Почему сжиженные и сжатые газы хранят в баллонах? Виды емкостей + правила эксплуатации

Зачем сжимают газы и как это влияет на баллоны?

В газообразном состоянии вещества не имеют определенной формы в отличие от твердых тел. Хранить и перевозить их можно только в герметичных сосудах.

Но из-за низкой плотности даже незначительное по массе количество газа занимает большой объем. Например, чтобы перевезти всего 26,9 кг пропана в его обычном газообразном состоянии потребуется огромная емкость объемом около 14000 литров.

Пропан и бутан – наиболее востребованные газы в коммунально-бытовой сфере. Их получают в ходе переработки нефти или выделяют из нефти во время ее добычи, к примеру, по технологии фрекинга

Проблема решается путем сжатия газа за счет приложения внешнего давления. В результате его плотность увеличивается, а объем уменьшается. После сжатия все те же 26,9 кг пропана умещаются в сосуде объемом 50 литров.

При сжатии такие газы как пропан, бутан, аммиак, хлор, углекислый газ переходят в жидкое агрегатное состояние, поэтому их называют сжиженными. Кислород, аргон, метан остаются в газообразном состоянии и называются сжатыми газами.

Здесь нужно сделать уточнение, что можно любые газы превратить в жидкость путем сжатия, но сила давления при этом должна быть выше, а температура – значительно ниже нормальной температуры воздуха.

Для сжатых и сжиженных газов обычная тара не годится. Стремясь к расширению, газ ее быстро разрушит и вырвется «на свободу», а это уже чревато взрывами, пожарами, отравлениями и финансовыми потерями. Поэтому используются специальные сосуды под избыточным внутренним давлением, больше известные как газовые баллоны.

Работа с электроинструментом

Каждое предприятие старается обеспечивать максимально возможную безопасность для его сотрудников. Действуют и специальные правила эксплуатации газовых баллонов и электроинструмента. Поскольку производственные работы зачастую связаны с проведением огневых работ (сварке, резке и т.д.). Для этих задач применяются ёмкости с ацетиленом, кислородом или аргоном.

До работы, в её процессе и по её завершению есть свои трактовки. Это обязательная инструкция по эксплуатации газовых баллонов, которую тщательно изучают и сдают зачёт по ней все газосварщики. Её структура такова:

До начала работы:

Проверка минимальных дистанций: рабочих зон – 10 м от рамповых конструкций, единичных сосудов – 1 м от отопительной системы и 1 м – от открытого пламени.
Позиция баллонов – строго вертикальная. Они помещены в специальные стойки и надёжно зафиксированы хомутами.
Оборудование навесов над резервуарами.
Проверка исправности всех компонентов, их герметичности и наличия воды в затворе. При неисправности баллон отправляется на точку заправки

На нём мелом пишется «Осторожно! Наполнен!».
Вентиль открывается специальным торцевым ключом, который располагается на его шпинделе.
Клапан вентиля должен открываться на 0,7 или 1 оборот.

В процессе:

1. Защита от нагревания или замерзания (в работе с кислородной моделью).
2. Постоянный контроль над герметичностью и защите от солнца.

После работы:

1. На основе данных манометра определяются остатки газа.
2. Отбор ацетилена завершается при параметре 50 кПа.
3. Ёмкости размещаются в специальные места для хранения.

Технология заправки баллонов газом

Прежде всего, при приеме баллона на перезаправку организация, которая будет производить работы, должна проверить техническое состояние баллона. Что имеется в виду и что скрывается за этим технологическим определением?

Если баллон находится в неудовлетворительном техническом состоянии, то его могут отказаться принимать на перезаправку. Какие конкретно дефекты могут стать причиной отказа, стоит рассмотреть во всесторонних подробностях.

Пополнение запаса сжиженного газа в баллоне допускается производить только на газозаправочных станциях, располагающих оборудованием для заправки и взвешивания сосудов

Основные дефекты, при выявлении которых могут отказать в перезаправке баллона газом:

• если была выявлена неисправность запорной арматуры (неисправен вентиль баллона);
• при наличии явных повреждений целостности корпуса – это могут быть явные трещины в сварном шве, либо следы глубокой коррозии, вмятины или выпуклости на корпусе;
• отсутствие таблички с паспортными данными или не читаемая табличка – это тоже причина, по которой могут отказаться принимать баллон.

Однозначно не подлежит заправке голубым горючим баллон окраски, не соответствующей государственным нормам и требованиям, а также резервуар без стандартной надписи.

При наличии дефектов корпуса и арматуры наполнение баллона газом запрещается. Его потребуется заменить или отремонтировать

Предъявляемые заправщиком требования по окраске баллона и надписи уже рассматривалось выше, технические неисправности арматуры и корпуса – это вполне объяснимые претензии.

Рассмотрим требования к табличке. Это фактически паспорт баллона, в котором отражены все его данные, начиная с момента производства и заканчивая датой последней поверки (освидетельствования).

Что конкретно должно быть указано на табличке:

• в первую очередь – это марка баллона и клеймо ОТК завода-изготовителя;
• далее указывается конкретный тип баллона и номер партии, в которой он был выпущен;
• обязательно указывается вес баллона с погрешностью не более 200грамм;
• соответственно дата производства (выпуска) баллона;
• дата, когда баллон прошел освидетельствование в последний раз и дата следующей поверки;
• указывается рабочее давление баллона и его испытательное давление;
• обязательно должен быть указан объем баллона, т.е. его емкость с точностью до 0,2л.

При ее отсутствии таблички идентифицировать баллон будет проблематично. Поэтому за ее состоянием необходимо регулярно следить. Если эксплуатационные сведения выбиты непосредственно на корпусе баллона, то надпись должна быть покрыта бесцветным лаком и обведена контуром белого цвета.

Таблички, которые не выбиты на корпусе, а прикреплены отдельно, тоже следует сохранять в целостности, а данные на “баллонном паспорте” должны быть хорошо различаемыми и легко читаемыми.

Табличка баллона с сжиженным газом содержит все сведения о технических характеристиках, поверках и прочих данных тары под газ

Для чего нужны эти данные? Именно эти характеристики будут проверяться организацией, выполняющей заправку баллона на соответствие. Сведения о весе баллона и его объеме говорят о том, сколько газа можно заправить в этот баллон.

Чтобы это было понятно, рассмотрим основные нюансы технологии правил заправки бытовых газовых баллонов, которые прописаны в типовых инструкциях по заправке баллонов пропаном или пропанобутановой смесью.

Заправка баллонов должна выполняться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, нормы заполнения баллона составляют:

• для технического пропана – это объем порядка 0,425 кг на каждый литр баллона;
• для технического бутана – это объем порядка 0,4338 кг на каждый литр баллона,

При этом жидкая фаза газа не должна превысить 85% от геометрического объема заполняемого баллона.

Заправку сосуда с газом производят так, чтобы 15% от полного объема осталось свободным. Это необходимо на случай теплового расширения газа при нагревании

Баллон должен быть взвешен перед наполнением. Он должен обязательно иметь остаточное давление, если уже был в эксплуатации. После наполнения баллон должен быть взвешен, а заглушка штуцера вентиля резервуара для хранения и использования газа проверена на герметичность при помощи обмыливания всех мест, где возможны утечки.

Защита и условия труда

Правила по охране труда при эксплуатации газовых баллонов имеют некоторые отличия. Главный критерий — вид содержимого. Общие же требования таковы:

1. Минимальный возраст работника – 18 лет. У него отсутствуют противопоказания по здоровью. Он прошёл и сдал необходимый инструктаж и стажировку.
2. Курение и приём пищи позволяются только специально отведённых зонах.
3. Для работы сотрудник надевает спецодежду и имеет годные по сроку средства персональной защиты.
4. Все баллоны перед работой тщательно проверяются на пригодность. Соблюдаются критерии работы с ними и их расположения после смены.

Зимние и летние смеси

Поскольку в жилых помещениях разрешено присутствие только одного 5-литрового баллона, емкости больших объемов устанавливаются вне дома. Соответственно, климатические условия во время пользования могут быть любыми. С учетом этого фактора создаются газовые составы для теплого и холодного времени года, подробнее о которых написано здесь.

В чем отличие сезонных версий?

Внутри баллона сжиженный газ находится в двух агрегатных состояниях: жидком и газообразном. Интенсивность заполнения газовода газообразной фракцией напрямую зависит от температуры: в тепле показатель выше, чем при низких температурах.

На графике видно, что смешение пропана и бутана позволяет уравновесить способность этих соединений к испарению. На этом и основан принцип создания «климатических» составов

Корректировка этой ситуации выполняется при помощи изменения пропорций пропана и бутана. Первый способен испаряться при 42 градусах ниже ноля. Второй теряет эту способность сразу после пересечения нулевой отметки.

Поэтому в зимних вариантах объем пропана увеличивается. В летних – наоборот, уменьшается. Такой подход дает возможность снизить стоимость летних версий за счет более дешевого бутана и обеспечить эффективность зимних.

Расчет пропорций с учетом климата

При определении рекомендованных пропорций за точку отсчета была взята средняя полоса России. Минимальное содержание пропана для зимней версии ограничено отметкой в 70%. В летнем варианте допустимо 50-процентное содержание.

Аббревиатура СПБТ означает смесь пропана и бутана технических – пропорции подбираются в соответствии с потребностями. БТ – бутан технический содержит 60% бутана. ПТ – пропан технический – минимум 75% пропана

Состав для других регионов выполняется с учетом удаленности от средней полосы, климатических особенностей. Делать это должны специалисты лицензированных организаций.

Универсальный вариант для любой температуры

Корректное функционирование портативных газовых систем в широком температурном диапазоне характерно для соединения пропана, изобутана и бутана. Имея разные температуры горения, эти вещества сделали сложный состав максимально универсальным.

Безопасная эксплуатация бытовых газовых баллонов

Чтобы разобраться, как безопасно пользоваться баллоном газа, нужно более подробно остановиться на их подключении, установке, эксплуатации и заправке.

Подключение газового баллона к устройствам потребления

Мало иметь газовый баллон и устройство, к которому он будет подключен.

Автономная газификация предполагает наличие целой системы оборудования:

• Прибор, который будет «питаться» газом (плита, колонка, гриль и т.д.);
• Газовый баллон;
• Газовый шланг;
• Редуктор;
• Хомуты для закрепления шланга.

Давление в газовом баллоне зависит от температуры и является непостоянным. Поэтому для его выравнивания применяется газовый редуктор, который не только понижает, но и выравнивает давление до величины, необходимой для нормальной работы оборудования.

Простой газовый редуктор (лягушка) снижает и выравнивает давление газа до нормы, необходимой для работы газового оборудования

Редуктор накручивается на штуцер вентиля и с помощью шланга соединяется с устройством газопотребления. На все резьбовые соединения предварительно наматывается 3-4 слоя газовой фум-ленты. Соединительный шланг в месте фиксации необходимо дополнительно закрепить при помощи стальных хомутов.

При соединении резьбовых соединений нужно предварительно намотать 3-4 слоя газовой фум-ленты и произвести затяжку гайки с достаточным усилием

Все места соединения следует проверить на степень их герметичности. Надежность соединения проверяется нанесением мыльной пены – наличие пузырьков свидетельствует о недостаточной герметичности. Для устранения утечки следует с большим усилием затянуть гайку, соединяющую штуцер с редуктором.

Если утечка газа обнаружена в зоне соединительного шланга, то необходимо подтянуть болты хомутов. После завершения регулировки необходимо провести повторную проверку с помощью мыльной пены. Подобную проверку нужно всегда выполнять при подключении газового баллона, как в первый раз, так и после его замены.

Мыльный раствор всегда помогает в выявлении недостаточной герметичности соединений

Некоторые мастера-газовщики проверяют утечку газа с помощью зажженной спички. Такой способ проверки герметичности запрещен нормами безопасности. Во-первых – при дневном свете маленькие язычки пламени можно попросту не заметить. Во-вторых – значительная утечка газа может привести к воспламенению и даже взрыву.

Требования безопасности к эксплуатации газовых баллонов

Одним из важнейших критериев безопасности эксплуатации газового баллона является постоянный контроль за перегревом и возможной утечкой. Сама по себе пропан-бутановая смесь не имеет запаха, но наличие в составе углеводород-меркаптана позволяет определить утечку.

Основные требования безопасности по эксплуатации баллонного газа:

• Оборудование, связанное с потреблением газа должно быть исправным. Следует не реже, чем раз в 5 лет, проводить техническое освидетельствование баллонов. При подключении баллона или его замене следует проверять герметичность всех соединений с помощью мыльного раствора.
• Нельзя использовать баллоны со следами ржавчины, с неисправным вентилем, при отсутствии маркировки газа.
• Хранить баллон нужно в специальном проветриваемом шкафу, предохраняющем баллон от воздействия прямых солнечных лучей и осадков. Расстояние от шкафа до окна или двери должно быть не менее 1 м.
• При размещении внутри помещения расстояние до источника с открытым пламенем должно быть не менее 5 м. Также расстояние до источников тепла (радиаторы отопления, электрические обогреватели и т.д.) должно быть не менее 1 м. Баллоны большой емкости следует размещать в специальном шкафу с внешней стороны жилья.
• Запрещено хранить баллоны в подвале либо закапывать в землю.
• В рабочем состоянии баллон должен находить в вертикальном положении.
• Выполняя замену баллона, нужно убедиться в отсутствии источников огня.

Никогда не пренебрегайте изложенными выше правилами безопасной эксплуатации баллонного газа, так как даже малейшее нарушение может стать угрозой жизни.

Освидетельствование баллонов. Как узнать срок службы

Бытовые баллоны для пропана – это металлические герметичные емкости определенного объема для хранения газа. Материал изготовления – стальной сплав с добавками хрома и молибдена. От завода-изготовителя они попадают в свободный оборот. Используются в специализированных компаниях в качестве оборудования, на предприятиях, в быту у населения.

Каждый баллон сопровождается выдачей бумажного паспорта от завода-изготовителя. Данные дублируются в виде металлических надписей на обратной стороне корпуса, рядом с клеймом предприятия.

Техническое состояние баллонов должно строго контролироваться согласно ГОСТ 15860. Чтобы определить возможность дальнейшей эксплуатации, проводится процедура освидетельствования.

При условии освидетельствования один раз в пять лет:

• изделия, выпущенные раньше февраля 2014 года, могут служить до 40 лет;
• изделия, изготовленные после 1 февраля 2014 года – до 20 лет.

На «металлическом паспорте» указывается дата выпуска изделия, объем, вес, дата последнего освидетельствования. По правилам пользования баллоны без металлических паспортов либо с нечеткими надписями не заправляются и не подлежат обмену.

На корпусе паспортной таблички наносятся данные о массе, дате производства, дате последней аттестации

Важно бережно относиться к изделию, чтобы надписи хорошо читались, иначе баллон будет снят с эксплуатации. И это правильно

«Жизнь» каждого баллона протекает по-разному: какие-то изделия находятся в постоянном пользовании, другие могут годами пылиться в гараже, чтобы в нужный момент быть использованными для определенных целей

И это правильно. «Жизнь» каждого баллона протекает по-разному: какие-то изделия находятся в постоянном пользовании, другие могут годами пылиться в гараже, чтобы в нужный момент быть использованными для определенных целей.

Не стоит забывать о том, что неисправное оборудование для хранения опасных субстанций (газа) может принести беду.

Расшифровка маркировки баллонов

Правильно прочитав маркировку, можно получить полную информацию о газовом баллоне. Если это пропановый баллон, то его паспорт — в районе вентиля, на металлическом кружке.

В паспорте баллона с пропаном указано: рабочее давление в МПа, испытательное давление в тех же единицах, объем емкости по факту в л, заводской №, дата изготовления в виде «MM.ГГ.АА», где первые символы обозначают месяц, вторые — год, третьи — год предстоящей аттестации.

Далее следует вес пустого баллона в кг, масса заполненного баллона. Последней строкой идут буквенные обозначения «R-АА». «R» — клеймо участка переаттестации или завода. Сочетание символов «АА» раскрывает информацию о годе, до которого эта аттестация будет действительной.

Решение о пригодности баллона нужно принимать только после полной расшифровки всех данных о нем. Если на нем обнаружены дефекты, то его опорожняют и отправляют в ремонт

Маркировка кислородного баллона имеет свой порядок и состоит из четырех строк. В первой есть данные о производителе, а также номер емкости. Во второй — дата выпуска и рекомендуемая дата проверки. В третьей — гидравлическое и рабочее давление. В четвертой — объем газа и масса баллона без вентиля и колпака.

Покупая баллон, следует обратить внимание, как на него нанесена информация. На корпусе ее не наносят краской, а выбивают, а затем покрывают специальным бесцветным лаком с целью защиты от коррозии

Часто последняя строка содержит клеймо предприятия-изготовителя.

Обслуживание и ремонт газового оборудования

Важный вопрос, который зачастую упускают из виду владельцы негазифицированного частного дома или дачи, это обслуживание газовых баллонов и индивидуальных баллонных установок. На крупных предприятиях обслуживание выполняется персоналом, который прошел обучение и проверку знаний по технологии, то в индивидуальных хозяйствах такое обучение никто не проходит.

При поставке и замене баллонов организацией, которая предлагает заправленные баллоны, проводится инструктаж с записью в журнале газоснабжающей структуры о его проведении. Такой инструктаж касается вопросов правильной эксплуатации уже установленного баллонного оборудования и мер безопасности при пользовании.

Обслуживание баллонного оборудования и индивидуальных баллонных установок должно выполняться представителями организаций, которые имеют на эти виды работ профильные разрешения. При проведении работ должны быть проверено не только состояние самих баллонов, но и шкафа индивидуальной баллонной установки.

Проводится осмотр газопровода от установки до газового оборудования, исследуется само газовое оборудование. В обязательном порядке проверяют соединения на наличие утечек. Все соединения «обмыливаются» с целью выявления утечек

Если в процессе обслуживания были выявлены какие-либо нарушения, то они должны быть устранены в обязательном порядке.

Ряд правил, которые обязательны к исполнению для тех, кто пользуется баллонами с газом:

• баллоны в местах установки не должны подвергаться прямому нагреву;
• установка газового оборудования в цокольных или подвальных этажах недопустима, поскольку там могут скапливаться газы при утечке;
• устанавливать баллоны около нагревательных приборов (радиаторы и т.п.) и газовой печи следует не ближе, чем 1м;
• помещение, в котором устанавливаются баллоны (и газовое оборудование) не должно иметь подвальных помещений, в которых может скапливаться газ.

Вопросы о том, возможно ли и как можно заправить газовый баллон непосредственно дома, довольно часто задают владельцы индивидуальных баллонных установок. Это объяснимо, ведь для заправки им необходимо везти несколько баллонов, причем порою на значительные расстояния.

Ответ на такой вопрос однозначен – нельзя заправлять баллон газом в домашних условиях. Причин тому несколько и относятся они к технологии заправки баллонов.

Безопасность отопления и ГВС на баллоном газе

При отсутствии доступа к централизованному газоснабжению в качестве топлива для автономных систем отопления и водонагревательных приборов может применяться сжиженный газ. Он дешевле электроэнергии. В отличие от дров, угля или дизеля не загрязняет воздух твердыми продуктами сгорания, то есть является более экологичным.

Вместо баллонов в частных домовладениях можно использовать газгольдеры объемом до 20000 литров, если не возникнет проблем с их заправкой

При организации системы отопления и горячего водоснабжения на СУГ необходимо учитывать требования СНиП 42-01-2002.

Кроме баллонов (50 л) используется следующее оборудование:

• газовый котел;
• редукторы;
• запорная арматура;
• компоненты газопровода;
• радиаторы.

Котел может быть одно- или двухконтурным, но обязательно с горелкой для сжиженного газа. Если баллонный газ – это временное решение и дом планируется подключать к централизованному газоснабжению, рационально купить котел для магистрального газа и дополнительное оборудование для СУГ. Двухконтурный котел обеспечит одновременно и ГВС и обогрев помещений.

Возможна установка высокоэффективного конденсационного котла, оснащенного двумя теплообменниками для нагрева теплоносителя и горячего водоснабжения. В таком котле образующийся при сгорании газа водяной пар преобразуется в жидкость, что позволяет получать дополнительную тепловую энергию.

Мощность котла выбирают исходя из площади отапливаемого помещения и отдают предпочтение моделям с более высоким КПД.

К газовым котлам подключается несколько газовых баллонов, что увеличивает суммарный объем газа и продлевает интервал между заправками

Одновременно используются несколько наиболее вместительных 50-литровых баллонов, объединенных в единую батарею. Баллоны размещаются в металлических, вентилируемых шкафах на улице с северной стороны дома, во избежание нагрева солнечным излучением. Другой вариант – отдельно стоящее нежилое помещение.

Чтобы при сильных морозах давление в системе не падало, шкафы необходимо утеплить негорючими материалами, а в помещении обеспечить минимальный обогрев.

Важно проследить, чтобы расстояние от котла составляло не менее 2 метров и к оборудованию был свободный доступ для осмотра. Рядом с газовым оборудованием не должно быть сливных ям, погребов, подвалов, канав

Газификация подвальных и цокольных помещений запрещена.

Баллоны подключаются к газопроводу через газовый редуктор, который позволяет регулировать давление газа при его отборе. Он может быть отдельным для каждого баллона либо общим для всех.

Цвет редуктора должен соответствовать цвету баллона, то есть быть красным (для пропан-бутана). Нельзя допускать его засорения, иначе может повыситься давление и выйти из строя оборудование. Раз в неделю редуктор проверятся на наличие самотека и работоспособность предохранительного клапана.

При объединении баллонов в единую батарею рационально использовать рампу для стабилизации давления, состоящую из модуля соединения, редуктора, фильтра, клапана, стабилизатора

Для создания газопровода используются стальные трубы со стенками толщиной не меньше 2 мм. Участок трубы, который проходит через стену, помещается в защитный футляр. Для подсоединения к газопроводу отопительного котла может использоваться гибкая подводка. Редуктор подсоединяется к газопроводу с помощью дюритового шланга (резинотканевого рукава).

О том, какую газовую смесь лучше использовать для хранения в газгольдере, подробно написано в следующей статье, с которой мы рекомендуем ознакомиться.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы не ошибиться при выборе, можно ориентироваться на цвет емкости. Для подключения к газовой плите используют красные баллоны с белой надписью:

https://youtube.com/watch?v=nhL7ubE6wss

Наиболее популярным составом, использующимся для заполнения бытовых баллонов, является смесь пропана и бутана. Правильно подобранные пропорции позволяют эффективно использовать физические свойства обоих веществ.

Обратите внимание, баллон с надписью, не соответствующей требованиям, должен быть изъят из эксплуатации. Любые попытки закрасить, изменить название – нарушение правил

Как вам статья?