Proč plynové lahve explodují: hlavní důvody a preventivní opatření

Souhlasíte, zpráva o tom, že někde explodovala plynová láhev, kterou bohužel občas slyšíme v televizi nebo od přátel, nás nutí přemýšlet o vlastní bezpečnosti. A není místo pro sebeuspokojení, že se nám to v této situaci nestane.

Následky, ke kterým takový výbuch a jím způsobený požár vedou, mohou být nejtragičtější, a to nejen pro majetek, ale i pro zdraví a životy lidí v okolí. Pomůžeme vám pochopit, proč mohou plynové lahve explodovat a jak se můžete chránit před velkými problémy, aniž byste obětovali pohodlí jejich použití.

Za tímto účelem jsme provedli studii vlastností stávajících typů plynových nádob pro domácnost, analyzovali jsme důvody, proč k výbuchům došlo v řadě skutečných případů, a prostudovali jsme kompetentní názory zkušených uživatelů na toto. Navrhovaný článek lze prezentovat jako kompilaci souborů pravidel předložených srozumitelnou formou, která v praxi umožňují správné a bezpečné používání plynu v lahvích.

Základní informace o plynových lahvích

Nezbytnost plynových lahví v každodenním životě může s jistotou potvrdit významná část ruské populace.

Pro mnoho lidí není použití lahví na zkapalněný plyn jen příležitostí k dalšímu vybavení v zemi, ale jedinou dostupnou možností pro zplynování jejich obytné budovy.

Na státní úrovni Rostechnadzor identifikoval obecné problémy s používáním plynových nádob, o kterých si musíte být vědomi, protože souvisí s jejich bezpečným používáním:

• zastaralý vozový park - asi 90 % všech lahví není chráněno před přeplněním během doplňování paliva;
• nedostatek jasného vládního nařízení v oblasti oběhu lahví na trhu, což zahrnuje přítomnost nelegálních náplní;
• potřeba zlepšit a uvést technické parametry na mezinárodní standardy.

Nedodržení těchto požadavků a doporučení Evropské komise způsobuje potíže při zajišťování bezpečnosti výrobků z lahví na plyny používaných v Rusku a dovážených.

Kromě znalosti obecných problémů, aby bylo snazší si představit důvody vedoucí k výbuchu a podmínky, které k tomu mohou přispět, bude užitečné vědět, jaké tlakové láhve existují, porozumět zařízení a porozumět některým nuancím fyzika výbuchu a hoření směsi v nich použité.

Typy plynových nádob

V závislosti na aplikaci, použitém plnivu a způsobu připojení, plynové nádoby se může lišit jak strukturou, tak materiálem, ze kterého je tělo vyrobeno.

Pro domácí potřeby se zpravidla používají kovové (ocelové) plynové nádoby nebo baňky vyrobené z kompozitních materiálů. Každý z nich má své pro a proti

Nejoblíbenější jsou kovové válce, nové i staré nádoby. Hlavním důvodem zvýšené poptávky po tancích tohoto typu je jejich relativně nízká cena a velké množství nabídek na trhu, včetně tanků vyrobených ještě v sovětských dobách.

Ale právě ocelové lahve jsou vystaveny největšímu nebezpečí výbuchu a při dodržení bezpečnostních zásad vyžadují dodržování řady podmínek při jejich skladování a provozu. Proto se jim budeme věnovat podrobněji.

Jak je balon konstruován?

Konstrukce plynové nádoby připomíná obyčejný zapalovač, jehož nádoba je rovněž naplněna látkou ve dvou stavech agregace. Část zásobníku zabírá plyn v kapalné fázi, zbývající volný prostor je vyplněn stejnou látkou, ale v plynné (pracovní) formě. Prostřednictvím uzavíracího zařízení se plyn dostává do příslušného zařízení pro zapálení a použití k určenému účelu.

Standardní balení plynové láhve obsahuje:

1. Vlastní plynová nádoba, neboli plášť, má válcový tvar a minimální tloušťku stěny 2 mm.
2. Balónkový ventil s blokovacím prvkem a ručním kolem.
3. Kruhová podpěra (botka), která zajišťuje stabilní vertikální polohu plynové nádoby.
4. Pouzdro, které chrání ventil před poškozením a znečištěním během přepravy, skladování a provozu.

Uzávěr je připevněn ke speciální závitové části - prstenci hrdla válce.

Užitečným technicky a bezpečnostním zařízením, které lze vybavit plynovými lahvemi, je reduktor propanu doplněný o manometr.

Jeho použití umožňuje snížit, stabilizovat a udržet tlak směsi v hodnotách nastavených pro konkrétního spotřebitele plynu.Tento adaptér lze snadno nainstalovat na jakýkoli typ válce.

Směs plynů pro domácí lahve

Plnidlem pro lahve je uhlovodíkový plyn - směs propanu a butanu, který je do nádoby čerpán pod tlakem až 15 MPa.

Poměr těchto uhlovodíků určuje sezónnost použití směsi nebo konkrétní region. Faktem je, že při relativně stejných základních vlastnostech mají propan a butan značný rozdíl v teplotách odpařování: butan - 0,5 °C, propan - 43 °C (se znaménkem mínus).

Vzhledem k nepraktickosti výroby jednotlivých značek lahvového plynu pro každý region poskytuje GOST jednotnou směs propan-butan s určitým procentem těchto plynů

Znalost principu míchání uhlovodíků používaných v plynojemech je zásadní nejen ve schopnosti snížit cenu paliva (butan je levnější než propan), ale také ve snížení, díky méně intenzivnímu odpařování butanu, rizika vysokého tvorba tlaku s výrazným zvýšením okolní teploty. Prudké zvýšení tlaku v nádrži může způsobit její odtlakování a v důsledku toho výbuch nebo požár.

Předpoklady pro výbuch

Navzdory zvyšujícím se požadavkům na bezpečnou manipulaci s lahvemi a jejich kvalitu se v Rusku každý rok stane více než 200 lidí smrtelnými oběťmi výbuchů plynů v lahvích a mnoho dalších je zraněno.

Po shrnutí informací od výrobců plynových nádob uvádíme rozsahy tlaku, při kterých je možná destrukce baněk:

S klesající pevností stěn baňky klesá kritická hodnota tlaku vedoucí k jejímu odtlakování na 5,3 MPa.

Výbuch plynu nebo hoření

Musíte pochopit, že výbuch a zážeh válce nejsou úplně to samé. Například na otázku, zda může vybuchnout střepina nebo díra po kulce, není možné odpovědět jasným „ano“.

Plyn unikající z poškozené tlakové nádoby jednoduše shoří. Exploze vyžaduje uzavřený prostor. Zpravidla se jedná o vlastní válec, za určitých podmínek, nebo o silně zaplynovanou místnost

Směs propan-butanu a kyslíku ve vzduchu vně válce nebo natažená dovnitř exploduje poté, co se tlak uvnitř baňky rovná atmosférickému tlaku.

Co způsobuje výbuch nebo hoření plynových lahví?

Válec v požární zóně

Nebezpečí výbuchu nádoby zachycené ve spalovací zóně se směsí plynů v ní pod tlakem je velmi vysoké. Podle GOST je maximální bezpečná teplota pro uhlovodíkovou láhev 45 °C. Je jasné, že v ohnisku požáru výrazně překračuje přípustnou mez.

Fyzika procesu je následující. Při vysokých teplotách ohřevu směs v nádobě vře a podle toho se v ní zvyšuje tlak. Navíc nerovnoměrné zahřívání povrchu pláště oslabuje jeho počáteční pevnost a vede k destrukci stěn.

Obvykle v důsledku vysoké zbytkové plastické deformace nádoby plynem a jejím ohřevem dochází na jedné straně k místnímu vyboulení stěny (vyboulení). K prasknutí nejčastěji dochází podél svarového švu

Rychle se vypařující a zapalovací uhlovodík vypouštěný z válce v kapalném a parním stavu má dodatečný tepelný účinek v zóně ohně na vše kolem něj.

Když jste pochopili, proč plynové lahve explodují při požáru v domech, měli byste také vědět, jak se mohou chovat při zahřátí.

Pro roztržení baňky mohou být dvě možnosti:

1. Podle „hydraulické“ mechaniky.
2. Silné zkroucení a vytvoření velké trhliny na dně a skořápce.

V prvním případě kapalná fáze se zvýšením teploty na 60 °C naplní objem nádoby na normu 85% při tlaku 1,5 - 2,5 MPa. K destrukci skořápky dojde při dalším zvýšení teploty v místnosti na 70 – 75 °C.

Druhá možnost nastává, když v nádobě není kapalná fáze, pokud např. došlo k odpaření zkapalněné směsi v důsledku odtlakování uzavíracího zařízení při zvýšených teplotách v podmínkách požáru.

V každém scénáři mohou úlomky prasklého válce odletět vysokou rychlostí různými směry, což představuje hrozbu zranění osob a poškození majetku.

Nadměrné plnění plynové láhve

Často při plnění nádob zkapalněným plynem dochází k jejich přeplnění. Stává se to z nedbalosti nebo úmyslně, když chcete ušetřit na míře využití nádrže.

Je třeba si uvědomit, že překročení přípustného tlaku zkapalněného plynu v baňce při plnění může způsobit narušení její pevnosti

V nádobě by měla zůstat část volného objemu – polštář pro parní fázi uhlovodíků. Bezpečný objem takového polštáře je minimálně 15 % z celkového objemu nádrže.Při jeho nepřítomnosti se tlak v baňce zvyšuje o 0,7 MPa se zvýšením teploty směsi o každý stupeň, což je z bezpečnostních norem nepřijatelné a může vést k přepětí pláště a jeho protržení.

Množství plynu čerpaného do nádoby je přísně regulováno z hlediska tlaku a hmotnosti a nemělo by překročit 0,425 kg na 1 litr objemu nádoby.

I při teplotě +45 °C předepsané GOST představuje přeplněná baňka velké nebezpečí možnosti podélného prasknutí podél svaru.

Doporučujeme také přečíst si náš další článek, kde jsme si podrobně povídali o pravidlech náplně plynových lahví.

Ohřívání nebo chlazení stěn nádoby

Směs propan-butan, mající velký koeficient roztažnosti, značně zvětšuje svůj objem i při mírném zvýšení její teploty.

Zvýšení tlaku ve válci na kritickou hodnotu je možné při dlouhodobém zahřívání nádoby na slunci, pod přímými paprsky

Nebezpečí zvýšení tlaku směsi na stěny baňky existuje také ve válci instalovaném vedle zdroje tepla.

Kromě zahřívání je řada nebezpečí také plná negativních účinků negativních teplot. Prvním je zvýšení křehkosti kovu. A za druhé si musíte navždy pamatovat, že za žádných okolností nenoste nádobu, která byla dlouhodobě vystavena chladu, do teplé místnosti. Prudké zvýšení teploty uhlovodíkové směsi není bezpečné.

Nárazy a pády válců

Poškození a vznícení nádoby s plynem může být způsobeno náhlými mechanickými nárazy na její stěny, zvláště když je zásobník v podmínkách nízkých nebo naopak extrémně vysokých teplot.

Při použití válce v abnormálně chladných podmínkách se mechanické vlastnosti kovu mění – rázová houževnatost oceli klesá.

Z tohoto důvodu může silný úder do válce nebo její tvrdý pád poškodit těsnění nádoby a přispět k uvolnění plynu, který při smíchání s kyslíkem a v kontaktu s jiskrou povede k detonaci plynu. směs vzduchu

Ve druhém případě zvýšení teploty a zahřátí plynu obsaženého v baňce, jak bylo řečeno, prudce zvýší její tlak, který při dalších rázových nárazech na nádobu může prasknout.

Cizí nečistoty v plynu

Nebezpečí výbuchu číhá, když voda a sirovodík vniknou do nádoby s kapalným plynem. Jejich vysoký obsah v nádrži přispívá ke vzniku delaminací a vyboulení na vnitřním kovovém povrchu pláště.

K takovým vaskulárním defektům dochází, když je v propanu 0,3 % nebo více sirovodíku, a lze je pozorovat již po dvou letech používání láhve.

Vada svaru

Méně časté, ale vyskytují se problémy spojené s odtlakováním plynových nádob v tepelně ovlivněné zóně.

Pokud je svar vadný, může dojít k zeslabení jeho pracovní části, koncentraci napětí a v důsledku toho k otevření podélného nebo obvodového švu

Celková integrita skořepiny může být zachována, když vadný svar praskne.

Scénáře pro následky výbuchu válce

Výše uvedené důvody výbuchu nebo požáru plynových nádob mohou různými způsoby vyvolat následující nebezpečné scénáře.

Prasknutí válce a emise plamene

Výbuch láhve a vznícení propan-butanu jsou nebezpečné z důvodu následujících faktorů:

• sloup silného plamene, rychle zvětšující oblast ohně;
• vysoká teplota ohně u zdroje výbuchu;
• toxicitu produktů spalování.

K poškození může dojít i udušením, v důsledku výrazného poklesu kyslíku s prudkou koncentrací škodlivých plynů.

Provedené studie ukázaly, že utěsnění 50litrové plynové nádoby se zkapalněným plynem v ohni je porušeno za méně než 5 minut. Výsledkem je záblesk ohně s vypuštěním „ohnivé koule“ dosahující průměru 10 m

Obvykle se céva roztrhne podél její strany.

Sekundární škodlivé účinky výbuchu

Sekundární, ale neméně závažné, škodlivé důsledky výbuchu válce jsou:

• oddělení ventilů;
• dopad kompresní vlny nebo rázové vlny;
• poškození od úlomků prvků pláště.

Úlomky z válce a jeho oddělené prvky mohou létat velmi daleko, způsobit škody v okruhu až 250 m a vystoupat do výšky třiceti metrů.

Nebezpečí úniku plynu

Nebezpečí úniku propanu z poškozené nádoby spočívá v tom, že v místnosti velmi rychle a ve velkých objemech vzniká výbušná koncentrace směsi uhlovodíku a kyslíku - mnohem rychleji než při úniku kapalných hořlavých látek.

Silný únik směsi z baňky nebo vadný uzavírací ventil lze zjistit čichem nebo sluchem – zvuk je podobný tomu, který slyšíme při rychlém vyfouknutí balónku.

Pokud máte podezření na únik plynu nebo za účelem kontroly jeho nepřítomnosti, bude stačit nanést na válec mýdlový roztok pomocí houby a určit místo snížení tlaku pomocí bublin, které se tvoří.

Pokud dojde k úniku plynu, pak je nutné místo úniku zakrýt mokrým hadrem, opatrně vynést nádobu ven a zavolat plynaře.

Od roku 2016 stanoví technické předpisy povinnou instalaci plynových hlásičů v nových domech. Pro dříve postavené bydlení má tato norma poradní charakter, ale výhody tohoto zařízení, zejména v domech využívajících plyn v lahvích, jsou nepochybné.

Faktem je, že hustota směsi uhlovodíků je větší než hustota vzduchu. Pokud dojde k porušení těsnění baňky, uzavíracího zařízení nebo propojovací hadice, začne se na dně hromadit plyn a jeho zápach nemusí být okamžitě zjistitelný. To je důvod, proč směs propanu uvolněná do vzduchu z poškozené plynové láhve často exploduje v domech z jakékoli jiskry, aniž by si toho všimli.

Základy bezpečné manipulace s lahví

Před instalací válce a připojení k plynovým spotřebičům první věc, kterou musíte udělat, je ujistit se, že na těle není žádné poškození, rez a že ventil je v dobrém provozním stavu.

Používají se pouze certifikované tlakové láhve dodávané specializovanými organizacemi, které mají papírový pas pro všechny provozní cykly a odpovídající značení aplikované rázovým ražením.

Mezi hlavní technické požadavky, které je třeba dodržovat při provozu válců, patří:

1. Všechny lahve, s výjimkou jedné (pětilitrové pro připojení k plynovému sporáku), musí být instalovány v přístavcích mimo budovy a ve vzdálenosti ne blíže než 5 m od vchodu do nich.
2. Vyhněte se skladování tlakových lahví v obytných místnostech, sklepech a na půdách.
3. Láhve neumísťujte blíže než 1 m od topných zařízení a 5 m od otevřeného ohně.

Zřejmá, ale často zapomínaná bezpečnostní opatření při používání nádob s plynem zahrnují a musí být přísně dodržována:

1. Nenoste zapálenou zápalku nebo zapalovač k láhvi, abyste zkontrolovali, zda neuniká plyn.
2. Přísně vylučte použití otevřeného ohně k zahřívání převodovky nebo ventilu. Pro tyto účely lze používat pouze teplou vodu.
3. Pokud je v místnosti zjištěn plyn, nezapínejte žádné elektrické spotřebiče, včetně světel, ani je nevypínejte. Teplota jiskry v zásuvce nebo vypínači může dosáhnout až tisíce stupňů.
4. Nepokoušejte se sami opravovat uzavírací ventily a další konstrukční prvky válce.

Kromě toho musíte striktně dodržovat časový rámec používání lahví předepsaný výrobcem. Nádoby vyrobené do prosince 2014 lze používat 40 let.

Při absenci informací o povolené době používání plynových lahví vyrobených po tomto datu a bez průvodní dokumentace Rostechnadzor doporučuje brát 20 let jako skladovatelnost lahve.

Je přísně zakázáno přenášet plynové lahve s ventilem jako přídržným zařízením. To může způsobit odtlakování nebo rozbití uzamykacího zařízení.

Bezpečnou alternativou ocelových plynových lahví jsou modernější polymer-kompozitní nádoby - eurolahve. Jejich baňky jsou chráněny plastovým obalem a neakumulují statickou elektřinu. Bezpečnost proti výbuchu kompozitních lahví je zajištěna jejich vybavením bezpečnostními zařízeními nové generace - tavnou pojistkou a zpětným ventilem pro uvolnění vysokého tlaku.

Závěry a užitečné video k tématu

Důvody výbuchů plynových lahví na příkladech skutečných faktů a co lze a nelze dělat při jejich použití:

Jak správně používat plynové lahve doma a jaké požadavky musí splňovat:

Se všemi existujícími rizikovými faktory, které provázejí provoz plynových zařízení, není důvod podléhat strachu a odmítat pohodlí jejich používání v každodenním životě.

Teoretická znalost příčin a podmínek provázejících výbuch domácích plynových lahví má pomoci překonat takový strach. A dodržování daného souboru norem pro jejich bezpečné používání poslouží jako spolehlivá pojistka proti vážným následkům výbuchu plynu a požáru.

Máte-li cenné informace, které mohou doplnit náš materiál, podělte se o ně s ostatními návštěvníky webu – zanechte své komentáře v bloku níže. Zde můžete klást otázky k tématu článku.