Kāpēc eksplodē gāzes baloni: galvenie iemesli un profilakses pasākumi

Piekrītu, ziņa, ka kaut kur eksplodējis gāzes balons, ko diemžēl dažkārt dzirdam pa TV vai no draugiem, liek aizdomāties par savu drošību. Un nav vietas pašapmierinātībai, ka ar mums šajā situācijā tā nenotiks.

Sekas, pie kurām noved šāds sprādziens un tā izraisītais ugunsgrēks, var būt traģiskākās un ne tikai īpašumam, bet arī tuvumā esošo cilvēku veselībai un dzīvībai. Palīdzēsim saprast, kāpēc gāzes baloni var eksplodēt un kā, nezaudējot to lietošanas ērtības, var pasargāt sevi no lielām nepatikšanām.

Lai to izdarītu, mēs veicām esošo sadzīves gāzes tvertņu veidu īpašību izpēti, analizējām iemeslus, kāpēc vairākos reālos gadījumos notika sprādzieni, un pētījām pieredzējušu lietotāju kompetentos viedokļus par to. Ierosinātais raksts var tikt prezentēts kā noteikumu kopumu apkopojums saprotamā veidā, kas praksē ļauj pareizi un droši izmantot gāzi balonos.

Pamatinformācija par gāzes baloniem

Gāzes balonu neaizstājamību ikdienas dzīvē var pārliecinoši apstiprināt ievērojama daļa Krievijas iedzīvotāju.

Daudziem cilvēkiem sašķidrinātās gāzes balonu izmantošana ir ne tikai iespēja iegūt papildu ērtības valstī, bet gan vienīgā pieejamā iespēja savas dzīvojamās ēkas gazifikācijai.

Valsts līmenī Rostechnadzor ir identificējis vispārīgas problēmas ar gāzes tvertņu izmantošanu, kas jums jāzina, jo tās ir saistītas ar to drošu lietošanu:

• novecojis autoparks - aptuveni 90% no visiem baloniem nav pasargāti no pārpildes degvielas uzpildes laikā;
• skaidra valdības regulējuma trūkums balonu aprites jomā tirgū, kas ietver nelegālas uzpildes esamību;
• nepieciešamība uzlabot un pielāgot tehniskos parametrus starptautiskajiem standartiem.

Šo prasību un Eiropas Komisijas ieteikumu neievērošana rada grūtības nodrošināt Krievijā izmantoto un importēto gāzes balonu izstrādājumu drošību.

Papildus vispārīgo problēmu zināšanai, lai būtu vieglāk iztēloties sprādziena iemeslus un apstākļus, kas to var veicināt, būs noderīgi zināt, kādi cilindri pastāv, izprast ierīci un izprast dažas no sprādziena niansēm. tajos izmantotā maisījuma sprādziena un degšanas fizika.

Gāzes tvertņu veidi

Atkarībā no pielietojuma, izmantotās pildvielas un savienojuma metodēm, gāzes trauki var atšķirties gan pēc struktūras, gan pēc materiāla, no kura izgatavots korpuss.

Sadzīves vajadzībām parasti izmanto metāla (tērauda) gāzes tvertnes vai kolbas, kas izgatavotas no kompozītmateriāliem. Katram no tiem ir savi plusi un mīnusi

Populārākie ir metāla cilindri, gan jauni, gan veci trauki. Galvenais iemesls pieaugošajam pieprasījumam pēc šāda veida cisternām ir to salīdzinoši zemā cena un lielais piedāvājumu skaits tirgū, tostarp saistībā ar tvertnēm, kas ražotas vēl padomju laikos.

Bet tieši tērauda baloni ir pakļauti vislielākajam eksplozijas riskam un, ievērojot drošības principus, to uzglabāšanas un ekspluatācijas laikā ir jāievēro vairāki nosacījumi. Tāpēc mēs pie tiem pakavēsimies sīkāk.

Kā tiek uzbūvēts balons?

Gāzes tvertnes dizains atgādina parastu šķiltavu, kuras trauks arī ir piepildīts ar vielu divos agregācijas stāvokļos. Daļu no rezervuāra aizņem gāze šķidrā fāzē, atlikušo brīvo vietu piepilda ar to pašu vielu, bet gāzveida (darba) formā. Caur slēgierīci gāze nonāk atbilstošā iekārtā aizdedzināšanai un lietošanai paredzētajam mērķim.

Gāzes balona standarta komplektācijā ietilpst:

1. Pats gāzes trauks jeb korpuss ir cilindriskas formas un ar minimālo sieniņu biezumu 2 mm.
2. Balona vārsts ar bloķēšanas elementu un rokratu.
3. Gredzena balsts (kurpes), kas nodrošina stabilu gāzes tvertnes vertikālo stāvokli.
4. Korpuss, kas aizsargā vārstu no bojājumiem un piesārņojuma transportēšanas, uzglabāšanas un ekspluatācijas laikā.

Vāciņš ir piestiprināts pie īpašas vītņotas daļas - cilindra kakla gredzena.

Tehniski un drošības ziņā noderīga ierīce, ko var aprīkot ar gāzes baloniem, ir propāna reduktors komplektā ar manometru.

Tās izmantošana ļauj samazināt, stabilizēt un uzturēt maisījuma spiedienu konkrētam gāzes patērētājam noteiktajās vērtībās.Šo adapteri var viegli uzstādīt uz jebkura veida cilindriem.

Gāzes maisījums sadzīves baloniem

Balonu pildviela ir ogļūdeņraža gāze - propāna un butāna maisījums, kas tiek iesūknēts traukā zem spiediena līdz 15 MPa.

Šo ogļūdeņražu attiecība nosaka maisījuma vai konkrēta reģiona lietošanas sezonalitāti. Fakts ir tāds, ka ar salīdzinoši identiskām pamatīpašībām propānam un butānam ir ievērojama iztvaikošanas temperatūras atšķirība: butānam - 0,5 °C, propānam - 43 °C (ar mīnusa zīmi).

Sakarā ar to, ka katram reģionam nav praktiski ražot atsevišķu pudelēs pildītu gāzi, GOST nodrošina vienotu propāna-butāna maisījumu ar noteiktu šo gāzu procentuālo daļu.

Zināšanas par gāzes tvertnēs izmantoto ogļūdeņražu sajaukšanas principu ir būtiskas ne tikai, lai samazinātu degvielas izmaksas (butāns ir lētāks par propānu), bet arī lai samazinātu, jo mazāk intensīva butāna iztvaikošana ir augsta spiediena veidošanās ar ievērojamu apkārtējās vides temperatūras paaugstināšanos. Straujš spiediena pieaugums tvertnē var izraisīt tās spiediena samazināšanos un attiecīgi sprādzienu vai ugunsgrēku.

Sprādziena priekšnoteikumi

Neskatoties uz pieaugošajām prasībām drošai balonu apstrādei un to kvalitātei, katru gadu Krievijā vairāk nekā 200 cilvēku kļūst par nāvējošiem balonu gāzes sprādzienu upuriem un vēl daudzi tiek ievainoti.

Apkopojot informāciju no gāzes tvertņu ražotājiem, mēs piedāvājam spiediena diapazonus, kuros iespējama kolbu iznīcināšana:

Samazinoties kolbas sieniņu stiprībai, kritiskā spiediena vērtība, kas izraisa tās spiediena samazināšanos, samazinās līdz 5,3 MPa.

Gāzes eksplozija vai sadegšana

Jums jāsaprot, ka sprādziens un cilindra aizdedze nav gluži viens un tas pats. Piemēram, uz jautājumu, vai sadzīves gāzes balons, kas saņēmis šrapneļa vai lodes caurumu, var eksplodēt, nav iespējams atbildēt ar skaidru “jā”.

Gāze, kas izplūst no bojātas spiedtvertnes, vienkārši sadegs. Sprādzienam ir nepieciešama slēgta telpa. Tas, kā likums, ir pats balons, noteiktos apstākļos vai stipri gāzēta telpa

Propāna-butāna un skābekļa maisījums gaisā ārpus cilindra vai ievilkts iekšpusē eksplodē pēc tam, kad spiediens kolbā ir vienāds ar atmosfēras spiedienu.

Kas izraisa gāzes balonu eksploziju vai degšanu?

Cilindrs ugunsgrēka zonā

Sprādzienbīstamība, ja tvertne ir nokļuvusi degšanas zonā ar gāzu maisījumu zem spiediena, ir ļoti augsta. Saskaņā ar GOST maksimālā drošā temperatūra ogļūdeņraža balonam ir 45 °C. Skaidrs, ka ugunsgrēka avotā tas būtiski pārsniedz pieļaujamo robežu.

Procesa fizika ir šāda. Augstās apkures temperatūrās maisījums traukā vārās un attiecīgi palielinās spiediens tajā. Turklāt korpusa virsmas nevienmērīga sildīšana vājina tā sākotnējo izturību un noved pie sienu iznīcināšanas.

Parasti trauka ar gāzi un tās sildīšanu lielās atlikušās plastmasas deformācijas dēļ vienā pusē rodas lokāls sienas pietūkums (izspiesties). Pārrāvums visbiežāk notiek gar metinājuma šuvi

Ātri iztvaikojošs un uzliesmojošs ogļūdeņradis, kas tiek izvadīts no cilindra šķidrā un tvaiku stāvoklī, rada papildu termisko efektu uguns zonā uz visu apkārtējo.

Saprotot, kāpēc mājās ugunsgrēka laikā eksplodē gāzes baloni, jāzina arī, kā tie var uzvesties sildot.

Kolbas pārraušanai var būt divas iespējas:

1. Saskaņā ar "hidraulisko" mehāniku.
2. Spēcīga savīšana un lielas plaisas veidošanās apakšā un apvalkā.

Pirmajā gadījumā šķidrā fāze ar temperatūras paaugstināšanos līdz 60 ° C piepildīs trauka tilpumu līdz 85% pie spiediena 1,5–2,5 MPa. Korpusa iznīcināšana notiks, vēl vairāk paaugstinoties temperatūrai telpā līdz 70–75 °C.

Otrā iespēja rodas, ja traukā nav šķidrās fāzes, ja, piemēram, sašķidrinātā maisījuma iztvaikošana notika slēgierīces spiediena samazināšanas dēļ paaugstinātā temperatūrā ugunsgrēka apstākļos.

Jebkurā scenārijā plīsuša cilindra fragmenti var lielā ātrumā aizlidot dažādos virzienos, radot draudus gūt ievainojumus cilvēkiem un sabojāt īpašumu.

Pārmērīga gāzes balona uzpilde

Bieži vien, piepildot konteinerus ar sašķidrinātu gāzi, tie tiek pārpildīti. Tas notiek nolaidības dēļ vai apzināti, vēloties ietaupīt uz tvertnes izmantošanas līmeni.

Jāsaprot, ka sašķidrinātās gāzes pieļaujamā spiediena pārsniegšana kolbā, pildot to, var izraisīt tās stiprības pārkāpumu.

Tvertnē ir jāpaliek daļai no brīvā tilpuma - spilvena ogļūdeņražu tvaika fāzei. Šāda spilvena drošais tilpums ir vismaz 15% no kopējā tvertnes tilpuma.Ja tā nav, spiediens kolbā palielinās par 0,7 MPa, maisījuma temperatūrai paaugstinoties par katru grādu, kas ir nepieņemami saskaņā ar drošības standartiem un var izraisīt korpusa pārslodzi un tā plīsumu.

Tvertnē iesūknētās gāzes daudzums ir stingri regulēts spiediena un masas ziņā, un tas nedrīkst pārsniegt 0,425 kg uz 1 litru tvertnes tilpuma.

Pat GOST noteiktajā +45 °C temperatūrā pārpildīta kolba rada lielas briesmas gareniska plīsuma iespējai gar metinājumu.

Mēs iesakām izlasīt arī citu mūsu rakstu, kurā mēs detalizēti runājām par noteikumiem gāzes balonu uzpilde.

Kuģa sienu sildīšana vai dzesēšana

Propāna-butāna maisījumam, kam ir liels izplešanās koeficients, ievērojami palielinās tilpums pat ar nelielu tā temperatūras paaugstināšanos.

Spiediena palielināšana cilindrā līdz kritiskai vērtībai ir iespējama, ja trauku ilgstoši karsē saulē, tiešos staros

Maisījuma spiediena palielināšanās risks uz kolbas sieniņām pastāv arī cilindrā, kas uzstādīts blakus siltuma avotam.

Papildus apkurei vairākas briesmas ir saistītas arī ar negatīvas temperatūras negatīvo ietekmi. Pirmais ir metāla trausluma palielināšanās. Un, otrkārt, uz visiem laikiem jāatceras, ka nekādā gadījumā nedrīkst ienest siltā telpā trauku, kas ilgstoši bijis aukstumā. Straujš ogļūdeņraža maisījuma temperatūras paaugstināšanās nav drošs.

Cilindru triecieni un krišana

Tvertnes ar gāzi bojājumus un aizdegšanos var izraisīt pēkšņa mehāniska ietekme uz tā sienām, īpaši, ja rezervuārs atrodas zemas vai, gluži pretēji, ārkārtīgi augstas temperatūras apstākļos.

Lietojot cilindru neparasti aukstos apstākļos, mainās metāla mehāniskās īpašības - samazinās tērauda triecienizturība.

Šī iemesla dēļ spēcīgs trieciens balonam vai tā stiprs kritiens var sabojāt trauka blīvējumu un veicināt gāzes izdalīšanos, kas, sajaucoties ar skābekli un saskaroties ar dzirksteli, novedīs pie gāzes detonācijas. gaisa maisījums

Otrajā gadījumā temperatūras paaugstināšana un kolbā esošās gāzes karsēšana, kā tika teikts, strauji palielina tās spiedienu, kas ar papildu trieciena ietekmi uz trauku var to saplēst.

Ārvalstu piemaisījumi gāzē

Sprādziena briesmas slēpjas, kad ūdens un sērūdeņradis nonāk traukā ar šķidru gāzi. To augstais saturs tvertnē veicina atslāņošanās un izspiedumu parādīšanos uz korpusa iekšējās metāla virsmas.

Šādi asinsvadu defekti rodas, ja propānā ir 0,3% vai vairāk sērūdeņraža, un tos var novērot jau pēc diviem cilindra lietošanas gadiem.

Metināšanas defekts

Retāk sastopamas, bet sastopamas problēmas, kas saistītas ar gāzes tvertņu spiediena samazināšanu karstuma skartajā zonā.

Ja metinājuma šuve ir bojāta, var rasties tās darba sekcijas pavājināšanās, sprieguma koncentrācija un rezultātā garenvirziena vai apļveida šuves atvēršanās.

Korpusa vispārējā integritāte var tikt saglabāta, ja bojāta metinājuma šuve plīst.

Cilindra sprādziena seku scenāriji

Iepriekš minētie gāzes tvertņu eksplozijas vai aizdegšanās iemesli dažādos veidos var izraisīt šādus bīstamus scenārijus.

Cilindra plīsums un liesmas emisija

Balona eksplozija un propāna-butāna aizdegšanās ir bīstama šādu faktoru dēļ:

• spēcīgas liesmas kolonna, kas ātri palielina uguns laukumu;
• augsta uguns temperatūra sprādziena avotā;
• sadegšanas produktu toksicitāte.

Bojājumi var rasties arī nosmakšanas dēļ, jo ievērojami samazinās skābekļa daudzums ar asu kaitīgo gāzu koncentrāciju.

Veiktie pētījumi liecina, ka 50 litru tilpuma gāzes trauka ar sašķidrinātu gāzi noblīvējums ugunsgrēkā pārtrūkst mazāk nekā 5 minūtēs. Rezultātā uguns uzplaiksnījums ar “ugunsbumbas” izlaišanu, kura diametrs sasniedz 10 m

Parasti kuģis plīst gar sānu.

Sekundāri kaitīgie efekti no sprādziena

Cilindra sprādziena sekundārās, bet ne mazāk nopietnas postošās sekas ir:

• vārstu atdalīšana;
• kompresijas viļņa vai triecienviļņa ietekme;
• bojājumi no čaulas elementu fragmentiem.

Fragmenti no cilindra un tā atdalītajiem elementiem var aizlidot ļoti tālu, radot bojājumus līdz 250 m rādiusā, un pacelties trīsdesmit metru augstumā.

Gāzes noplūdes risks

Propāna noplūdes bīstamība no bojātas tvertnes ir tāda, ka telpā ļoti ātri un lielos apjomos rodas sprādzienbīstama ogļūdeņraža un skābekļa maisījuma koncentrācija - daudz ātrāk nekā ar šķidru uzliesmojošu vielu noplūdēm.

Spēcīgu maisījuma noplūdi no kolbas vai bojātu slēgvārstu var noteikt pēc smakas vai dzirdes – skaņa ir līdzīga tai, ko dzirdam, kad balons tiek ātri iztukšots.

Ja jums ir aizdomas par gāzes noplūdi vai lai kontrolētu tās neesamību, pietiks ar ziepju šķīdumu uz balona uzklāt ar sūkli un noteikt spiediena samazināšanas vietu ar burbuļiem, kas veidojas.

Ja ir gāzes noplūde, tad noplūdes vieta ir jāpārklāj ar mitru lupatu, uzmanīgi jāiznes trauks ārā un jāizsauc gāzes darbinieki.

Kopš 2016. gada tehniskie noteikumi paredz obligātu gāzes signalizāciju uzstādīšanu jaunajās mājās. Iepriekš uzbūvētiem mājokļiem šim standartam ir ieteikuma raksturs, taču šīs ierīces priekšrocības, īpaši mājās, kurās tiek izmantota pudelēs pildīta gāze, ir neapšaubāmas.

Fakts ir tāds, ka ogļūdeņražu maisījuma blīvums ir lielāks par gaisa blīvumu. Ja tiek bojāts kolbas blīvējums, slēgiekārta vai savienojošā šļūtene, gāze sāk uzkrāties apakšā, un tās smaka var nebūt uzreiz pamanāma. Tāpēc propāna maisījums, kas izplūst gaisā no bojāta gāzes balona, ​​bieži vien nemanot uzsprāg mājās no jebkuras dzirksteles.

Drošas balonu apstrādes pamati

Pirms cilindra uzstādīšanas un savienojot to ar gāzes iekārtām pirmā lieta, kas jādara, ir pārliecināties, ka nav bojājumu, rūsas uz korpusa un vai vārsts ir labā darba kārtībā.

Tiks izmantoti tikai specializētu organizāciju piegādāti sertificēti baloni, kuriem ir papīra pase visiem darbības cikliem un atbilstošs marķējums ar triecienspiedogu.

Galvenās tehniskās prasības, kas jāievēro, darbinot cilindrus, ir:

1. Visi baloni, izņemot vienu (piecu litru pieslēgšanai pie gāzes plīts), jāuzstāda saimniecības ēkās ārpus ēkām un attālumā ne tuvāk par 5 m no ieejas tajās.
2. Izvairieties no cilindru glabāšanas dzīvojamās istabās, pagrabos un bēniņos.
3. Nenovietojiet balonus tuvāk par 1 m no apkures ierīcēm un 5 m no atklātas uguns.

Acīmredzami, bet bieži aizmirsti drošības pasākumi, izmantojot kuģus ar gāzi, ietver un ir stingri jāievēro:

1. Lai pārbaudītu, vai nav gāzes noplūdes, balonā nenesiet aizdedzinātu sērkociņu vai šķiltavas.
2. Stingri izslēdziet atklātas liesmas izmantošanu, lai sildītu pārnesumkārbu vai vārstu. Šiem nolūkiem var izmantot tikai karstu ūdeni.
3. Ja telpā tiek konstatēta gāze, neieslēdziet un neizslēdziet nekādas elektroierīces, tostarp gaismas. Dzirksteles temperatūra kontaktligzdā vai slēdžā var sasniegt pat tūkstoš grādu.
4. Nemēģiniet pats salabot slēgvārstus un citus cilindra konstrukcijas elementus.

Turklāt jums ir stingri jāievēro ražotāja noteiktais balonu lietošanas laiks. Kuģus, kas ražoti līdz 2014. gada decembrim, var izmantot 40 gadus.

Tā kā nav informācijas par pēc šī datuma ražoto gāzes balonu atļauto lietošanas laiku un bez pavaddokumentācijas, Rostechnadzor iesaka balona glabāšanas laiku ņemt 20 gadus.

Ir stingri aizliegts pārvadāt gāzes balonus, izmantojot vārstu kā turēšanas ierīci. Tas var izraisīt spiediena pazemināšanos vai bloķēšanas ierīces lūzumu.

Droša alternatīva tērauda gāzes baloniem ir modernāki polimēru-kompozītmateriālu trauki - Eurocilindri. To kolbas ir aizsargātas ar plastmasas apvalku un neuzkrāj statisko elektrību. Kompozītmateriālu balonu sprādziendrošība tiek nodrošināta, aprīkojot tos ar jaunās paaudzes drošības ierīcēm - kausējamo saiti un pretvārstu augsta spiediena izlaišanai.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Gāzes balonu sprādzienu iemesli, izmantojot reālu faktu piemērus, un to, ko var un ko nevar darīt, tos lietojot:

Kā pareizi lietot gāzes balonus mājās un kādām prasībām tiem jāatbilst:

Pie visiem esošajiem riska faktoriem, kas pavada gāzes iekārtu darbību, nav pamata ļauties bailēm un atteikties no to izmantošanas ērtībām ikdienā.

Teorētiskās zināšanas par cēloņiem un apstākļiem, kas pavada sadzīves gāzes balonu eksploziju, ir paredzētas, lai palīdzētu pārvarēt šādas bailes. Un atbilstība norādītajam standartu kopumam to drošai lietošanai kalpos kā uzticama apdrošināšana pret nopietnām gāzes sprādziena un ugunsgrēka sekām.

Ja jums ir vērtīga informācija, kas var papildināt mūsu materiālu, lūdzu, dalieties tajā ar citiem vietnes apmeklētājiem - atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā. Tur jūs varat uzdot jautājumus par raksta tēmu.