Håller med, nyheten om att någonstans var en explosion av en gascylinder, som vi tyvärr ibland hör på TV eller från vänner får oss att tänka på vår egen säkerhet. Och självmedvetenhet om att detta inte kommer att hända oss är inte platsen i denna situation.
Konsekvenserna av en sådan explosion och den brand som orsakas av den kan vara de mest sorgliga och inte bara för egendom utan också för hälsan och livet för människor i närheten. Vi hjälper dig att förstå varför gascylindrar kan explodera och hur, utan att ge upp bekvämligheten med deras användning, för att skydda dig från stora problem.
För att göra detta genomförde vi en studie av funktionerna hos befintliga typer av inhemska gasfartyg, analyserade orsakerna till explosionerna i ett antal verkliga fall och studerade kompetenta åsikter från erfarna användare om detta. Den föreslagna artikeln kan presenteras som en sammanställning av regler av regler som anges i en förståelig form som i praktiken tillåter korrekt och säkert att använda gas i cylindrar.
Det viktigaste med gascylindrar
Den oundgänglighet som hittills gäller för gascylindrar i vardagen kan med säkerhet bekräfta en betydande del av Rysslands befolkning.
För många är användningen av flytande gascylindrar inte bara en möjlighet att ha ytterligare bekvämligheter i landet, utan det enda prisvärda alternativet för förgasning av din hyreshus
På statlig nivå identifierade Rostekhnadzor vanliga problem med användning av gasfartyg, som du behöver veta om, eftersom de är förknippade med deras säkra användning:
- föråldrad flotta - cirka 90% av alla cylindrar är inte skyddade mot överfyllning under tankning.
- brist på tydlig statlig reglering inom cirkulationen av cylindrar på marknaden, vilket inkluderar förekomsten av olagliga bensinstationer;
- behovet av att förbättra och föra tekniska standarder till internationella standarder.
Bristande efterlevnad av dessa krav och Europeiska kommissionens rekommendationer innebär svårigheter att säkerställa säkerheten för importerade och gasfyllda produkter som används i Ryssland.
Förutom att känna till vanliga problem, för att göra det lättare att föreställa sig orsakerna till explosionen, och de förhållanden som kan bidra till detta, kommer det att vara användbart att veta vilka cylindrar som finns, hantera enheten och förstå några av nyanserna från fysiken av explosion och förbränning av blandningen som används i dem.
Typer av gasfartyg
Beroende på tillämpningsområde, det använda fyllmedlet och anslutningsmetoderna kan gasbehållare skilja sig både strukturellt och i materialet som kroppen är tillverkad av.
För hushållsbehov används vanligtvis metall (stål) gasbehållare eller kolvar tillverkade av kompositmaterial. Var och en av dem har sina för- och nackdelar.
De mest populära metallcylindrarna, både nya och fartyg i den gamla parken. Den främsta orsaken till den ökade efterfrågan på tankar av denna typ är det relativt låga priset för dem och ett stort antal erbjudanden på marknaden, bland annat på grund av kapacitet som gjordes tillbaka under sovjettiden.
Men det är stålcylindrar som är mest utsatta för explosion och enligt säkerhetsprinciper kräver att ett antal villkor uppfylls under lagring och drift. Därför kommer vi att tänka mer på dem.
Hur är cylindern anordnad?
Genom konstruktion liknar gasfartyget en vanlig tändare, vars kapacitet också är fylld med ett ämne i två aggregerade tillstånd. En del av behållaren är gas i vätskefasen, det återstående fria utrymmet fylls med samma ämne, men i en gasformig (fungerande) form. Genom avstängningsanordningen kommer gas in i lämplig utrustning för antändning och avsedd användning.
Standardutrustningen för en gascylinder inkluderar:
- Själva kärlet för gas eller skal, cylindrisk i form och med en väggtjocklek på minst 2 mm
- Kulventil med avstängningselement och handhjul.
- Ringstöd (sko), som ger ett stabilt vertikalt läge för tanken med gas.
- Ett hölje som skyddar ventilen från skador och förorening under transport, lagring och drift.
En lock är fäst vid en speciell gängad del - cylinderns hals.
En tekniskt användbar enhet vad gäller säkerhet som gascylindrar kan utrustas med är en propanväxellåda komplett med en tryckmätare
Dess användning gör det möjligt att minska, stabilisera och upprätthålla blandningens tryck i de värden som anges för en viss gasförbrukare. Denna adapter är enkel att installera på alla typer av flaskor.
Gasblandning för hushållscylindrar
Fyllningen för cylindrarna är kolvätegas - en blandning av propan och butan, som pumpas in i ett kärl under tryck upp till 15 MPa.
Förhållandet mellan dessa kolväten bestämmer säsongsbetoningen för användningen av blandningen eller en specifik region. Faktum är att propan och butan med relativt identiska basegenskaper har en betydande skillnad i förångningstemperaturer: butan - 0,5 ° C, propan - 43 ° C (med minustecken).
På grund av att produktionen av enskilda varumärken av flaskgas är billig för varje region tillhandahåller GOST en enhetlig propan-butanblandning med en viss procentandel av dessa gaser
Kunskap om principen om blandning av kolväten som används i gastankar är inte bara nödvändig för att kunna minska bränslekostnaden (butan är billigare än propan), utan också för att minska risken för ökat tryck med en betydande ökning av omgivningstemperaturen på grund av mindre intensiv förångning av butan. En kraftig ökning av trycket i tanken kan orsaka tryckavlastning och därmed explosion eller brand.
Förutsättningar för explosion
Trots de ökande kraven för säker hantering av cylindrar och deras kvalitet blir fler än 200 människor i Ryssland årligen dödliga offer för ballonggasexplosioner, skadade - en storleksordning mer.
Sammanfattande av information från tillverkare av gastankar presenterar vi de tryckområden där kolvarnas förstörelse är möjlig:
Gasflaskvolym | Tryck vid vilket explosion är möjlig, MPa | Tryck vid vilket explosion är möjlig, atm |
5 l | 15-16 | 120-160 |
27 l | 7,5-13 | 75-130 |
50 l | 7,5-12 | 75-120 |
Med en minskning i kolvväggarnas hållfasthet minskar det kritiska tryckvärdet som leder till dess trycksättning till 5,3 MPa.
Gas explosion eller förbränning
Du måste förstå att explosionen och antändningen av en cylinder inte är exakt samma sak. Till exempel kan frågan om en hushållsgascylinder som har fått en fragmentering eller kulahull exploderas inte entydigt besvaras med ”ja”.
Gas som rinner ut från ett skadat tryckkärl kommer helt enkelt att brinna. En explosion kräver ett slutet utrymme. Detta är som regel cylindern själv, under vissa förhållanden, eller ett mycket förgasat rum
En blandning av propan-butan med syre i luften exploderar utanför cylindern eller dras inåt efter att trycket inuti kolven är lika med atmosfärstrycket.
Varför exploderar eller bränner gascylindrar?
Brandcylinder
Sprängkraften för tanken som har fallit in i förbränningszonen med gasblandningen under tryck i den är mycket hög.Enligt GOST är den maximala säkra temperaturen för en cylinder med kolväte 45 ° C. Det är uppenbart att det i branden överskrider det tillåtna.
Processens fysik är som följer. Vid en stark upphettningstemperatur kokar blandningen i kärlet och följaktligen ökar trycket i det. Dessutom försvagar ojämn uppvärmning av skalets yta dess ursprungliga styrka och leder till att väggarna förstörs.
På grund av den höga kvarvarande plastiska deformationen av kärlet med gasen och dess uppvärmning sker vanligtvis lokal svullnad av väggen (otdulin) på ena sidan. Gapet uppstår ofta längs svetsen
Förångande och antändning snabbt, kolvätet som matas ut från cylindern i vätske- och ångtillstånd har en ytterligare termisk effekt i eldzonen på allt omkring den.
Efter att ha förstått varför gascylindrar exploderar i hus under en brand, bör man också veta hur de kan bete sig när de värms upp.
Det finns två alternativ för att bryta kolven:
- Med "hydraulisk" mekanik.
- Stark vridning och bildandet av en stor spricka i botten och kanten.
I det första fallet kommer vätskefasen med ökande temperatur till 60 ° C att fylla kärlets volym till normen 85% vid ett tryck av 1,5 - 2,5 MPa. Förstörelsen av skalet kommer att ske med en ytterligare temperaturökning i rummet till 70 - 75 ° C.
Det andra alternativet inträffar när det inte finns någon vätskefas i kärlet, om till exempel indunstningen av den flytande blandningen inträffade på grund av avtryckning av avstängningsanordningen, vid förhöjda temperaturer i en brand.
I vilket scenario som helst kan fragment av en exploderande ballong spridas i olika riktningar med stor hastighet, vilket skapar ett hot mot personen och egendomsskador.
Överdriven gaspåfyllning
Ofta överfyller tankar med flytande gas dem. Detta inträffar på grund av vårdslöshet eller medvetet, vill spara på användningen av tanken.
Det bör förstås att överskridande av trycket på den flytande gasen i kolven under tankning över det tillåtna värdet kan orsaka en kränkning av dess styrka
En del av den fria volymen - en kudde, för kolvätennas ångfas ska finnas kvar i tanken. Den säkra volymen för en sådan kudde är minst 15% av den totala tankvolymen. I dess frånvaro ökar trycket i kolven med 0,7 MPa med ökande temperatur i blandningen med varje grad, vilket är oacceptabelt av säkerhetsnormer och kan leda till överbelastning av skalet och dess brott.
Mängden gas som injiceras i kärlet regleras strikt av tryck och massa och bör inte överstiga 0,425 kg per 1 liter tankvolym.
Även vid den temperatur som anges av GOST +45 ° С, utgör en överflödad kolv en stor fara för sannolikheten för ett längsgående brott längs svetsen.
Vi rekommenderar också att du läser vår andra artikel, där vi talade i detalj om reglerna för tankning av gascylindrar.
Uppvärmning eller kylning av kärlväggar
Propan-butanblandningen, som har en stor expansionskoefficient, även med en liten ökning av sin temperatur, ökar kraftigt i volym.
Tryckökningen i cylindern till ett kritiskt värde är möjlig när kärlet värms under en lång tid i solen, under direkta strålar
Faran för att öka blandningens tryck på kolvans väggar finns också i cylindern installerad bredvid värmekällan.
Förutom uppvärmning döljer ett antal faror också de negativa effekterna av frysningstemperaturer. Den första är en ökning av metallens bräcklighet. Och det andra - det är nödvändigt att komma ihåg för evigt att inte ett fartyg som hålls i kylan i inget fall kan föras in i ett varmt rum under lång tid. En kraftig ökning av kolväteblandningens temperatur är osäker.
Stummar och fall av cylindrar
Plötsliga mekaniska effekter på dess väggar kan orsaka skador och antändning av ett kärl med gas, särskilt när tanken befinner sig i låga eller omvänt alltför höga temperaturer.
När du använder cylindern under onormalt kalla förhållanden förändras metallens mekaniska egenskaper - stålets seghet minskar.
Av detta skäl kan ett starkt slag mot cylindern eller dess hårda fall skada kärlets täthet och bidra till frigöring av gas, som, när den blandas med syre och när den kommer i kontakt med gnistan, kommer att leda till detonering av gas-luftblandningen
I det andra fallet ökar, som sagt, en ökning i temperatur och uppvärmning av gasen i kolven kraftigt dess tryck, vilket med ytterligare chockeffekter på kärlet kan bryta den.
Främmande ämnen i gasen
Explosionsrisk läcker när vatten och vätesulfid kommer in i ett kärl med flytande gas. Deras höga innehåll i tanken bidrar till utseendet på den inre metallytan på skalet med delaminationer och sprutar.
Sådana vaskulära defekter förekommer i närvaro av propansvätesulfid från 0,3% eller mer och kan observeras efter en tvåårsperiod för användning av ballongen.
Svetsäktenskap
Mindre vanligt, men det finns problem i samband med tryckavtryckning av fartyg med gas i den värmepåverkade zonen.
I händelse av en defekt i svetsen kan dess arbetsdel försvagas, spänningskoncentration och, som ett resultat, de längsgående eller perifera sömmarna öppnas
Den totala integriteten hos skalet vid brytningen av den defekta svetsen kan bibehållas.
Explosionsscenarier
Ovanstående orsaker till explosion eller antändning av gasfartyg kan på olika sätt provocera följande farliga scenarier.
Ballongbrott och flamma
Explosion av en cylinder och antändning av propan-butan är farliga av följande faktorer:
- en pelare med stark flamma som snabbt ökar eldområdet;
- eldens höga temperatur i explosionens centrum;
- toxicitet hos förbränningsprodukter.
Nederlaget kan också komma från kvävning på grund av en avsevärd minskning av syre med en kraftig koncentration av skadliga gaser.
Genomförda studier har visat att tätningen av ett 50-liters gasbehållare med flytande gas i en brand bryts på mindre än 5 minuter. Som ett resultat fick en eld med frisläppandet av en "eldboll" upp till en diameter på 10 m
Vanligtvis inträffar brott i fartyget längs dess sidodel.
Sekundära sprängningseffekter
Sekundära, men inte mindre allvarliga skadliga effekter vid explosionen av en cylinder är:
- ventilseparation;
- exponering för en kompressionsvåg eller chockvåg;
- skador från fragment av skalelement.
Fragmenten från containern och dess fristående element kan flyga mycket långt och orsaka skador i en radie på upp till 250 m och stiga till en höjd av trettio meter.
Risk för gasläcka
Faran för propanläckage från en skadad tank är att rummet är mycket snabbt och i stora volymer skapar en explosiv koncentration av en blandning av kolväte och syre - mycket snabbare än med läckage av flytande brännbara ämnen.
Ett starkt läckage av en blandning från en kolv eller en defekt avstängningsventil kan upptäckas genom lukt eller öra - ljudet liknar det vi hör när ballongen snabbt tömmas ut.
Om det finns misstankar om en gasläcka eller för att kontrollera dess frånvaro räcker det att applicera en tvållösning på ballongen med en svamp och bestämma platsen för tryckavtryckning med hjälp av de resulterande bubblorna
Om det finns en gasläcka, är det nödvändigt att täcka depressuriseringsplatsen med en våt trasa, ta försiktigt ut kärlet ut på gatan och ring gasarbetarna.
Sedan 2016 innehåller de tekniska reglerna obligatorisk installation av gasdetektorer i nya hem. För tidigare byggda bostäder har denna norm en rekommenderande karaktär, men fördelen med denna enhet, särskilt i bostäder där flaskgas används, är obestridlig.
Faktum är att kolväteblandningens densitet är större än lufttätheten.I händelse av brott mot tätningen av kolven, avstängningsutrustning eller anslutningsslang börjar gas samlas i botten och lukten kan inte upptäckas omedelbart. Det är därför en blandning av propan, som kom ut i luften från en skadad gascylinder, exploderar ofta i hus från någon gnista utan att bli märkt.
Grundläggande för säker hantering av cylindrar
Innan du installerar cylindern och ansluter den till gasapparater är det första att se till att det inte finns några skador, rost på kroppen och ventilen är i gott skick.
Endast certifierade cylindrar som tillhandahålls av specialiserade organisationer som har ett papperspass på alla driftscykler och motsvarande märkning som tillämpas med slagstämpling får användas
De viktigaste tekniska kraven som måste följas när man använder cylindrar inkluderar:
- Alla cylindrar, med undantag av en (fem-liters för anslutning till en gasspis) måste installeras i förlängningar utanför byggnader och på ett avstånd som inte är närmare än 5 m från ingången till dem.
- Uteslut förvaring av cylindrar i vardagsrum, källare och på vinden.
- Placera inte cylindrarna närmare än 1 m från värmare och 5 m från öppna lågor.
De uppenbara, men ofta glömda säkerhetsåtgärderna vid användning av gasbehållare är följande och bör följas för strikt utförande:
- Ta inte med en tänd tändsticka eller tändare till flaskan för att kontrollera om gasläckor är.
- Utesluter kategoriskt användningen av öppen låga för att värma växellådan eller ventilen. För dessa ändamål är endast varmt vatten tillåtet.
- Om gas upptäcks i rummet, slå inte på elektriska apparater, inklusive ljus, och stäng inte av dem. En gnisttemperatur i ett uttag eller omkopplare kan gå upp till tusen grader.
- Försök inte själv reparera avstängningsventiler och andra konstruktionselement i cylindern.
Dessutom är det nödvändigt att noggrant följa tidsgränserna för användning av cylindrar som föreskrivs av tillverkaren. Fartyg som släppts före december 2014 kan drivas i 40 år.
I avsaknad av information om den tillåtna användningsperioden för gascylindrar som producerats efter detta datum och som inte har medföljande dokumentation för dem, rekommenderar Rostekhnadzor att ta cylindern under en hållbarhet på 20 år.
Det är strängt förbjudet att bära gascylindrar med ventilen som hållare. Detta kan orsaka läckage eller brott i låsanordningen.
Ett säkrare alternativ till stålgascylindrar är mer moderna polymerkompositkärl - Euro-cylindrar. Deras kolvar är skyddade av ett plasthölje, ackumulerar inte statisk elektricitet. Explosionssäkerheten för kompositcylindrar säkerställs genom att de utrustas med säkerhetsanordningar av en ny generation - en säkringslänk och en övertrycksventil.
Skälen till explosionerna av gascylindrar på exemplen på verkliga fakta, och vad du kan och vad som absolut inte kan göras när du använder dem:
Hur man använder gascylindrar i vardagen och vilka krav de måste uppfylla:
För alla riskfaktorer som följer driften av gasutrustning finns det ingen anledning att ge efter för rädsla och överge bekvämligheten med att använda dem i vardagen.
Teoretisk kunskap om orsakerna och förhållandena i samband med explosion av inhemska gastankar är utformade för att hjälpa till att övervinna denna rädsla. Och efterlevnaden av uppsättningen av standarder för deras säkra användning kommer att ge en tillförlitlig försäkring mot de allvarliga konsekvenserna av en gaseksplosion och brand.
Om du har värdefull information som kan komplettera vårt material, vänligen dela det med andra besökare på webbplatsen - lämna dina kommentarer i blocket nedan. Där kan du ställa frågor av intresse i ämnet för artikeln.