Miks gaasiballoonid plahvatavad: peamised põhjused ja ennetusmeetmed

Nõus, uudis, et kuskil plahvatas gaasiballoon, mida me kahjuks mõnikord telekast või sõpradelt kuuleme, paneb meid mõtlema enda ohutusele. Ja pole kohta rahuloluks, et meiega selles olukorras seda ei juhtu.

Tagajärjed, milleni selline plahvatus ja sellest põhjustatud tulekahju kaasa toovad, võivad olla kõige traagilisemad ja mitte ainult varale, vaid ka läheduses viibivate inimeste tervisele ja elule. Aitame teil mõista, miks gaasiballoonid võivad plahvatada ja kuidas, ilma nende kasutamise mugavust ohverdamata, saate end suurte hädade eest kaitsta.

Selleks viisime läbi olemasolevate majapidamises kasutatavate gaasipaakide tüüpide omaduste uuringu, analüüsisime põhjuseid, miks plahvatused toimusid mitmel reaalsel juhul, ja uurisime kogenud kasutajate pädevaid arvamusi selle kohta. Kavandatavat artiklit saab esitada arusaadavas vormis esitatud reeglite kogumina, mis praktikas võimaldavad gaasi õiget ja ohutut kasutamist balloonides.

Põhiteave gaasiballoonide kohta

Gaasiballoonide asendamatust igapäevaelus võib enesekindlalt kinnitada märkimisväärne osa Venemaa elanikkonnast.

Paljude inimeste jaoks pole vedelgaasiballoonide kasutamine lihtsalt võimalus saada riigis lisamugavusi, vaid ainuke võimalus oma elamu gaasistamiseks.

Riigi tasandil on Rostechnadzor tuvastanud gaasianumate kasutamisega seotud üldised probleemid, millest peate teadma, kuna need on seotud nende ohutu kasutamisega:

• vananenud autopark - umbes 90% kõigist balloonidest pole tankimise ajal kaitstud ületäitumise eest;
• selge valitsuse regulatsiooni puudumine balloonide turul ringluse valdkonnas, mis hõlmab ebaseaduslike täitmiste olemasolu;
• vajadus täiustada ja viia tehnilisi parameetreid rahvusvahelistele standarditele vastavaks.

Nende nõuete ja Euroopa Komisjoni soovituste mittejärgimine tekitab raskusi Venemaal kasutatavate ja imporditud gaasiballoonitoodete ohutuse tagamisel.

Lisaks üldiste probleemide tundmisele, et oleks lihtsam ette kujutada plahvatuse põhjuseid ja tingimusi, mis võivad sellele kaasa aidata, on kasulik teada, millised silindrid on olemas, mõista seadet ja mõista mõningaid plahvatuse nüansse. nendes kasutatava segu plahvatuse ja põlemise füüsika.

Gaasianumate tüübid

Olenevalt rakendusest, kasutatud täiteainest ja ühendusviisidest, gaasianumad võivad erineda nii struktuurilt kui ka materjali poolest, millest korpus on valmistatud.

Kodusteks vajadusteks kasutatakse reeglina metallist (terasest) gaasianumaid või komposiitmaterjalidest valmistatud kolbe. Igal neist on oma plussid ja miinused

Kõige populaarsemad on metallist silindrid, nii uued kui ka vanad anumad. Seda tüüpi tankide nõudluse suurenemise peamiseks põhjuseks on nende suhteliselt madal hind ja suur pakkumiste arv turul, sealhulgas nõukogude ajal toodetud tankide tõttu.

Kuid just terassilindrid on kõige suurema plahvatusohuga ja nõuavad ohutuspõhimõtteid järgides nende ladustamise ja kasutamise ajal mitmete tingimuste täitmist. Seetõttu peatume neil üksikasjalikumalt.

Kuidas õhupall on ehitatud?

Gaasianuma konstruktsioon meenutab tavalist tulemasinat, mille anum on samuti täidetud kahes agregatsiooniseisundis ainega. Osa reservuaarist hõivab vedelas faasis gaas, ülejäänud vaba ruum on täidetud sama ainega, kuid gaasilises (töötavas) vormis. Sulgemisseadme kaudu siseneb gaas süütamiseks ja ettenähtud otstarbeks kasutamiseks sobivatesse seadmetesse.

Gaasiballooni standardpakett sisaldab:

1. Gaasianum ise ehk kest on silindrilise kujuga ja minimaalse seinapaksusega 2 mm.
2. Ballooni ventiil lukustuselemendi ja käsirattaga.
3. Rõngastugi (jalats), mis tagab gaasimahuti stabiilse vertikaalse asendi.
4. Korpus, mis kaitseb ventiili kahjustuste ja saastumise eest transportimise, ladustamise ja kasutamise ajal.

Kork on kinnitatud spetsiaalse keermestatud osa - silindri kaela rõnga külge.

Kasulik tehniliselt ja ohutusseade, mida saab varustada gaasiballoonidega, on propaani reduktor koos manomeetriga.

Selle kasutamine võimaldab vähendada, stabiliseerida ja säilitada segu rõhku konkreetsele gaasitarbijale määratud väärtustes.Seda adapterit saab hõlpsasti paigaldada igat tüüpi silindritele.

Gaasi segu majapidamisballoonidele

Balloonide täiteaineks on süsivesinikgaas - propaani ja butaani segu, mis pumbatakse anumasse rõhu all kuni 15 MPa.

Nende süsivesinike suhe määrab segu või konkreetse piirkonna kasutamise hooajalisuse. Fakt on see, et suhteliselt identsete põhiomadustega propaanil ja butaanil on aurustumistemperatuuride erinevus oluline: butaan - 0,5 °C, propaan - 43 °C (miinusmärgiga).

Kuna iga piirkonna jaoks on pudelgaasi üksikute kaubamärkide tootmine ebapraktiline, näeb GOST ette ühtse propaani-butaani segu teatud protsendiga nendest gaasidest.

Gaasipaakides kasutatavate süsivesinike segamise põhimõtte tundmine on oluline mitte ainult selleks, et vähendada kütuse maksumust (butaan on odavam kui propaan), vaid ka selleks, et vähendada butaani vähem intensiivse aurustumise tõttu kõrge kütusekulu. rõhu teke koos ümbritseva õhu temperatuuri olulise tõusuga. Rõhu järsk tõus paagis võib põhjustada selle rõhu langust ja sellest tulenevalt plahvatuse või tulekahju.

Plahvatuse eeldused

Vaatamata kasvavatele nõuetele balloonide ohutu käitlemise ja nende kvaliteedi osas, saab Venemaal igal aastal balloonigaasi plahvatuste ohvriks üle 200 inimese ja palju rohkem saab vigastada.

Võttes kokku gaasimahutite tootjatelt saadud teabe, esitame rõhuvahemikud, mille juures on võimalik kolbide hävitamine:

Kui kolvi seinte tugevus väheneb, väheneb selle rõhu alandamiseni viiv kriitiline rõhu väärtus 5,3 MPa-ni.

Gaasi plahvatus või põlemine

Peate mõistma, et plahvatus ja silindri süütamine ei ole täpselt sama asi. Näiteks küsimusele, kas killu- või kuuliauku saanud majapidamisgaasiballoon võib plahvatada, on võimatu vastata üheselt jah.

Kahjustatud surveanumast väljuv gaas lihtsalt põleb. Plahvatus nõuab suletud ruumi. See on reeglina silinder ise, teatud tingimustel või tugevalt gaasistatud ruum

Propaani-butaani ja hapniku segu väljaspool silindrit või sissetõmmatud õhus plahvatab pärast seda, kui rõhk kolvis on võrdne atmosfäärirõhuga.

Mis põhjustab gaasiballoonide plahvatuse või põlemise?

Silinder tuletsoonis

Rõhu all oleva gaasiseguga põlemistsooni sattunud konteineri plahvatusoht on väga suur. GOST järgi on süsivesinikballooni maksimaalne ohutu temperatuur 45 °C. On selge, et tulekahju allikas ületab see oluliselt lubatud piiri.

Protsessi füüsika on järgmine. Kõrgel kuumutustemperatuuril segu anumas keeb ja vastavalt sellele suureneb rõhk selles. Lisaks nõrgendab kesta pinna ebaühtlane kuumutamine selle esialgset tugevust ja viib seinte hävimiseni.

Tavaliselt tekib anuma suure plastilise jääkdeformatsiooni tõttu gaasiga ja selle kuumutamisega seina lokaalne paisumine (puhang) ühel küljel. Rebenemine toimub kõige sagedamini piki keevisõmblust

Kiiresti aurustuv ja süttiv silindrist vedelas ja aurulises olekus väljapaiskuv süsivesinik avaldab tuletsoonis täiendavat termilist efekti kõigele ümbritsevale.

Olles aru saanud, miks gaasiballoonid majades tulekahju ajal plahvatavad, peaksite teadma, kuidas need kütmisel käituda võivad.

Kolvi lõhkumiseks võib olla kaks võimalust:

1. "Hüdraulilise" mehaanika järgi.
2. Tugev väändumine ja suure pragu moodustumine põhjale ja kestale.

Esimesel juhul täidab vedel faas, mille temperatuur tõuseb 60 ° C-ni, rõhul 1,5–2,5 MPa anuma mahu 85% -ni. Kest hävib, kui temperatuur ruumis tõuseb veelgi 70–75 °C-ni.

Teine võimalus ilmneb siis, kui anumas pole vedelat faasi, kui näiteks veeldatud segu aurustumine toimus väljalülitusseadme rõhu langetamise tõttu kõrgendatud temperatuuridel tulekahju tingimustes.

Iga stsenaariumi korral võivad purunenud silindri killud suurel kiirusel eri suundades minema lennata, tekitades inimeste vigastuste ja vara kahjustamise ohu.

Gaasiballooni liigne täitmine

Tihti täidetakse mahuteid veeldatud gaasiga üle. See juhtub hooletuse tõttu või tahtlikult, soovides säästa paagi kasutusmääralt.

Tuleb mõista, et vedelgaasi lubatud rõhu ületamine kolvis selle täitmisel võib põhjustada selle tugevuse rikkumise

Anumasse peaks jääma osa vabast mahust – padi süsivesinike aurufaasi jaoks. Sellise padja ohutu maht on vähemalt 15% paagi kogumahust.Selle puudumisel tõuseb rõhk kolvis 0,7 MPa võrra, kusjuures segu temperatuur tõuseb iga kraadi võrra, mis on ohutusstandardite kohaselt vastuvõetamatu ja võib põhjustada kesta ülepinget ja selle purunemist.

Anumasse pumbatava gaasi kogus on rõhu ja massi osas rangelt reguleeritud ning see ei tohiks ületada 0,425 kg 1 liitri mahuti mahu kohta.

Isegi GOST-i poolt ettenähtud temperatuuril +45 °C kujutab ületäidetud kolb endast suurt ohtu piki keevisõmbluse pikisuunalise rebenemise võimalusele.

Soovitame lugeda ka meie teist artiklit, kus me reeglitest üksikasjalikult rääkisime gaasiballoonide täitmine.

Anuma seinte soojendamine või jahutamine

Propaani-butaani segu, millel on suur paisumiskoefitsient, suureneb oluliselt isegi selle temperatuuri vähesel tõusul.

Rõhu tõstmine silindris kriitilise väärtuseni on võimalik, kui anumat kuumutatakse pikka aega päikese käes, otseste kiirte all

Segu surve suurenemise oht kolvi seintele on olemas ka soojusallika kõrvale paigaldatud silindris.

Lisaks kütmisele kaasnevad mitmed ohud ka negatiivsete temperatuuride negatiivse mõjuga. Esimene on metalli hapruse suurenemine. Ja teiseks tuleb igavesti meeles pidada, et mitte mingil juhul ei tohi sooja tuppa tuua pikka aega külma käes olnud anumat. Süsivesinike segu temperatuuri järsk tõus ei ole ohutu.

Silindrite kokkupõrked ja kukkumised

Gaasimahuti kahjustusi ja süttimist võivad põhjustada äkilised mehaanilised löögid selle seintele, eriti kui reservuaar on madala või vastupidi ülikõrge temperatuuriga.

Silindri kasutamisel ebatavaliselt külmades tingimustes muutuvad metalli mehaanilised omadused - terase löögitugevus väheneb.

Sel põhjusel võib tugev löök balloonile või selle tugev kukkumine kahjustada anuma tihendit ja soodustada gaasi eraldumist, mis hapnikuga segunedes ja sädemega kokkupuutel põhjustab gaasi detonatsiooni. õhu segu

Teisel juhul suurendab temperatuuri tõstmine ja kolvis sisalduva gaasi kuumutamine, nagu öeldud, järsult selle rõhku, mis võib anuma täiendavate löökide korral selle lõhkuda.

Võõrlisandid gaasis

Plahvatusoht varitseb, kui vesi ja vesiniksulfiid sisenevad vedelgaasiga anumasse. Nende suur sisaldus paagis aitab kaasa kihistumise ja punnide ilmnemisele kesta sisemisele metallpinnale.

Sellised vaskulaarsed defektid tekivad siis, kui propaanis on 0,3% või rohkem vesiniksulfiidi, ja neid võib täheldada juba pärast kaheaastast silindri kasutamist.

Keevisõmbluse defekt

Vähem levinud, kuid esinevad probleemid, mis on seotud gaasianumate rõhu vähendamisega kuumuse mõjupiirkonnas.

Kui keevisõmblus on defektne, võib tekkida selle töölõike nõrgenemine, pinge koondumine ja selle tulemusena piki- või ringõmbluse avanemine.

Defektse keevisõmbluse purunemisel võib kesta üldine terviklikkus säilida.

Silindri plahvatuse tagajärgede stsenaariumid

Ülaltoodud gaasianumate plahvatuse või tulekahju põhjused võivad mitmel viisil esile kutsuda järgmised ohtlikud stsenaariumid.

Silindri purunemine ja leegi eraldumine

Silindri plahvatus ja propaan-butaani süttimine on ohtlikud järgmiste tegurite tõttu:

• tugeva leegi sammas, mis suurendab kiiresti tulekahju pindala;
• kõrge tuletemperatuur plahvatuse allikas;
• põlemisproduktide toksilisus.

Kahju võib tekkida ka lämbumisest, mis on tingitud hapniku olulisest vähenemisest kahjulike gaaside järsu kontsentratsiooniga.

Läbiviidud uuringud on näidanud, et 50-liitrise vedelgaasiga gaasianuma sulgemine tulekahjus katkeb vähem kui 5 minutiga. Selle tulemusel tekib 10 m läbimõõduga tulesähvatus koos "tulekera" vabastamisega

Tavaliselt puruneb anum mööda külge.

Plahvatuse sekundaarsed kahjustavad tagajärjed

Silindri plahvatuse sekundaarsed, kuid mitte vähem tõsised kahjustavad tagajärjed on:

• klapi eraldamine;
• survelaine või lööklaine mõju;
• kahjustused kestaelementide fragmentidest.

Silindri ja selle eraldunud elementide killud võivad lennata väga kaugele, tekitades kahjustusi kuni 250 m raadiuses, ja tõusta kolmekümne meetri kõrgusele.

Gaasilekke oht

Kahjustatud anumast propaani lekkimise oht seisneb selles, et ruumis tekib väga kiiresti ja suurtes kogustes plahvatusohtlik süsivesinike ja hapniku segu kontsentratsioon – palju kiiremini kui vedelate tuleohtlike ainete lekkimisel.

Segu tugevat lekkimist kolvist või vigasest sulgeventiilist saab tuvastada lõhna või kuulmise järgi – heli on sarnane sellele, mida kuuleme õhupalli kiirel tühjendamisel.

Gaasilekke kahtluse korral või selle puudumise kontrollimiseks piisab, kui kanda silindrile käsnaga seebilahus ja määrata tekkivate mullide abil rõhu alandamise koht.

Gaasilekke korral tuleb lekkekoht katta märja lapiga, viia anum ettevaatlikult õue ja kutsuda gaasitöötajad.

Alates 2016. aastast on tehniliste eeskirjadega ette nähtud gaasisignalisatsioonide kohustuslik paigaldamine uutesse majadesse. Varem ehitatud korpuste puhul on see standard oma olemuselt soovituslik, kuid selle seadme eelised, eriti pudelgaasi kasutavates majades, on kahtlemata.

Fakt on see, et süsivesinike segu tihedus on suurem kui õhu tihedus. Kui kolvi, sulgeseadme või ühendusvooliku tihend on katki, hakkab põhja kogunema gaas ja selle lõhn ei pruugi olla koheselt tuntav. Seetõttu plahvatab kahjustatud gaasiballoonist õhku paiskuv propaanisegu majades sageli igast sädemest märkamatult.

Balloonide ohutu käsitsemise alused

Enne silindri paigaldamist ja selle ühendamine gaasiseadmetega esimese asjana tuleb veenduda, et korpusel pole kahjustusi, roostet ja klapp on töökorras.

Kasutatakse ainult spetsialiseeritud organisatsioonide tarnitud sertifitseeritud balloone, millel on kõigi töötsüklite jaoks paberpass ja lööktempliga kinnitatud märgistus.

Peamised tehnilised nõuded, mida silindrite kasutamisel tuleb järgida, on järgmised:

1. Kõik balloonid, välja arvatud üks (viieliitrine gaasipliidiga ühendamiseks), tuleb paigaldada kõrvalhoonetesse väljaspool hooneid ja nende sissepääsust mitte lähemal kui 5 m.
2. Vältige silindrite hoidmist elutubades, keldrites ja pööningutel.
3. Ärge asetage balloone lähemale kui 1 m kütteseadmetest ja 5 m kaugusel lahtisest tulest.

Ilmselged, kuid sageli unustatud ohutusmeetmed gaasianumate kasutamisel hõlmavad ja neid tuleb rangelt järgida:

1. Ärge tooge gaasilekke kontrollimiseks ballooni juurde põlevat tikku või tulemasinat.
2. Rangelt välistage lahtise tule kasutamine käigukasti või klapi soojendamiseks. Nendel eesmärkidel saab kasutada ainult kuuma vett.
3. Kui ruumis avastatakse gaas, ärge lülitage sisse ega lülitage välja elektriseadmeid, sealhulgas tulesid. Sädeme temperatuur pistikupesas või lülitis võib ulatuda kuni tuhande kraadini.
4. Ärge proovige silindri sulgeventiile ja muid konstruktsioonielemente ise parandada.

Lisaks peate rangelt järgima tootja poolt ettenähtud silindrite kasutamise ajakava. Enne 2014. aasta detsembrit toodetud laevu saab kasutada 40 aastat.

Pärast seda kuupäeva toodetud gaasiballoonide lubatud kasutusaja kohta teabe puudumisel ja ilma saatedokumentideta soovitab Rostechnadzor võtta ballooni säilivusajaks 20 aastat.

Gaasiballoonide kandmine, kasutades klappi hoideseadmena, on rangelt keelatud. See võib põhjustada rõhu langust või lukustusseadme purunemist.

Terasest gaasiballoonide ohutuks alternatiiviks on moodsamad polümeer-komposiitanumad - Euroballoonid. Nende kolvid on kaitstud plastikust korpusega ja ei kogune staatilist elektrit. Komposiitballoonide plahvatusohutus tagatakse nende varustamisega uue põlvkonna turvaseadmetega - sulav lüli ja tagasilöögiklapp kõrge rõhu vabastamiseks.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Gaasiballoonide plahvatuste põhjused tegelike faktide näidete põhjal ja mida saab ja mida ei saa nende kasutamisel teha:

Kuidas kodus gaasiballoone õigesti kasutada ja millistele nõuetele need peavad vastama:

Kõigi olemasolevate riskitegurite juures, mis gaasiseadmete tööga kaasnevad, pole põhjust hirmule järele anda ja nende igapäevaelus kasutamise mugavusest keelduda.

Teoreetilised teadmised majapidamises kasutatavate gaasiballoonide plahvatusega kaasnevatest põhjustest ja tingimustest on mõeldud sellisest hirmust ülesaamiseks. Ja nende ohutu kasutamise standardite järgimine on usaldusväärne kindlustus gaasiplahvatuse ja tulekahju tõsiste tagajärgede vastu.

Kui teil on väärtuslikku teavet, mis võib meie materjali täiendada, jagage seda teiste saidi külastajatega - jätke oma kommentaarid allolevasse plokki. Seal saate esitada küsimusi artikli teema kohta.