Почему полимерно-композитные газовые баллоны взрывобезопасны?

Если нужна емкость для хранения сжиженного газа, обязательно следует рассмотреть такой вариант как композитный газовый баллон. Это современная разработка, которая позволяет хранить горючую смесь наиболее безопасным способом. Кроме того, такие баллоны очень удобны в эксплуатации.

Предлагаем ознакомиться со статьей, в которой подробно рассмотрены конструктивные отличия устройства и принцип работы. Для совершения взвешенной покупки у нас приведены положительные и отрицательные стороны полимерного евро-резервуара для газа. Безопасную эксплуатацию обеспечит соблюдение изложенных нами правил.

Согласитесь, голубое топливо очень удобно в использовании и стоит недорого. Его популярность укрепляет экологическая безопасность и практически повсеместная доступность. Но задумывались ли вы когда-нибудь всерьез, почему сжатые газы содержат в специальных баллонах и как это влияет на вашу безопасность?

В представленной нами статье вы найдете подробные, технически обоснованные ответы на эти вопросы. Мы расскажем, в чем отличие сжиженной газообразной среды от сжатого аналога. Ознакомим с техническими особенностями емкостей под газ, с правилами их заправки и перевозки.

Согласитесь, новости о том, что где-то случился взрыв баллона с газом, которые мы, к сожалению, иногда слышим по телевизору или от знакомых, заставляют задумываться о собственной безопасности. И самоуспокоению, что с нами это не произойдёт, в этой ситуации не место.

Последствия, к которым приводит такой взрыв и вызванный им пожар, могут быть самыми печальными, и не только для имущества, но и для здоровья и жизни оказавшихся рядом людей. Мы поможем вам понять, почему газовые баллоны могут взрываться, и как, не отказываясь от удобства их использования, оградить себя от больших неприятностей.

Для этого нами проведено исследование особенностей существующих видов бытовых газовых сосудов, проанализированы причины, по которым имели место взрывы в ряде реальных случаях, и изучены компетентные мнения опытных пользователей об этом. Предлагаемую статью можно представить как изложенную в доступном для понимания виде компиляцию сводов правил, позволяющих на практике правильно и безопасно использовать газ в баллонах.

Почему полимерно-композитные газовые баллоны взрывобезопасны?

Полимерно-композитные баллоны – современные высокотехнологичные емкости для хранения и транспортировки газа. Благодаря сбалансированным эксплуатационным качествам пользуются значительной популярностью. Но почему они считаются взрывобезопасными?

• Материал. Полимерно-композитные бытовые газовые баллоны производятся из стекловолоконных нитей и эпоксидной смолы. Эти материалы отличаются не только высокой прочностью, но и устойчивостью к воздействию высокой температуры.
• Контроль процесса заправки. Стенки полимерно-композитных баллонов прозрачны, что позволяет контролировать процесс заправки, чтобы емкость была заполнена не более чем на 80-90%. Это необходимо для компенсации термического расширения, чтобы при нагревании давление внутри баллона не превысило максимально допустимых значений.
• Стравливание. Когда давление внутри полимерно-композитного баллона достигает максимальных значений, происходит процесс стравливания. Структура емкости разработана таким образом, чтобы при критическом значении газ выходил наружу небольшими порциями. Это позволяет избежать разрыва баллона даже под воздействием высоких температур. Стравливание газа происходит небольшими порциями, недостаточными для взрыва.
• Испытания. После изготовление каждый полимерно-композитный баллон проходит тщательные испытания на специальных установках. Емкость подается термическому и механическому воздействиям в целях выявления малейших дефектов. В случае обнаружения таковых отправляется на переработку. Если вы цените свою безопасность, покупайте полимерно-композитные газовые баллоны в Москве по доступной цене в компании «ТОРГГАЗ»
• Технология изготовления. Процесс производства полимерно-композитных газовых баллонов полностью автоматизирован и не требует вмешательства человека. Это позволяет защититься от ошибок, допускаемых в ходе производства стандартных емкостей, изготовленных из металла. Оператор только контролирует процесс и корректирует производственные установки в случае необходимости.

Полимерно-композитные газовые баллоны можно считать абсолютно взрывобезопасными. Документально подтвержденных случаев взрыва таких емкостей зафиксировано не было.

Основы безопасного обращения с баллонами

Перед установкой баллона и подключении его к газовым приборам первое, что необходимо сделать, это убедиться в отсутствии повреждений, ржавчины на корпусе и исправности вентиля.

Использованию полежат только сертифицированные баллоны, поставляемые специализированными организациями, имеющие бумажный паспорт на всех циклах эксплуатации и соответствующую маркировку, нанесённую способом ударного клеймения

К основным техническим требованиям, которые нужно соблюдать при эксплуатации баллонов, относятся:

• Все баллоны, за исключением одного (пятилитрового для подключения к газовой плите) должны быть установлены в пристройках вне зданий и на расстоянии, не ближе 5 м от входа в них.
• Исключить хранение баллонов в жилых комнатах, подвалах и на чердаках.
• Не размещать баллоны ближе 1 м от нагревательных приборов и 5 м от открытого огня.

К очевидным, но часто забываемым мерам безопасности при пользовании сосудами с газом, следует отнести и принять к неукоснительному исполнению следующие:

• Не подносить к баллону зажженную спичку или зажигалку для того, чтобы проверить утечку газа.
• Категорически исключить применение открытого огня для отогрева редуктора или вентиля. Для этих целей допускается использование только горячей воды.
• При обнаружении газа в помещении не включать никакие электроприборы, в том числе свет, и не отключать их. Температура искры в розетке или выключателе может доходить до тысячи градусов.
• Не пытаться самостоятельно провести ремонт запорной арматуры и других конструктивных элементов баллона.

Кроме этого, нужно строго руководствоваться предписанными производителем временными рамками использования баллонов. Сосуды, выпущенные до декабря 2014 года, можно эксплуатировать в течение 40 лет.

При отсутствии сведений о разрешённом сроке использования газовых баллонов, произведённых после этой даты и не имеющих сопроводительной документации к ним, Ростехнадзор рекомендует принимать за срок годности баллона — 20 лет.

Категорически нельзя переносить газовые баллоны, используя вентиль в качестве удерживающего приспособления. Это может стать причиной разгерметизации или поломки запорного устройства

Безопасной альтернативой стальным газовым баллонам являются более современные полимерно-композитные сосуды — евробаллоны. Их колбы защищены пластиковым кожухом, не накапливают статическое электричество. Взрывобезопасность композитных баллонов обеспечивается за счёт оснащения их предохранительными устройствами нового поколения — плавкой вставкой и обратным клапаном сброса повышенного давления.

Правила заправки бытовых газовых баллонов

Заправка осуществляется на специально оборудованных станциях при обязательном автоматическом взвешивании и отсекании газа дозатором. Это позволяет контролировать степень наполненности с высокой точностью.

Баллоны не допускаются к заправке в следующих случаях:

• неисправные вентиль или клапан;
• отсутствует остаточное давление;
• срок освидетельствования просрочен;
• имеются дефекты на поверхности;
• маркировка и окраска не соответствуют ГОСТ.

На автомобильных газозаправочных станциях, не имеющих отдельной лицензии и соответствующего оборудования, заправка бытовых баллонов запрещена на законодательном уровне.

Оборудование АГЗС предназначено только для автомобильных баллонов, оснащенных отсекателями (мультиклапанами), которые не допускают заполнения свыше нормы.

Для заправки бытовых газовых баллонов требуется специальное оборудование, которое отличается от оснащения обычной АГЗС

Следует помнить: если при отрицательных температурах заправить баллон пропан-бутаном более чем на 85%, а затем занести его в теплое помещение, возможен взрыв.

При перемещении баллоны оберегают от падений и ударов, не переворачивают вниз колпаками. Погрузка и выгрузка с автомобиля выполняется при выключенном двигателе.

СУГ для нагрева воды

Проточные колонки и накопительные газовые водонагреватели (бойлеры), как и отопительные котлы, способны работать на пропан-бутане. Перевод с магистрального на сжиженный газ также выполняется путем замены форсунок горелки. В продаже имеются модели, укомплектованные производителем наборами для СУГ. Подключение к газовым баллонам осуществляется через редуктор.

Колонка устанавливается в нежилом помещении с вентиляцией и вытяжкой. Минимальное расстояние от газовой колонки до окружающих предметов определено нормативами и соблюдать его необходимо в целях безопасности. Установка в ванной комнате запрещена.

Оснащение колонок и котлов воды приборами автоматического контроля и регулировки повышает их эффективность и безопасность. У современных моделей имеются системы защиты от перегрева и от включения без воды, контроль наличия пламени. LED-дисплей, отображает важную информацию, например, температуру воды, поступающей в краны.

Так ли безопасны полимерно-композитные баллоны?

Природный газ, смешиваясь с воздухом, становится очень опасной смесью, которая может взорваться от малейшей искры. При работе необходимо соблюдать основные правила безопасности и тщательно следить за состоянием оборудования. Но после разработки полимерно-композитных газовых баллонов все изменилось. Такие емкости по утверждению производителей являются абсолютно безопасными и защищенными от воздействия высоких температур. Так ли это на самом деле?

• Полномасштабные испытания не проводились. Все документально подтвержденные тесты полимерно-композитных газовых баллонов были проведены преимущественно производителями. Изделия испытывались не в экстремальных условиях эксплуатации и в малом количестве, по этой причине точность полученной информации невысока.
• Популярность полимерно-композитных баллонов незначительна. Основной недостаток таких емкостей – высокая стоимость. Купить полимерно-композитные газовые баллоны в Москве очень трудно, что и говорить о менее развитых городах. Такие емкости мало кто использует в работе, по этой причине точно судить об их безопасности сложно. А учитывая значительное количество производителей, которые изготавливают полимерно-композитные баллоны, при покупке необходимо с особой тщательностью проверять сертификаты качества.
• Малейшая ошибка, допущенная во время изготовления емкостей, может стать фатальной. Процесс изготовления полимерно-композитных баллонов очень сложен с технической точки зрения. В целях обеспечения максимального качества изделий производственная линия должна быть автоматизирована. Только так можно застраховаться от человеческих ошибок, которые могут привести к негативным последствиям. Не все производители заботятся о должном качестве своего оборудования, по этой причине при покупке полимерно-композитных баллонов необходимо тщательно проверять документацию и надежность поставщика. Если вас интересует быстрая доставка газовых баллонов по Москве, обращайтесь только в проверенную компанию с хорошей репутацией, которая тщательно проверят все оборудование.

С полной уверенностью утверждать, что примерно-композитные газовые баллоны абсолютно взрывобезопасные нельзя. Но по сравнению с металлическими они более надежны. Если вы хотите защитить себя от значительных убытков и предупредить возникновение чрезвычайных ситуаций, заказывайте только полимерно-композитные газовые баллоны у надежного поставщика.

Принцип работы и устройство

Для изготовления евробаллонов используют стекловолокно и эпоксидную смолу. Чтобы сделать колбу, на специальную форму наматывают нить, выполненную из высококачественного стекловолокна. Потом эту плотную намотку тщательно пропитывают эпоксидной смолой. Состав обрабатывают отвердителем.

После того, как колба полностью затвердеет и приобретет необходимую прочность, можно продолжать дальнейшие работы. В подготовленные разъемы вставляют вентили, клапана и другие регулирующие работу емкости устройства.

Сверху надевают съемный кожух из пластика, снабженный ручками для переноски баллона. Эту решетчатую оболочку при необходимости можно снимать или заменять.

Для производства композитных газовых баллонов используются высококачественные материалы, современное оборудование и новейшие технологии, чем объясняется высокая стоимость устройств этого типа

Полипропилен, из которого изготовлены такие емкости, полностью безопасен по отношению к окружающей среде. Такой материал не сложно утилизировать, для этого не нужны дорогостоящие специальные процедуры. При желании материалу можно придать практически любую окраску.

Некоторые компании заказывают партию емкостей с уникальным дизайном ради корпоративного стиля или для практических нужд, например, чтобы различать баллоны с различным содержимым или предназначенные для разных подразделений и т.п. Высокие требования экологической безопасности — одно из главных условий при производстве композитных газовых баллонов.

Для изготовления колбы евробаллона используют нить из высококачественного стекловолокна, которую плотно наматывают на заготовку, а затем пропитывают эпоксидной смолой

Например, используется только стекловолокно, при изготовлении которого не применялось такое опасное вещество, как бор, улучшающий характеристики материала без больших затрат. Для производства композитных колб берут стекловолокно, которое изготавливают с более безопасным заменителем бора.

Полученный в результате композитный материал не тускнеет, не выгорает и сохраняет однородную прозрачность, поскольку остается устойчивым к воздействию ультрафиолетового излучения в течение длительного времени. Небольшое изменение цвета колбы из композитов может произойти лишь спустя несколько лет после начала эксплуатации.

Легкий вес газового баллона из композитных материалов позволяет транспортировать емкость без особых усилий. Цвет изделия можно варьировать в зависимости от предпочтений заказчика

Но даже в таком случае остальные функциональные характеристики баллонов не изменятся. Выпускное отверстие газовых баллонов, которые выполнены из композитных материалов, обычно стандартизовано по типам EN 11363, EN 629 или DIN 477. Входной клапан 25Е позволяет без проблем выполнять заправку емкости доступными средствами.

Евробаллоны сопротивляются разрыву гораздо лучше, чем металлические емкости в аналогичных условиях. Чтобы взорвать композитный баллон понадобится создать внутри него усилие, примерно в два раза превышающее показатели, при которых взрываются обычные газовые баллоны.

Хотя в соответствии с требованиями ГОСТ любой газовый баллон должен выдерживать давление не менее 50 атм., оказываемое на корпус устройства, чего достаточно, чтобы обеспечить необходимый уровень безопасности.

При выборе газового баллона из композитных материалов следует внимательно сравнить характеристики и дизайн различных моделей, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант

Металлические баллоны комплектуют вентилями типа ВБ-2, при этом для повышения уровня безопасности приходится дополнительно устанавливать предохранительные устройства. Сравнить композитный вариант с другими видами газовых баллонов вы сможете, ознакомившись с рекомендуемой нами статьей.

Чаще всего это специальный редуктор с клапаном, популярны такие изделия, выпущенные под маркой GOK. На композитных же баллонах все необходимые предохранители уже установлены, необходимости в дополнительных защитных средствах нет.

В зависимости от того, где произведен композитный баллон, он может иметь некоторые различия. Например, евробаллоны норвежского производства, такие как Ragasco LPG 24.5, обладают не такой высокой прозрачностью, как устройства других фирм. Чтобы определить количество сжиженного газа в них, нужно баллон немного покачать.

Лабораторные испытания показывают, что евробаллоны демонстрируют высокую устойчивость к статистической усталости при температуре 70 градусов. Что касается теплообменных способностей композитных конструкций, то при температуре до -15 градусов они показывают такие же характеристики, как и их металлические аналоги.

Скорость испарения при этом обычно составляет около 300 г/ч. Однако, если предполагается использовать устройство этого типа при более низких температурах, или когда нужна другая скорость испарения СУГ, следует внимательно изучить характеристики выбранной модели.

Наружная температура может существенно сказаться на скорости испарения сжиженного газа, что может отразиться на эффективности работы устройства. В таких ситуациях рекомендуется позаботиться о дополнительном утеплении емкости.

Конструктивные особенности газовых баллонов

Требования к конструкции газовых баллонов, включая размеры, толщину стенок, определяют государственные технические стандарты. Чем большее давление применено для сжатия газа, тем прочнее должна быть емкость.

Корпуса сосудов для сжатого метана, используемого в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, не имеют швов и состоят из металлической и композитной оболочек. Рассчитаны на давление до 245 кг/см2.

Кислород и аргон применяются для сварочных работ. Баллоны для них изготавливаются по ГОСТ 949-73. Материалом служит углеродистая или легированная сталь. Имея объем 20-50 литров, сосуды из легированной стали со стенками толщиной 6 мм, способны выдержать внутреннее давление до 19,6 Мпа.

По принятому стандарту снаружи они окрашены эмалью в голубой цвет и на корпусе имеют черную надпись «кислород». Сосуды для аргона – серые с зеленой надписью «аргон чистый».

Стальные сварные баллоны для сжиженного углеводородного газа изготавливаются согласно ГОСТу и отвечают установленным требованиям безопасности

Пропан, бутан и их смеси содержатся под давлением 1,6 МПа в стальных сварных баллонах красного цвета. Так как этот газ широко востребован для коммунально-бытового и промышленного применения, стоит более подробно рассмотреть особенности его хранения и транспортировки, а также правила безопасности при заправке баллонов.

Зачем сжимают газы и как это влияет на баллоны?

В газообразном состоянии вещества не имеют определенной формы в отличие от твердых тел. Хранить и перевозить их можно только в герметичных сосудах.

Но из-за низкой плотности даже незначительное по массе количество газа занимает большой объем. Например, чтобы перевезти всего 26,9 кг пропана в его обычном газообразном состоянии потребуется огромная емкость объемом около 14000 литров.

Пропан и бутан – наиболее востребованные газы в коммунально-бытовой сфере. Их получают в ходе переработки нефти или выделяют из нефти во время ее добычи, к примеру, по технологии фрекинга

Проблема решается путем сжатия газа за счет приложения внешнего давления. В результате его плотность увеличивается, а объем уменьшается. После сжатия все те же 26,9 кг пропана умещаются в сосуде объемом 50 литров.

При сжатии такие газы как пропан, бутан, аммиак, хлор, углекислый газ переходят в жидкое агрегатное состояние, поэтому их называют сжиженными. Кислород, аргон, метан остаются в газообразном состоянии и называются сжатыми газами.

Здесь нужно сделать уточнение, что можно любые газы превратить в жидкость путем сжатия, но сила давления при этом должна быть выше, а температура – значительно ниже нормальной температуры воздуха.

Для сжатых и сжиженных газов обычная тара не годится. Стремясь к расширению, газ ее быстро разрушит и вырвется «на свободу», а это уже чревато взрывами, пожарами, отравлениями и финансовыми потерями. Поэтому используются специальные сосуды под избыточным внутренним давлением, больше известные как газовые баллоны.

Баллоны для пропан-бутановой смеси

ПБТ находится в баллонах при давлении, которое в десятки раз меньше, чем требуется для хранения сжатых газов. Благодаря этому упрощается технология производства, снижается металлоемкость баллонов. Тем не менее к ним также предъявляются жесткие требования.

Для пропан-бутановой смеси предназначены стальные сварные баллоны объемом 5, 12, 27, 50 литров, рассчитанные на внутреннее давление до 1,6 МПа.

Также возможно их содержание в баллонах из композитного материала, рассчитанных на 2,0 Мпа. Конструкция, форма и размеры каждой детали баллона определены государственными техническими стандартами.

Альтернативой традиционным стальным баллонам стали более новые баллоны из композитных материалов со сроком службы 20 лет и с периодичностью испытаний 5 лет

Согласно ГОСТ 15860-84, цилиндрический элемент баллона (обечайка), его днище и подкладные кольца изготавливаются из высокопрочных марок стали. Поверхность должна быть без трещин, раковин и других дефектов, снижающих толщину стенок.

Днище изготавливается путем горячей или холодной штамповки. Между собой элементы соединяются с помощью сварки. Запорные устройства устанавливается в горловину баллона. Для полной герметизации соединения используется свинцовый глет или сурик.

Предохранительные колпаки могут быть стальными и чугунными с резьбовым или безрезьбовым соединением. Главное требование к ним – способность обеспечить надежную защиту запорного устройства.

В сборе баллон должен быть:

• прочным;
• герметичным;
• без деформаций.

Снаружи баллон окрашивается красной эмалью, устойчивой к атмосферным воздействиям. Наименование содержимого «Пропан» пишется белой эмалью по центру цилиндрической части корпуса. Несоответствие надписи и окраски установленному стандарту является поводом для отбраковки баллона.

Каждый баллон на воротнике или горловине должен иметь паспортную табличку с указанием производителя, даты изготовления и испытаний, технических характеристик

По ГОСТ Р 55559-2013 композитный баллон состоит из внутренней герметизирующей оболочки (лейнера), на который намотан композиционный материал. Допускаются и другие технические решения. Цвет композитного баллона также красный.

Баллон оснащается запорно-предохранительной арматурой, в том числе предохранительными устройствами от повышения давления и повышения температуры, что повышает его безопасность.

При эксплуатации композитных баллонов необходимо учитывать принцип работы предохранительных устройств. При переполнении баллона или расширении газа вследствие повышения температуры, его избыток выводится наружу. Это может привести к повышению концентрации газа в помещении, где размещен баллон.

Предотвратить превышение концентрации газа поможет датчик утечки со звуковой сигнализацией, который крепится на стене в кухне или другом газифицированном помещении

Перед отправкой баллонов на реализацию производители проводят приемо-сдаточные испытания. В дальнейшем как стальные, так и композитные баллоны каждые 5 лет должны проходить техническое освидетельствование.

Каждый баллон снабжается паспортом, где указываются его технические характеристики и сроки прохождения технического освидетельствования.

Сценарии последствий взрыва баллона

Приведённые выше причины взрыва или возгорания газовых сосудов, могут в различных вариантах спровоцировать следующие опасные сценарии.

Разрыв баллона и выброс пламени

Взрыв баллона и воспламенение пропан-бутана опасны воздействием следующих факторов:

• столба сильного пламени, быстро увеличивающего площадь пожара;
• высокой температуры огня в очаге взрыва;
• токсичности продуктов горения.

Поражение может наступить и от удушья, вследствие значительного уменьшения кислорода при резкой концентрации вредных газов.

Проводимые исследования показали, что герметизация оказавшегося в очаге пожара 50-литрового газового сосуда со сжиженным газом нарушается менее чем через 5 минут. Как следствие — пожар-вспышка с выбросом «огненного шара» достигающего в диаметре 10 м

Обычно разрыв сосуда происходит по его боковой части.

Вторичные поражающие воздействия от взрыва

Вторичными, но не менее серьёзными поражающими последствиями при взрыве баллона, являются:

• отрыв вентиля;
• воздействие волны сжатия или ударной волны;
• повреждение от осколков элементов обечайки.

Осколки от баллона и его оторвавшиеся элементы могут разлетаться очень далеко, нанося поражение в радиусе до 250 м, и подниматься на тридцатиметровую высоту.

Опасность утечки газа

Опасность утечки пропана из повреждённой ёмкости заключается в том, что в помещении очень быстро, и в больших объёмах, создаётся взрывоопасная концентрация смеси углеводорода и кислорода — значительно быстрее, чем при утечках жидких горючих веществ.

Сильную утечку смеси из колбы или неисправной запорной арматуры можно определить по запаху или на слух — звук схож с тем, что мы слышим при быстром сдувании воздушного шарика.

При подозрении на утечку газа или в целях контроля её отсутствия, достаточно будет губкой нанести на баллон мыльный раствор и по образующимся пузырькам определить место разгерметизации

Если утечка газа есть, то необходимо накрыть место разгерметизации мокрой тряпкой, с осторожностью вынести сосуд на улицу и вызвать газовщиков.

С 2016 года техническими правилами предусмотрена обязательная установка сигнализаторов загазованности в новых домах. Для ранее построенного жилья данная норма имеет рекомендательный характер, но польза этого устройства, особенно в домах, где используется баллонный газ, несомненна.

Дело в том, что плотность углеводородной смеси больше плотности воздуха. При нарушении герметизации колбы, запорного оборудования или соединительного шланга газ начинает скапливаться внизу, и его запах сразу можно не обнаружить. Вот почему, смесь с пропаном, попавшая в воздух из повреждённого газового баллона, часто взрывается в домах от любой искры, не будучи замеченной.

Полезные сведения о безопасном применении

Конечно, обязательный элемент любого композитного баллона для газа — предохранительные устройства. Композитные модели не исключение. В обязательном порядке на каждое устройства ставят редуктор давления. Если оно превысит минимально допустимый порог, клапан откроется, и часть газа будет стравлена, что позволит избежать разрыва конструкции.

При этом газовый баллон продолжает работать в штатном режиме. Еще один защитный элемент, который устанавливают на евробаллонах — плавкая вставка. При опасном уровне нагрева она расплавляется, предотвращая перегрев конструкции. Ранее для этих целей использовались пружинные предохранители, но новый элемент считается более надежным.

Композитные баллоны для сжиженного газа можно использовать не только для газоснабжения дома, но и на других объектах, например, для выполнения некоторых строительных операций, для обогрева подсобных помещений и т.п.

После того, как вставка расплавится, например, из-за перегрева во время пожара, газ выходит из емкости в безопасном управляемом режиме. К сожалению, после этого восстановить плавкую вставку невозможно, баллон становится непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Конечно, не стоит без крайней необходимости нагревать евробаллоны до таких высоких температур. Рабочим диапазоном для таких конструкций считаются параметры от 40 градусов мороза до 60 градусов тепла.

Может ли взорваться композитный баллон? От искры — нет, но если давление внутри емкости случайно повысится, то вероятность такого исхода заметно повысится. Поэтому заявления об абсолютной взрывобезопасности баллонов действительности не соответствуют.

Причиной увеличения внутреннего давления внутри такого баллона может стать нагрев корпуса, вызывающий слишком быстрое испарение сжиженного газа.

В интернете есть видеоролики об исключительной устойчивости евробаллонов к воздействию огня и механическим повреждениям, но это не может быть основанием для пренебрежения нормами безопасности

И все же взрыв евробаллона — крайне редкое явление. При воздействии открытого огня сработает плавкая вставка, а также может расплавиться часть корпуса. Газ покинет емкость через эти отверстия, и она не взорвется. Использование горючего газа всегда производится при соблюдении повышенных мер безопасности.

Хотя сам по себе композитный баллон взорваться не может, но причиной взрыва может стать утечка газа через большое отверстие. Поэтому регулярная проверка целостности емкости должна производиться в обязательном порядке. Правильное обслуживание композитных газовых баллонов продлит их срок эксплуатации.

Перед заправкой композитного баллона сжиженным газом следует проверить целостность колбы, наличие маркировки и ее соответствие типу топлива, а также работу запорно-регулирующих устройств

На корпусе каждого нового изделия содержится надпись, напоминающая о необходимости полного обследования и возможной замены изделия каждые десять лет.

Конечно, выполнять стандартный осмотр и обследование баллона следует значительно чаще:

• перед тем, как заполнять его сжиженным газом;
• во время такой заправки;
• после того, как емкость заполнена СУГ.

Проверка баллона включает в себя следующие требования:

• марка топлива и тип баллона должны соответствовать друг другу;
• техническое обслуживание емкости следует проводить в установленные сроки;
• необходимо удостовериться в целостности и самой композитной колбы, и нанесенной на нее маркировки.

Если результаты проверки оказались неудовлетворительными по одному из упомянутых пунктов, емкость следует направить на внеочередное техническое обследование, чтобы убедиться в ее пригодности для дальнейшей эксплуатации. При этом осуществляется анализ износа баллона. Учитывается наличие на корпусе царапин, потертостей, вмятин и других повреждений.

Анализируется состояние каждого повреждения на предмет опасности для общей целостности емкости. Контролировать состояние таких недостатков следует с момента их появления. При проверке маркировки газового баллона из композитных материалов нужно убедиться в ее целостности.

Современные устройства для регулирования и заправки композитных газовых баллонов делают их использование более безопасным, чем применение металлических аналогов

Грубой и опасной ошибкой было бы заправлять такой баллон горючим, для которого он не предназначен. Маркировку разные производители выполняют по-разному. Это может быть штрих-код или специальная наклейка, которая заламинирована и надежно закреплена на корпусе.

Обязательно должны быть указаны и сохранены такие данные, как штрих-код и серийный номер изделия. Если эта информация полностью или частично утрачена, возможно, баллон придется утилизировать и заменить новым изделием.

Еще один важный момент — проверка целостности клапана. Этот элемент должен быть ввинчен в предназначенное для него отверстие. Площадь его соприкосновения с материалом колбы строго нормирована.

В современных композитных баллонах устанавливается запорная арматура, соответствующая стандартам международного уровня. Кроме того, нужно следить за исправностью запорно-регулирующих устройств как на самом устройстве так и на использованном для подключенной линии. Установка и замена газовых кранов и шлангов должна производиться в соответствии с нормативами.

В целях безопасности для заправки баллонов и замены газового крана лучше выбирать предприятия, которые могут предъявить лицензии и разрешения на этот вид деятельности.

Преимущества и недостатки евроемкостей

Баллоны, изготовленные из полимерных материалов, очень удобны в хранении. Такие емкости допускается складировать друг на друга, например, штабелями.

Их можно подключать к тем же видам газовых приборов, что рассчитаны на стандартные устройства для подачи газа. Сжиженный газ можно транспортировать в таких емкостях, их можно использовать в быту и при вылазках на природу, для длительного хранения СУГ и т.п.

Одно из преимуществ газовых баллонов из композитных материалов — съемный кожух, который защищает устройство от повреждений, а также удобные ручки, облегчающие переноску

Вес композитных устройств примерно на треть меньше, чем у металлических аналогов, но по прочности они ничем им не уступают. Еще одно преимущество устройств этого типа — богатый ассортимент. Они широко варьируются по объему и форме. Всегда можно выбрать подходящий для конкретного случая вариант.

Стенки таких емкостей обладают некоторой прозрачностью, что позволяет визуально оценивать количество оставшегося внутри сжиженного газа. Со временем прозрачность баллона не утрачивается, не влияет на нее и количество находящегося внутри газа. Композитные материалы при ударе не искрят, поэтому опасность случайного взрыва практически исключена.

Размеры газовых баллонов из композитных материалов варьируются в широком диапазоне, можно выбрать устройство для автономного газоснабжения частного дома или небольшую модель для вылазки на природу

Разумеется, развитие коррозионных процессов изделиям из полимеров также не грозит. Материал способен переносить нагрев до температуры в 100 градусов. Выглядят такие баллоны очень привлекательно и современно, можно выбрать подходящий цвет. Баллон емкостью около 20 кг весит примерно семь килограммов или меньше.

По весу композитные емкости с пластиковым защитным кожухом почти в два раза легче, чем металлические баллоны такого же объема. Покупатели отмечают, что ручки на композитном баллоне делают его использование еще удобнее. Малый вес и ручки позволяют справляться с погрузкой емкости средних размеров даже хрупкой женщине.

Перед покупкой, установкой и заправкой композитного газового баллона следует внимательно изучить технический паспорт изделия и инструкцию фирмы-изготовителя

Обычно гарантийные обязательства производителя на композитные баллоны для СУГ составляют два года. Но срок эксплуатации составляет 30 лет, а при бережном обращении и больше. Колба композитного баллона защищена сверху специальным кожухом из пластика, что увеличивает прочность устройства.

При случайном падении силовое воздействие приходится именно на этот кожух, даже если он треснет, колба и ее опасное содержимое останется в целости и сохранности. Поврежденный кожух можно заменить новым. Обходится такая операция значительно дешевле, чем полная замена баллона.

Статическое электричество такому устройству также не грозит. Этот момент был подтвержден в ходе многочисленных практических исследований. Появление случайных искр, возгорание и взрыв по этой причине исключены.

Проверку композитных баллонов рекомендуется проводить один раз в десятилетие, тогда как подобное освидетельствование металлических изделий для хранения газа следует выполнять в два раза чаще, т.е. каждые пять лет.

Стенки колбы композитного баллона обычно бывают достаточно прозрачными, чтобы можно было визуально определить, какое количество сжиженного газа осталось внутри емкости

Один из весомых недостатков евробаллонов — цена. Стоимость композитных емкостей примерно в четыре раза выше, чем расходы на металлические аналоги. И все же имеет смысл потратиться на такую емкость, поскольку она легче, удобнее и безопаснее, чем обычный металлический баллон. Высокая цена на евробаллоны вполне объяснима.

Технология их производства требует высоких затрат. Производят такие емкости за рубежом, поэтому цена включает также стоимость доставки, таможенный сбор и т.п.

Дополнительные расходы едва ли окупятся, если заменить композитной емкостью не один, а несколько металлических газовых баллонов. Основная выгода в этом случае — более удобное использование и повышенный уровень безопасности.

Безопасность отопления и ГВС на баллоном газе

При отсутствии доступа к централизованному газоснабжению в качестве топлива для автономных систем отопления и водонагревательных приборов может применяться сжиженный газ. Он дешевле электроэнергии. В отличие от дров, угля или дизеля не загрязняет воздух твердыми продуктами сгорания, то есть является более экологичным.

Вместо баллонов в частных домовладениях можно использовать газгольдеры объемом до 20000 литров, если не возникнет проблем с их заправкой

При организации системы отопления и горячего водоснабжения на СУГ необходимо учитывать требования СНиП 42-01-2002.

Кроме баллонов (50 л) используется следующее оборудование:

• газовый котел;
• редукторы;
• запорная арматура;
• компоненты газопровода;
• радиаторы.

Котел может быть одно- или двухконтурным, но обязательно с горелкой для сжиженного газа. Если баллонный газ – это временное решение и дом планируется подключать к централизованному газоснабжению, рационально купить котел для магистрального газа и дополнительное оборудование для СУГ. Двухконтурный котел обеспечит одновременно и ГВС и обогрев помещений.

Возможна установка высокоэффективного конденсационного котла, оснащенного двумя теплообменниками для нагрева теплоносителя и горячего водоснабжения. В таком котле образующийся при сгорании газа водяной пар преобразуется в жидкость, что позволяет получать дополнительную тепловую энергию.

Мощность котла выбирают исходя из площади отапливаемого помещения и отдают предпочтение моделям с более высоким КПД.

К газовым котлам подключается несколько газовых баллонов, что увеличивает суммарный объем газа и продлевает интервал между заправками

Одновременно используются несколько наиболее вместительных 50-литровых баллонов, объединенных в единую батарею. Баллоны размещаются в металлических, вентилируемых шкафах на улице с северной стороны дома, во избежание нагрева солнечным излучением. Другой вариант — отдельно стоящее нежилое помещение.

Чтобы при сильных морозах давление в системе не падало, шкафы необходимо утеплить негорючими материалами, а в помещении обеспечить минимальный обогрев.

Важно проследить, чтобы расстояние от котла составляло не менее 2 метров и к оборудованию был свободный доступ для осмотра. Рядом с газовым оборудованием не должно быть сливных ям, погребов, подвалов, канав. Газификация подвальных и цокольных помещений запрещена.

Баллоны подключаются к газопроводу через газовый редуктор, который позволяет регулировать давление газа при его отборе. Он может быть отдельным для каждого баллона либо общим для всех.

Цвет редуктора должен соответствовать цвету баллона, то есть быть красным (для пропан-бутана). Нельзя допускать его засорения, иначе может повыситься давление и выйти из строя оборудование. Раз в неделю редуктор проверятся на наличие самотека и работоспособность предохранительного клапана.

При объединении баллонов в единую батарею рационально использовать рампу для стабилизации давления, состоящую из модуля соединения, редуктора, фильтра, клапана, стабилизатора

Для создания газопровода используются стальные трубы со стенками толщиной не меньше 2 мм. Участок трубы, который проходит через стену, помещается в защитный футляр. Для подсоединения к газопроводу отопительного котла может использоваться гибкая подводка. Редуктор подсоединяется к газопроводу с помощью дюритового шланга (резинотканевого рукава).

О том, какую газовую смесь лучше использовать для хранения в газгольдере, подробно написано в следующей статье, с которой мы рекомендуем ознакомиться.

Свойства ПБТ и меры безопасности

Физические и химические свойства газов определяют не только требования к конструкции баллонов, но и меры безопасности при их заправке, транспортировке и эксплуатации.

Повышение наружной температуры приводит к расширению жидкой фракции пропан-бутана, поэтому баллоны разрешается заполнять максимум на 85% от их объема. К примеру, 50-литровый баллон, теоретически вмещающий в себя 26,9 кг сжиженного пропан-бутана, после заправки фактически содержит около 21 кг. Свободное пространство заполняется паровой фазой.

Нижние пределы взрываемости пропана и бутана составляют соответственно 2,3% и 1,9% от объема помещения, что делает их газовоздушные смеси крайне взрывоопасными. Потребители и персонал газонаполнительных станций должны исключить образование взрывоопасных концентраций и источников воспламенения ПБТ.

Заполнение баллона СУГ более чем на 85% чревато взрывом и пожаром, особенно высок риск в осенне-зимний период

Пропан-бутановые смеси тяжелее воздуха и даже при небольших утечках могут скапливаться в подвалах и на цокольных этажах в опасной концентрации. Отсюда запрет на установку газового оборудования в подобных помещениях.

Натрите хозяйственное мыло на терке, добавьте воде, вспеньте кисточкой и нанесите мыльный раствор на проблемный участок – появление пузырей говорит об утечке газа.

Пропан-бутан, как и углекислый газ, оказывает на человека и животных не отравляющее, а удушающее действие при снижении концентрации кислорода в воздухе до 19%. Это может привести к ухудшению здоровья человека и летальному исходу. ПБТ не имеет запаха, поэтому в состав вводят одоранты, помогающие определить его наличие в воздухе.

Несоблюдение мер безопасности приводит к возникновению аварийных ситуаций из-за утечки газа и его воспламенения. Также возможен выброс и взрыв газа с разрушением баллона.

Применение сжиженного пропан-бутана

Пропан-бутан технический (ПБТ), как классифицирует его ГОСТ Р 52087-2018, относится к категории сжиженных углеводородных газов (СУГ). Получают его при переработке нефти. Для перехода ПБТ в жидкое состояние достаточно относительно небольшого повышения давления. Снижение температуры не требуется.

При нормальной температуре воздуха снижение давления приводит к испарению ПБТ и переходу его в паровую фазу. При наполнении баллонов в них образуется двухфазная система, состоящая одновременно из сжиженного газа и его пара.

Такое свойство является преимуществом перед другими видами топливных газов: хранят и транспортируют пропан-бутановую смесь как жидкость, в компактных емкостях; используют же сразу как газ, без дополнительных преобразований, что дает дополнительные удобства потребителю.

Сжиженный топливный газ в баллонах доставляется потребителям на специализированном автотранспорте с обязательным соблюдением правил обращения с опасными грузами

В баллоны идентичного объема сжиженного пропан-бутана вмещается почти в 2 раза больше, чем сжатого метана. По выделению теплоты сжиженный ПБТ также превосходит сжатый метан при одинаковом объемном количестве.

За счет снижения металлоемкости баллоны для ПБТ имеют меньший вес. Все это удешевляет транспортировку, сокращает количество доставок и делает использование пропан-бутановой смеси в коммунально-бытовых и производственных целях экономически обоснованным.

ПБТ востребован в населенных пунктах, не имеющих доступа к магистральным газопроводам. Для приготовления пищи, подогрева воды и теплоносителей в системах отопления он используется частными домовладениями, предприятиями общепита и торговли, фермерскими хозяйствами, базами отдыха.

Предпосылки для взрыва

Несмотря на возрастающие требования к безопасному обращению с баллонами и к их качеству, ежегодно в России более 200 человек становятся смертельными жертвами взрывов баллонного газа, травмированных — на порядок больше.

Обобщив информацию производителей емкостей для газа, приводим диапазоны давлений, при которых возможно разрушение колб:

При уменьшении прочности стенок колбы критичное значение давления, приводящее к её разгерметизации, снижается до 5,3 МПа.

Взрыв или горение газа

Нужно понимать, что взрыв и воспламенение баллона — это не совсем одно и то же. Например, на вопрос, может ли взорваться бытовой газовый баллон, получивший осколочное или пулевое отверстие, ответить однозначно «да» нельзя.

Газ, выходящий из повреждённого сосуда под давлением, будет просто гореть. Для взрыва необходимо замкнутое пространство. Это, как правило, сам баллон, при определённых условиях, или сильно загазованное помещение

Взрывается смесь пропан-бутана с кислородом в воздухе снаружи баллона или затянутая внутрь, после того как давление внутри колбы сравняется с атмосферным.

От чего же взрываются или горят газовые баллоны?

Баллон в зоне пожара

Взрывоопасность ёмкости, попавшей в зону горения, с находящейся в ней под давлением газовой смесью, очень велика. По ГОСТу максимальная безопасная для баллона с углеводородом температура составляет 45 °С. Понятно, что в очаге пожара она значительно превышает допустимую.

Физика процесса такова. При сильной температуре нагрева смесь в сосуде закипает и, соответственно, повышается давление в нём. Кроме этого, неравномерный прогрев поверхности обечайки ослабляет первоначальную его прочность и приводит к разрушению стенок.

Обычно, из-за высокой остаточной пластической деформации сосуда с газом и нагреве его с одной стороны происходит локальное вздутие стенки (отдулина). Разрыв чаще происходит по сварному шву

Стремительно испаряясь и воспламеняясь, выбрасываемый из баллона углеводород в жидком и парообразном состоянии оказывает дополнительное термическое воздействие в зоне огня на всё окружающее.

Уяснив, почему во время пожара в домах взрываются газовые баллоны, следует знать и то, как они могут повести себя при нагреве.

Вариантов разрыва колбы может быть два:

• По «гидравлической» механике.
• Сильное скручивание и образование большой трещины на днище и обечайке.

В первом случае жидкая фаза с повышением температуры до 60 °С заполнит объём сосуда до нормы 85% при давлении 1,5 – 2,5 МПа. Разрушение обечайки произойдёт при дальнейшем увеличении температуры в комнате до 70 – 75 °С.

Второй вариант имеет место при отсутствии в сосуде жидкой фазы, если, например, испарение сжиженной смеси произошло из-за разгерметизации запорного устройства, при повышенных температурах в условиях пожара.

При любом сценарии фрагменты разорвавшегося баллона могут с большой скоростью разлетаться в разные стороны, создавая угрозу поражения для человека и вреда имуществу.

Излишнее наполнение баллона газом

Часто заправляя ёмкости сжиженным газом их переполняют. Это происходит по халатности или осознано, желая сэкономить на коэффициенте использования резервуара.

Следует понимать, что превышение давления сжиженного газа в колбе при заправке выше допустимого может послужить причиной нарушения его прочности

В ёмкости должна оставаться часть свободного объёма — подушка, для паровой фазы углеводородов. Безопасный объём такой подушки — не менее 15% от всего объёма резервуара. При её отсутствии давление в колбе возрастает на 0,7 МПа при повышении температуры смеси на каждый градус, что недопустимо по нормам безопасности и может привести к перенапряжению оболочки, и её разрыву.

Количество закачиваемого в сосуд газа строго регламентируется по давлению и массе, и не должно превышать 0,425 кг на 1 л объёма ёмкости.

Даже при предусмотренной ГОСТом температуре +45 °С переполненная колба представляет большую опасность вероятности продольного разрыва по сварному шву.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о правилах заправки газовых баллонов.

Нагрев или охлаждение стенок сосуда

Пропан-бутановая смесь, имея большой коэффициент расширения, даже при незначительном повышении её температуры сильно увеличивается в объёме.

Повышение давления в баллоне до критического значения возможно при нагреве сосуда длительное время находящегося на солнце, под прямыми лучами

Опасность увеличения давления смеси на стенки колбы существует и в баллоне, установленном рядом с источником тепла.

Кроме нагрева, ряд опасностей также таит в себе и негативное воздействие отрицательных температур. Первое — это увеличение хрупкости металла. И второе — необходимо запомнить навсегда, что ни в коем случае нельзя длительное время находившийся на морозе сосуд заносить в тёплое помещение. Резкое повышение температуры углеводородной смеси небезопасно.

Удары и падения баллонов

Спровоцировать повреждение и воспламенение сосуда с газом могут резкие механические воздействия на его стенки, особенно, при нахождении резервуара в условия низких или, наоборот, чересчур высоких температур.

При использовании баллона в аномально холодных условиях изменяются механические свойства металла — уменьшается ударная вязкость стали.

По этой причине сильный удар по баллону или его жёсткое падение могут повредить герметичность сосуда и способствовать выбросу газа, который в смеси с кислородом и при контакте с искрой приведёт к детонации смеси газа с воздухом

Во втором случае, повышение температуры и нагревание содержащегося в колбе газа, как было сказано, резко увеличивает его давление, что при дополнительных ударных воздействиях на сосуд может разорвать его.

Посторонние примеси в газе

Опасность взрыва таится при попадании в сосуд с жидким газом воды и сероводорода. Их большое содержание в резервуаре способствует появлению на внутренней металлической поверхности обечайки расслоений и отдулин.

Такие дефекты сосудов возникают при наличии в пропане сероводорода от 0,3% и более, и могут наблюдаться уже после двухлетнего срока использования баллона.

Брак сварного шва

Реже, но встречаются проблемы, связанные с разгерметизацией сосудов с газом в околошовной зоне.

При дефекте сварного шва может произойти ослабление его рабочего сечения, концентрация напряжений и, как результат, — раскрытие продольного или кольцевого швов

Общая целостность обечайки при разрыве бракованного сварного шва может сохраниться.

Выводы и полезное видео по теме

Причины взрывов газовых баллонов на примерах реальных фактов, и что можно и чего категорически нельзя делать при их использовании:

Как правильно использовать газовые баллоны в быту, и каким требованиям они должны соответствовать:

При всех имеющихся факторах риска, сопровождающих эксплуатацию газобаллонного оборудования, поддаваться страху и отказываться от удобства использования их в быту нет оснований.

Теоретические знания причин и условий, сопутствующих взрыву бытовых газбаллонов, призваны помочь в преодолении такой боязни. А соблюдение приведённого свода норм их безопасного использования послужит надёжной страховкой от тяжёлых последствий взрыва газа и пожара.

Проверка газового баллона на безопасность, срок службы и отбраковка:

Причины падения давления газа в системе при -42°C и способы борьбы с обмерзанием газовых баллонов:

После сжатия углеводородный газ находится в баллоне при повышенном давлении и способен к резкому расширению при повышении температуры.

Соблюдение правил безопасности и использование газовых баллонов, отвечающих установленным стандартам, помогает избежать аварийных ситуаций и эффективно использовать голубое топливо для приготовления пищи, отопления помещений и горячего водоснабжения частных домов.

Информацию о производстве емкостей этого типа можно посмотреть здесь:

Баллоны для газа, изготовленные из композитных материалов, это относительно новые конструкции, но они уже уверенно потеснили своих металлических “собратьев”. В эксплуатации такие изделия значительно более удобны и безопасны. При правильном использовании и обслуживании они безупречно служат долгие годы.