Warum werden verflüssigte und komprimierte Gase in Flaschen gelagert? Arten von Tanks + Betriebsregeln

Sie müssen zugeben, dass blauer Kraftstoff sehr bequem zu verwenden und kostengünstig ist. Seine Popularität stärkt die Umweltsicherheit und die nahezu universelle Zugänglichkeit. Aber haben Sie sich jemals ernsthaft gefragt, warum Druckgase in speziellen Zylindern enthalten sind und wie sich dies auf Ihre Sicherheit auswirkt?

In unserem Artikel finden Sie detaillierte, technisch fundierte Antworten auf diese Fragen. Wir werden den Unterschied zwischen einem verflüssigten gasförmigen Medium und einem komprimierten Analogon beschreiben. Wir werden uns mit den technischen Merkmalen von Gastanks und den Regeln für das Auftanken und den Transport vertraut machen.

Warum werden Gase komprimiert und wie wirkt sich das auf die Zylinder aus?

Im gasförmigen Zustand haben Substanzen im Gegensatz zu Feststoffen keine bestimmte Form. Sie können nur in verschlossenen Behältern gelagert und transportiert werden.

Aufgrund der geringen Dichte nimmt jedoch auch eine unbedeutende Gasmasse ein großes Volumen ein. Zum Beispiel würde der Transport von nur 26,9 kg Propan in seinem üblichen gasförmigen Zustand eine enorme Kapazität von etwa 14.000 Litern erfordern.

Propan und Butan sind die beliebtesten Gase im Haushaltssektor. Sie werden im Zuge der Ölraffinierung gewonnen oder während der Herstellung aus Öl gewonnen, beispielsweise mithilfe der Fracking-Technologie.

Das Problem wird gelöst, indem das Gas durch Anlegen von äußerem Druck komprimiert wird. Infolgedessen nimmt seine Dichte zu und das Volumen nimmt ab. Nach der Kompression passen alle 26,9 kg Propan in ein Gefäß mit 50 Litern.

Beim Komprimieren gelangen Gase wie Propan, Butan, Ammoniak, Chlor und Kohlendioxid in den flüssigen Aggregatzustand und werden daher als verflüssigt bezeichnet. Sauerstoff, Argon und Methan verbleiben in einem gasförmigen Zustand und werden als komprimierte Gase bezeichnet.

Hier müssen Sie das klarstellen Gase in Flüssigkeit verwandeln durch Kompression, aber die Druckkraft sollte höher sein und die Temperatur sollte viel niedriger als die normale Lufttemperatur sein.

Herkömmliche Behälter sind nicht für komprimierte und verflüssigte Gase geeignet. In dem Bestreben, sich auszudehnen, wird Gas es schnell zerstören und sich befreien, und dies ist bereits mit Explosionen, Bränden, Vergiftungen und finanziellen Verlusten behaftet. Daher werden spezielle Behälter unter übermäßigem Innendruck verwendet, besser bekannt als Gasflaschen.

Konstruktionsmerkmale von Gasflaschen

Die Anforderungen an die Auslegung von Gasflaschen, einschließlich Abmessungen, Wandstärke, bestimmen die staatlichen technischen Standards. Je höher der zum Komprimieren des Gases ausgeübte Druck ist, desto stärker sollte die Kapazität sein.

Die Behälterschalen für komprimiertes Methan, die als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren verwendet werden, haben keine Nähte und bestehen aus Metall- und Verbundschalen. Entwickelt für Drücke bis 245 kg / cm².

Sauerstoff und Argon werden zum Schweißen verwendet. Zylinder für sie sind nach gefertigt GOST 949-73. Das Material ist Kohlenstoff oder legierter Stahl. Mit einem Volumen von 20-50 Litern können Behälter aus legiertem Stahl mit 6 mm dicken Wänden einem Innendruck von bis zu 19,6 MPa standhalten.

Gemäß dem akzeptierten Standard sind sie außen mit blauer Emaille bemalt und haben eine schwarze „Sauerstoff“ -Inschrift auf dem Gehäuse. Argongefäße - grau mit der grünen Aufschrift "reines Argon".

Geschweißte Stahlflaschen für Flüssiggas werden gemäß GOST hergestellt und erfüllen die festgelegten Sicherheitsanforderungen

Propan, Butan und Gemische davon sind unter einem Druck von 1,6 MPa in rot geschweißten Stahlzylindern enthalten. Da dieses Gas für Haushalts- und Industrieanwendungen sehr gefragt ist, sollten die Merkmale seiner Lagerung und des Transports sowie die Sicherheitsregeln beim Betanken von Flaschen genauer betrachtet werden.

Die Verwendung von verflüssigtem Propan-Butan

Technisches Propan-Butan (PBT), wie es klassifiziert wird GOST R 52087-2018gehört zur Kategorie der Flüssigkohlenwasserstoffgase (LPG). Holen Sie es sich beim Raffinieren von Öl. Ein relativ geringer Druckanstieg reicht aus, um PBT in einen flüssigen Zustand zu überführen. Eine Temperaturreduzierung ist nicht erforderlich.

Bei normaler Lufttemperatur führt ein Druckabfall zur Verdampfung von PBT und seinem Übergang in die Dampfphase. Beim Befüllen der Zylinder entsteht in ihnen ein Zweiphasensystem, das gleichzeitig aus Flüssiggas und dessen Dampf besteht.

Diese Eigenschaft ist gegenüber anderen Arten von Brenngasen von Vorteil: Sie lagern und transportieren das Propan-Butan-Gemisch als Flüssigkeit in kompakten Behältern. Sie werden sofort als Gas ohne zusätzliche Umwandlungen verwendet, was dem Verbraucher zusätzlichen Komfort bietet.

Flüssiggas in Flaschen wird den Verbrauchern in Spezialfahrzeugen unter Einhaltung der Vorschriften für den Umgang mit gefährlichen Gütern geliefert

In Flaschen mit identischem Volumen an verflüssigtem Propan-Butan passt fast doppelt so viel wie komprimiertes Methan. In Bezug auf die Wärmeerzeugung übertrifft verflüssigtes PBT auch komprimiertes Methan mit der gleichen Volumenmenge.

Durch die Reduzierung des Metallverbrauchs haben PBT-Zylinder weniger Gewicht. All dies reduziert die Transportkosten, reduziert die Anzahl der Lieferungen und macht die Verwendung von Propan-Butan-Gemischen für Haushalts- und Industriezwecke wirtschaftlich machbar.

PBT ist in Siedlungen gefragt, die keinen Zugang zu Hauptgaspipelines haben. Zum Kochen, Erhitzen von Wasser und Kühlmitteln in Heizsystemen wird es von privaten Haushalten, Catering- und Handelsunternehmen, Bauernhöfen und Erholungszentren verwendet.

Propan-Butan-Mischzylinder

PBT befindet sich in Zylindern mit einem Druck, der zehnmal geringer ist als der für die Lagerung von Druckgasen erforderliche. Dadurch wird die Produktionstechnologie vereinfacht, der Metallverbrauch der Zylinder reduziert.Sie unterliegen jedoch auch strengen Anforderungen.

Für das Propan-Butan-Gemisch sind geschweißte Stahlzylinder mit einem Volumen von 5, 12, 27, 50 Litern vorgesehen, die für einen Innendruck von bis zu 1,6 MPa ausgelegt sind.

Es ist auch möglich, dass ihr Inhalt in Zylindern aus Verbundwerkstoff für 2,0 MPa ausgelegt ist. Das Design, die Form und die Abmessungen jedes Zylinderteils werden durch staatliche technische Standards bestimmt.

Eine Alternative zu herkömmlichen Stahlzylindern sind neuere Verbundzylinder mit einer Lebensdauer von 20 Jahren und einem Testintervall von 5 Jahren.

Nach GOST 15860-84Das zylindrische Element des Zylinders (Schale), sein Boden und seine Unterlage bestehen aus hochfesten Stahlsorten. Die Oberfläche sollte frei von Rissen, Senken und anderen Defekten sein, die die Wandstärke verringern.

Der Boden wird durch Heiß- oder Kaltprägen hergestellt. Die Elemente sind untereinander durch Schweißen verbunden. Verriegelungsvorrichtungen sind im Hals des Zylinders installiert. Um die Verbindung vollständig abzudichten, wird Bleilithium oder rotes Blei verwendet.

Sicherheitskappen können aus Stahl und Gusseisen mit Gewinde- oder Gewindeverbindung sein. Die Hauptanforderung für sie ist die Fähigkeit, einen zuverlässigen Schutz für die Verriegelungsvorrichtung bereitzustellen.

Zusammengebauter Zylinder sollte sein:

• langlebig;
• eng;
• keine Verformung.

Außerhalb des Behälters ist mit roter Emaille gestrichen, witterungsbeständig. Der Name des Inhalts "Propan" ist in weißer Emaille in der Mitte des zylindrischen Körperteils geschrieben. Die Nichteinhaltung der Beschriftung und Farbgebung mit der festgelegten Norm ist der Grund für die Ablehnung des Zylinders.

Jeder Zylinder am Kragen oder Hals muss mit einem Typenschild versehen sein, auf dem der Hersteller, das Herstellungs- und Prüfdatum sowie die technischen Spezifikationen angegeben sind

Von GOST R 55559-2013 Der Verbundzylinder besteht aus einer inneren Dichtungsschale (Auskleidung), auf die das Verbundmaterial gewickelt ist. Andere technische Lösungen sind zulässig. Die Farbe des zusammengesetzten Ballons ist ebenfalls rot.

Der Zylinder ist mit Absperr- und Sicherheitsventilen ausgestattet, einschließlich Sicherheitsvorrichtungen gegen Druck- und Temperaturanstieg, was seine Sicherheit erhöht.

Beim Betrieb von Verbundzylindern muss das Funktionsprinzip von Sicherheitseinrichtungen berücksichtigt werden. Wenn der Zylinder überfüllt ist oder sich das Gas aufgrund eines Temperaturanstiegs ausdehnt, wird sein Überschuss herausgeführt. Dies kann zu einer Erhöhung der Gaskonzentration in dem Raum führen, in dem sich der Behälter befindet.

Um eine übermäßige Gaskonzentration zu vermeiden, hilft ein Leckanzeiger mit akustischem Alarm, der an einer Wand in einer Küche oder einem anderen vergasten Raum angebracht ist

Vor dem Verkauf von Zylindern zum Verkauf führen die Hersteller Abnahmetests durch. In Zukunft müssen sowohl Stahl- als auch Verbundzylinder alle 5 Jahre einer technischen Prüfung unterzogen werden.

Jeder Zylinder wird mit einem Reisepass geliefert, der seine technischen Eigenschaften und den Zeitpunkt der technischen Prüfung angibt.

PBT-Eigenschaften und Sicherheitsmaßnahmen

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Gasen bestimmen nicht nur die Anforderungen an die Auslegung von Zylindern, sondern auch Sicherheitsmaßnahmen während des Betankens, Transports und Betriebs.

Eine Erhöhung der Außentemperatur führt zur Ausdehnung der flüssigen Fraktion von Propan-Butan, daher dürfen sich Zylinder bis zu maximal 85% ihres Volumens füllen. Z.B, 50 Liter Flascheenthält theoretisch 26,9 kg verflüssigtes Propan-Butan und enthält nach dem Auftanken tatsächlich etwa 21 kg. Der freie Raum ist mit der Dampfphase gefüllt.

Die unteren Explosionsgrenzen von Propan und Butan betragen 2,3% bzw. 1,9% des Raumvolumens, was ihre Gas-Luft-Gemische extrem explosiv macht. Verbraucher und Personal von Gastankstellen sollten die Bildung von Explosionskonzentrationen und Zündquellen für PBT ausschließen.

Das Füllen der LPG-Flasche zu mehr als 85% ist mit Explosionen und Bränden behaftet, das Risiko ist im Herbst-Winter-Zeitraum besonders hoch

Propan-Butan-Gemische sind schwerer als Luft und können sich selbst bei kleinen Lecks in gefährlichen Konzentrationen in Kellern und Kellern ansammeln. Daher das Verbot der Installation von Gasgeräten in solchen Räumlichkeiten.

Reiben Sie die Waschseife auf einer Reibe, geben Sie Wasser hinzu, schäumen Sie mit einer Bürste und tragen Sie eine Seifenlösung auf den Problembereich auf - das Auftreten von Blasen weist auf ein Gasleck hin.

Propan-Butan übt wie Kohlendioxid auf Mensch und Tier kein Gift aus, sondern erstickt, während die Sauerstoffkonzentration in der Luft auf 19% gesenkt wird. Dies kann zu schlechter Gesundheit und zum Tod führen. PBT ist geruchlos, daher werden Geruchsstoffe in die Zusammensetzung eingeführt, um deren Vorhandensein in der Luft zu bestimmen.

Nichteinhaltung Sicherheitsmaßnahmen führt zu Notsituationen aufgrund von Gasleckage und Zündung. Es ist auch möglich, Gas mit der Zerstörung des Zylinders freizusetzen und zu explodieren.

Regeln zum Betanken von Haushaltsgasflaschen

Das Tanken erfolgt an speziell ausgestatteten Stationen mit obligatorischem automatischem Wiegen und Abschalten des Gases mit einem Spender. Auf diese Weise können Sie den Füllgrad mit hoher Genauigkeit steuern.

Zylinder dürfen in folgenden Fällen nicht tanken:

• defektes Ventil oder Ventil;
• kein Restdruck;
• der Erhebungszeitraum ist abgelaufen;
• es gibt Defekte an der Oberfläche;
• Kennzeichnung und Färbung entsprechen nicht GOST.

An Tankstellen, die keine separate Lizenz und zugehörige Ausrüstung haben, Tankstelle gesetzlich verboten.

Die Tankstellenausrüstung ist nur für Fahrzeugzylinder vorgesehen, die mit Absperrungen (Mehrventilen) ausgestattet sind, bei denen keine Befüllung über der Norm möglich ist.

Das Betanken von Haushaltsgasflaschen erfordert eine spezielle Ausrüstung, die sich von der herkömmlicher Tankstellen unterscheidet

Es ist zu beachten: Wenn der Tank bei negativen Temperaturen zu mehr als 85% mit Propan-Butan gefüllt und dann in einen warmen Raum gebracht wird, kann es zu einer Explosion kommen.

Wenn Sie sich bewegen, sind die Zylinder vor Stürzen und Stößen geschützt. Drehen Sie die Kappen nicht herunter. Das Be- und Entladen aus dem Fahrzeug erfolgt bei abgestelltem Motor.

Sicherheit von Heizung und Warmwasser auf Flaschengas

Ohne Zugang zu einer zentralen Gasversorgung kann Flüssiggas als Brennstoff für autonome Heizsysteme und Warmwasserbereiter verwendet werden. Es ist billiger als Strom. Im Gegensatz zu Brennholz verschmutzen Kohle oder Diesel die Luft nicht mit festen Verbrennungsprodukten, dh sie sind umweltfreundlicher.

Anstelle von Flaschen in Privathaushalten können Gastanks mit einem Volumen von bis zu 20.000 Litern verwendet werden, wenn keine Probleme beim Tanken auftreten

Bei der Organisation eines Heizungssystems und der Warmwasserversorgung für Flüssiggas müssen die Anforderungen von SNiP 42-01-2002 berücksichtigt werden.

Neben Zylindern (50 l) werden folgende Geräte eingesetzt:

• Gaskessel;
• Getriebe;
• Absperrventile;
• Komponenten der Gasleitung;
• Heizkörper.

Der Kessel kann ein- oder zweikreisig sein, jedoch immer mit einem Brenner für Flüssiggas. Wenn Flaschengas eine vorübergehende Lösung ist und das Haus an eine zentrale Gasversorgung angeschlossen werden soll, ist es sinnvoll, einen Kessel für Hauptgas und zusätzliche Ausrüstung für Flüssiggas zu kaufen. Ein Zweikreis-Kessel liefert sowohl Warmwasser als auch Raumheizung.

Es ist möglich, einen hocheffizienten Brennwertkessel mit zwei Wärmetauschern zum Heizen der Kühlmittel- und Warmwasserversorgung zu installieren. In einem solchen Kessel wird Wasserdampf, der während der Gasverbrennung erzeugt wird, in Flüssigkeit umgewandelt, wodurch zusätzliche Wärmeenergie erzeugt werden kann.

Die Kesselleistung wird basierend auf der Fläche des beheizten Raums ausgewählt und Modelle mit höherem Wirkungsgrad werden bevorzugt.

Mehrere Gasflaschen sind mit Gaskesseln verbunden, was das Gesamtgasvolumen erhöht und das Intervall zwischen dem Auftanken verlängert

Gleichzeitig werden mehrere der leistungsstärksten 50-Liter-Zylinder in einer einzigen Batterie zusammengefasst. Die Zylinder werden in belüfteten Metallschränken auf der Straße an der Nordseite des Hauses aufgestellt, um eine Erwärmung durch Sonneneinstrahlung zu vermeiden. Eine weitere Option ist ein separates Nichtwohngebäude.

Damit bei starkem Frost der Druck im System nicht abfällt, müssen die Schränke mit nicht brennbaren Materialien isoliert und der Raum auf ein Minimum beschränkt werden.

Es ist wichtig sicherzustellen, dass der Abstand zum Kessel mindestens 2 Meter beträgt und dass die Ausrüstung freien Zugang zur Inspektion hat. In der Nähe von Gasgeräten sollten keine Abflussgruben, Keller, Keller oder Gräben vorhanden sein. Die Vergasung von Kellern und Kellern ist verboten.

Flaschen sind durch an die Gasleitung angeschlossen GasreduziererHiermit können Sie den Gasdruck während der Auswahl einstellen. Sie kann für jeden Zylinder separat oder allen gemeinsam sein.

Die Farbe des Getriebes muss mit der Farbe des Zylinders übereinstimmen, dh rot sein (für Propan-Butan). Es darf nicht verstopfen, da sonst der Druck ansteigen und das Gerät versagen kann. Einmal pro Woche wird das Getriebe auf Schwerkraft und Sicherheitsventil überprüft.

Wenn Zylinder zu einer einzigen Batterie kombiniert werden, ist es sinnvoll, eine Druckstabilisierungsrampe zu verwenden, die aus einem Verbindungsmodul, einem Reduzierstück, einem Filter, einem Ventil und einem Stabilisator besteht

Zur Herstellung einer Gasleitung werden Stahlrohre mit mindestens 2 mm dicken Wänden verwendet. Der Rohrabschnitt, der durch die Wand verläuft, wird in eine Schutzhülle gelegt. Über einen flexiblen Anschluss kann der Kessel an die Gasleitung angeschlossen werden. Das Reduzierstück ist über einen dyuritischen Schlauch (Gummi-Stoff-Hülse) mit der Gasleitung verbunden.

Es wird detailliert beschrieben, welches Gasgemisch am besten zur Lagerung in einem Gastank verwendet wird im nächsten ArtikelWir empfehlen Ihnen, sich damit vertraut zu machen.

Flüssiggas zum Erhitzen von Wasser

Durchflusssäulen und Speichergaswarmwasserbereiter (Kessel) können wie Heizkessel mit Propan-Butan arbeiten. Die Übertragung vom Haupt- auf das Flüssiggas erfolgt ebenfalls durch Austausch der Brennerdüsen. Zum Verkauf stehen Modelle mit Herstellersets für Flüssiggas. Der Anschluss an Gasflaschen erfolgt über ein Reduzierstück.

Die Säule wird in einem Nichtwohnraum mit Belüftung und Abzugshaube installiert. Der Mindestabstand von der Gassäule zu den umgebenden Objekten wird durch die Vorschriften festgelegt und muss aus Sicherheitsgründen eingehalten werden. Die Installation im Badezimmer ist verboten.

Die Ausstattung der Wassersäulen und Kessel mit automatischen Steuer- und Einstellvorrichtungen erhöht deren Effizienz und Sicherheit. Moderne Modelle verfügen über Schutzsysteme gegen Überhitzung und gegen Einschalten ohne Wasser und kontrollieren das Vorhandensein von Flammen. Die LED-Anzeige zeigt wichtige Informationen an, z. B. die Temperatur des in die Wasserhähne eintretenden Wassers.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Überprüfung der Gasflasche auf Sicherheit, Lebensdauer und Ablehnung:

Die Gründe für den Gasdruckabfall im System bei -42 ° C und Möglichkeiten zur Bekämpfung des Einfrierens von Gasflaschen:

Nach der Kompression befindet sich das Kohlenwasserstoffgas unter erhöhtem Druck im Zylinder und kann sich mit zunehmender Temperatur stark ausdehnen.

Die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und die Verwendung von Gasflaschen, die den festgelegten Standards entsprechen, tragen dazu bei, Unfälle zu vermeiden und blauen Kraftstoff effizient zum Kochen, zur Raumheizung und zur Warmwasserversorgung von Privathäusern zu verwenden.

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