau tras în interior explodează după ce presiunea din interiorul balonului este egală cu presiunea atmosferică.

Ce face ca buteliile de gaz să explodeze sau să ardă?

Cilindru într-o zonă de incendiu

Pericolul de explozie al unui recipient prins într-o zonă de ardere cu un amestec de gaze sub presiune este foarte mare. Potrivit GOST, temperatura maximă sigură pentru un cilindru de hidrocarburi este de 45 °C. Este clar că în sursa incendiului depășește semnificativ limita admisă.

Fizica procesului este după cum urmează. La temperaturi ridicate de încălzire, amestecul din vas fierbe și, în consecință, presiunea din acesta crește. În plus, încălzirea neuniformă a suprafeței carcasei îi slăbește rezistența inițială și duce la distrugerea pereților.

De obicei, din cauza deformării plastice reziduale ridicate a unui vas cu gaz și a încălzirii acestuia, apare umflarea locală a peretelui (bombă) pe o parte. Ruptura are loc cel mai adesea de-a lungul cusăturii de sudură

Evaporându-se și aprinzându-se rapid, hidrocarbura ejectată din cilindru în stare lichidă și vapori are un efect termic suplimentar în zona de foc asupra tot ceea ce o înconjoară.

După ce ați înțeles de ce buteliile de gaz explodează în timpul unui incendiu în case, ar trebui să știți și cum se pot comporta atunci când sunt încălzite.

Pot exista două opțiuni pentru ruperea balonului:

1. Conform mecanicii „hidraulice”.
2. Răsucirea severă și formarea unei fisuri mari pe fund și coajă.

În primul caz, faza lichidă cu o creștere a temperaturii la 60 ° C va umple volumul vasului la norma de 85% la o presiune de 1,5 - 2,5 MPa. Distrugerea cochiliei va avea loc cu o creștere suplimentară a temperaturii în cameră la 70 – 75 °C.

A doua opțiune apare atunci când nu există fază lichidă în vas, dacă, de exemplu, evaporarea amestecului lichefiat a avut loc datorită depresurizării dispozitivului de închidere la temperaturi ridicate în condiții de incendiu.

În orice scenariu, fragmentele unui cilindru rupt pot zbura cu viteză mare în direcții diferite, creând o amenințare de rănire a oamenilor și daune materiale.

Umplerea excesivă a cilindrului de gaz

Adesea, la umplerea recipientelor cu gaz lichefiat, acestea sunt supraumplute. Acest lucru se întâmplă din neglijență sau în mod deliberat, dorința de a economisi rata de utilizare a rezervorului.

Trebuie înțeles că depășirea presiunii permise a gazului lichefiat în balon la umplere poate provoca o încălcare a rezistenței sale.

Ar trebui să rămână o parte din volumul liber în recipient - o pernă pentru faza de vapori a hidrocarburilor. Volumul sigur al unei astfel de perne este de cel puțin 15% din volumul total al rezervorului.În absența acestuia, presiunea din balon crește cu 0,7 MPa cu o creștere a temperaturii amestecului cu fiecare grad, ceea ce este inacceptabil conform standardelor de siguranță și poate duce la suprasolicitarea carcasei și ruperea acestuia.

Cantitatea de gaz pompată în vas este strict reglementată în termeni de presiune și masă și nu trebuie să depășească 0,425 kg per 1 litru de volum al containerului.

Chiar și la temperatura de +45 °C prescrisă de GOST, un balon supraumplut prezintă un mare pericol de posibilitate de ruptură longitudinală de-a lungul sudurii.

Vă recomandăm să citiți și celălalt articol al nostru, unde am vorbit în detaliu despre reguli reumplerea buteliilor de gaz.

Încălzirea sau răcirea pereților vasului

Amestecul propan-butan, având un coeficient de dilatare mare, crește foarte mult în volum chiar și cu o ușoară creștere a temperaturii sale.

Creșterea presiunii în cilindru la o valoare critică este posibilă atunci când vasul este încălzit mult timp la soare, sub razele directe.

Pericolul creșterii presiunii amestecului pe pereții balonului există și într-un cilindru instalat lângă o sursă de căldură.

Pe lângă încălzire, o serie de pericole sunt, de asemenea, pline de efectele negative ale temperaturilor negative. Prima este o creștere a fragilității metalului. Și în al doilea rând, trebuie să vă amintiți pentru totdeauna că în niciun caz nu trebuie să aduceți un vas care a fost expus la frig de mult timp într-o cameră caldă. O creștere bruscă a temperaturii amestecului de hidrocarburi este nesigură.

Impacturi și căderi de cilindri

Deteriorarea și aprinderea unui container cu gaz pot fi cauzate de impacturi mecanice bruște asupra pereților acestuia, mai ales când rezervorul se află în condiții de temperaturi scăzute sau, dimpotrivă, extrem de ridicate.

Când se folosește un cilindru în condiții anormal de reci, proprietățile mecanice ale metalului se modifică - rezistența la impact a oțelului scade.

Din acest motiv, o lovitură puternică a cilindrului sau căderea sa puternică poate deteriora etanșarea vasului și poate contribui la eliberarea de gaz, care, atunci când este amestecat cu oxigen și în contact cu o scânteie, va duce la detonarea gazului. amestec de aer

În al doilea caz, creșterea temperaturii și încălzirea gazului conținut în balon, așa cum s-a spus, crește brusc presiunea acestuia, care, cu efecte suplimentare de șoc asupra vasului, îl poate rupe.

Impurități străine în gaz

Pericolul de explozie pândește atunci când apa și hidrogenul sulfurat intră într-un vas cu gaz lichid. Conținutul lor ridicat în rezervor contribuie la apariția delaminațiilor și umflăturilor pe suprafața interioară metalică a carcasei.

Astfel de defecte vasculare apar atunci când există 0,3% sau mai mult hidrogen sulfurat în propan și pot fi observate după numai doi ani de utilizare a cilindrului.

Defect de sudare

Mai puțin frecvente, dar întâlnite, sunt problemele asociate cu depresurizarea vaselor de gaz în zona afectată de căldură.

Dacă o sudură este defectă, poate apărea o slăbire a secțiunii sale de lucru, concentrarea tensiunilor și, ca urmare, deschiderea cusăturii longitudinale sau circumferențiale

Integritatea generală a carcasei poate fi păstrată atunci când o sudură defectuoasă se rupe.

Scenarii pentru consecințele unei explozii de cilindru

Motivele de mai sus pentru explozia sau incendiul vaselor de gaze pot provoca, în diferite moduri, următoarele scenarii periculoase.

Ruperea cilindrului și emisia de flăcări

Explozia unui cilindru și aprinderea propan-butanului sunt periculoase din cauza următorilor factori:

• o coloană de flacără puternică, crescând rapid zona focului;
• temperatura ridicată a focului la sursa exploziei;
• toxicitatea produselor de ardere.

Daunele pot apărea și prin sufocare, din cauza scăderii semnificative a oxigenului cu o concentrație puternică de gaze nocive.

Studiile efectuate au arătat că etanșarea unui vas de gaz de 50 de litri cu gaz lichefiat într-un incendiu se sparge în mai puțin de 5 minute. Ca urmare, un fulger cu eliberarea unei „mingi de foc” care atinge un diametru de 10 m

De obicei, un vas se rupe de-a lungul lateralului său.

Efecte dăunătoare secundare ale exploziei

Consecințele secundare, dar nu mai puțin grave, dăunătoare ale unei explozii a cilindrului sunt:

• separarea supapelor;
• impactul unei unde de compresie sau de șoc;
• deteriorarea de la fragmente de elemente de coajă.

Fragmentele din cilindru și elementele sale detașate pot zbura foarte departe, provocând daune pe o rază de până la 250 m și se ridică la o înălțime de treizeci de metri.

Pericol de scurgere de gaz

Pericolul ca propanul să se scurgă dintr-un recipient deteriorat este că o concentrație explozivă a unui amestec de hidrocarburi și oxigen este creată în cameră foarte rapid și în volume mari - mult mai rapid decât în ​​cazul scurgerilor de substanțe lichide inflamabile.

O scurgere puternică a amestecului dintr-un balon sau o supapă de închidere defectă poate fi detectată prin miros sau auz - sunetul este similar cu ceea ce auzim atunci când un balon este dezumflat rapid.

Dacă bănuiți o scurgere de gaz sau pentru a controla absența acesteia, va fi suficient să aplicați o soluție de săpun pe cilindru cu un burete și să determinați locația depresurizării de către bulele care se formează.

Dacă există o scurgere de gaz, atunci este necesar să acoperiți zona de scurgere cu o cârpă umedă, să scoateți cu atenție vasul afară și să sunați lucrătorii cu gaz.

Din 2016, reglementările tehnice au prevăzut instalarea obligatorie a alarmelor de gaz în casele noi. Pentru locuințele construite anterior, acest standard este de natură consultativă, dar beneficiile acestui dispozitiv, în special în casele care folosesc gaz îmbuteliat, sunt neîndoielnice.

Faptul este că densitatea amestecului de hidrocarburi este mai mare decât densitatea aerului. Dacă etanșarea balonului, a echipamentului de închidere sau a furtunului de conectare este ruptă, gazul începe să se acumuleze în partea de jos și este posibil ca mirosul acestuia să nu fie detectabil imediat. Acesta este motivul pentru care un amestec de propan eliberat în aer dintr-o butelie de gaz deteriorată explodează adesea în case de la orice scânteie fără a fi observat.

Elementele de bază ale manipulării sigure a cilindrului

Înainte de a monta cilindrul şi conectarea la aparatele cu gaz primul lucru de făcut este să vă asigurați că nu există deteriorari, rugină pe corp și că supapa este în stare bună de funcționare.

Se vor folosi doar butelii certificate furnizate de organizații specializate, având pașaport pe hârtie pentru toate ciclurile de funcționare și marcaje corespunzătoare aplicate prin ștanțare la impact.

Principalele cerințe tehnice care trebuie respectate la operarea cilindrilor includ:

1. Toate buteliile, cu excepția uneia (de cinci litri pentru conectarea la o sobă cu gaz) trebuie instalate în anexe în afara clădirilor și la o distanță de cel puțin 5 m de intrarea în acestea.
2. Evitați depozitarea buteliilor în camere de zi, subsoluri și poduri.
3. Nu așezați buteliile la mai puțin de 1 m de dispozitivele de încălzire și la 5 m de focul deschis.

Măsurile de siguranță evidente, dar adesea uitate atunci când se utilizează vase cu gaz, includ și trebuie respectate cu strictețe:

1. Nu aduceți un chibrit aprins sau o brichetă în cilindru pentru a verifica dacă există scurgeri de gaz.
2. Excludeți strict utilizarea flăcărilor deschise pentru a încălzi cutia de viteze sau supapa. În aceste scopuri, se poate folosi numai apă caldă.
3. Dacă se detectează gaz în cameră, nu porniți niciun aparat electric, inclusiv luminile, și nu le opriți. Temperatura unei scântei într-o priză sau întrerupător poate ajunge până la o mie de grade.
4. Nu încercați să reparați singur supapele de închidere și alte elemente structurale ale cilindrului.

În plus, trebuie să respectați cu strictețe intervalul de timp pentru utilizarea cilindrilor prescris de producător. Navele fabricate înainte de decembrie 2014 pot fi folosite timp de 40 de ani.

În absența informațiilor despre perioada permisă de utilizare a buteliilor de gaz produse după această dată și fără documentația însoțitoare, Rostechnadzor recomandă să luați 20 de ani ca termen de valabilitate a buteliei.

Este strict interzisă transportul buteliilor de gaz folosind supapa ca dispozitiv de reținere. Acest lucru poate cauza depresurizarea sau ruperea dispozitivului de blocare.

O alternativă sigură la buteliile de gaz din oțel sunt vasele mai moderne din compozit polimer - eurocilindri. Baloanele lor sunt protejate de o carcasă din plastic și nu acumulează electricitate statică. Siguranța la explozie a cilindrilor din compozit este asigurată prin dotarea acestora cu dispozitive de siguranță de nouă generație - o legătură fuzibilă și o supapă de reținere pentru eliberarea presiunii înalte.

Concluzii și video util pe această temă

Motivele exploziilor de butelii de gaz folosind exemple de fapte reale și ce se poate și nu se poate face atunci când le folosesc:

Cum să utilizați corect buteliile de gaz acasă și ce cerințe trebuie să îndeplinească:

Cu toți factorii de risc existenți care însoțesc funcționarea echipamentelor cu gaz, nu există niciun motiv să cedeți fricii și să refuzați confortul de a le folosi în viața de zi cu zi.

Cunoașterea teoretică a cauzelor și condițiilor care însoțesc explozia buteliilor de gaz de uz casnic este menită să ajute la depășirea acestei frici. Și respectarea setului dat de standarde pentru utilizarea lor în siguranță va servi drept asigurare de încredere împotriva consecințelor grave ale unei explozii de gaz și ale unui incendiu.

Dacă aveți informații valoroase care pot completa materialul nostru, vă rugăm să le împărtășiți cu alți vizitatori ai site-ului - lăsați-vă comentariile în blocul de mai jos. Acolo puteți pune întrebări despre subiectul articolului.