Miks hoitakse vedel- ja surugaase balloonides? Mahutite liigid + kasutusreeglid

Nõustuge, sinine kütus on kasutamisel väga mugav ja maksab vähe. Selle populaarsust tugevdavad keskkonnaohutus ja peaaegu igal pool kättesaadavus. Kuid kas olete kunagi tõsiselt mõelnud, miks surugaase hoitakse spetsiaalsetes balloonides ja kuidas see mõjutab Teie ohutust?

Meie esitatud artiklist leiate üksikasjalikud, tehniliselt põhjendatud vastused neile küsimustele. Me räägime, mille poolest erineb vedeldatud gaas surugaasist. Tutvustame gaasimahutite tehnilisi omadusi, nende täitmise ja transportimise reegleid.

Miks gaase kokku surutakse ja kuidas see balloone mõjutab?

Gaasilises olekus ainetel ei ole kindlat kuju erinevalt tahketest kehadest. Neid saab hoiustada ja transportida ainult hermeetilistes anumates.

Kuid madala tiheduse tõttu hõivab isegi massi poolest väike kogus gaasi suure ruumala. Näiteks selleks, et transportida vaid 26,9 kg propaani selle tavalises gaasilises olekus, oleks vaja tohutut mahutit mahuga umbes 14000 liitrit.

Propaan ja butaan on kõige nõutumad gaasid kommunaal- ja olmesfääris. Neid saadakse nafta töötlemise käigus või eraldatakse naftast selle kaevandamise ajal, näiteks fracking'u tehnoloogia abil.

Probleem lahendatakse gaasi kokkusurumise teel välisrõhu rakendamise abil. Selle tulemusel tihedus suureneb ja ruumala väheneb. Pärast kokkusurumist mahuvad samad 26,9 kg propaani anumasse mahuga 50 liitrit.

Kokkusurumisel lähevad sellised gaasid nagu propaan, butaan, ammoniaak, kloor, süsinikdioksiid üle vedelasse agregaatolekusse, seepärast nimetatakse neid vedeldatud gaasideks. Hapnik, argoon, metaan jäävad gaasilisse olekusse ja neid nimetatakse surugaasideks.

Siin tuleb täpsustada, et gaase saab muuta vedelikuks kokkusurumise teel, kuid rõhujõud peab seejuures olema suurem ja temperatuur oluliselt madalam kui õhu normaalne temperatuur.

Tavaline konteiner ei sobi kokkusurutud ja veeldatud gaaside jaoks. Püüdes paisuda, hävitab gaas selle kiiresti ja pääseb „vabadusse”, mis toob kaasa plahvatusi, tulekahjusid, mürgistusi ja rahalisi kahjusid. Seetõttu kasutatakse spetsiaalseid anumaid, mis on mõeldud sisemise ülerõhu jaoks ja mida tuntakse gaasiballoonidena.

Gaasiballoonide konstruktsiooniomadused

Nõuded gaasiballoonide konstruktsioonile, sealhulgas mõõtmetele ja seina paksusele, määravad riiklikud tehnilised standardid. Mida suurem on gaasi kokkusurumiseks kasutatav rõhk, seda tugevam peab mahuti olema.

Surumetaani (kasutatakse sisepõlemismootorite kütusena) anumate korpused on õmblusteta ning koosnevad metallist ja komposiitkestast. Need on projekteeritud rõhule kuni 245 kg/cm².

Hapnikku ja argooni kasutatakse keevitustöödel. Nende balloonid valmistatakse vastavalt standardile GOST 949-73. Materjaliks on süsinik- või legeerteras. Mahuga 20–50 liitrit suudavad legeerterasest anumad seinapaksusega 6 mm taluda sisemist rõhku kuni 19,6 MPa.

Vastuvõetud standardi kohaselt värvitakse need väljast sinise emailiga ja korpusel on must kiri „hapnik”. Argooni anumad on hallid rohelise kirjaga „puhas argoon”.

Veeldatud süsivesinikgaasi terasest keevisballoonid valmistatakse vastavalt GOST-ile ja vastavad kehtestatud ohutusnõuetele

Propaani, butaani ja nende segusid hoitakse rõhul 1,6 MPa punastes terasest keevisballoonides. Kuna seda gaasi kasutatakse laialdaselt olme- ja tööstuslikel eesmärkidel, tasub üksikasjalikumalt käsitleda selle ladustamise ja transportimise iseärasusi ning ohutusreegleid balloonide täitmisel.

Vedeldatud propaan-butaani kasutamine

Tehniline propaan-butan (PBT), nagu seda liigitab GOST R 52087-2018, kuulub veeldatud süsivesinikgaaside (LPG) kategooriasse. Seda saadakse nafta töötlemisel. PBT vedelasse olekusse viimiseks piisab suhteliselt väikesest rõhu tõusust. Temperatuuri alandamine ei ole vajalik.

Tavalise õhutemperatuuri juures viib rõhu alanemine PBT aurustumiseni ja selle üleminekuni auru faasi. Balloonide täitmisel moodustub neis kahefaasiline süsteem, mis koosneb samaaegselt nii veeldatud gaasist kui ka selle aurust.

See omadus on eeliseks teiste küttegaaside ees: propaan-butaanisegu hoitakse ja transporditakse vedelikuna kompaktsetes mahutites; kasutatakse aga kohe gaasina ilma täiendavate ümberkujundamisteta, mis annab tarbijale täiendavat mugavust.

Veeldatud küttegaasi silindrites tarnitakse tarbijatele spetsialiseeritud autotranspordiga, järgides kohustuslikult ohtlike veoste käsitlemise eeskirju.

Identsete mahuga silindritesse mahub veeldatud propaan-butaani peaaegu 2 korda rohkem kui survestatud metaani. Soojuse eraldumise poolest ületab veeldatud PB samuti survestatud metaani võrdse mahukoguse korral.

Tänu väiksemale metallimahule on PB silindrid kergemad. See kõik muudab veo odavamaks, vähendab tarnete arvu ja muudab propaan-butaani segu kasutamise olme- ja tootmisotstarbel majanduslikult põhjendatuks.

PB on nõutud asulates, millel puudub juurdepääs magistraalgaasitorustikele. Seda kasutavad toiduvalmistamiseks, vee ja soojuskandjate soojendamiseks küttesüsteemides eramajapidamised, toitlustus- ja kaubandusettevõtted, põllumajandusettevõtted, puhkebaasid.

Balloonid propaan-butaani segu jaoks

PB on silindrites rõhu all, mis on kümneid kordi väiksem kui survestatud gaaside ladustamiseks vajalik. Tänu sellele lihtsustub tootmistehnoloogia, väheneb silindrite metallimaht. Siiski kehtivad neile ka ranged nõuded.

Propaan-butaani segu jaoks on ette nähtud terasest keevitatud silindrid mahuga 5, 12, 27, 50 liitrit, mis on ette nähtud siserõhule kuni 1,6 MPa.

Samuti on võimalik nende hoidmine komposiitmaterjalist silindrites, mis on ette nähtud 2,0 MPa jaoks. Iga silindri detaili konstruktsioon, kuju ja mõõtmed on määratud riiklike tehniliste standarditega.

Alternatiiviks traditsioonilistele terasballoonidele on saanud uuemad komposiitmaterjalidest balloonid, mille kasutusiga on 20 aastat ja katsetamise sagedus 5 aastat.

Vastavalt standardile GOST 15860-84 valmistatakse ballooni silindriline element (kere), selle põhi ja alusrõngad ülitugevatest terasmarkidest. Pind peab olema pragude, tühimike ja muude seina paksust vähendavate defektideta.

Põhi valmistatakse kuuma- või külmstantsimise teel. Elemendid ühendatakse omavahel keevitamise teel. Lõppseadmed paigaldatakse ballooni kaela. Ühenduse täielikuks tihendamiseks kasutatakse pliikollast või miniumi.

Kaitsekatted võivad olla terasest või malmist, keermestatud või keermestamata ühendusega. Peamine nõue neile on suutlikkus tagada lõppseadme usaldusväärne kaitse.

Silinder tervikuna peab olema:

• tugev;
• tihe;
• ilma deformatsioonideta.

Väljastpoolt värvitakse balloon punase emailiga, mis on vastupidav ilmastikumõjudele. Sisu nimetus «Propaan» kirjutatakse valge emailiga korpuse silindrilise osa keskele. Kiri ja värvus vastavalt kehtestatud standardile mittevastavus on põhjus ballooni tagasilükkamiseks.

Igal balloonil peab krae või kaela juures olema andmesilt, kus on märgitud tootja, valmistamis- ja katsetuskuupäev ning tehnilised andmed.

Standardile GOST R 55559-2013 kohaselt koosneb komposiitballoon sisemisest hermeetilisest kestast (leinerist), millele on keritud komposiitmaterjal. Lubatud on ka muud tehnilised lahendused. Komposiitballooni värv on samuti punane.

Balloon on varustatud sulg- ja kaitsearmatuuriga, sealhulgas ülerõhu ja ülemperatuuri eest kaitsvate seadmetega, mis suurendab selle ohutust.

Komposiitballoonide kasutamisel tuleb arvestada kaitsevahendite tööpõhimõtetega. Ballooni ületäitmisel või gaasi paisumisel temperatuuri tõusust tingituna juhitakse liigne gaas välja. See võib suurendada gaasi kontsentratsiooni ruumis, kus balloon asub.

Gaasi kontsentratsiooni ületamist aitab vältida helisignaaliga varustatud lekkeandur, mis kinnitatakse seinale köögis või muus gaasiga varustatud ruumis.

Enne balloonide müüki saatmist viivad tootjad läbi vastuvõtu- ja üleandmiskatsetused. Edaspidi peavad nii teras- kui ka komposiitballoonid iga 5 aasta järel läbima tehnilise ülevaatuse.

Iga balloon varustatakse passiga, kus on märgitud selle tehnilised andmed ja tehnilise ülevaatuse tähtajad.

PBT omadused ja ohutusmeetmed

Gaaside füüsikalised ja keemilised omadused määravad mitte ainult balloonide konstruktsiooni nõuded, vaid ka ohutusmeetmed nende täitmisel, transportimisel ja kasutamisel.

Välistemperatuuri tõus põhjustab propaan-butaani vedela fraktsiooni paisumist, mistõttu tohib balloone täita maksimaalselt 85% nende mahust. Näiteks 50-liitrine balloon, mis teoreetiliselt mahutab 26,9 kg vedelat propaan-butaani, sisaldab pärast täitmist tegelikult umbes 21 kg. Vaba ruum täidetakse aurufaasiga.

Propaani ja butaani alumised plahvatuspiirid on vastavalt 2,3% ja 1,9% ruumi mahust, mistõttu on nende gaasi-õhu segud äärmiselt plahvatusohtlikud. Tarbijad ja gaasitäitejaamade töötajad peavad välistama plahvatusohtlike kontsentratsioonide ja süüteallikate tekke PBT puhul.

Ballooni täitmine vedelgaasiga rohkem kui 85% ulatuses võib põhjustada plahvatuse ja tulekahju, eriti suur on oht sügis-talvisel perioodil.

Propaan-butaani segud on õhust raskemad ja võivad isegi väikeste lekete korral koguneda keldritesse ja soklikorrustele ohtlikus kontsentratsioonis. Seega on keelatud paigaldada gaasiseadmeid sellistesse ruumidesse.

Riivige majapidamisseep riivis, lisage vette, vahustage pintsliga ja kandke seebilahus probleemsele kohale – mullide tekkimine viitab gaasilekkele.

Propaan-butaan, nagu ka süsihappegaas, avaldab inimesele ja loomadele mitte mürgistavat, vaid lämmatavat toimet, kui hapniku kontsentratsioon õhus langeb 19%-ni. See võib põhjustada inimese tervise halvenemist ja surmaga lõppevat tulemust. PBT-l ei ole lõhna, seetõttu lisatakse koostisesse lõhnastusaineid, mis aitavad selle olemasolu õhus tuvastada.

Mittejärgimine ohutusmeetmete põhjustab gaasilekke ja selle süttimise tõttu hädaolukordi. Samuti on võimalik gaasi väljapaiskumine ja plahvatus koos ballooni purunemisega.

Koduste gaasiballoonide täitmiseeskirjad

Täitmine toimub spetsiaalselt varustatud jaamades, kus kasutatakse kohustuslikku automaatset kaalumist ja gaasi ära lõikamist doseerimisseadmega. See võimaldab kontrollida täitmisastet suure täpsusega.

Balloonid ei ole lubatud täitmisele järgmistel juhtudel:

• vigane ventiil või klapp;
• jääkrõhk puudub;
• ülevaatustähtaeg on ületatud;
• pinnal esineb defekte;
• märgistus ja värvus ei vasta GOST-ile.

Autogaasi tanklates, millel ei ole eraldi litsentsi ja vastavat varustust, on majapidamisballoonide täitmine seadusandlikul tasandil keelatud.

AGTS-i seadmed on ette nähtud ainult autoballoonide jaoks, mis on varustatud äralõikuritega (multiklappidega), mis ei luba täitmist üle normi.

Majapidamisgaasiballoonide täitmiseks on vaja spetsiaalseid seadmeid, mis erinevad tavalise AGTS-i varustusest.

Tuleb meeles pidada: kui miinuskraadide juures täita balloon propaan-butaaniga rohkem kui 85% ulatuses ja seejärel viia see sooja ruumi, on võimalik plahvatus.

Balloonide teisaldamisel kaitstakse neid kukkumiste ja löökide eest, neid ei pöörata korkidega allapoole. Auto peale- ja mahalaadimine toimub väljalülitatud mootoriga.

Kütte ja soojaveevarustuse ohutus balloonigaasil

Kui puudub juurdepääs tsentraliseeritud gaasivarustusele, võib kütusena autonoomsete küttesüsteemide ja veesoojendite jaoks kasutada vedelgaasi. See on odavam kui elekter. Erinevalt puudest, söest või diislikütusest ei saasta see õhku tahkete põlemisproduktidega, st on keskkonnasõbralikum.

Eramajades saab balloonide asemel kasutada gaasimahuteid mahuga kuni 20 000 liitrit, kui nende täitmisega probleeme ei teki.

Vedelgaasil töötava kütte- ja sooja veevarustussüsteemi korraldamisel tuleb arvestada SNiP 42-01-2002 nõuetega.

Peale balloonide (50 l) kasutatakse järgmisi seadmeid:

• gaasikatel;
• reduktorid;
• sulgurarmatuur;
• gaasitorustiku komponendid;
• radiaatorid.

Katlad võivad olla ühe- või kaheahelalised, kuid kindlasti vedelgaasi põletiga. Kui balloonigaas on ajutine lahendus ja maja plaanitakse ühendada tsentraliseeritud gaasivarustusega, on otstarbekas osta maagaasikatel ja lisavarustus vedelgaasi (LPG) jaoks. Kaheahelaline katel tagab samaaegselt nii sooja veevarustuse kui ka ruumide kütte.

Võimalik on paigaldada väga tõhus kondensatsioonikatel, mis on varustatud kahe soojusvahetiga soojuskandja ja sooja vee soojendamiseks. Sellises katlas muundub gaasi põlemisel tekkiv veeaur vedelikuks, mis võimaldab saada täiendavat soojusenergiat.

Katla võimsus valitakse köetava ruumi pindala alusel ning eelistatakse kõrgema kasuteguriga mudeleid.

Gaasikateldega ühendatakse mitu gaasiballooni, mis suurendab gaasi kogumahtu ja pikendab tankimiste vahelist intervalli.

Korraga kasutatakse mitut kõige suuremat 50-liitrist ballooni, mis on ühendatud ühtseks patareiks. Balloonid paigutatakse metallist, ventileeritavasse kappi õue, maja põhjaküljele, et vältida päikesekiirgusest tingitud kuumenemist. Teine võimalus – eraldiseisev mitteeluruum.

Et tugevate külmade korral rõhk süsteemis ei langeks, tuleb kapid isoleerida mittesüttivate materjalidega ja ruumis tagada minimaalne küte.

Oluline on jälgida, et kaugus katlast oleks vähemalt 2 meetrit ja et seadmetele oleks vaba juurdepääs kontrollimiseks. Gaasiseadmete läheduses ei tohi olla äravooluauke, keldreid, kelder, kraave. Keldri- ja sokliruumide gaasistamine on keelatud.

Balloonid ühendatakse gaasitorustikuga läbi gaasireduktori, mis võimaldab gaasi rõhku selle võtmisel reguleerida. See võib olla iga ballooni jaoks eraldi või ühine kõigile.

Reduktori värv peab vastama ballooni värvile, st olema punane (propaan-butaani puhul). Ei tohi lubada selle ummistumist, muidu võib rõhk tõusta ja seadmed rikki minna. Kord nädalas kontrollitakse reduktorit isevoolu esinemise suhtes ja kaitseklapi töökorrasolekut.

Balloonide ühendamisel ühtseks patareiks on otstarbekas kasutada rõhu stabiliseerimiseks ramppi, mis koosneb ühendusmoodulist, reduktorist, filtrist, klapist, stabilisaatorist.

Gaasitorustiku loomiseks kasutatakse terastorusid, mille seina paksus on vähemalt 2 mm. Toru osa, mis läbib seina, paigutatakse kaitsetuppi. Küttekatla ühendamiseks gaasitorustikuga võib kasutada painduvat ühendust. Reduktor ühendatakse gaasitorustikuga düriitvooliku (kangast kummiühendus) abil.

Selle kohta, millist gaasisegu on kõige parem kasutada gaasihoidlas hoidmiseks, on üksikasjalikult kirjutatud järgmises artiklis, mida soovitame lugeda.

LPG vee soojendamiseks

Läbivooluboilerid ja akumuleerivad gaasiveesoojendid (boilerid), nagu ka küttekatlad, suudavad töötada propaan-butaangiga. Üleminek maagaasilt vedelgaasile toimub põleti düüside vahetamise teel. Müügil on mudeleid, mille tootja on varustanud vedelgaasikomplektidega. Ühendamine gaasiballoonidega toimub läbi reduktori.

Boiler paigaldatakse mitteeluruumi, kus on ventilatsioon ja väljatõmme. Minimaalne kaugus gaasiboilerist ümbritsevate esemeteni on normidega määratud ja seda tuleb ohutuse tagamiseks järgida. Paigaldamine vannituppa on keelatud.

Boilerite ja veekatlade varustamine automaatjuhtimis- ja reguleerimisseadmetega tõstab nende tõhusust ja ohutust. Kaasaegsetel mudelitel on ülekuumenemise ja veeta sisselülitamise kaitse, leegi olemasolu kontroll. LED-ekraan kuvab olulist teavet, näiteks kraanidesse jõudva vee temperatuuri.

Järeldused ja kasulik video teemal

Gaasiballooni ohutuse, kasutusea ja tagasilükkamise kontroll:

Gaasi rõhu languse põhjused süsteemis temperatuuril -42°C ja meetmed gaasiballoonide jäätumise vastu:

Pärast kokkusurumist on süsivesinikgaas balloonis kõrgema rõhu all ja võib temperatuuri tõustes järsult paisuda.

Ohutuseeskirjade järgimine ja kehtestatud standarditele vastavate gaasiballoonide kasutamine aitab vältida õnnetusjuhtumeid ja kasutada tõhusalt sinist kütust toiduvalmistamiseks, ruumide kütmiseks ja eramajade sooja vee varustamiseks.

Rääkige, kuidas te kasutate balloonigaasi suvilas või maamajas. Palun jätke kommentaare, esitage küsimusi, avaldage fotosid allpool asuvas plokivormis. Jagage väärtuslikku teavet artikli teemal, mida tasub jagada saidi külastajatega.