Zakaj utekočinjene in stisnjene pline hranijo v jeklenkah? Vrste posod + pravila uporabe

Strinjajte se, modro gorivo je zelo priročno za uporabo in ni drago. Njegovo priljubljenost utrjuje okoljska varnost in skoraj povsod prisotna dostopnost. A ste se kdaj resno vprašali, zakaj se stisnjeni plini hranijo v posebnih jeklenkah in kako to vpliva na vašo varnost?

V članku, ki vam ga predstavljamo, boste našli podrobne, tehnično utemeljene odgovore na ta vprašanja. Povedali vam bomo, v čem je razlika med utekočinjenim plinastim medijem in stisnjenim analogom. Seznanili vas bomo s tehničnimi značilnostmi posod za plin, s pravili njihovega polnjenja in prevoza.

Zakaj se plini stisnejo in kako to vpliva na jeklenke?

V plinastem stanju snovi nimajo določene oblike, za razliko od trdnih teles. Hraniti in prevažati jih je mogoče le v neprepustnih posodah.

Toda zaradi nizke gostote tudi majhna količina plina po masi zavzame velik volumen. Na primer, za prevoz le 26,9 kg propana v njegovem običajnem plinastem stanju bi potrebovali ogromno posodo s prostornino približno 14.000 litrov.

Propan in butan sta najbolj iskana plina v komunalno-gospodinjskem sektorju. Pridobivata se med predelavo nafte ali pa se sprostita iz nafte med njenim črpanjem, na primer s tehnologijo frackinga.

Problem se reši s stiskanjem plina z uporabo zunanjega tlaka. Posledično se njegova gostota poveča, prostornina pa zmanjša. Po stiskanju se istih 26,9 kg propana prilega v posodo s prostornino 50 litrov.

Pri stiskanju plini, kot so propan, butan, amoniak, klor, ogljikov dioksid, preidejo v tekoče agregatno stanje, zato jih imenujemo utekočinjene. Kisik, argon, metan ostanejo v plinastem stanju in se imenujejo stisnjeni plini.

Tukaj je treba pojasniti, da je mogoče vse pline pretvoriti v tekočino s stiskanjem, vendar mora biti tlak pri tem višji, temperatura pa precej nižja od normalne temperature zraka.

Za stisnjene in utekočinjene pline običajne posode niso primerne. Ko plin stremi k razširitvi, jih bo hitro uničil in ušel »na prostost«, kar lahko povzroči eksplozije, požare, zastrupitve in finančne izgube. Zato se uporabljajo posebne posode pod povečanim notranjim tlakom, bolj znane kot plinske jeklenke.

Konstrukcijske značilnosti plinskih jeklenk

Zahteve za konstrukcijo plinskih jeklenk, vključno z dimenzijami in debelino sten, določajo državni tehnični standardi. Večji kot je tlak, uporabljen za stiskanje plina, trdnejša mora biti posoda.

Telesa posod za stisnjen metan, ki se uporablja kot gorivo za motorje z notranjim zgorevanjem, so brezšivna in sestavljena iz kovinske in kompozitne lupine. Zasnovana so za tlak do 245 kg/cm².

Kisik in argon se uporabljata za varjenje. Jeklenke zanje so izdelane v skladu z GOST 949-73. Material je ogljikovo ali legirano jeklo. Posode iz legiranega jekla s prostornino 20–50 litrov in debelino sten 6 mm lahko prenesejo notranji tlak do 19,6 MPa.

V skladu s sprejetim standardom so zunaj pobarvani z modro emajlno barvo in imajo na telesu črn napis »kisik«. Posode za argon so sive z zelenim napisom »čisti argon«.

Jeklene varjene jeklenke za utekočinjen ogljikovodikov plin so izdelane v skladu z GOST in ustrezajo določenim varnostnim zahtevam.

Propan, butan in njune mešanice so shranjene pod tlakom 1,6 MPa v rdečih jeklenih varjenih jeklenkah. Ker je ta plin široko uporabljen v komunalno-gospodinjske in industrijske namene, je treba podrobneje preučiti značilnosti njegovega shranjevanja in prevoza ter varnostna pravila pri polnjenju jeklenk.

Uporaba utekočinjenega propan-butana

Tehnični propan-butan (PBT), kot ga klasificira GOST R 52087-2018, spada v kategorijo utekočinjenih ogljikovodikovih plinov (UOP). Pridobivajo ga pri predelavi nafte. Za prehod PBT v tekoče stanje zadostuje razmeroma majhno povišanje tlaka. Znižanje temperature ni potrebno.

Pri normalni temperaturi zraka znižanje tlaka povzroči izhlapevanje PBT in njegov prehod v parno fazo. Pri polnjenju jeklenk v njih nastane dvofazni sistem, ki je hkrati sestavljen iz utekočinjenega plina in njegove pare.

Ta lastnost je prednost pred drugimi vrstami gorivnih plinov: mešanico propan-butana shranjujemo in prevažamo kot tekočino v kompaktnih posodah, uporabljamo pa jo takoj kot plin, brez dodatnih pretvorb, kar potrošniku nudi dodatne ugodnosti.

Utekočinjeni gorilni plin v jeklenkah se dostavlja potrošnikom s specializiranimi motornimi vozili ob obveznem upoštevanju pravil za ravnanje z nevarnimi tovori.

V jeklenke enake prostornine se lahko shrani skoraj 2-krat več utekočinjenega propan-butana kot stisnjenega metana. Pri sproščanju toplote utekočinjeni PBT prav tako presega stisnjeni metan pri enaki prostorninski količini.

Zaradi manjše porabe kovine so jeklenke za PBT lažje. Vse to znižuje stroške prevoza, zmanjšuje število dostav in naredi uporabo mešanice propan-butan za gospodinjske in industrijske namene ekonomsko upravičeno.

PBT je iskan v naseljih, ki nimajo dostopa do magistralnih plinovodov. Za pripravo hrane, ogrevanje vode in toplotnih nosilcev v ogrevalnih sistemih ga uporabljajo zasebna gospodinjstva, gostinski in trgovski obrati, kmetije in počitniški centri.

Jeklenke za mešanico propan-butana

PBT se v jeklenkah nahaja pri tlaku, ki je več desetkrat nižji od tistega, ki je potreben za shranjevanje stisnjenih plinov. Zaradi tega je tehnologija izdelave enostavnejša, poraba kovine za jeklenke pa manjša. Kljub temu so zanje postavljene stroge zahteve.

Za mešanico propan-butan so namenjene jeklene varjene jeklenke s prostornino 5, 12, 27 in 50 litrov, zasnovane za notranji tlak do 1,6 MPa.

Prav tako jih je mogoče hraniti v jeklenkah iz kompozitnega materiala, zasnovanih za tlak do 2,0 MPa. Konstrukcija, oblika in mere vsakega dela jeklenke so določeni z državnimi tehničnimi standardi.

Alternativa tradicionalnim jeklenim jeklenkam so novejše jeklenke iz kompozitnih materialov z življenjsko dobo 20 let in preskusnim intervalom 5 let.

V skladu s GOST 15860-84 so valjasti del jeklenke (plašč), njeno dno in podložni obroči izdelani iz visoko trdnih jeklenih zlitin. Površina mora biti brez razpok, jam in drugih napak, ki zmanjšujejo debelino sten.

Dno je izdelano z vročim ali hladnim preoblikovanjem. Elementi so med seboj povezani z varjenjem. Zaporni ventili so nameščeni v vrat jeklenke. Za popolno tesnjenje spoja se uporabljata svinčev glat ali minij.

Zaščitne kapice so lahko jeklene ali litoželezne z navojno ali breznavojno povezavo. Glavna zahteva zanje je zmožnost zagotavljanja zanesljive zaščite zapornega ventila.

V sestavljenem stanju mora biti jeklenka:

• trdna;
• tesna;
• brez deformacij.

Zunanjost jeklenke je pobarvana z rdečim emajlom, odpornim proti vremenskim vplivom. Ime vsebine »Propan« je napisano z belim emajlom na sredini valjastega dela ohišja. Neskladnost napisa in barve z uveljavljenim standardom je razlog za zavrnitev jeklenke.

Vsaka jeklenka na ovratniku ali vratu mora imeti identifikacijsko ploščico z navedbo proizvajalca, datuma izdelave in preskusov ter tehničnih značilnosti.

V skladu z GOST R 55559-2013 je kompozitna jeklenka sestavljena iz notranje tesnilne ovojnice (linerja), na katero je navit kompozitni material. Dovoljene so tudi druge tehnične rešitve. Barva kompozitne jeklenke je prav tako rdeča.

Jeklenka je opremljena z zaporno-varnostno armaturo, vključno z varnostnimi napravami proti povišanju tlaka in povišanju temperature, kar povečuje njeno varnost.

Pri uporabi kompozitnih jeklenk je treba upoštevati načelo delovanja varnostnih naprav. Pri prenapolnjenju jeklenke ali razširitvi plina zaradi povišanja temperature se njegov presežek odvaja navzven. To lahko povzroči povišanje koncentracije plina v prostoru, kjer je nameščena jeklenka.

Previsoko koncentracijo plina bo preprečil senzor uhajanja z zvočnim alarmom, ki je pritrjen na steno v kuhinji ali drugem plinificiranem prostoru.

Pred pošiljanjem jeklenk v prodajo proizvajalci izvedejo prevzemne preskuse. V nadaljevanju morajo tako jeklene kot kompozitne jeklenke vsakih 5 let opraviti tehnični pregled.

Vsaka jeklenka je opremljena s potnim listom, kjer so navedene njene tehnične značilnosti in roki za tehnični pregled.

Lastnosti mešanice propan-butana in varnostni ukrepi

Fizikalne in kemijske lastnosti plinov določajo ne le zahteve za konstrukcijo jeklenk, ampak tudi varnostne ukrepe pri njihovem polnjenju, transportu in uporabi.

Povišanje zunanje temperature povzroči razširitev tekoče frakcije propan-butana, zato je jeklenke dovoljeno napolniti največ do 85 % njihove prostornine. Na primer, 50-litrska jeklenka, ki teoretično vsebuje 26,9 kg utekočinjenega propan-butana, po polnjenju dejansko vsebuje približno 21 kg. Preostali prostor se zapolni s parno fazo.

Spodnje meje eksplozivnosti propana in butana znašajo 2,3 % oziroma 1,9 % prostornine prostora, zaradi česar so njune mešanice plina in zraka izjemno eksplozivne. Potrošniki in osebje plinskih polnilnih postaj morajo preprečiti nastajanje eksplozivnih koncentracij in virov vžiga PBT.

Polnjenje jeklenke z UNP več kot 85 % lahko povzroči eksplozijo in požar, tveganje je še posebej veliko v jesensko-zimskem obdobju.

Mešanice propan-butana so težje od zraka in se lahko tudi ob majhnih uhajanjih kopičijo v kleteh in pritličnih etažah v nevarnih koncentracijah. Od tod prepoved namestitve plinske opreme v takšnih prostorih.

Naribajte milo za pranje na strgalo, dodajte vodi, spenite s čopičem in nanesite milno raztopino na problematično mesto – pojav mehurčkov kaže na uhajanje plina.

Propan-butan ima, podobno kot ogljikov dioksid, na ljudi in živali ne strupen, ampak zadušljiv učinek, ko koncentracija kisika v zraku pade na 19 %. To lahko privede do poslabšanja zdravja in smrti. PBT nima vonja, zato se mu dodajajo odoranti, ki pomagajo zaznati njegovo prisotnost v zraku.

Neupoštevanje varnostnih ukrepov vodi do nastanka izrednih situacij zaradi uhajanja plina in njegovega vžiga. Možen je tudi izpust in eksplozija plina s porušitvijo jeklenke.

Pravila polnjenja gospodinjskih plinskih jeklenk

Polnjenje se izvaja na posebej opremljenih postajah z obveznim avtomatskim tehtanjem in odrezovanjem plina z dozirnikom. To omogoča nadzor nad stopnjo napolnjenosti z visoko natančnostjo.

Jeklenke niso dovoljene za polnjenje v naslednjih primerih:

• okvarjen ventil ali pipa;
• ni preostalega tlaka;
• rok za pregled je potekel;
• so površinske napake;
• označevanje in barva ne ustrezata GOST.

Na avtomobilskih plinskih črpalkah, ki nimajo ločene licence in ustrezne opreme, je polnjenje gospodinjskih jeklenk zakonsko prepovedano.

Oprema na plinskih črpalkah (AGZS) je namenjena samo avtomobilskim jeklenkam, opremljenim z odrezovalniki (multiventili), ki preprečujejo polnjenje čez normo.

Za polnjenje gospodinjskih plinskih jeklenk je potrebna posebna oprema, ki se razlikuje od opreme običajnih plinskih črpalk.

Ne pozabite: če pri negativnih temperaturah napolnite jeklenko s propan-butanom več kot 85 %, nato pa jo prinesete v ogrevan prostor, je možna eksplozija.

Pri premikanju jeklenke zaščitite pred padci in udarci, ne obračajte jih s pokrovčki navzdol. Nakladanje in razkladanje z vozila poteka ob ugasnjenem motorju.

Varnost ogrevanja in sanitarne tople vode na plin iz jeklenk

Če ni dostopa do centralizirane oskrbe s plinom, se lahko kot gorivo za avtonomne ogrevalne sisteme in naprave za ogrevanje vode uporablja utekočinjen plin. Ta je cenejši od električne energije. Za razliko od drv, premoga ali dizla ne onesnažuje zraka s trdnimi produkti zgorevanja, torej je bolj ekološki.

Namesto jeklenk lahko v zasebnih stanovanjskih hišah uporabite plinske rezervoarje prostornine do 20.000 litrov, če pri njihovem polnjenju ne bo težav.

Pri organizaciji sistema ogrevanja in tople sanitarne vode na utekočinjen naftni plin (UNP) je treba upoštevati zahteve SNiP 42-01-2002.

Poleg jeklenk (50 l) se uporablja naslednja oprema:

• plinski kotel;
• reduktorji;
• zaporne armature;
• komponente plinovoda;
• radiatorji.

Kotel je lahko eno- ali dvokrožni, vendar mora imeti gorilnik za utekočinjeni plin. Če je plin v jeklenkah začasna rešitev in nameravate hišo priključiti na centralno plinsko omrežje, je smiselno kupiti kotel za zemeljski plin in dodatno opremo za UNP. Dvokrožni kotel bo hkrati zagotavljal toplo sanitarno vodo in ogrevanje prostorov.

Možna je namestitev visoko učinkovitega kondenzacijskega kotla, opremljenega z dvema toplotnima izmenjevalcema za ogrevanje ogrevalnega medija in tople sanitarne vode. V takem kotlu se vodna para, ki nastane pri zgorevanju plina, pretvori v tekočino, kar omogoča pridobivanje dodatne toplotne energije.

Moč kotla se izbere glede na površino ogrevanega prostora, pri čemer se daje prednost modelom z višjim izkoristkom.

Na plinske kotle je priključenih več plinskih jeklenk, kar poveča skupno količino plina in podaljša čas med polnjenji.

Hkrati se uporablja več najzmogljivejših 50-litrskih jeklenk, združenih v enotno baterijo. Jeklenke so nameščene v kovinskih, prezračevanih omarah zunaj na severni strani hiše, da se prepreči segrevanje zaradi sončnega sevanja. Druga možnost – samostojno nestanovanjsko poslopje.

Da pri močnem mrazu tlak v sistemu ne pade, je treba omare izolirati z negorljivimi materiali, v prostoru pa zagotoviti minimalno ogrevanje.

Pomembno je zagotoviti, da je razdalja od kotla najmanj 2 metra in da je do opreme prost dostop za pregled. V bližini plinske opreme ne sme biti odtočnih jam, kleti, podzemeljskih prostorov ali jarkov. Plinifikacija kletnih in pritličnih prostorov je prepovedana.

Jeklenke so priključene na plinovod prek plinskega reduktorja, ki omogoča uravnavanje tlaka plina pri odvzemu. Lahko je ločen za vsako jeklenko ali skupen za vse.

Barva reduktorja mora ustrezati barvi jeklenke, torej mora biti rdeča (za propan-butan). Ne dovolite, da se zamaši, sicer lahko tlak naraste in oprema odpove. Enkrat na teden je treba reduktor preveriti glede puščanja in delovanja varnostnega ventila.

Pri združevanju jeklenk v enotno baterijo je smiselno uporabiti rampo za stabilizacijo tlaka, ki jo sestavljajo povezovalni modul, reduktor, filter, ventil in stabilizator.

Za izdelavo plinovoda se uporabljajo jeklene cevi z debelino stene najmanj 2 mm. Del cevi, ki poteka skozi steno, je nameščen v zaščitni ovoj. Za priključitev ogrevalnega kotla na plinovod se lahko uporabi gibka povezava. Reduktor se na plinovod priključi preko gumijaste cevi (gumijasto-platnenega rokava).

O tem, katero mešanico plina je najbolje uporabiti za shranjevanje v plinohranu, je podrobno napisano v naslednjem članku, ki ga priporočamo v branje.

UNP za ogrevanje vode

Pretočni grelniki vode in akumulacijski plinski grelniki vode (bojlerji), podobno kot ogrevalni kotli, lahko delujejo na propan-butan. Prehod z zemeljskega plina na utekočinjen plin se prav tako izvede z zamenjavo šob gorilnika. V prodaji so modeli, ki jih proizvajalec opremi s kompleti za UNP. Priključitev na plinske jeklenke poteka preko reduktorja.

Grelnik vode se namesti v nestanovanjskem prostoru z ventilacijo in odvodom. Najmanjša razdalja od plinskega grelnika do okoliških predmetov je določena s predpisi in jo je zaradi varnosti treba upoštevati. Namestitev v kopalnici je prepovedana.

Oprema grelnikov vode in kotlov z napravami za samodejni nadzor in regulacijo povečuje njihovo učinkovitost in varnost. Sodobni modeli imajo sisteme zaščite pred pregretjem in vklopom brez vode, nadzor plamena. LED-zaslon prikazuje pomembne informacije, na primer temperaturo vode, ki prihaja v pipe.

Zaključki in koristen video na to temo

Preverjanje varnosti, življenjske dobe in zavrnitev plinske jeklenke:

Vzroki za padec tlaka plina v sistemu pri -42°C in načini preprečevanja zamrzovanja plinskih jeklenk:

Po stiskanju je ogljikovodikov plin v jeklenki pod povišanim tlakom in se ob povišanju temperature lahko hitro razširi.

Upoštevanje varnostnih pravil in uporaba plinskih jeklenk, ki ustrezajo veljavnim standardom, pomaga preprečiti nesreče in učinkovito uporabljati modro gorivo za kuhanje, ogrevanje prostorov in oskrbo s toplo vodo v zasebnih hišah.

Povejte nam, kako uporabljate plin iz jeklenke na počitniški hiši ali v podeželski hiši. Prosimo, pustite komentarje, postavljajte vprašanja, objavljajte fotografije v spodnji obliki. Delite dragocene informacije o temi članka, ki jih je vredno deliti z obiskovalci spletnega mesta.