Баллон с пропаном взрывается

Запомните раз и навсегда. Газовый баллон взорваться не может никогда. Там нечему взрываться. Но при определённых условиях он может разрушиться (если провести аналогию с детским шариком, то шарик не может взорваться, но если его слишком сильно надуть, то он может лопнуть.) Так и баллон, хоть и стальной, имеет определённый предел прочности. А в баллоне — газ. Давайте рассмотрим два случая.

Один — это баллон со сжатым газом. Например, при температуре близкой к комнатной (при 27 °С, что соответствует 300 К) в баллон накачали 150 атмосфер газа. А давление газа пропорционально абсолютной температуре. И если например, при пожаре (или из хулиганских побуждений положить баллон в костёр) температура газа внутри баллона достигла 600 К (327°С), то давление внутри баллона поднимется до 300 атмосфер. А баллон не рассчитан на такое давление. И что же произойдёт? Как гласит пословица, «где тонко, там и рвётся», поэтому он разрушится, либо оторвёт вентиль, либо разойдётся по шву, и газ из него быстро выйдет. Похоже это на взрыв?

Второй случай, Вы наверно именно его и имели в виду, баллон со сжиженным газом (чаще всего с пропаном). При обычных условиях пропан — газ, который сжижается при обычном давлении при температуре -42°С. Он может быть жидким и при комнатной температуре, но при давлении порядка 12-15 атмосфер.

Именно в таком виде мы и используем баллоны в быту. Как это выглядит внутри баллона? Налейте полный чайник воды, прикройте крышку неплотно и поставьте кипятить. В нижней части чайника у Вас будет жидкость, в верхней части — пар, который стремится выйти наружу даже через малейшие щёлочки. Давление его порядка 1 атмосферы. И пока в чайнике есть вода, температура не поднимется выше 100°С, давление пара не поднимется выше 1 атмосферы.

В баллоне с пропано всё точно так же. Внизу жидкий пропан, над ним газообразный, давление в баллоне (при комнатной температуре) порядка 12-15 атмосфер. Когда Вы открываете вентиль на баллоне газ из него выходит через редуктор, а взамен него испаряются новые порции газа, и точно так же, как в рассмотренной ситуации с чайником, пока в баллоне есть жидкий пропан, температура останется комнатной (точнее температура будет такая же, как и в помещении, в котором баллон находится), и давление те же 12-15 атмосфер.

Теперь изменим условия. Пусть вентиль баллона остаётся закрытым, но баллон нагрелся (то ли на солнце, то ли при пожаре, то ли его положили на костёр). Жидкий пропан испаряется, превращается в газообразный, а поскольку газу деваться некуда, давление растёт. Ну а далее произойдёт примерно то же самое, что описано выше для баллона с «газообразным» газом. Где-то произойдёт разрушение и пропан в виде газа будет выходить из баллона. но выйдя из баллона пропан смешается с воздухом. А смеси пропана с воздухом, содержащие от 1,7 — 10,9 % (по объёму) пропана при поджигании взрываются. Вот это и происходит при пожарах, когда пожаре остаётся баллон с пропаном. Он нагревается, разрушается (лопается по шву), из него выходит пропан, смешивается с воздухом, эта смесь загорается. Но взрыва нет, т.е. баллон не взрывается.

Газовые взрывы попадают в СМИ

За последний месяц в СМИ по всей стране регулярно появляются сообщения о взрыве газа — взрываются как автомобильные баллоны, так и бытовые. Многие инциденты заканчиваются гибелью людей: в Новосибирске при хлопке в гаражном кооперативе погиб автовладелец, а в Волгограде при взрыве машины скончался ребенок, массовой гибелью заканчивается нахождение баллонов в квартирах многоэтажек. Почему газ утекает из герметичных емкостей, как это заметить и как вообще предотвратить взрывы — подробнее в нашем материале.

Начнем с автомобильного газобаллонного оборудования, которое включает в себя сам баллон и систему редукторов, клапанов, топливных магистралей. Разумеется, вся эта система должна быть герметичной, любая утечка приведет к накоплению газа, образованию газовоздушной смеси, которая при определенной пропорции может взорваться от любой искры. Утечка может произойти не только в месте соединения самого баллона с редуктором (устройство для понижения давления до рабочего, своего рода переходник), но и в любом другом месте системы.

— Когда ставят газобаллонное оборудование, в первую очередь хотят сэкономить. Следовательно, экономят, как правило, на всем. Оборудование должно работать на смеси пропано-бутановой — это система низкого давления, до 16 атмосфер. Но мы знаем что пропано-бутановая смесь стоит дорого относительно природного газа метана, на котором сейчас все хотят ездить, потому что он дешевый. А метан идет под давлением до 200 атмосфер, ставятся понижающие редукторы, и эту систему нужно опрессовывать постоянно. И за счет этого давления любая самая маленькая неплотность превращается в большую утечку. Баллон, шланги, трубки, краны — аппаратура должна быть качественной, а качественная стоит дорого, — объясняет гендиректор автоцентра «7 ключей» Геннадий Евграшин.

Оборудование в автомобиле

Таким образом, есть два фактора, которые влияют на возможные утечки газа в машине: во-первых, установка некачественного оборудования непонятно в каких полугаражных сервисах из разряда «лишь бы подешевле». И второе — плохое обслуживание и отсутствие контроля за состоянием системы. Люди не просто не производят опрессовку компонентов газобаллонного оборудования, но и элементарно не следят, что там у них в машине происходит, игнорируют даже запах газа. Соответственно, чтобы минимизировать опасность, нужно хотя бы следить за состоянием оборудования и мелкими утечками, которые могут превратиться в большие.

Ситуация с бытовыми баллонами для нужд домохозяйств во многом похожа, только там добавляется фактор небрежного обращения с опасными емкостями. Если в автомобиле эта емкость спокойно проводит время на своем монтажном месте, то бытовые баллоны таскают туда-сюда, отвозят на заправку.

За баллонами надо следить

— Необходимо прежде всего быть бдительными, строго соблюдать требования безопасности. При эксплуатации баллонов для отопления или приготовления пищи необходимо понимать, что редуктор должен быть плотно присоединен к баллону, не должно быть травления газа. Герметичность проверяется так: наносится мыльная вода, и если газ травит, то появятся пузырьки. Газовый шланг должен быть надежно присоединен через хомуты, — говорит руководитель пресс-службы ГУ МЧС РФ по Новосибирской области Павел Винаков.

— Принес пустой баллон, бросил — с этими баллонами обращаются все как грузчики с чемоданами в аэропорту. Где-нибудь там «бах!» — и ударился, что-то произошло, его маленько повело, деформировало. Всё, он будет подтекать, пропускать, травить. Хотя у них там четко пробивают клейма на баллонах, когда надо их проверять, — отмечает Геннадий Евграшин.

Зимой особая опасность

Есть факты, когда люди покупают и заправляют баллоны не в специализированных центрах, а «у дороги» — у неофициалов. В таких баллонах за ту же цену, что выставят в спеццентре закачивают больше газа, соответственно, давление становится выше, а значит опасность больше. Особенно сейчас, когда при перепадах температур давление может сильно скакать.

Покупать газ следует в специализированных компаниях

— С наступлением холодов мы отмечаем рост происшествий с газовыми баллонами. При хранении баллона на улице при низкой температуре после перемещения его в теплое помещение возможно расширение газа, как следствие баллон начинает травить. При определенной концентрации происходит хлопок газовоздушной смеси, — заключает Павел Винаков.

Газ таит в себе огромную энергию, а значит и разрушительную силу — именно поэтому газовоздушная смесь способна сносить многоэтажки с бетонными перекрытиями. И даже взрыв простого газового баллона можно примерно сравнивать с попаданием артиллерийского снаряда калибра 122 мм.

В Новосибирске на улице Мира 10 декабря произошел взрыв в гаражном кооперативе. Было разрушено четыре гаража, повреждено десять сооружений. Хронику ЧП можно почитать здесь.

Нам часто задают вопрос: «Почему происходит взрыв газового баллона»? Как его избежать?

Мы решили подробнее рассмотреть причины взрыва газовых баллонов.

Основные причины взрыва газовых баллонов

По нормам газовые баллоны необходимо заправлять на специализированных предприятиях – газонаполнительных станциях (ГНС), где их заправляют строго по весу на специальных весовых установках. Такая заправка баллонов осуществляется на 80% их объема. Оставшиеся 20% — это так называемая буферная зона, предназначенная для перехода части жидкой фазы в газообразную во время повышения температуры окружающего воздуха.

Однако в последнее время очень многие потребители сжиженного газа заправляют свои баллоны не на ГНС, а на обычных газозаправочных станциях, где отсутствуют приспособления для взвешивания баллонов, и заправка осуществляется с обычной газораздаточной колонки. В этом случае баллоны заправляют, что называется, под завязку. Если такая заправка осуществляется летом, то температура заправляемого газа практически равна температуре окружающего воздуха и давление в бытовом баллоне сильно не изменяется.

Зимой же заправка баллонов пропаном требует особого соблюдения температурного режима.

Предположим, бытовой баллон заправлен под завязку в холодное время года и потом внесен в отапливаемое помещение. Из нижеприведенного графика видно, как резко поднимается давление пропан — бутановой смеси при изменении температуры.

Поскольку СУГ характеризуются высоким коэффициентом теплового расширения и при условии, что в газовом баллоне отсутствует буферная зона, избыточному давлению деваться некуда и оно начинает разрушительно действовать на стенки баллона и в итоге приводит к взрывам газовых баллонов в домах.

В последнее время очень часто такие случаи происходят при установке натяжных потолков, когда заправленный баллон с улицы вносят в дом и эксплуатируют в помещении, где работает газовая горелка при повышенной температуре.

Зависимость давления паров СУГ от температуры

Нарушение правил хранения бытовых баллонов

Хранить газовые баллоны необходимо на улице, в специально предназначенных для этого шкафах, имеющих отверстия для вентиляции. Такое хранение не позволяет бытовым баллонам перегреваться, а наличие вентиляционных отверстий препятствует созданию взрывоопасной концентрации пропан — бутановой смеси даже при наличии утечки газа через соединительную арматуру.

Однако, очень часто люди, особенно дачники, пренебрегают безопасностью и хранят газовые баллоны в помещении, рядом с газовыми плитами. Это приводит к перегреву газовых баллонов и как следствие — разрыву их стенок, что сопровождается взрывами. Так же, если в шлангах или арматуре имеется утечка, то в помещении может со временем образоваться взрывоопасная смесь пропана с кислородом, что при работающих газовых конфорках приводит опять же к взрывам газовых баллонов.

Нарушение правил транспортировки бытовых баллонов

Перевозятся бытовые газовые баллоны специальным транспортом, оборудованным специальным приспособлением для их перевозки (в простонародье – «клетка»). Такой способ транспортировки исключает возможность ударов и повреждений бытовых газовых баллонов, а также создает вентиляцию, которая не дает повышаться температуре окружающего воздуха вокруг них.

Летом очень часто можно наблюдать картину, когда бытовые баллоны после заправки люди перевозят в багажниках своих автомобилей и оставляют в закрытых автомобилях на солнце. Такая перевозка и хранение чреваты их нагревом, повышением внутреннего давления, что, как и в первых двух случаях приводит к взрывам бытовых газовых баллонов.

Мы перечислили основные причины взрывов бытовых газовых баллонов, произошедших по неосторожности или по незнанию правил хранения, транспортировки и эксплуатации.

Конечно же, существуют и другие причины: баллоны взрываются и по глупости и по случайности, но это уже отдельные случаи.

Задаваясь вопросом, есть ли возможность наладить ситуацию в сфере использования бытовых газовых баллонов, снизить количество травм и увечий в результате их взрывов, мы долго искали ответ, и вот что нашли. Главный государственный инспектор по пожарному надзору Москвы Сергей Аникеев в одном интервью Аргументам и фактам сказал о том, что «никаких нормативных документов по надзору за газобаллонным оборудованием нет. Нет органа, который отвечал бы за это».

А поскольку контроля нет, мы считаем, что прежде чем применять взрывоопасное оборудование у себя дома или в производстве необходимо досконально изучить все аспекты его применения. Все в наших руках.

Автомобильные газовые баллоны

И в заключение хотелось бы коснуться вопроса взрывов автомобильных газовых баллонов с пропан — бутановой смесью. Здесь существует две причины взрывов:

Так что, берегите себя на дорогах и помните про технику безопасности!

В следующих статьях вернемся к теме автомобильных топливных систем на пропан — бутановой смеси и, рассмотрев причины аварийных ситуаций, докажем, что пропан — бутан на автомобиле не несет никакой опасности при правильной эксплуатации системы.

Небольшая подборка видео взрывов газовых баллонов которые произошли из-за неосторожного обращения, неправильной транспортировки и неправильного хранения.

Вход

Общепринятым считается утверждение, что оставлять баллон, заполненный газом, на солнце нельзя, поскольку при нагревании газ расширяется, давление внутри баллона возрастает, и ёмкость может взорваться. Так ли это?

Разные газы ведут себя по-разному

Баллоны, заполненные пропаном, на солнце точно не взорвутся. Газовые баллоны, которые предназначены для заполнения сжиженным нефтяным газом, должны снабжаться устройствами, которые допускают их применение в тени или на солнце. Такими устройствами являются расширительные и предохранительные клапаны. Любой газ под избыточным давлением будет дросселироваться через предохранительный клапан, не вызывая взрыва.

Что же требуется, чтобы баллон с пропаном взорвался? Единственное условие – резкое (!) повышение температуры, которое не сможет преодолеть клапан сброса давления. Иной возможный вариант – пожар на складе, где находятся баллоны с пропаном.

В остальных ситуациях, когда температура газовых баллонов на солнце повышается, увеличивается и давление внутри них. Из соображений безопасности газовые баллоны имеют допустимый объём расширения 20%. Это  показатель учитывает возможное увеличение давления в ёмкости с хранимым газом.

Именно по этой причине газовые баллоны на станциях технического обслуживания и заправки автомобилей сжиженным нефтяным газом могут целый день находиться. Как и газовые баллоны, предназначенные, например, под приготовление барбекю.

Классификация способов, повышающих безопасность применения баллонов с газом

Среди основных выделим следующие:

Таким образом, наличие газовых баллонов на солнце не создает никаких проблем с давлением газа и его возможным взрывом, если перед этим проведена тщательная проверка условий хранения заполненных газовых баллонов, которые содержатся на открытом воздухе. В крайнем случае, излишек газа безвредно рассеется в воздухе.

Влияет ли повышенная температура хранения сжиженного нефтяного газа на стойкость баллона?

В данном случае действуют аналогичные условия предосторожности:

Несмотря на все вышеперечисленные меры предосторожности, искусственно высоких температур хранения газового баллона следует всё-таки избегать. Особенно, если речь идёт о газовых баллонах, которые хранятся внутри автомобилей, вблизи источников открытого пламени, либо приборов/механизмов, функционирование которых сопровождается возможным появлением искр.