Zašto plinske boce eksplodiraju: glavni razlozi i preventivne mjere

Slažete se, vijest da je negdje eksplodirala plinska boca, koju nažalost ponekad čujemo na TV-u ili od prijatelja, tjera nas na razmišljanje o vlastitoj sigurnosti. I nema mjesta samozadovoljstvu da se to neće dogoditi i nama u ovoj situaciji.

Posljedice koje ovakva eksplozija i njom izazvani požar mogu biti najtragičnije, i to ne samo po imovinu, već i po zdravlje i život ljudi u blizini. Pomoći ćemo vam da shvatite zašto plinske boce mogu eksplodirati i kako se, bez žrtvovanja pogodnosti njihove upotrebe, možete zaštititi od velikih nevolja.

Da bismo to učinili, proveli smo studiju o značajkama postojećih tipova kućanskih plinskih posuda, analizirali razloge zašto je došlo do eksplozije u brojnim stvarnim slučajevima i proučili kompetentna mišljenja iskusnih korisnika o tome. Predloženi članak može se predstaviti kao zbirka skupova pravila, prikazanih u razumljivom obliku, koja u praksi omogućuju ispravnu i sigurnu uporabu plina u bocama.

Osnovni podaci o plinskim bocama

Nezamjenjivost plinskih boca u svakodnevnom životu može pouzdano potvrditi značajan dio ruskog stanovništva.

Za mnoge ljude korištenje boca za ukapljeni plin nije samo prilika za dodatne pogodnosti u zemlji, već i jedina dostupna opcija za plinofikaciju njihove stambene zgrade.

Na državnoj razini, Rostechnadzor je identificirao opće probleme s upotrebom plinskih posuda kojih morate biti svjesni, budući da su povezani s njihovom sigurnom uporabom:

• zastarjela flota - oko 90% svih cilindara nije zaštićeno od prepunjavanja tijekom punjenja gorivom;
• nedostatak jasne državne regulative u području cirkulacije cilindara na tržištu, što uključuje prisutnost ilegalnih punjenja;
• potreba poboljšanja i dovođenja tehničkih parametara na međunarodne standarde.

Neusklađenost s ovim zahtjevima i preporukama Europske komisije nameće poteškoće u osiguravanju sigurnosti proizvoda plinskih boca koji se koriste u Rusiji i uvoze.

Osim poznavanja općih problema, kako biste lakše zamislili razloge koji dovode do eksplozije i uvjete koji tome mogu pridonijeti, bit će korisno znati koji cilindri postoje, razumjeti uređaj i razumjeti neke od nijansi fizika eksplozije i izgaranja smjese koja se u njima koristi.

Vrste plinskih posuda

Ovisno o primjeni, korištenom punilu i načinu spajanja, plinske posude mogu se razlikovati i strukturno i u materijalu od kojeg je tijelo izrađeno.

Za domaće potrebe u pravilu se koriste metalne (čelične) plinske posude ili tikvice od kompozitnih materijala. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke

Najpopularniji su metalni cilindri, kako novi tako i stari brodovi. Glavni razlog povećane potražnje za tenkovima ove vrste je njihova relativno niska cijena i veliki broj ponuda na tržištu, uključujući i tenkove proizvedene još u sovjetsko vrijeme.

Ali upravo su čelični cilindri izloženi najvećem riziku od eksplozije i, slijedeći sigurnosna načela, zahtijevaju poštivanje niza uvjeta tijekom njihovog skladištenja i rada. Stoga ćemo se detaljnije zadržati na njima.

Kako je konstruiran balon?

Dizajn plinske posude nalikuje običnom upaljaču, čiji je spremnik također ispunjen tvari u dva agregatna stanja. Dio rezervoara zauzima plin u tekućoj fazi, preostali slobodni prostor ispunjen je istom tvari, ali u plinovitom (radnom) obliku. Kroz uređaj za zatvaranje plin ulazi u odgovarajuću opremu za paljenje i korištenje za namjeravanu svrhu.

Standardni paket plinske boce uključuje:

1. Sama plinska posuda, odnosno školjka, cilindričnog je oblika i minimalne debljine stjenke od 2 mm.
2. Balon ventil s elementom za zaključavanje i ručnim kotačićem.
3. Prstenasti nosač (cipela) koji osigurava stabilan okomiti položaj plinskog spremnika.
4. Kućište koje štiti ventil od oštećenja i kontaminacije tijekom transporta, skladištenja i rada.

Poklopac je pričvršćen na poseban navojni dio - prsten vrata cilindra.

Korisni tehnički i sigurnosni uređaj koji se može opremiti plinskim bocama je reduktor za propan s manometrom.

Njegova uporaba omogućuje smanjenje, stabilizaciju i održavanje tlaka smjese u vrijednostima postavljenim za određeni potrošač plina.Ovaj adapter se može jednostavno instalirati na bilo koji tip cilindra.

Mješavina plinova za boce za kućanstvo

Punilo cilindara je ugljikovodični plin - mješavina propana i butana, koji se pumpa u posudu pod tlakom do 15 MPa.

Omjer ovih ugljikovodika određuje sezonsku upotrebu smjese ili određene regije. Činjenica je da, uz relativno identična osnovna svojstva, propan i butan imaju značajnu razliku u temperaturama isparavanja: butan - 0,5 °C, propan - 43 °C (s predznakom minus).

Zbog nepraktičnosti proizvodnje pojedinačnih marki plina u bocama za svaku regiju, GOST predviđa jedinstvenu smjesu propan-butana s određenim postotkom tih plinova

Poznavanje principa miješanja ugljikovodika koji se koristi u spremnicima plina bitno je ne samo za mogućnost smanjenja troškova goriva (butan je jeftiniji od propana), već i za smanjenje, zbog manjeg intenziteta isparavanja butana, rizika od visokog stvaranje tlaka sa značajnim povećanjem temperature okoline. Naglo povećanje tlaka u spremniku može uzrokovati njegovo smanjenje tlaka i, sukladno tome, eksploziju ili požar.

Preduvjeti za eksploziju

Unatoč sve većim zahtjevima za sigurno rukovanje bocama i njihovu kvalitetu, svake godine u Rusiji više od 200 ljudi postane smrtonosna žrtva eksplozije plina u bocama, a mnogo više ih bude ozlijeđeno.

Sažimajući podatke proizvođača plinskih spremnika, predstavljamo raspone tlaka pri kojima je moguće uništenje tikvica:

Kako se čvrstoća stijenki tikvice smanjuje, kritična vrijednost tlaka koja dovodi do njenog pada tlaka smanjuje se na 5,3 MPa.

Eksplozija ili izgaranje plina

Morate shvatiti da eksplozija i paljenje cilindra nisu sasvim ista stvar. Na primjer, na pitanje može li eksplodirati plinska boca za kućanstvo koja je dobila šrapnel ili rupu od metka nemoguće je odgovoriti s jasnim "da".

Plin koji izlazi iz oštećene tlačne posude jednostavno će izgorjeti. Za eksploziju je potreban zatvoren prostor. To je, u pravilu, sam cilindar, pod određenim uvjetima, ili prostorija s velikim plinom

Mješavina propan-butana i kisika u zraku izvan cilindra ili uvučena unutra eksplodira nakon što se tlak unutar tikvice izjednači s atmosferskim tlakom.

Što uzrokuje eksploziju ili gorenje plinskih boca?

Cilindar u zoni požara

Opasnost od eksplozije spremnika uhvaćenog u zonu izgaranja s plinskom smjesom pod pritiskom vrlo je velika. Prema GOST-u, maksimalna sigurna temperatura za cilindar ugljikovodika je 45 °C. Jasno je da u izvoru požara znatno prelazi dopuštenu granicu.

Fizika procesa je sljedeća. Pri visokim temperaturama zagrijavanja smjesa u posudi vrije i, sukladno tome, raste tlak u njoj. Osim toga, neravnomjerno zagrijavanje površine ljuske slabi njegovu početnu čvrstoću i dovodi do uništenja zidova.

Obično zbog velike zaostale plastične deformacije posude s plinom i njenog zagrijavanja dolazi do lokalnog bubrenja stijenke (izbočine) s jedne strane. Puknuće se najčešće događa duž šava zavara

Brzo isparavajući i paleći se, ugljikovodik izbačen iz cilindra u tekućem i parovitom stanju dodatno toplinski djeluje u zoni požara na sve oko sebe.

Nakon što ste shvatili zašto plinske boce eksplodiraju tijekom požara u kućama, trebali biste znati i kako se mogu ponašati kada se zagriju.

Mogu postojati dvije mogućnosti za pucanje tikvice:

1. Prema “hidrauličkoj” mehanici.
2. Jako uvijanje i stvaranje velike pukotine na dnu i ljusci.

U prvom slučaju, tekuća faza s povećanjem temperature na 60 ° C ispunit će volumen posude do norme od 85% pri tlaku od 1,5 - 2,5 MPa. Do uništenja ljuske dolazi daljnjim povećanjem temperature u prostoriji na 70 – 75 °C.

Druga opcija se javlja kada u posudi nema tekuće faze, ako je npr. došlo do isparavanja ukapljene smjese zbog depresurizacije uređaja za zatvaranje pri povišenim temperaturama u uvjetima požara.

U bilo kojem scenariju, fragmenti razbijenog cilindra mogu odletjeti velikom brzinom u različitim smjerovima, stvarajući opasnost od ozljeda ljudi i materijalne štete.

Prekomjerno punjenje plinske boce

Često se kod punjenja spremnika ukapljenim plinom one prepune. To se događa zbog nemara ili namjerno, želeći uštedjeti na stopi iskorištenja spremnika.

Treba razumjeti da prekoračenje dopuštenog tlaka ukapljenog plina u tikvici prilikom punjenja može uzrokovati kršenje njegove čvrstoće

U posudi treba ostati dio slobodnog volumena - jastuk za parnu fazu ugljikovodika. Siguran volumen takvog jastuka je najmanje 15% ukupnog volumena spremnika.U njegovom nedostatku, tlak u tikvici raste za 0,7 MPa s povećanjem temperature smjese za svaki stupanj, što je neprihvatljivo prema sigurnosnim standardima i može dovesti do prenaprezanja ljuske i njenog pucanja.

Količina plina koja se upumpava u posudu je strogo regulirana u pogledu tlaka i mase i ne smije prelaziti 0,425 kg po 1 litri zapremine posude.

Čak i pri temperaturi od +45 °C propisanoj GOST-om, prepuna tikvica predstavlja veliku opasnost od mogućnosti uzdužnog puknuća duž zavara.

Također preporučujemo čitanje našeg drugog članka, gdje smo detaljno govorili o pravilima punjenje plinskih boca.

Zagrijavanje ili hlađenje stijenki posude

Mješavina propan-butan, koja ima veliki koeficijent ekspanzije, jako se povećava u volumenu čak i uz blagi porast temperature.

Povećanje tlaka u cilindru na kritičnu vrijednost moguće je kada se posuda dugo zagrijava na suncu, pod izravnim zrakama

Opasnost od povećanja pritiska smjese na stijenke tikvice postoji i kod cilindra postavljenog uz izvor topline.

Osim grijanja, brojne opasnosti kriju i negativni učinci negativnih temperatura. Prvi je povećanje krhkosti metala. I drugo, morate zauvijek zapamtiti da ni pod kojim okolnostima ne smijete unijeti posudu koja je dugo bila izložena hladnoći u toplu sobu. Naglo povećanje temperature smjese ugljikovodika nije sigurno.

Udarci i padovi cilindara

Oštećenje i paljenje spremnika s plinom može biti uzrokovano iznenadnim mehaničkim udarima na njegove stijenke, posebno kada je spremnik u uvjetima niskih ili, obrnuto, ekstremno visokih temperatura.

Kada se cilindar koristi u nenormalno hladnim uvjetima, mijenjaju se mehanička svojstva metala - smanjuje se udarna čvrstoća čelika.

Iz tog razloga jaki udarac u cilindar ili njegov snažan pad mogu oštetiti nepropusnost posude i pridonijeti oslobađanju plina koji će, pomiješan s kisikom iu dodiru s iskrom, dovesti do detonacije plina. smjesa zraka

U drugom slučaju, povećanje temperature i zagrijavanje plina sadržanog u tikvici, kao što je rečeno, naglo povećava njegov tlak, što uz dodatne udarne učinke na posudu može puknuti.

Strane nečistoće u plinu

Opasnost od eksplozije vreba kada voda i sumporovodik uđu u posudu s tekućim plinom. Njihov visok sadržaj u spremniku doprinosi pojavi raslojavanja i ispupčenja na unutarnjoj metalnoj površini školjke.

Takvi vaskularni defekti nastaju kada u propanu ima 0,3% ili više sumporovodika, a mogu se uočiti nakon samo dvije godine korištenja boce.

Defekt zavara

Manje uobičajeni, ali se susreću problemi povezani s depresurizacijom plinskih posuda u zoni utjecaja topline.

Ako je zavar neispravan, može doći do slabljenja njegovog radnog dijela, koncentracije naprezanja i, kao rezultat toga, otvaranja uzdužnog ili obodnog šava

Cjelokupni integritet ljuske može se sačuvati kada oštećeni zavar pukne.

Scenariji za posljedice eksplozije cilindra

Gore navedeni razlozi eksplozije ili požara plinskih posuda mogu na različite načine izazvati sljedeće opasne scenarije.

Puknuće cilindra i emisija plamena

Eksplozija cilindra i paljenje propan-butana opasni su zbog sljedećih čimbenika:

• stup snažnog plamena, brzo povećavajući područje požara;
• visoka temperatura požara na izvoru eksplozije;
• toksičnost produkata izgaranja.

Oštećenja mogu nastati i od gušenja, zbog značajnog smanjenja kisika uz oštru koncentraciju štetnih plinova.

Provedene studije su pokazale da se brtvljenje plinske posude od 50 litara s ukapljenim plinom u požaru razbija za manje od 5 minuta. Kao rezultat toga, vatreni bljesak s oslobađanjem "vatrene kugle" dosegao je promjer od 10 m

Tipično, posuda pukne duž svoje strane.

Sekundarni štetni učinci od eksplozije

Sekundarne, ali ne manje ozbiljne, štetne posljedice eksplozije cilindra su:

• odvajanje ventila;
• utjecaj vala kompresije ili udarnog vala;
• oštećenja od fragmenata elemenata školjke.

Fragmenti cilindra i njegovih odvojenih elemenata mogu letjeti vrlo daleko, uzrokujući štetu u radijusu do 250 m, te se uzdići do visine od trideset metara.

Opasnost od curenja plina

Opasnost od istjecanja propana iz oštećene posude je u tome što se u prostoriji vrlo brzo i u velikim količinama stvara eksplozivna koncentracija mješavine ugljikovodika i kisika - mnogo brže nego kod istjecanja tekućih zapaljivih tvari.

Jako curenje smjese iz tikvice ili neispravan ventil za zatvaranje može se otkriti mirisom ili sluhom - zvuk je sličan onome koji čujemo kada se balon brzo ispuha.

Ako sumnjate na curenje plina ili kako biste kontrolirali njegovu odsutnost, bit će dovoljno spužvicom nanijeti otopinu sapuna na cilindar i odrediti mjesto pada tlaka prema mjehurićima koji se stvaraju

Ako dođe do curenja plina, potrebno je mjesto curenja pokriti mokrom krpom, pažljivo iznijeti posudu van i pozvati plinare.

Od 2016. tehnički propisi predviđaju obveznu ugradnju plinskih alarma u nove kuće. Za ranije izgrađene stambene objekte, ovaj standard je savjetodavne prirode, ali prednosti ovog uređaja, posebno u kućama koje koriste plin u bocama, su nedvojbene.

Činjenica je da je gustoća smjese ugljikovodika veća od gustoće zraka. Ako je brtvljenje tikvice, opreme za zatvaranje ili spojnog crijeva prekinuto, plin se počinje nakupljati na dnu, a njegov se miris možda neće moći odmah otkriti. Zbog toga smjesa propana ispuštena u zrak iz oštećene plinske boce često eksplodira u kućama od iskre, a da se ne primijeti.

Osnove sigurnog rukovanja bocama

Prije ugradnje cilindra i spajanje na plinske uređaje prvo što treba učiniti je provjeriti da nema oštećenja, hrđe na karoseriji i da je ventil u dobrom stanju.

Koristit će se samo certificirani cilindri isporučeni od specijaliziranih organizacija, koji imaju papirnatu putovnicu za sve cikluse rada i odgovarajuće oznake nanesene udarnim žigom.

Glavni tehnički zahtjevi koji se moraju poštovati pri radu cilindara uključuju:

1. Sve boce, osim jedne (pet litara za spajanje na plinski štednjak) moraju biti instalirane u gospodarskim zgradama izvan zgrada i na udaljenosti ne manjoj od 5 m od ulaza u njih.
2. Izbjegavajte skladištenje boca u dnevnim sobama, podrumima i tavanima.
3. Ne postavljajte boce bliže od 1 m od uređaja za grijanje i 5 m od otvorene vatre.

Očigledne, ali često zaboravljene sigurnosne mjere pri korištenju posuda s plinom uključuju i moraju se strogo pridržavati:

1. Ne prinosite upaljenu šibicu ili upaljač boci da provjerite curi li plin.
2. Strogo isključite korištenje otvorenog plamena za zagrijavanje mjenjača ili ventila. U ove svrhe može se koristiti samo topla voda.
3. Ako se u prostoriji otkrije plin, nemojte paliti nikakve električne uređaje, uključujući svjetla, niti ih isključivati. Temperatura iskre u utičnici ili prekidaču može doseći i do tisuću stupnjeva.
4. Ne pokušavajte sami popraviti zaporne ventile i druge strukturne elemente cilindra.

Osim toga, morate se strogo pridržavati vremenskog okvira korištenja cilindara koje je propisao proizvođač. Plovila proizvedena prije prosinca 2014. mogu se koristiti 40 godina.

U nedostatku podataka o dopuštenom roku uporabe plinskih boca proizvedenih nakon tog datuma i bez popratne dokumentacije, Rostechnadzor preporučuje uzimanje 20 godina kao rok trajanja boce.

Strogo je zabranjeno nositi plinske boce koje koriste ventil kao držač. To može uzrokovati pad tlaka ili lom uređaja za zaključavanje.

Sigurna alternativa čeličnim plinskim bocama su modernije polimer-kompozitne posude - eurocilindri. Njihove tikvice su zaštićene plastičnim kućištem i ne nakupljaju statički elektricitet. Protueksplozijska sigurnost kompozitnih cilindara osigurana je opremanjem sigurnosnim uređajima nove generacije - taljivim uloškom i nepovratnim ventilom za ispuštanje visokog tlaka.

Zaključci i koristan video na tu temu

Razlozi eksplozije plinskih boca na primjerima stvarnih činjenica i što se može, a što ne može učiniti kada se koriste:

Kako pravilno koristiti plinske boce kod kuće i koje zahtjeve moraju ispunjavati:

Uz sve postojeće čimbenike rizika koji prate rad plinske opreme, nema razloga podleći strahu i odbiti pogodnost korištenja u svakodnevnom životu.

Teorijsko znanje o uzrocima i uvjetima koji prate eksploziju plinskih boca u kućanstvu ima za cilj pomoći u prevladavanju takvog straha. A usklađenost s danim skupom standarda za njihovu sigurnu uporabu poslužit će kao pouzdano osiguranje od ozbiljnih posljedica eksplozije plina i požara.

Ako imate vrijedne informacije koje mogu nadopuniti naš materijal, podijelite ih s drugim posjetiteljima stranice - ostavite svoje komentare u bloku ispod. Tamo možete postavljati pitanja o temi članka.