Hvorfor opbevares flydende og komprimerede gasser i flasker? Typer af beholdere + brugsregler

Enig, blåt brændstof er meget bekvemt at bruge og koster ikke meget. Dets popularitet styrkes af miljøsikkerhed og næsten allestedsnærværende tilgængelighed. Men har du nogensinde seriøst overvejet, hvorfor komprimerede gasser opbevares i specialflasker, og hvordan det påvirker din sikkerhed?

I den artikel, vi præsenterer, finder du detaljerede, teknisk funderede svar på disse spørgsmål. Vi vil fortælle, hvad forskellen er mellem en flydende gasformig medium og en komprimeret analog. Vi vil gøre dig bekendt med de tekniske særtræk ved gasbeholdere, reglerne for påfyldning og transport.

Hvorfor komprimeres gasser, og hvordan påvirker det flaskerne?

I gasform har stoffer ikke en bestemt form i modsætning til faste legemer. De kan kun opbevares og transporteres i hermetisk lukkede beholdere.

Men på grund af den lave densitet optager selv en ubetydelig mængde gas efter masse et stort volumen. For eksempel, for at transportere kun 26,9 kg propan i sin normale gasform, ville der være brug for en enorm beholder på omkring 14.000 liter.

Propan og butan er de mest efterspurgte gasser i husholdnings- og forsyningssektoren. De fås ved olieforarbejdning eller udvindes fra olie under dens indvinding, for eksempel ved fracking-teknologi.

Problemet løses ved komprimering af gassen ved hjælp af eksternt tryk. Som et resultat øges dens densitet, og volumenet reduceres. Efter komprimering passer de samme 26,9 kg propan i en beholder med et volumen på 50 liter.

Ved komprimering går gasser som propan, butan, ammoniak, klor, kuldioxid over i flydende tilstand, derfor kaldes de flydende. Ilt, argon, metan forbliver i gasform og kaldes komprimerede gasser.

Her skal vi præcisere, at man kan omdanne enhver gas til væske ved komprimering, men trykket skal da være højere, og temperaturen betydeligt lavere end normal lufttemperatur.

Til komprimerede og flydende gasser er almindelige beholdere ikke egnede. Da gassen forsøger at udvide sig, vil den hurtigt ødelægge beholderen og slippe «fri», hvilket kan føre til eksplosioner, brande, forgiftninger og økonomiske tab. Derfor bruges specielle beholdere under overtryk, bedre kendt som gasflasker.

Konstruktionsmæssige særtræk ved gasflasker

Kravene til konstruktion af gasflasker, herunder størrelse og vægtykkelse, fastsættes af nationale tekniske standarder. Jo højere tryk der anvendes til komprimering af gassen, desto stærkere skal beholderen være.

Beholderne til komprimeret metan, der anvendes som brændstof til forbrændingsmotorer, er sømløse og består af en metal- og kompositkappe. De er konstrueret til tryk op til 245 kg/cm².

Ilt og argon anvendes til svejsearbejde. Flaskerne til disse fremstilles i henhold til GOST 949-73. Materialet er kulstof- eller legeret stål. Med en volumen på 20-50 liter kan beholdere af legeret stål med vægtykkelse 6 mm modstå et indre tryk på op til 19,6 MPa.

Ifølge den vedtagne standard er de udvendigt malet med blå emalje og har en sort påskrift «ilt». Beholdere til argon er grå med grøn påskrift «argon ren».

Stålsvejsede flasker til flydende kulbrintegasser fremstilles i overensstemmelse med GOST og opfylder de fastsatte sikkerhedskrav.

Propan, butan og deres blandinger opbevares under et tryk på 1,6 MPa i røde stålsvejsede flasker. Da denne gas er meget efterspurgt til husholdnings- og industriel brug, er det værd at se nærmere på egenskaberne ved opbevaring og transport samt sikkerhedsreglerne ved påfyldning af flasker.

Anvendelse af flydende propan-butan

Teknisk propan-butan (PBT), som klassificeret af GOST R 52087-2018, tilhører kategorien af flydende kulbrintegasser (LPG). Det fremstilles ved olieraffinering. For at omdanne PBT til flydende tilstand kræves et relativt lille trykstign. Temperatursænkning er ikke nødvendig.

Ved normal lufttemperatur fører trykfald til fordampning af PBT og overgang til dampfasen. Ved påfyldning af flasker dannes der et tofasesystem bestående af både flydende gas og dens damp.

Denne egenskab er en fordel i forhold til andre brændselsgasser: propan-butanblandingen opbevares og transporteres som væske i kompakte beholdere; men anvendes straks som gas uden yderligere omdannelse, hvilket giver ekstra bekvemmelighed for forbrugeren.

Flydende brændstofgas i flasker leveres til forbrugerne med specialiseret transport, med obligatorisk overholdelse af regler for håndtering af farligt gods.

I flasker af samme volumen kan der være næsten dobbelt så meget flydende propan-butan som komprimeret metan. Med hensyn til varmeafgivelse overgår flydende PBT også komprimeret metan ved samme volumenmængde.

På grund af lavere metalindhold er flasker til PBT lettere. Alt dette gør transport billigere, reducerer antallet af leverancer og gør brugen af propan-butan-blandingen til husholdnings- og industriformål økonomisk forsvarlig.

PBT er efterspurgt i bebyggelser uden adgang til hovedgasledninger. Til madlavning, opvarmning af vand og varmebærere i varmesystemer anvendes det af private husstande, restauranter og handelsvirksomheder, landbrug og feriesteder.

Flasker til propan-butanblanding

PBT opbevares i flasker ved et tryk, der er titusindvis gange lavere end det, der kræves til komprimerede gasser. Dette forenkler produktionsteknologien og reducerer metalindholdet i flaskerne. Ikke desto mindre stilles der også strenge krav til dem.

Til propan-butan-blanding anvendes stål svejsede flasker med en kapacitet på 5, 12, 27, 50 liter, beregnet til et indre tryk på op til 1,6 MPa.

Det er også muligt at opbevare dem i flasker af kompositmateriale, beregnet til 2,0 MPa. Konstruktionen, formen og dimensionerne af hver flaske er fastlagt af statslige tekniske standarder.

Alternativet til traditionelle stålflasker er nyere flasker af kompositmaterialer med en levetid på 20 år og en testinterval på 5 år.

I henhold til GOST 15860-84 fremstilles flaskelegemet (cylinderen), bunden og underlagsringene af stål med høj styrke. Overfladen må ikke have revner, porer eller andre defekter, der reducerer vægtykkelsen.

Bunden fremstilles ved varm- eller koldformning. Elementerne forbindes ved svejsning. Afspærringsanordninger installeres i flaskens hals. For fuldstændig tætning af forbindelsen anvendes blyglans eller rødt bly.

Beskyttelseshætter kan være af stål eller støbejern med gevind- eller gevindfri forbindelse. Hovedkravet er evnen til at give pålidelig beskyttelse af afspærringsanordningen.

Samlet skal flasken være:

• solid;
• tæt;
• uden deformation.

Udvendigt males flasken med rød emalje, der er modstandsdygtig over for vejrlig. Indholdets navn "Propan" skrives med hvid emalje i midten af cylinderens krop. Afvigelse fra standarden for mærkning og farve er grund til at afvise flasken.

Hver flaske ved kraven eller halsen skal have en identifikationsplade med angivelse af producent, fremstillingsdato og testdato, tekniske specifikationer

Ifølge GOST R 55559-2013 består en kompositflaske af en indre tætnende beklædning (liner), som er omviklet med kompositmateriale. Andre tekniske løsninger er tilladt. Farven på kompositflasken er også rød.

Flasken er udstyret med afspærrings- og sikkerhedsventiler, herunder sikkerhedsanordninger mod overtryk og for høj temperatur, hvilket øger dens sikkerhed.

Ved brug af kompositflasker skal man tage hensyn til princippet for sikkerhedsanordningerne. Hvis flasken overfyldes, eller gassen udvider sig på grund af temperaturstigning, ledes overskuddet ud. Dette kan føre til øget gaskoncentration i det rum, hvor flasken er placeret.

En lækagedetektor med lydalarm, der monteres på væggen i køkkenet eller et andet rum med gasinstallation, kan forhindre for høj gaskoncentration.

Inden flaskerne sendes til salg, udfører producenterne accepttest. Fremover skal både stål- og kompositflasker gennemgå teknisk inspektion hvert 5. år.

Hver flaske leveres med et datablad, hvor dens tekniske specifikationer og datoer for teknisk inspektion er angivet.

Egenskaber ved propan-butan og sikkerhedsforanstaltninger

Gassernes fysiske og kemiske egenskaber bestemmer ikke kun kravene til flaskekonstruktionen, men også sikkerhedsforanstaltningerne ved påfyldning, transport og brug.

Stigende udetemperatur fører til udvidelse af den flydende fraktion af propan-butan, derfor må flasker kun fyldes op til maksimalt 85% af deres volumen. For eksempel indeholder en 50-liters flaske, der teoretisk rummer 26,9 kg flydende propan-butan, efter påfyldning faktisk omkring 21 kg. Det frie rum fyldes med dampfasen.

De nedre eksplosionsgrænser for propan og butan er henholdsvis 2,3% og 1,9% af rummets volumen, hvilket gør deres gas-luftblandinger ekstremt eksplosionsfarlige. Forbrugere og personale på gasfyldestationer skal forhindre dannelse af eksplosionsfarlige koncentrationer og antændelseskilder for LPG.

Påfyldning af flasken med LPG til mere end 85% medfører risiko for eksplosion og brand, især høj risiko i efterårs-vinterperioden

Propan-butan-blandinger er tungere end luft og kan selv ved små lækager samle sig i kældre og stueetager i farlig koncentration. Derfor er det forbudt at installere gasudstyr i sådanne rum.

Riv husholdningssæbe på et rivejern, tilsæt vand, skum med en pensel og påfør sæbeopløsningen på det problematiske område – bobler indikerer gaslækage.

Propan-butan, ligesom kuldioxid, har ikke en forgiftende, men en kvælende virkning på mennesker og dyr, når iltkoncentrationen i luften falder til 19%. Dette kan føre til forringelse af helbredet og dødelig udgang. PBT har ingen lugt, derfor tilsættes odoranter for at hjælpe med at detektere dets tilstedeværelse i luften.

Manglende overholdelse af sikkerhedsforanstaltninger fører til nødsituationer på grund af gaslækage og antændelse. Der kan også forekomme gasudslip og eksplosion med ødelæggelse af flasken.

Regler for påfyldning af husholdningsgasflasker

Påfyldning udføres på specialudstyrede stationer med obligatorisk automatisk vejning og afspærring af gas via en doseringsenhed. Dette gør det muligt at kontrollere fyldningsgraden med høj nøjagtighed.

Flasker må ikke påfyldes i følgende tilfælde:

• defekt ventil eller afspærringsventil;
• manglende resttryk;
• inspektionsperioden er overskredet;
• der er overfladefejl;
• mærkning og maling overholder ikke GOST.

På bilgasstationer, der ikke har en separat licens og passende udstyr, er påfyldning af husholdningsflasker forbudt på lovgivningsniveau.

Udstyret på AGS-stationer er kun beregnet til bilflasker udstyret med afspærringsventiler (multiventiler), som forhindrer overfyldning.

Til påfyldning af husholdningsgasflasker kræves specialudstyr, der adskiller sig fra udstyret på en almindelig AGS-station

Det skal huskes: hvis en flaske fyldes med propan-butan mere end 85% ved negative temperaturer og derefter bringes ind i et varmt rum, kan der opstå en eksplosion.

Ved transport beskyttes flasker mod fald og stød, og de vendes ikke med hætterne nedad. Lastning og losning fra bilen udføres med motoren slukket.

Sikkerhed ved opvarmning og varmt brugsvand med flaskegas

Hvis der ikke er adgang til central gasforsyning, kan flydende gas anvendes som brændstof til autonome varmesystemer og vandvarmere. Den er billigere end elektricitet. I modsætning til brænde, kul eller diesel forurener den ikke luften med faste forbrændingsprodukter, hvilket gør den mere miljøvenlig.

I stedet for flasker i private hjem kan der anvendes gastanke med en kapacitet på op til 20.000 liter, hvis der ikke opstår problemer med påfyldning

Ved organisering af opvarmnings- og varmtvandsforsyningssystem med LPG skal kravene i SNiP 42-01-2002 tages i betragtning.

Ud over flasker (50 l) anvendes følgende udstyr:

• gaskedel;
• reducerventiler;
• afspærringsventiler;
• gasrørskomponenter;
• radiatorer.

Kedlen kan være enkelt- eller dobbeltkreds, men skal have en brænder til flaskegas. Hvis flaskegas er en midlertidig løsning, og huset planlægges tilsluttet til central gasforsyning, er det rationelt at købe en kedel til naturgas og ekstra udstyr til LPG. En dobbeltkreds-kedel vil samtidig levere varmt brugsvand og rumopvarmning.

Det er muligt at installere en højeffektiv kondenseringskedel, udstyret med to varmevekslere til opvarmning af varmebæreren og varmt brugsvand. I sådan en kedel omdannes den vanddamp, der dannes under gasforbrænding, til væske, hvilket giver mulighed for at opnå ekstra varmeenergi.

Kedlens effekt vælges baseret på det opvarmede rumareal, og man foretrækker modeller med højere virkningsgrad.

Til gaskedler tilsluttes flere gasflasker, hvilket øger den samlede gasmængde og forlænger intervallet mellem påfyldninger.

Der anvendes samtidig flere af de mest rummelige 50-liters flasker, samlet i et enkelt batteri. Flaskerne placeres i metal, ventilerede skabe udendørs på husets nordside for at undgå opvarmning fra solens stråling. Et andet alternativ – et selvstændigt ikke-beboelsesrum.

For at trykket i systemet ikke falder ved hård frost, skal skabene isoleres med ikke-brændbare materialer, og der skal sikres minimal opvarmning i rummet.

Det er vigtigt at sikre, at afstanden fra kedlen er mindst 2 meter, og at der er fri adgang til udstyret til inspektion. I nærheden af gasudstyret må der ikke være afløbsbrønde, kældre, kælderrum, grøfter. Gasforsyning af kælder- og sokkelrum er forbudt.

Flaskerne tilsluttes gasrøret via en gasregulator, som gør det muligt at regulere gastrykket under aftapning. Den kan være separat for hver flaske eller fælles for alle.

Regulatorens farve skal matche flaskens farve, det vil sige være rød (for propan-butan). Den må ikke blive tilstoppet, ellers kan trykket stige, og udstyret kan gå i stykker. En gang om ugen kontrolleres regulatoren for lækage og sikkerhedsventilens funktion.

Når flaskerne samles i et enkelt batteri, er det rationelt at bruge en ramp til trykstabilisering, bestående af et forbindelsesmodul, regulator, filter, ventil, stabilisator.

Til gasrøret anvendes stålrør med en vægtykkelse på mindst 2 mm. Den del af røret, der passerer gennem væggen, placeres i en beskyttende kappe. Til tilslutning af varmekedlen til gasrøret kan der anvendes en fleksibel slange. Regulatoren tilsluttes gasrøret ved hjælp af en gummistofslange (gummi- og stofslange).

Om hvilken gasblanding der er bedst til opbevaring i en gastank, er der detaljeret beskrevet i den følgende artikel, som vi anbefaler at læse.

LPG til opvarmning af vand

Gennemstrømningsvandvarmere og akkumulerende gasvandvarmere (kedler) samt varmekedler kan arbejde på propan-butan. Omstilling fra naturgas til flydende gas udføres også ved at udskifte brænderdyserne. Der findes modeller, der leveres af producenten med sæt til LPG. Tilslutning til gasflasker sker via en regulator.

Vandvarmeren installeres i et ikke-beboelsesrum med ventilation og emhætte. Minimumsafstanden fra gasvandvarmeren til omgivende genstande er fastsat i reglerne, og det er nødvendigt at overholde den af sikkerhedsmæssige årsager. Installation på badeværelset er forbudt.

Udstyr af vandvarmere og vandkedler med automatiske kontrol- og reguleringsapparater øger deres effektivitet og sikkerhed. Moderne modeller har beskyttelse mod overophedning og mod tænding uden vand, samt flammeovervågning. Et LED-display viser vigtig information, for eksempel temperaturen på vandet, der kommer ind i hanerne.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Kontrol af gasflaskens sikkerhed, levetid og kassation:

Årsager til trykfald i gas systemet ved -42°C og metoder til at bekæmpe isdannelse på gasflasker:

Efter komprimering er kulbrintegassen i flasken under forhøjet tryk og kan ekspandere voldsomt ved temperaturstigning.

Overholdelse af sikkerhedsregler og brug af gasflasker, der opfylder de fastsatte standarder, hjælper med at undgå ulykkessituationer og effektivt at bruge det blå brændstof til madlavning, opvarmning af rum og varmtvandsforsyning i private huse.

Fortæl om, hvordan du bruger gas på flasker i sommerhuset eller i landstedet. Efterlad venligst kommentarer, stil spørgsmål, offentliggør billeder i blokformularen nedenfor. Del værdifuld information om emnet for artiklen, som er værd at dele med webstedets besøgende.