Miért tárolják a cseppfolyósított és sűrített gázokat palackokban? Tartályok típusai + üzemeltetési szabályok

Egyezzen meg, a kék üzemanyag nagyon kényelmes a használatban és nem drága. Népszerűségét a környezeti biztonság és a szinte mindenütt jelenlévő elérhetőség erősíti. De elgondolkodott-e már valaha komolyan azon, hogy miért tárolják a sűrített gázokat speciális palackokban, és ez milyen hatással van az Ön biztonságára?

Az általunk bemutatott cikkben Ön részletes, technikailag megalapozott válaszokat talál ezekre a kérdésekre. Elmondjuk, mi a különbség a cseppfolyósított gáznemű közeg és a sűrített megfelelője között. Megismertetjük a gáztartályok technikai sajátosságaival, a töltésükre és szállításukra vonatkozó szabályokkal.

Miért sűrítenek gázokat, és ez hogyan hat a palackokra?

Gáz halmazállapotban az anyagoknak nincs határozott formájuk, ellentétben a szilárd testekkel. Tárolni és szállítani őket csak légmentesen záródó edényekben lehet.

De az alacsony sűrűség miatt még egy tömeg szerint csekély mennyiségű gáz is nagy térfogatot foglal el. Például ahhoz, hogy mindössze 26,9 kg propánt a szokásos gáz halmazállapotában szállítsunk, egy hatalmas, körülbelül 14 000 literes tartályra lenne szükség.

A propán és a bután a legkeresettebb gázok a közmű- és háztartási szférában. Ezeket a kőolaj feldolgozása során nyerik, vagy a kőolaj kitermelése során választják ki, például a fracking technológiájával.

A probléma a gáz külső nyomás alkalmazásával történő sűrítésével oldható meg. Ennek eredményeként a sűrűsége nő, a térfogata pedig csökken. A sűrítés után ugyanaz a 26,9 kg propán elfér egy 50 literes edényben.

Sűrítéskor az olyan gázok, mint a propán, bután, ammónia, klór, szén-dioxid folyékony halmazállapotba mennek át, ezért nevezik őket cseppfolyósított gázoknak. Az oxigén, argon, metán gáz halmazállapotúak maradnak, és sűrített gázoknak nevezik őket.

Itt tisztázni kell, hogy bármely gázt folyadékká lehet alakítani sűrítéssel, de a nyomásnak ehhez nagyobbnak kell lennie, a hőmérsékletnek pedig jelentősen alacsonyabbnak a normál levegő hőmérsékleténél.

A sűrített és cseppfolyósított gázokhoz a szokásos edények nem alkalmasak. Törekedve a tágulásra, a gáz gyorsan tönkreteszi és 'kiszabadul', ami robbanásokat, tüzeket, mérgezéseket és anyagi veszteségeket okozhat. Ezért speciális, túlnyomásos edényeket használnak, amelyeket gázpalackokként ismernek.

A gázpalackok szerkezeti sajátosságai

A gázpalackok szerkezetére vonatkozó követelményeket, beleértve a méreteket, a falvastagságot, az állami műszaki szabványok határozzák meg. Minél nagyobb nyomást alkalmaztak a gáz sűrítésére, annál erősebbnek kell lennie a tartálynak.

A belső égésű motorok üzemanyagaként használt sűrített metán tárolóedényeinek házai varrat nélküliek, és fém- és kompozit burkolatból állnak. Legfeljebb 245 kg/cm² nyomásra tervezték.

Az oxigént és az argont hegesztési munkákhoz használják. A hozzájuk tartozó palackokat a GOST 949-73 szerint gyártják. Anyagként szénacélt vagy ötvözött acélt használnak. 20-50 literes űrtartalommal, a 6 mm falvastagságú ötvözött acélból készült edények akár 19,6 MPa belső nyomást is kibírnak.

Az elfogadott szabvány szerint kívül kék zománccal festettek, és a testen fekete 'oxigén' felirat található. Az argontartályok szürkék, zöld 'tiszta argon' felirattal.

A cseppfolyósított szénhidrogéngázokhoz való acél hegesztett palackokat a GOST szerint gyártják, és megfelelnek a biztonsági előírásoknak.

A propánt, a butánt és keverékeiket 1,6 MPa nyomáson, piros színű acél hegesztett palackokban tárolják. Mivel ezt a gázt széles körben használják háztartási és ipari célokra, érdemes részletesebben megvizsgálni a tárolásának és szállításának jellemzőit, valamint a palackok töltésének biztonsági szabályait.

A cseppfolyósított propán-bután alkalmazása

A technikai propán-butánt (PBT), ahogyan a GOST R 52087-2018 osztályozza, a cseppfolyósított szénhidrogéngázok (LPG) kategóriájába sorolják. Kőolaj feldolgozásakor nyerik. A PBT folyékony halmazállapotba való átmenetéhez viszonylag kis nyomásnövekedés elegendő. Hőmérséklet-csökkentés nem szükséges.

Normál levegőhőmérsékleten a nyomás csökkentése a PBT elpárolgásához és gőzfázisba való átmenetéhez vezet. A palackok feltöltésekor kétfázisú rendszer alakul ki bennük, amely egyidejűleg cseppfolyósított gázból és annak gőzéből áll.

Ez a tulajdonság előnyt jelent más tüzelőanyag-gázokkal szemben: a propán-bután keveréket folyadékként, kompakt tartályokban tárolják és szállítják; viszont azonnal gázként használják fel, további átalakítás nélkül, ami további kényelmet biztosít a fogyasztó számára.

A cseppfolyósított üzemanyaggáz palackokban speciális gépjárműveken kerül a fogyasztókhoz, a veszélyes áruk kezelésére vonatkozó szabályok kötelező betartásával.

Azonos térfogatú palackokban csaknem kétszer annyi cseppfolyósított propán-bután fér el, mint sűrített metán. A hőleadás tekintetében a cseppfolyósított PB-gáz szintén felülmúlja a sűrített metánt azonos térfogatmennyiség esetén.

A kisebb fémigény miatt a PB-gáz palackok könnyebbek. Mindez olcsóbbá teszi a szállítást, csökkenti a szállítások számát, és gazdaságilag indokolttá teszi a propán-bután keverék használatát háztartási és ipari célokra.

A PB-gáz iránt nagy a kereslet azokban a településeken, amelyek nem férnek hozzá a fő gázvezetékekhez. Ételek elkészítésére, vízmelegítésre és fűtési rendszerek hőhordozóinak melegítésére magánháztartások, vendéglátó- és kereskedelmi vállalkozások, mezőgazdasági üzemek és üdülőhelyek használják.

Palackok a propán-bután keverékhez

A PB-gáz a palackokban tizedannyi nyomáson van, mint amennyi a sűrített gázok tárolásához szükséges. Ennek köszönhetően egyszerűbb a gyártástechnológia, és kisebb a palackok fémigénye. Ennek ellenére szigorú követelmények vonatkoznak rájuk.

Propán-bután keverékhez 5, 12, 27, 50 literes, legfeljebb 1,6 MPa belső nyomásra méretezett acél hegesztett palackok készülnek.

Tárolhatók kompozit anyagú, 2,0 MPa nyomásra méretezett palackokban is. A palackok egyes részeinek szerkezetét, alakját és méreteit állami műszaki szabványok határozzák meg.

A hagyományos acélpalackok alternatívájaként újabb, kompozit anyagból készült palackok jelentek meg, 20 éves élettartammal és 5 évenkénti vizsgálati gyakorisággal.

A GOST 15860-84 szerint a palack hengeres része (köpeny), feneke és alátétgyűrűi nagy szilárdságú acélminőségekből készülnek. A felületen nem lehetnek repedések, likacsok vagy egyéb, a falvastagságot csökkentő hibák.

A fenék meleg- vagy hidegalakítással készül. Az elemeket hegesztéssel kötik össze. A zárószerkezeteket a palack nyakába szerelik. A kötés teljes tömítéséhez ólomglittet vagy vörös ólmot használnak.

A védősapkák lehetnek acélból vagy öntöttvasból, menetes vagy menet nélküli csatlakozással. A fő követelmény velük szemben, hogy képesek legyenek a zárószerkezet megbízható védelmét biztosítani.

A palack összeszerelve legyen:

• szilárd;
• tömített;
• deformációmentes.

A palackot kívül időjárásálló vörös zománccal festik le. A tartalom megnevezését, a „Propán” feliratot fehér zománccal írják a hengeres test közepére. Ha a felirat és a festés nem felel meg az előírt szabványnak, a palackot selejtezni kell.

Minden palack gallérján vagy nyakán elhelyezett adattáblának tartalmaznia kell a gyártót, a gyártás és a vizsgálatok dátumát, valamint a műszaki jellemzőket.

A GOSZT R 55559-2013 szerint a kompozit palack egy belső tömítő burkolatból (liner) áll, amelyre kompozit anyagot tekercselnek. Más műszaki megoldások is megengedettek. A kompozit palack színe is piros.

A palackot záró- és biztonsági szerelvényekkel látják el, beleértve a nyomás- és hőmérséklet-emelkedés elleni biztonsági eszközöket, ami növeli a biztonságát.

A kompozit palackok üzemeltetésekor figyelembe kell venni a biztonsági eszközök működési elvét. A palack túltöltése vagy a gáz hőmérséklet-emelkedés miatti tágulása esetén a felesleg kiáramlik a környezetbe. Ez a gázkoncentráció növekedéséhez vezethet abban a helyiségben, ahol a palack található.

A gázkoncentráció túllépésének megelőzésében segít a hangjelzéssel ellátott gázszivárgás-érzékelő, amelyet a konyha vagy más gázosított helyiség falára rögzítenek.

A palackok értékesítésre küldése előtt a gyártók átvételi vizsgálatokat végeznek. Ezt követően mind az acél, mind a kompozit palackoknak 5 évente műszaki felülvizsgálaton kell átesniük.

Minden palackot ellátnak egy műszaki adatlappal, amelyen feltüntetik a műszaki jellemzőket és a műszaki felülvizsgálat esedékességi időpontjait.

A propán-bután tulajdonságai és biztonsági intézkedések

A gázok fizikai és kémiai tulajdonságai nemcsak a palackok szerkezetére vonatkozó követelményeket határozzák meg, hanem a töltésükre, szállításukra és üzemeltetésükre vonatkozó biztonsági intézkedéseket is.

A külső hőmérséklet emelkedése a propán-bután folyékony frakciójának tágulásához vezet, ezért a palackokat legfeljebb a térfogatuk 85%-áig szabad feltölteni. Például egy 50 literes palack, amely elméletileg 26,9 kg cseppfolyós propán-butánt képes befogadni, a töltés után valójában körülbelül 21 kg-ot tartalmaz. A szabad teret a gőzfázis tölti ki.

A propán és a bután alsó robbanási határa a helyiség térfogatának 2,3%-a, illetve 1,9%-a, ami a gáz-levegő keverékeket rendkívül robbanásveszélyessé teszi. A fogyasztóknak és a gáztöltő állomások személyzetének meg kell akadályozniuk a robbanásveszélyes koncentrációk és a PB-gáz gyújtóforrásainak kialakulását.

A PB-gázzal való 85%-nál nagyobb töltöttség robbanást és tüzet okozhat, a kockázat különösen magas az őszi-téli időszakban.

A propán-bután keverékek nehezebbek a levegőnél, és még kis szivárgások esetén is veszélyes koncentrációban gyűlhetnek össze a pincékben és a pinceszinteken. Ezért tilos gázberendezéseket ilyen helyiségekben telepíteni.

Reszelje le a mosószappant, adjon hozzá vizet, habosítsa fel ecsettel, és vigye fel a szappanos oldatot a problémás területre – a buborékok megjelenése gázszivárgásra utal.

A propán-bután a szén-dioxidhoz hasonlóan nem mérgező, hanem fulladást okozó hatást fejt ki az emberre és az állatokra, ha a levegő oxigénkoncentrációja 19%-ra csökken. Ez az ember egészségének romlásához és halálhoz vezethet. A PB-gáz szagtalan, ezért szagosító anyagokat adnak hozzá, amelyek segítenek érzékelni a jelenlétét a levegőben.

A biztonsági intézkedések be nem tartása baleseti helyzeteket idézhet elő gázszivárgás és gyulladás miatt. Emellett gázkibocsátás és robbanás is lehetséges, ami a palack tönkremeneteléhez vezethet.

A háztartási gázpalackok töltésének szabályai

A töltés speciálisan felszerelt állomásokon történik, kötelező automatikus mérlegeléssel és gázadagolóval történő elzárással. Ez lehetővé teszi a töltöttségi fok nagy pontosságú ellenőrzését.

A palackok nem tölthetők a következő esetekben:

• hibás szelep vagy csap;
• nincs maradék nyomás;
• a felülvizsgálati határidő lejárt;
• felületi hibák vannak;
• a jelölés és a festés nem felel meg a szabványnak.

Azokon az autógáz-töltőállomásokon, amelyek nem rendelkeznek külön engedéllyel és megfelelő berendezéssel, jogszabályilag tilos a háztartási palackok töltése.

Az LPG-töltőállomások berendezései kizárólag autógáz-palackokhoz valók, amelyek elzáró szerkezetekkel (többfunkciós szelepekkel) vannak felszerelve, amelyek megakadályozzák a normán felüli töltést.

A háztartási gázpalackok töltéséhez speciális berendezés szükséges, amely eltér a szokásos LPG-töltőállomás felszerelésétől.

Emlékezni kell arra: ha negatív hőmérsékleten a palackot propán-butánnal 85%-nál nagyobb arányban töltik meg, majd egy meleg helyiségbe viszik, robbanás történhet.

Szállításkor a palackokat védeni kell az esésektől és ütésektől, nem szabad fejjel lefelé fordítani. A járműre való fel- és lerakást leállított motor mellett kell végezni.

A fűtés és a melegvíz-ellátás biztonsága palackos gázzal

Központi gázellátás hiányában a fűtési és vízmelegítő berendezések tüzelőanyagaként cseppfolyós gáz használható. Olcsóbb, mint az elektromos áram. A tűzifával, szénnel vagy dízel üzemanyaggal ellentétben nem szennyezi a levegőt szilárd égéstermékekkel, ezért környezetbarátabb.

A palackok helyett a magánházakban akár 20 000 literes gáztartályok is használhatók, ha a töltésük nem okoz problémát.

A cseppfolyós gázzal működő fűtési és melegvíz-ellátási rendszer kialakításakor figyelembe kell venni az SNiP 42-01-2002 előírásait.

A palackokon (50 l) kívül a következő berendezések használatosak:

• gázkazán;
• nyomáscsökkentők;
• elzáró szerelvények;
• gázvezeték-alkatrészek;
• radiátorok.

A kazán lehet egy- vagy kétkörös, de feltétlenül cseppfolyós gázhoz való égővel. Ha a palackos gáz ideiglenes megoldás, és a házat tervezik a központi gázhálózatra kötni, ésszerű vezetékes gázhoz való kazánt vásárolni, kiegészítő berendezéssel az LPG-hez. A kétkörös kazán egyszerre biztosít meleg vizet és fűtést.

Lehetséges egy nagy hatásfokú kondenzációs kazán telepítése, amely két hőcserélővel van felszerelve a fűtőközeg és a melegvíz-ellátás számára. Egy ilyen kazánban az égés során keletkező vízgőz folyadékká alakul, ami lehetővé teszi további hőenergia nyerését.

A kazán teljesítményét a fűtött helyiség alapterülete alapján választják ki, és előnyben részesítik a magasabb hatásfokú modelleket.

A gázkazánokhoz több gázpalackot csatlakoztatnak, ami növeli a teljes gázmennyiséget és meghosszabbítja a feltöltések közötti időt.

Egyidejűleg több, legnagyobb űrtartalmú 50 literes palackot használnak, amelyeket egyetlen akkumulátorba egyesítenek. A palackok fém, szellőztetett szekrényekben vannak elhelyezve a ház északi oldalán, a nap sugárzása általi felmelegedés elkerülése érdekében. Másik lehetőség – egy különálló, nem lakóépület.

Annak érdekében, hogy erős fagyok esetén a rendszer nyomása ne csökkenjen, a szekrényeket nem éghető anyagokkal kell szigetelni, a helyiségben pedig minimális fűtést kell biztosítani.

Fontos ügyelni arra, hogy a kazántól való távolság legalább 2 méter legyen, és a berendezéshez szabad hozzáférés legyen ellenőrzés céljából. A gázberendezés közelében nem lehetnek lefolyógödrök, pincék, alagsorok, árkok. A pince- és alagsori helyiségek gázosítása tilos.

A palackok a gázvezetékhez egy gáznyomás-csökkentőn keresztül csatlakoznak, amely lehetővé teszi a gáz nyomásának szabályozását a leszívás során. Lehet külön minden egyes palackhoz, vagy közös az összeshez.

A nyomáscsökkentő színének meg kell egyeznie a palack színével, azaz pirosnak kell lennie (propán-bután esetén). Nem szabad megengedni az eltömődését, különben megnőhet a nyomás, és a berendezés meghibásodhat. Hetente egyszer a nyomáscsökkentőt ellenőrizni kell a szivárgás és a biztonsági szelep működőképessége szempontjából.

A palackok egyetlen akkumulátorba történő egyesítésekor ésszerű nyomásstabilizáló rámpát használni, amely összekötő modulból, nyomáscsökkentőből, szűrőből, szelepből és stabilizátorból áll.

A gázvezeték létrehozásához acélcsöveket használnak, amelyek falvastagsága legalább 2 mm. A falon áthaladó csőszakaszt védőhüvelybe kell helyezni. A fűtőkazán gázvezetékhez való csatlakoztatásához rugalmas csatlakozó használható. A nyomáscsökkentő düritömlővel (gumiszövet tömlő) csatlakozik a gázvezetékhez.

Arról, hogy milyen gázkeveréket érdemes használni a gáztartályban való tároláshoz, részletesen a következő cikkben olvashat, amelyet ajánlunk elolvasni.

LPG a víz melegítéséhez

Az átfolyós vízmelegítők és a tárolós gázbojlerek (kazánok) – a fűtőkészülékekhez hasonlóan – propán-butánnal is működhetnek. A vezetékes gázról cseppfolyós gázra való átállást szintén az égőfejek fúvókáinak cseréjével végzik. Kaphatók olyan modellek, amelyeket a gyártó LPG-készletekkel szerel fel. A gázpalackokhoz való csatlakoztatás nyomáscsökkentőn keresztül történik.

A vízmelegítőt nem lakás céljára szolgáló, szellőzővel és elszívással rendelkező helyiségben kell felszerelni. A gázbojler és a környező tárgyak közötti minimális távolságot előírások határozzák meg, és ezt a biztonság érdekében be kell tartani. Fürdőszobába szerelése tilos.

A vízmelegítők és vízkazánok automatikus vezérlő- és szabályozó készülékekkel való felszerelése növeli azok hatékonyságát és biztonságát. A modern modellek túlmelegedés- és víz nélküli bekapcsolás elleni védelemmel, valamint lángőrrel rendelkeznek. A LED-kijelző fontos információkat jelenít meg, például a csapokba érkező víz hőmérsékletét.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A gázpalack biztonsági ellenőrzése, élettartama és selejtezése:

A gáznyomás csökkenésének okai a rendszerben -42°C-on, valamint a gázpalackok jegesedésének megelőzési módszerei:

Összenyomás után a szénhidrogéngáz a palackban megnövelt nyomáson van, és hőmérséklet-emelkedés hatására hirtelen kitágulhat.

A biztonsági előírások betartása és a szabványoknak megfelelő gázpalackok használata segít elkerülni a baleseti helyzeteket, és hatékonyan felhasználni a kék tüzelőanyagot főzéshez, helyiségek fűtéséhez és családi házak melegvíz-ellátásához.

Ossza meg velünk, hogyan használja a palackos gázt a hétvégi házban vagy a vidéki otthonában. Kérem, hagyjon megjegyzéseket, tegyen fel kérdéseket, töltsön fel fényképeket az alábbi blokk űrlapon. Oszd meg a cikk témájával kapcsolatos értékes információkat, amelyeket érdemes megosztani a webhely látogatóival.