Zašto se ukapljeni i stlačeni plinovi skladište u bocama? Vrste spremnika + pravila uporabe

Složit ćete se, plavo gorivo je vrlo praktično za upotrebu i nije skupo. Njegovu popularnost jača ekološka sigurnost i gotovo sveprisutna dostupnost. No jeste li se ikada ozbiljno zapitali zašto se stlačeni plinovi drže u posebnim bocama i kako to utječe na vašu sigurnost?

U članku koji smo pripremili pronaći ćete detaljne, tehnički utemeljene odgovore na ova pitanja. Objasnit ćemo u čemu je razlika između ukapljenog plinovitog medija i stlačenog analoga. Upoznat ćemo vas s tehničkim značajkama spremnika za plin, pravilima njihovog punjenja i prijevoza.

Zašto se plinovi stlačuju i kako to utječe na boce?

U plinovitom stanju tvari nemaju određeni oblik za razliku od krutih tijela. Mogu se skladištiti i prevoziti samo u hermetički zatvorenim spremnicima.

No zbog niske gustoće čak i mala količina plina po masi zauzima veliki volumen. Na primjer, za prijevoz samo 26,9 kg propana u njegovom uobičajenom plinovitom stanju bio bi potreban ogroman spremnik volumena od oko 14 000 litara.

Propan i butan su najtraženiji plinovi u komunalno-kućanskom sektoru. Dobivaju se tijekom prerade nafte ili se izdvajaju iz nafte tijekom njezina vađenja, na primjer, tehnologijom frakinga.

Problem se rješava stlačivanjem plina primjenom vanjskog tlaka. Kao rezultat, njegova gustoća raste, a volumen se smanjuje. Nakon stlačivanja, istih 26,9 kg propana stane u spremnik volumena od 50 litara.

Pri stlačivanju plinovi poput propana, butana, amonijaka, klora, ugljičnog dioksida prelaze u tekuće agregatno stanje, pa se nazivaju ukapljenima. Kisik, argon, metan ostaju u plinovitom stanju i nazivaju se stlačenim plinovima.

Ovdje je potrebno pojasniti da se svi plinovi mogu pretvoriti u tekućinu stlačivanjem, ali sila tlaka pri tome mora biti veća, a temperatura znatno niža od normalne temperature zraka.

Za stlačene i ukapljene plinove obična ambalaža nije prikladna. Težeći širenju, plin će je brzo uništiti i izbiti "na slobodu", što već prijeti eksplozijama, požarima, trovanjima i financijskim gubicima. Stoga se koriste posebne posude pod unutarnjim pretlakom, poznatije kao plinske boce.

Konstrukcijske značajke plinskih boca

Zahtjeve za konstrukciju plinskih boca, uključujući dimenzije, debljinu stijenki, određuju državni tehnički standardi. Što je veći tlak primijenjen za stlačivanje plina, to spremnik mora biti čvršći.

Kućišta posuda za stlačeni metan, koji se koristi kao gorivo za motore s unutarnjim izgaranjem, nemaju šavova i sastoje se od metalne i kompozitne ovojnice. Projektirana su za tlak do 245 kg/cm².

Kisik i argon koriste se za zavarivačke radove. Boce za njih izrađuju se prema GOST 949-73. Materijal je ugljični ili legirani čelik. Imajući volumen od 20-50 litara, posude od legiranog čelika sa stijenkama debljine 6 mm, sposobne su izdržati unutarnji tlak do 19,6 MPa.

Prema prihvaćenom standardu, izvana su obojeni emajlom u plavu boju i na kućištu imaju crni natpis "kisik". Posude za argon su sive sa zelenim natpisom "argon čisti".

Čelične zavarene boce za ukapljeni ugljikovodični plin izrađuju se prema GOST-u i udovoljavaju postavljenim zahtjevima sigurnosti

Propan, butan i njihove smjese sadrže se pod tlakom od 1,6 MPa u čeličnim zavarenim bocama crvene boje. Budući da je ovaj plin široko tražen za komunalno-kućansku i industrijsku primjenu, vrijedi detaljnije razmotriti značajke njegovog skladištenja i prijevoza, kao i sigurnosna pravila pri punjenju boca.

Primjena ukapljenog propan-butana

Propan-butan tehnički (PBT), kako ga klasificira GOST R 52087-2018, pripada kategoriji ukapljenih ugljikovodičnih plinova (LPG). Dobiva se preradom nafte. Za prijelaz PBT-a u tekuće stanje dovoljan je relativo malo povećanje tlaka. Sniženje temperature nije potrebno.

Pri normalnoj temperaturi zraka smanjenje tlaka dovod do isparavanja PBT-a i njegovog prijelaza u parnu fazu. Prilikom punjenja boca u njima se stvara dvo fazni sustav, koji se istovremeno sastoji od ukapljenog plina i njegove pare.

Takvo svojstvo je prednost u odnosu na druge vrste gorivnih plinova: skladište i prevoze propan-butansku smjesu kao tekućinu, u kompaktnim spremnicima; a koriste je odmah kao plin, bez dodatnih pretvorbi, što pruža dodatne pogodnosti potrošaču.

Ukapljeni gorivi plin u bocama dostavlja se potrošačima specijaliziranim vozilima uz obvezno poštivanje pravila rukovanja opasnim teretom.

U boce istog obujma ukapljenog propan-butana stane gotovo 2 puta više nego stlačenog metana. Po oslobađanju topline, ukapljeni PBT također nadmašuje stlačeni metan pri istom volumnom iznosu.

Zbog smanjene potrošnje metala boce za PBT imaju manju težinu. Sve to pojeftinjuje prijevoz, smanjuje broj isporuka i čini upotrebu smjese propan-butana u komunalno-kućanske i proizvodne svrhe ekonomski opravdanom.

PBT je tražen u naseljima koja nemaju pristup glavnim plinovodima. Za pripremu hrane, zagrijavanje vode i toplinskih medija u sustavima grijanja koriste ga privatna kućanstva, ugostiteljski i trgovački objekti, poljoprivredna gospodarstva i odmorišta.

Boce za smjesu propan-butana

PBT se u bocama nalazi pod tlakom koji je desetke puta manji od onog potrebnog za skladištenje stlačenih plinova. Zbog toga se pojednostavljuje proizvodna tehnologija i smanjuje količina metala u bocama. Ipak, i prema njima se postavljaju strogi zahtjevi.

Za smjesu propan-butana namijenjene su čelične zavarene boce obujma 5, 12, 27, 50 litara, predviđene za unutarnji tlak do 1,6 MPa.

Također ih je moguće držati u bocama od kompozitnog materijala, predviđenim za 2,0 MPa. Konstrukcija, oblik i dimenzije svakog dijela boce određeni su državnim tehničkim standardima.

Alternativa tradicionalnim čeličnim bocama postale su novije boce od kompozitnih materijala s vijekom trajanja od 20 godina i periodičnošću ispitivanja od 5 godina.

Prema GOST15860-84, cilindrični element boce (obod), njegovo dno i podložni prstenovi izrađuju se od visokočvrstih vrsta čelika. Površina mora biti bez pukotina, rupa i drugih nedostataka koji smanjuju debljinu stijenki.

Dno se izrađuje vrućim ili hladnim oblikovanjem. Elementi se međusobno spajaju zavarivanjem. Zaporni uređaji ugrađuju se u grlo boce. Za potpuno brtvljenje spoja koristi se olovni gleđ ili minij.

Zaštitni poklopci mogu biti čelični i liveni s navojnim ili bez navojnim spojem. Glavni zahtjev je sposobnost osiguravanja pouzdane zaštite zapornog uređaja.

U sklopljenom stanju boca mora biti:

• čvrsta;
• nepropusna;
• bez deformacija.

S vanjske strane boca se boji crvenom emajlom otpornom na atmosferske utjecaje. Naziv sadržaja "Propan" ispisuje se bijelom emajlom u sredini cilindričnog dijela tijela. Neusklađenost natpisa i boje s utvrđenim standardom razlog je za odbacivanje boce.

Svaki spremnik na ovratniku ili grlu mora imati natpisnu pločicu s naznakom proizvođača, datuma izrade i ispitivanja, tehničkih karakteristika.

Prema GOST R 55559-2013 kompozitni spremnik sastoji se od unutarnje brtvene obloge (linera) na koju je namotan kompozitni materijal. Dopuštaju se i druga tehnička rješenja. Boja kompozitnog spremnika također je crvena.

Spremnik je opremljen zaporno-sigurnosnom armaturom, uključujući sigurnosne uređaje protiv povišenja tlaka i temperature, što povećava njegovu sigurnost.

Pri rukovanju kompozitnim spremnicima potrebno je uzeti u obzir princip rada sigurnosnih uređaja. Pri prepunjavanju spremnika ili širenju plina uslijed povišenja temperature, njegov višak se izvodi van. To može dovesti do povećanja koncentracije plina u prostoriji u kojoj je smješten spremnik.

Da bi se spriječilo prekoračenje koncentracije plina, pomaže senzor curenja sa zvučnom signalizacijom koji se postavlja na zid u kuhinji ili drugoj plinificiranoj prostoriji.

Prije slanja spremnika na prodaju, proizvođači provode prijamno-predajna ispitivanja. Nakon toga, i čelični i kompozitni spremnici svakih 5 godina moraju proći tehnički pregled.

Svaki spremnik opskrbljen je putovnicom u kojoj su navedene njegove tehničke karakteristike i rokovi za prolazak tehničkog pregleda.

Svojstva UNP-a i sigurnosne mjere

Fizikalna i kemijska svojstva plinova određuju ne samo zahtjeve za konstrukciju spremnika, već i mjere sigurnosti pri njihovom punjenju, transportu i korištenju.

Povišenje vanjske temperature dovodi do širenja tekuće frakcije propan-butana, stoga se spremnici smiju puniti najviše do 85% svog volumena. Na primjer, spremnik od 50 litara, koji teoretski može primiti 26,9 kg ukapljenog propan-butana, nakon punjenja zapravo sadrži oko 21 kg. Slobodni prostor se ispunjava parnom fazom.

Donje granice eksplozivnosti propana i butana iznose redom 2,3% i 1,9% volumena prostorije, što njihove mješavine plina i zraka čini izrazito eksplozivnima. Potrošači i osoblje plinskih punionica moraju isključiti stvaranje eksplozivnih koncentracija i izvora paljenja propan-butana.

Punjenje spremnika UNP-om više od 85% prijeti eksplozijom i požarom, osobito je visok rizik u jesensko-zimskom razdoblju.

Mješavine propan-butana teže su od zraka i čak i kod malih curenja mogu se nakupljati u podrumima i suterenskim etažama u opasnoj koncentraciji. Otuda zabrana postavljanja plinske opreme u takvim prostorijama.

Naribajte sapun za pranje na ribež, dodajte vodi, zapjenite četkicom i nanesite otopinu sapuna na problematično mjesto – pojava mjehurića ukazuje na curenje plina.

Propan-butan, kao i ugljični dioksid, na ljude i životinje djeluje ne otrovno, već gušeće djelovanje kada koncentracija kisika u zraku padne na 19%. To može dovesti do pogoršanja zdravlja i smrtnog ishoda. PB nema miris, stoga se u sastav dodaju odoranti koji pomažu u otkrivanju njegove prisutnosti u zraku.

Nepoštivanje sigurnosnih mjera dovodi do nastanka hitnih situacija zbog curenja plina i njegovog zapaljenja. Također je moguće ispuštanje i eksplozija plina s uništenjem boce.

Pravila punjenja kućanskih plinskih boca

Punjenje se obavlja na posebno opremljenim stanicama uz obavezno automatsko vaganje i odsijecanje plina dozatorom. To omogućuje kontrolu stupnja napunjenosti s visokom preciznošću.

Boce nisu dopuštene za punjenje u sljedećim slučajevima:

• neispravan ventil ili sigurnosni ventil;
• nema zaostalog tlaka;
• rok pregleda je istekao;
• postoje nedostaci na površini;
• označavanje i boja ne odgovaraju GOST-u.

Na autoplinskim punionicama koje nemaju zasebnu dozvolu i odgovarajuću opremu, punjenje kućanskih boca zabranjeno je na zakonodavnoj razini.

Oprema autoplinskih punionica namijenjena je samo za automobilske boce opremljene odsjekačima (multiventilima) koji ne dopuštaju punjenje iznad norme.

Za punjenje kućanskih plinskih boca potrebna je posebna oprema koja se razlikuje od opreme obične autoplinske punionice.

Treba zapamtiti: ako se pri negativnim temperaturama boca napuni propan-butanom više od 85%, a zatim unese u toplu prostoriju, moguća je eksplozija.

Prilikom premještanja boce se štite od padova i udaraca, ne okreću se s kapama prema dolje. Utovar i istovar iz vozila obavlja se uz ugašeni motor.

Sigurnost grijanja i pripreme tople vode na plin iz boce

U nedostatku pristupa centraliziranoj opskrbi plinom, kao gorivo za autonomne sustave grijanja i bojlere može se koristiti ukapljeni plin. On je jeftiniji od električne energije. Za razliku od drva, ugljena ili dizela, ne zagađuje zrak krutim produktima izgaranja, odnosno ekološki je prihvatljiviji.

Umjesto boca u privatnim kućanstvima mogu se koristiti plinski spremnici zapremnine do 20000 litara, ako nema problema s njihovim punjenjem.

Prilikom organiziranja sustava grijanja i potrošne tople vode na UNP potrebno je uzeti u obzir zahtjeve SNiP 42-01-2002.

Osim boca (50 l) koristi se sljedeća oprema:

• plinski kotao;
• reduktori;
• zaporna armatura;
• komponente plinovoda;
• radijatori.

Kotao može biti jednokružni ili dvokružni, ali obavezno s plamenikom za ukapljeni plin. Ako je plin u bocama privremeno rješenje i kuća se planira priključiti na centraliziranu opskrbu plinom, racionalno je kupiti kotao za magistralni plin i dodatnu opremu za UNP. Dvokružni kotao osigurat će istovremeno pripremu potrošne tople vode i grijanje prostorija.

Moguća je ugradnja visokoučinkovitog kondenzacijskog kotla, opremljenog s dva izmjenjivača topline za zagrijavanje nositelja topline i pripremu potrošne tople vode. U takvom kotlu vodena para nastala izgaranjem plina pretvara se u tekućinu, što omogućuje dobivanje dodatne toplinske energije.

Snaga kotla odabire se na temelju površine grijanog prostora, a prednost se daje modelima s višom učinkovitošću.

Na plinske kotlove priključuje se nekoliko plinskih boca, što povećava ukupni volumen plina i produžuje interval između punjenja

Istovremeno se koristi nekoliko najvećih boca od 50 litara, objedinjenih u jedinstvenu bateriju. Boce se smještaju u metalne, ventilirane ormare na otvorenom, na sjevernoj strani kuće, kako bi se izbjeglo zagrijavanje sunčevim zračenjem. Druga mogućnost – zasebna nestambena prostorija.

Kako bi se spriječio pad tlaka u sustavu tijekom jakih mrazeva, ormare je potrebno izolirati negorivim materijalima, a u prostoriji osigurati minimalno grijanje.

Važno je osigurati da udaljenost od kotla bude najmanje 2 metra i da oprema bude slobodno dostupna za pregled. U blizini plinske opreme ne smije biti odvodnih jama, podruma, podzemnih prostorija ili jaraka. Plinofikacija podruma i prizemnih prostorija je zabranjena.

Boce se priključuju na plinovod putem plinskog reduktora, koji omogućuje regulaciju tlaka plina pri njegovom odvodu. Može biti zaseban za svaku bocu ili zajednički za sve.

Boja reduktora mora odgovarati boji boce, odnosno biti crvena (za propan-butan). Ne smije se dopustiti njegovo začepljenje, inače može doći do povećanja tlaka i kvara opreme. Jednom tjedno reduktor se provjerava na propuštanje i ispravnost sigurnosnog ventila.

Pri udruživanju boca u jedinstvenu bateriju racionalno je koristiti rampu za stabilizaciju tlaka, koja se sastoji od modula za spajanje, reduktora, filtra, ventila i stabilizatora

Za izradu plinovoda koriste se čelične cijevi s debljinom stijenke od najmanje 2 mm. Dio cijevi koji prolazi kroz zid stavlja se u zaštitni omotač. Za spajanje kotla za grijanje na plinovod može se koristiti fleksibilni priključak. Reduktor se spaja na plinovod pomoću gumenog crijeva (platneno-gumenog rukavca).

O tome koju plinsku smjesu je najbolje koristiti za skladištenje u spremniku za plin, detaljno je napisano u sljedećem članku koji preporučujemo pročitati.

UNP za zagrijavanje vode

Protočni grijači vode i akumulacijski plinski bojleri (bojleri), kao i kotlovi za grijanje, mogu raditi na propan-butan. Prijelaz s prirodnog na ukapljeni plin također se izvodi zamjenom mlaznica plamenika. U prodaji su modeli koje je proizvođač opremio setovima za UNP. Spajanje na plinske boce vrši se preko regulatora tlaka.

Grijač vode postavlja se u nestambenoj prostoriji s ventilacijom i odsisom. Minimalna udaljenost od plinskog grijača do okolnih predmeta propisana je normama i potrebno je pridržavati je se radi sigurnosti. Ugradnja u kupaonici je zabranjena.

Opremanje grijača vode i kotlova uređajima za automatsku kontrolu i regulaciju povećava njihovu učinkovitost i sigurnost. Suvremeni modeli imaju sustave zaštite od pregrijavanja i od uključivanja bez vode, kontrolu prisutnosti plamena. LED zaslon prikazuje važne informacije, poput temperature vode koja ulazi u slavine.

Zaključci i koristan video na temu

Provjera plinske boce na sigurnost, vijek trajanja i odbacivanje:

Uzroci pada tlaka plina u sustavu pri -42°C i načini borbe protiv zaleđivanja plinskih boca:

Nakon sabijanja, ugljikovodični plin nalazi se u boci pod povišenim tlakom i sposoban je za naglo širenje pri povećanju temperature.

Poštivanje sigurnosnih pravila i korištenje plinskih boca koje zadovoljavaju utvrđene standarde pomaže u izbjegavanju opasnih situacija i učinkovitom korištenju plavog goriva za pripremu hrane, grijanje prostorija i opskrbu toplom vodom privatnih kuća.

Podijelite kako koristite bocni plin na vikendici ili u seoskoj kući. Ostavite komentare, postavite pitanja, objavite fotografije u obrascu ispod. Podijelite vrijedne informacije o temi članka koje vrijedi podijeliti s posjetiteljima stranice.