Zakaj plinske jeklenke eksplodirajo: glavni razlogi in preventivni ukrepi

Strinjam se, novica, da je nekje eksplodirala plinska jeklenka, ki jo na žalost včasih slišimo po televiziji ali od prijateljev, nas prisili k razmišljanju o lastni varnosti. In ni prostora za samozadovoljstvo, da se to v tej situaciji ne bo zgodilo tudi nam.

Posledice, ki jih povzroči takšen pok in požar, ki ga povzroči, so lahko najbolj tragične, ne samo za premoženje, temveč tudi za zdravje in življenje ljudi v bližini. Pomagali vam bomo razumeti, zakaj lahko plinske jeklenke eksplodirajo in kako se lahko zaščitite pred velikimi težavami, ne da bi pri tem žrtvovali udobje njihove uporabe.

Da bi to naredili, smo izvedli študijo značilnosti obstoječih tipov gospodinjskih plinskih posod, analizirali razloge, zakaj je prišlo do eksplozij v številnih resničnih primerih, in preučili kompetentna mnenja izkušenih uporabnikov o tem. Predlagani članek lahko predstavimo kot zbirko v razumljivi obliki predstavljenih pravil, ki v praksi omogočajo pravilno in varno uporabo plina v jeklenkah.

Osnovne informacije o plinskih jeklenkah

Nepogrešljivost plinskih jeklenk v vsakdanjem življenju lahko z gotovostjo potrdi pomemben del ruskega prebivalstva.

Za mnoge ljudi uporaba jeklenk za utekočinjeni plin ni le priložnost za dodatne ugodnosti v državi, ampak edina razpoložljiva možnost za uplinjanje njihove stanovanjske zgradbe.

Na državni ravni je Rostechnadzor ugotovil splošne težave pri uporabi plinskih posod, ki se jih morate zavedati, saj so povezane z njihovo varno uporabo:

• zastarela flota - približno 90% vseh jeklenk ni zaščitenih pred prenapolnjenjem med točenjem goriva;
• pomanjkanje jasne državne ureditve na področju kroženja jeklenk na trgu, kar vključuje prisotnost nezakonitih polnjenj;
• potrebo po izboljšavi in ​​uskladitvi tehničnih parametrov z mednarodnimi standardi.

Neskladnost s temi zahtevami in priporočili Evropske komisije povzroča težave pri zagotavljanju varnosti izdelkov iz plinskih jeklenk, ki se uporabljajo v Rusiji in uvažajo.

Poleg poznavanja splošnih težav, da bi si lažje predstavljali razloge, ki vodijo do eksplozije, in pogoje, ki lahko prispevajo k temu, bo koristno vedeti, kateri cilindri obstajajo, razumeti napravo in razumeti nekatere nianse fizika eksplozije in zgorevanja mešanice, ki se uporablja v njih.

Vrste plinskih posod

Odvisno od uporabe, uporabljenega polnila in načinov povezovanja, plinske posode se lahko razlikujejo tako po strukturi kot po materialu, iz katerega je telo izdelano.

Za domače potrebe se praviloma uporabljajo kovinske (jeklene) plinske posode ali bučke iz kompozitnih materialov. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti

Najbolj priljubljeni so kovinski cilindri, tako nova kot stara plovila. Glavni razlog za povečano povpraševanje po tovrstnih rezervoarjih je njihova razmeroma nizka cena in veliko število ponudb na trgu, tudi zaradi rezervoarjev, izdelanih še v sovjetskih časih.

Toda jeklene jeklenke so izpostavljene največjemu tveganju eksplozije in v skladu z varnostnimi načeli zahtevajo skladnost s številnimi pogoji med njihovim skladiščenjem in delovanjem. Zato se bomo o njih podrobneje posvetili.

Kako je balon zgrajen?

Zasnova plinske posode je podobna običajnemu vžigalniku, katerega posoda je prav tako napolnjena s snovjo v dveh agregatnih stanjih. Del rezervoarja zaseda plin v tekoči fazi, preostali prosti prostor je zapolnjen z isto snovjo, vendar v plinasti (delovni) obliki. Skozi zapiralno napravo plin vstopi v ustrezno opremo za vžig in uporabo za predvideni namen.

Standardni paket plinske jeklenke vključuje:

1. Sama plinska posoda ali lupina je cilindrične oblike in ima najmanjšo debelino stene 2 mm.
2. Balonski ventil z zaklepnim elementom in ročnim kolesom.
3. Obročast nosilec (čevelj), ki zagotavlja stabilen navpični položaj plinske posode.
4. Ohišje, ki ščiti ventil pred poškodbami in kontaminacijo med transportom, skladiščenjem in delovanjem.

Pokrovček je pritrjen na poseben navojni del - obroč vratu cilindra.

Tehnično in varnostno uporabna naprava, ki jo lahko opremimo s plinskimi jeklenkami, je reduktor za propan skupaj z manometrom.

Njegova uporaba vam omogoča zmanjšanje, stabilizacijo in vzdrževanje tlaka mešanice v vrednostih, nastavljenih za določenega porabnika plina.Ta adapter je mogoče enostavno namestiti na katero koli vrsto cilindra.

Plinska mešanica za gospodinjske jeklenke

Polnilo za jeklenke je ogljikovodik - mešanica propana in butana, ki se črpa v posodo pod tlakom do 15 MPa.

Razmerje teh ogljikovodikov določa sezonskost uporabe mešanice ali določene regije. Dejstvo je, da imata propan in butan ob relativno enakih osnovnih lastnostih pomembno razliko v temperaturah izhlapevanja: butan - 0,5 °C, propan - 43 °C (z znakom minus).

Zaradi nepraktičnosti proizvodnje posameznih znamk ustekleničenega plina za vsako regijo GOST zagotavlja enotno mešanico propan-butana z določenim odstotkom teh plinov.

Poznavanje principa mešanja ogljikovodikov, ki se uporabljajo v rezervoarjih za plin, je bistvenega pomena ne le za zmanjševanje stroškov goriva (butan je cenejši od propana), temveč tudi za zmanjšanje tveganja visokega izhlapevanja zaradi manjšega izhlapevanja butana. nastanek tlaka z znatnim zvišanjem temperature okolja. Močno povečanje tlaka v rezervoarju lahko povzroči njegovo znižanje tlaka in posledično eksplozijo ali požar.

Predpogoji za eksplozijo

Kljub naraščajočim zahtevam glede varnega ravnanja z jeklenkami in njihove kakovosti vsako leto v Rusiji postane več kot 200 smrtnih žrtev eksplozij plina v jeklenkah, še več pa jih je poškodovanih.

Po povzetku informacij proizvajalcev plinskih posod predstavljamo tlačna območja, pri katerih je možno uničenje bučk:

Ko se trdnost sten bučke zmanjša, se kritična vrednost tlaka, ki povzroči njeno znižanje tlaka, zmanjša na 5,3 MPa.

Eksplozija plina ali zgorevanje

Razumeti morate, da eksplozija in vžig jeklenke nista popolnoma ista stvar. Na primer, na vprašanje, ali gospodinjska plinska jeklenka, ki je prejela šrapnel ali strelno luknjo, lahko eksplodira, je nemogoče odgovoriti z jasnim "da".

Plin, ki uhaja iz poškodovane tlačne posode, bo preprosto zgorel. Eksplozija zahteva zaprt prostor. To je praviloma sama jeklenka, pod določenimi pogoji ali močno zaplinjena soba

Mešanica propan-butana in kisika v zraku zunaj jeklenke ali v notranjosti eksplodira, ko se tlak v bučki izenači z atmosferskim tlakom.

Kaj povzroča, da plinske jeklenke eksplodirajo ali gorijo?

Cilinder v požarnem območju

Nevarnost eksplozije posode, ujete v območju zgorevanja, v kateri je mešanica plinov pod pritiskom, je zelo velika. Po GOST je najvišja varna temperatura za jeklenko ogljikovodikov 45 °C. Jasno je, da v viru požara bistveno presega dovoljeno mejo.

Fizika procesa je naslednja. Pri visokih temperaturah segrevanja zmes v posodi zavre in s tem se poveča tlak v njej. Poleg tega neenakomerno segrevanje površine lupine oslabi njeno začetno trdnost in vodi do uničenja sten.

Običajno pride zaradi velike preostale plastične deformacije posode s plinom in njenega segrevanja na eni strani lokalno nabrekanje stene (izboklina). Najpogosteje pride do pretrganja vzdolž zvara

Ogljikovodik, ki se hitro izhlapi in vžge, ima iz jeklenke v tekočem in parnem stanju dodaten toplotni učinek v požarnem območju na vse okoli sebe.

Ko ste razumeli, zakaj plinske jeklenke eksplodirajo med požarom v hišah, morate vedeti tudi, kako se lahko obnašajo pri segrevanju.

Obstajata lahko dve možnosti za razbijanje bučke:

1. Po "hidravlični" mehaniki.
2. Močno zvijanje in nastanek velike razpoke na dnu in lupini.

V prvem primeru bo tekoča faza s povišanjem temperature na 60 ° C napolnila prostornino posode do norme 85% pri tlaku 1,5 - 2,5 MPa. Uničenje lupine se pojavi z nadaljnjim zvišanjem temperature v prostoru na 70 – 75 °C.

Druga možnost se pojavi, ko v posodi ni tekoče faze, če je na primer prišlo do izhlapevanja utekočinjene zmesi zaradi razbremenitve zaporne naprave pri povišanih temperaturah v požarnih razmerah.

V vsakem scenariju lahko delci počene jeklenke z veliko hitrostjo odletijo v različne smeri, kar povzroči nevarnost poškodb ljudi in materialne škode.

Prekomerno polnjenje plinske jeklenke

Pogosto se pri polnjenju posod z utekočinjenim plinom le-te prenapolnijo. To se zgodi zaradi malomarnosti ali namerno, da bi prihranili na stopnji izkoriščenosti rezervoarja.

Treba je razumeti, da lahko prekoračitev dovoljenega tlaka utekočinjenega plina v bučki pri polnjenju povzroči kršitev njegove trdnosti

V posodi naj ostane del prostega volumna - blazina za parno fazo ogljikovodikov. Varna prostornina takšne blazine je najmanj 15% celotne prostornine rezervoarja.V njegovi odsotnosti se tlak v bučki poveča za 0,7 MPa s povišanjem temperature zmesi za vsako stopinjo, kar je po varnostnih standardih nesprejemljivo in lahko povzroči preobremenitev lupine in njen zlom.

Količina prečrpanega plina v posodo je strogo regulirana glede tlaka in mase in ne sme presegati 0,425 kg na 1 liter prostornine posode.

Tudi pri temperaturi +45 ° C, ki jo predpisuje GOST, prenapolnjena bučka predstavlja veliko nevarnost možnosti vzdolžnega zloma vzdolž zvara.

Priporočamo tudi branje našega drugega članka, kjer smo podrobno govorili o pravilih polnjenje plinskih jeklenk.

Ogrevanje ali hlajenje sten posode

Mešanica propan-butana, ki ima velik ekspanzijski koeficient, se močno poveča v prostornini tudi z rahlim zvišanjem temperature.

Povečanje tlaka v jeklenki na kritično vrednost je možno, ko se posoda dolgo segreva na soncu, pod neposrednimi žarki

Nevarnost povečanja pritiska zmesi na stene bučke obstaja tudi v jeklenki, nameščeni poleg vira toplote.

Poleg ogrevanja številne nevarnosti prinašajo tudi negativni učinki negativnih temperatur. Prvi je povečanje krhkosti kovine. In drugič, za vedno si morate zapomniti, da posode, ki je bila dlje časa izpostavljena mrazu, v nobenem primeru ne smete prinesti v toplo sobo. Močno zvišanje temperature mešanice ogljikovodikov ni varno.

Udarci in padci jeklenk

Poškodbe in vžig posode s plinom lahko povzročijo nenadni mehanski udarci na njene stene, še posebej, če je rezervoar v pogojih nizkih ali, nasprotno, izjemno visokih temperatur.

Pri uporabi jeklenke v neobičajno hladnih pogojih se spremenijo mehanske lastnosti kovine - udarna trdnost jekla se zmanjša.

Iz tega razloga lahko močan udarec v jeklenko ali njen močan padec poškoduje tesnilo posode in prispeva k sproščanju plina, ki bo v mešanici s kisikom in v stiku z iskro povzročil detonacijo plina- zračna mešanica

V drugem primeru zvišanje temperature in segrevanje plina v bučki, kot rečeno, močno poveča njen tlak, kar lahko z dodatnimi udarnimi učinki na posodo poči.

Tuje primesi v plinu

Nevarnost eksplozije preži, ko voda in vodikov sulfid vstopita v posodo s tekočim plinom. Njihova visoka vsebnost v rezervoarju prispeva k pojavu razslojev in izboklin na notranji kovinski površini lupine.

Takšne vaskularne okvare nastanejo, ko je v propanu 0,3 % ali več vodikovega sulfida, opazimo pa jih že po dveh letih uporabe jeklenke.

Napaka zvara

Manj pogosti, vendar se pojavljajo, so težave, povezane z znižanjem tlaka plinskih posod v območju toplotnega vpliva.

Če je zvar okvarjen, lahko pride do oslabitve njegovega delovnega dela, koncentracije napetosti in posledično do odpiranja vzdolžnega ali obodnega šiva.

Celotna celovitost lupine se lahko ohrani, ko okvarjen zvar poči.

Scenariji za posledice eksplozije jeklenke

Zgornji razlogi za eksplozijo ali požar plinskih posod lahko na različne načine izzovejo naslednje nevarne scenarije.

Počenje jeklenke in izpust plamena

Eksplozija jeklenke in vžig propan-butana sta nevarna zaradi naslednjih dejavnikov:

• stolpec močnega plamena, ki hitro povečuje območje požara;
• visoka temperatura ognja na viru eksplozije;
• toksičnost produktov zgorevanja.

Poškodba se lahko pojavi tudi zaradi zadušitve zaradi znatnega zmanjšanja kisika z močno koncentracijo škodljivih plinov.

Izvedene študije so pokazale, da se tesnjenje 50-litrske plinske posode z utekočinjenim plinom v požaru prekine v manj kot 5 minutah. Kot rezultat, ognjeni blisk z izpustom "ognjene krogle", ki doseže premer 10 m

Običajno plovilo poči vzdolž njegove strani.

Sekundarni škodljivi učinki eksplozije

Sekundarne, a nič manj resne škodljive posledice eksplozije jeklenke so:

• ločitev ventila;
• vpliv kompresijskega ali udarnega vala;
• poškodbe drobcev elementov lupine.

Drobci valja in njegovih ločenih elementov lahko letijo zelo daleč in povzročijo poškodbe v polmeru do 250 m in se dvignejo do višine trideset metrov.

Nevarnost uhajanja plina

Nevarnost iztekanja propana iz poškodovane posode je v tem, da se v prostoru zelo hitro in v velikih količinah ustvari eksplozivna koncentracija mešanice ogljikovodikov in kisika - veliko hitreje kot pri puščanju tekočih vnetljivih snovi.

Močno puščanje zmesi iz bučke ali pokvarjen zaporni ventil lahko zaznamo z vonjem ali sluhom – zvok je podoben tistemu, ki ga slišimo, ko balon hitro izpraznimo.

Če sumite na uhajanje plina ali da bi nadzorovali njegovo odsotnost, bo dovolj, da z gobo nanesete milno raztopino na jeklenko in določite mesto znižanja tlaka po nastalih mehurčkih

Če pride do uhajanja plina, je potrebno mesto puščanja prekriti z mokro krpo, posodo previdno odnesti ven in poklicati plinarje.

Od leta 2016 tehnični predpisi predvidevajo obvezno vgradnjo plinskih alarmov v nove hiše. Za predhodno zgrajena stanovanja je ta standard svetovalne narave, vendar so prednosti te naprave, zlasti v hišah, ki uporabljajo plin v jeklenkah, nedvomne.

Dejstvo je, da je gostota mešanice ogljikovodikov večja od gostote zraka. Če je tesnjenje bučke, zapiralne opreme ali povezovalne cevi prekinjeno, se na dnu začne nabirati plin in njegovega vonja morda ne bo takoj zaznati. Zato mešanica propana, ki se sprosti v zrak iz poškodovane plinske jeklenke, pogosto eksplodira v hišah zaradi kakršne koli iskre, ne da bi jo opazili.

Osnove varnega ravnanja z jeklenko

Pred namestitvijo cilindra in priključitev na plinske naprave najprej se je treba prepričati, da na karoseriji ni poškodb, rje in da je ventil v dobrem stanju.

Uporabljajo se samo certificirane jeklenke, ki jih dobavljajo specializirane organizacije, ki imajo papirni potni list za vse cikle delovanja in ustrezne oznake, nanesene z udarnim žigosanjem.

Glavne tehnične zahteve, ki jih je treba upoštevati pri delovanju cilindrov, vključujejo:

1. Vse jeklenke, razen ene (petlitrske za priključitev na plinski štedilnik), morajo biti nameščene v gospodarskih poslopjih zunaj stavb in na razdalji najmanj 5 m od vhoda vanje.
2. Izogibajte se shranjevanju jeklenk v dnevnih sobah, kleteh in na podstrešjih.
3. Jeklenk ne postavljajte bližje kot 1 m od grelnih naprav in 5 m od odprtega ognja.

Očitni, a pogosto pozabljeni varnostni ukrepi pri uporabi posod s plinom vključujejo in jih je treba dosledno upoštevati:

1. Jeklenki ne približujte prižgane vžigalice ali vžigalnika, da preverite, ali plin pušča.
2. Strogo izključite uporabo odprtega ognja za segrevanje menjalnika ali ventila. Za te namene se lahko uporablja samo vroča voda.
3. Če v prostoru zaznate plin, ne prižigajte nobenih električnih naprav, vključno z lučmi, ali jih ugasnite. Temperatura iskre v vtičnici ali stikalu lahko doseže do tisoč stopinj.
4. Ne poskušajte sami popraviti zapornih ventilov in drugih konstrukcijskih elementov jeklenke.

Poleg tega morate strogo upoštevati časovni okvir uporabe jeklenk, ki ga je predpisal proizvajalec. Plovila, izdelana pred decembrom 2014, se lahko uporabljajo 40 let.

V odsotnosti podatkov o dovoljenem roku uporabe plinskih jeklenk, proizvedenih po tem datumu in brez spremne dokumentacije, Rostechnadzor priporoča, da se kot rok uporabnosti jeklenke vzame 20 let.

Strogo je prepovedano prenašati plinske jeklenke z uporabo ventila kot držala. To lahko povzroči znižanje tlaka ali zlom zaklepne naprave.

Varna alternativa jeklenim plinskim jeklenkam so sodobnejše posode iz polimernih kompozitov - evrocilindri. Njihove bučke so zaščitene s plastičnim ohišjem in ne nabirajo statične elektrike. Protieksplozijska varnost kompozitnih jeklenk je zagotovljena z njihovo opremljanjem z varnostnimi napravami nove generacije - taljivim vložkom in protipovratnim ventilom za sproščanje visokega tlaka.

Zaključki in uporaben video na to temo

Razlogi za eksplozije plinskih jeklenk na primerih resničnih dejstev in kaj je mogoče in česa ne smete storiti pri njihovi uporabi:

Kako pravilno uporabljati plinske jeklenke doma in katere zahteve morajo izpolnjevati:

Z vsemi obstoječimi dejavniki tveganja, ki spremljajo delovanje plinske opreme, ni razloga, da bi podlegli strahu in zavrnili udobje njihove uporabe v vsakdanjem življenju.

Teoretično poznavanje vzrokov in pogojev, ki spremljajo eksplozijo gospodinjskih plinskih jeklenk, je namenjeno premagovanju tovrstnega strahu. Skladnost z danim nizom standardov za njihovo varno uporabo bo zanesljivo zavarovanje pred resnimi posledicami eksplozije plina in požara.

Če imate dragocene informacije, ki lahko dopolnijo naše gradivo, jih delite z drugimi obiskovalci spletnega mesta - pustite svoje komentarje v spodnjem bloku. Tam lahko postavite vprašanja o temi članka.