Kodėl sprogsta dujų balionai: pagrindinės priežastys ir prevencinės priemonės

Sutikite, žinia, kad kažkur sprogo dujų balionas, kurią, deja, kartais išgirstame per televiziją ar iš draugų, verčia susimąstyti apie savo saugumą. Ir nėra vietos nusiraminti, kad šioje situacijoje mums taip neatsitiks.

Pasekmės, kurias sukelia toks sprogimas ir jo sukeltas gaisras, gali būti pačios tragiškiausios ir ne tik turtui, bet ir šalia esančių žmonių sveikatai bei gyvybei. Padėsime suprasti, kodėl gali sprogti dujų balionai ir kaip, neprarandant jų naudojimo patogumo, galima apsisaugoti nuo didelių rūpesčių.

Norėdami tai padaryti, atlikome esamų tipų buitinių dujų indų ypatybių tyrimą, išanalizavome priežastis, kodėl daugeliu realių atvejų įvyko sprogimai, ir ištyrėme kompetentingas patyrusių vartotojų nuomones apie tai. Siūlomas straipsnis gali būti pateiktas kaip taisyklių rinkinių, pateiktų suprantama forma, rinkinys, leidžiantis praktiškai teisingai ir saugiai naudoti balionuose esančias dujas.

Pagrindinė informacija apie dujų balionus

Dujų balionų būtinumą kasdieniame gyvenime gali užtikrintai patvirtinti nemaža dalis Rusijos gyventojų.

Daugeliui žmonių suskystintų dujų balionų naudojimas yra ne tik galimybė turėti papildomų patogumų šalyje, bet ir vienintelė galimybė dujinti savo gyvenamąjį namą.

Valstybiniu lygmeniu „Rostechnadzor“ nustatė bendras dujų indų naudojimo problemas, kurias reikia žinoti, nes jos yra susijusios su saugiu jų naudojimu:

• pasenęs parkas - apie 90% visų balionų nėra apsaugoti nuo perpildymo degalų papildymo metu;
• aiškaus vyriausybės reguliavimo trūkumas balionų apyvartos rinkoje, įskaitant nelegalaus papildymo buvimą, srityje;
• būtinybė tobulinti ir suderinti techninius parametrus iki tarptautinių standartų.

Šių reikalavimų ir Europos Komisijos rekomendacijų nesilaikymas sukelia sunkumų užtikrinant Rusijoje naudojamų ir importuojamų dujų balionų gaminių saugumą.

Be bendrųjų problemų žinojimo, kad būtų lengviau įsivaizduoti sprogimo priežastis ir sąlygas, kurios gali prie to prisidėti, bus naudinga žinoti, kokie cilindrai egzistuoja, suprasti įrenginį ir suprasti kai kuriuos sprogimo niuansus. juose naudojamo mišinio sprogimo ir degimo fizika.

Dujų indų tipai

Priklausomai nuo taikymo, naudojamo užpildo ir prijungimo būdų, dujų indai gali skirtis tiek struktūriškai, tiek medžiaga, iš kurios pagamintas korpusas.

Buitiniams poreikiams paprastai naudojami metaliniai (plieniniai) dujų indai arba kolbos, pagamintos iš kompozicinių medžiagų. Kiekvienas iš jų turi savo pliusų ir minusų

Populiariausi yra metaliniai cilindrai, tiek nauji, tiek seni indai. Pagrindinė tokio tipo cisternų paklausos padidėjimo priežastis – santykinai žema jų kaina ir didelis pasiūlymų kiekis rinkoje, taip pat ir dėl tankų, pagamintų dar sovietiniais laikais.

Tačiau būtent plieniniams balionams kyla didžiausia sprogimo rizika ir, laikantis saugos principų, juos sandėliuojant ir eksploatuojant reikia laikytis daugybės sąlygų. Todėl mes juos aptarsime išsamiau.

Kaip sukonstruotas balionas?

Dujų indo konstrukcija primena įprastą žiebtuvėlį, kurio talpykla taip pat pripildyta dviejų agregacijos būsenų medžiaga. Dalį rezervuaro užima dujos skystoje fazėje, likusi laisva erdvė užpildyta ta pačia medžiaga, bet dujine (darbine) forma. Per uždarymo įtaisą dujos patenka į atitinkamą įrangą, skirtą uždegti ir naudoti pagal paskirtį.

Į standartinį dujų baliono paketą įeina:

1. Pats dujų indas arba korpusas yra cilindro formos, o sienelės storis ne mažesnis kaip 2 mm.
2. Baliono vožtuvas su fiksavimo elementu ir rankračiu.
3. Žiedinė atrama (batas), užtikrinanti stabilią vertikalią dujų bako padėtį.
4. Korpusas, apsaugantis vožtuvą nuo pažeidimų ir užteršimo transportavimo, sandėliavimo ir naudojimo metu.

Dangtelis tvirtinamas prie specialios srieginės dalies – cilindro kaklelio žiedo.

Naudingas techniškai ir saugos įtaisas, kuris gali būti komplektuojamas su dujų balionėliais, yra propano reduktorius su manometru.

Jo naudojimas leidžia sumažinti, stabilizuoti ir palaikyti mišinio slėgį konkrečiam dujų vartotojui nustatytomis vertėmis.Šis adapteris gali būti lengvai montuojamas ant bet kokio tipo cilindrų.

Dujų mišinys buitiniams balionams

Balionų užpildas yra angliavandenilio dujos – propano ir butano mišinys, kuris pumpuojamas į indą esant slėgiui iki 15 MPa.

Šių angliavandenilių santykis lemia mišinio naudojimo sezoniškumą arba konkretų regioną. Faktas yra tas, kad propano ir butano, kurių pagrindinės savybės yra gana identiškos, garavimo temperatūrų skirtumas labai skiriasi: butanas – 0,5 °C, propanas – 43 °C (su minuso ženklu).

Dėl nepraktiškumo kiekvienam regionui gaminti atskirų markių balionines dujas, GOST numato vieningą propano-butano mišinį su tam tikra šių dujų procentine dalimi.

Dujų bakuose naudojamų angliavandenilių maišymo principo išmanymas yra būtinas ne tik siekiant sumažinti kuro sąnaudas (butanas yra pigesnis už propaną), bet ir siekiant sumažinti dėl mažiau intensyvaus butano garavimo riziką slėgio susidarymas žymiai padidėjus aplinkos temperatūrai. Staigus slėgio padidėjimas bake gali sukelti jo slėgio sumažėjimą ir atitinkamai sprogimą ar gaisrą.

Prielaidos sprogimui

Nepaisant didėjančių reikalavimų saugiam balionų tvarkymui ir jų kokybei, kasmet Rusijoje daugiau nei 200 žmonių tampa mirtinomis balionų dujų sprogimų aukomis, o dar daug sužalojamų.

Apibendrinę dujų balionų gamintojų informaciją, pateikiame slėgio intervalus, kuriems esant galimas kolbų sunaikinimas:

Mažėjant kolbos sienelių stiprumui, kritinė slėgio vertė, lemianti jos slėgio sumažėjimą, sumažėja iki 5,3 MPa.

Dujų sprogimas arba degimas

Turite suprasti, kad sprogimas ir cilindro uždegimas nėra visiškai tas pats dalykas. Pavyzdžiui, į klausimą, ar gali sprogti buitinis dujų balionas, gavęs skeveldrą ar kulkos skylę, neįmanoma atsakyti aiškiai „taip“.

Iš pažeisto slėgio indo išbėgusios dujos tiesiog sudegs. Sprogimui reikalinga uždara erdvė. Tai, kaip taisyklė, yra pats balionas, esant tam tikroms sąlygoms, arba labai dujinė patalpa

Propano-butano ir deguonies mišinys, esantis už cilindro ribų arba įtrauktas į vidų, sprogsta, kai slėgis kolbos viduje yra lygus atmosferos slėgiui.

Dėl ko sprogsta arba dega dujų balionai?

Cilindras gaisro zonoje

Degimo zonoje pakliuvusios talpyklos su slėgiu esančiu dujų mišiniu sprogimo pavojus yra labai didelis. Pagal GOST, maksimali saugi angliavandenilių baliono temperatūra yra 45 °C. Akivaizdu, kad gaisro židinyje jis gerokai viršija leistiną ribą.

Proceso fizika yra tokia. Esant aukštai šildymo temperatūrai, mišinys inde užverda ir atitinkamai didėja slėgis jame. Be to, netolygus korpuso paviršiaus šildymas susilpnina jo pradinį stiprumą ir sunaikina sienas.

Paprastai dėl didelės liekamosios plastinės indo deformacijos su dujomis ir jo įkaitimo vienoje pusėje atsiranda vietinis sienelės patinimas (išsipūtimas). Plyšimas dažniausiai vyksta išilgai suvirinimo siūlės

Greitai išgaruojantis ir užsiliepsnojantis angliavandenilis, išstumtas iš cilindro skystoje ir garinėje būsenoje, ugnies zonoje turi papildomą šiluminį poveikį viskam, kas jį supa.

Suprasdami, kodėl namuose gaisro metu sprogsta dujų balionai, turėtumėte žinoti ir kaip jie gali elgtis įkaitę.

Gali būti dvi galimybės sulaužyti kolbą:

1. Pagal "hidraulinę" mechaniką.
2. Stiprus susisukimas ir didelio įtrūkimo susidarymas dugne ir apvalkale.

Pirmuoju atveju skystoji fazė, kurios temperatūra pakyla iki 60 ° C, užpildys indo tūrį iki 85% normos, esant 1,5–2,5 MPa slėgiui. Korpusas bus sunaikintas toliau padidėjus temperatūrai patalpoje iki 70–75 °C.

Antrasis variantas atsiranda, kai inde nėra skystos fazės, jei, pavyzdžiui, suskystinto mišinio išgaravimas įvyko dėl uždarymo įtaiso slėgio sumažinimo aukštesnėje temperatūroje gaisro sąlygomis.

Esant bet kokiam scenarijui, plyšusio cilindro skeveldros gali dideliu greičiu skristi įvairiomis kryptimis, sukeldamos žmonių sužalojimo ir turto sugadinimo grėsmę.

Per didelis dujų baliono pripildymas

Dažnai pildant talpas suskystintomis dujomis jos būna perpildytos. Taip nutinka dėl neatsargumo arba tyčia, norint sutaupyti rezervuaro išnaudojimo rodiklį.

Reikėtų suprasti, kad viršijus leistiną suskystintų dujų slėgį kolboje ją užpildant, gali būti pažeistas jos stiprumas.

Talpykloje turi likti dalis laisvo tūrio – pagalvėlės angliavandenilių garų fazei. Saugus tokios pagalvėlės tūris yra ne mažiau kaip 15% viso bako tūrio.Jei jo nėra, slėgis kolboje padidėja 0,7 MPa, o mišinio temperatūra pakyla kiekvienu laipsniu, o tai yra nepriimtina pagal saugos standartus ir gali sukelti per didelį korpuso įtempimą ir jo plyšimą.

Į indą pumpuojamų dujų kiekis yra griežtai reguliuojamas slėgio ir masės požiūriu ir neturi viršyti 0,425 kg 1 litrui talpos tūrio.

Net esant GOST nustatytai +45 °C temperatūrai, perpildyta kolba kelia didelį pavojų, kad išilgai suvirinimo siūlės gali plyšti.

Taip pat rekomenduojame perskaityti kitą mūsų straipsnį, kuriame išsamiai kalbėjome apie taisykles dujų balionų pildymas.

Indo sienelių šildymas arba vėsinimas

Propano-butano mišinys, turintis didelį plėtimosi koeficientą, labai padidina tūrį net ir šiek tiek pakilus temperatūrai.

Padidinti slėgį cilindre iki kritinės vertės galima, kai indas ilgą laiką kaitinamas saulėje, veikiant tiesioginiams spinduliams

Pavojus padidinti mišinio slėgį ant kolbos sienelių egzistuoja ir šalia šilumos šaltinio įrengtame cilindre.

Be šildymo, nemažai pavojų kelia ir neigiamas neigiamos temperatūros poveikis. Pirmasis yra metalo trapumo padidėjimas. Antra, privalai amžinai atsiminti, kad jokiu būdu nenešti į šiltą patalpą indo, kuris ilgą laiką buvo šaltyje. Staigus angliavandenilių mišinio temperatūros padidėjimas yra nesaugus.

Cilindrų smūgiai ir kritimai

Talpyklos su dujomis pažeidimus ir užsidegimą gali sukelti staigūs mechaniniai smūgiai į jo sieneles, ypač kai rezervuare yra žema arba, atvirkščiai, itin aukšta temperatūra.

Naudojant cilindrą neįprastai šaltomis sąlygomis, keičiasi metalo mechaninės savybės – sumažėja plieno atsparumas smūgiams.

Dėl šios priežasties stiprus smūgis į cilindrą arba stiprus jo kritimas gali pažeisti indo sandariklį ir prisidėti prie dujų išsiskyrimo, kurios, susimaišius su deguonimi ir susilietus su kibirkštimi, sukels dujų detonaciją. oro mišinys

Antruoju atveju, padidinus temperatūrą ir kaitinant kolboje esančias dujas, kaip buvo sakyta, smarkiai padidėja jos slėgis, o tai, su papildomu smūgiu į indą, gali jį sulaužyti.

Užsienio priemaišos dujose

Sprogimo pavojus tyko, kai vanduo ir sieros vandenilis patenka į indą su skystomis dujomis. Didelis jų kiekis rezervuare prisideda prie sluoksnių ir iškilimų atsiradimo ant vidinio metalinio korpuso paviršiaus.

Tokie kraujagyslių defektai atsiranda, kai propane yra 0,3% ar daugiau vandenilio sulfido, ir juos galima pastebėti jau po dvejų metų baliono naudojimo.

Suvirinimo defektas

Rečiau pasitaikančios, bet su kuriomis susiduriama, yra problemos, susijusios su dujų indų slėgio mažinimu karščio paveiktoje zonoje.

Jei suvirinimo siūlė yra sugedusi, gali susilpnėti jos darbinė dalis, susikaupti įtempiai ir dėl to atsidaryti išilginė arba apskritimo siūlė.

Bendras apvalkalo vientisumas gali būti išsaugotas, kai suvirinimo siūlė plyšta.

Cilindro sprogimo pasekmių scenarijai

Pirmiau nurodytos dujų indų sprogimo ar gaisro priežastys įvairiais būdais gali išprovokuoti šiuos pavojingus scenarijus.

Cilindro plyšimas ir liepsnos išsiskyrimas

Baliono sprogimas ir propano-butano užsidegimas yra pavojingi dėl šių veiksnių:

• stiprios liepsnos stulpelis, greitai padidinantis ugnies plotą;
• aukšta ugnies temperatūra sprogimo šaltinyje;
• degimo produktų toksiškumas.

Žala taip pat gali atsirasti dėl uždusimo, dėl didelio deguonies sumažėjimo, kai yra didelė kenksmingų dujų koncentracija.

Atlikti tyrimai parodė, kad 50 litrų talpos dujų indo su suskystintomis dujomis sandarinimas gaisro metu sugenda greičiau nei per 5 minutes. Dėl to ugnies blyksnis išleidžiant „ugnies rutulį“, kurio skersmuo siekia 10 m

Paprastai indas plyšta išilgai jo šono.

Antriniai žalingi sprogimo padariniai

Antrinės, bet ne mažiau pavojingos baliono sprogimo pasekmės:

• vožtuvų atskyrimas;
• suspaudimo bangos arba smūginės bangos poveikis;
• pažeidimai dėl korpuso elementų fragmentų.

Skeveldros iš cilindro ir jo atsiskyrusių elementų gali nuskristi labai toli, padarydami žalą iki 250 m spinduliu, ir pakilti į trisdešimties metrų aukštį.

Dujų nuotėkio pavojus

Propano nutekėjimo iš pažeistos talpos pavojus yra tas, kad patalpoje labai greitai ir dideliais kiekiais susidaro sprogi koncentracija angliavandenilių ir deguonies mišinio – daug greičiau nei nutekėjus skystoms degioms medžiagoms.

Stiprų mišinio nutekėjimą iš kolbos ar sugedusio uždarymo vožtuvo galima aptikti pagal kvapą ar klausą – garsas panašus į tai, ką girdime greitai ištuštinant balioną.

Jei įtariate dujų nuotėkį arba norint suvaldyti jo nebuvimą, pakaks kempine ant cilindro patepti muilo tirpalo ir susidariusiais burbuliukais nustatyti slėgio mažinimo vietą.

Jei yra dujų nuotėkis, nuotėkio vietą būtina uždengti drėgnu skudurėliu, atsargiai išnešti indą į lauką ir iškviesti dujų darbuotojus.

Nuo 2016 metų techniniai reglamentai numato privalomą dujų signalizacijos įrengimą naujuose namuose. Anksčiau pastatytam būstui šis standartas yra patariamojo pobūdžio, tačiau šio įrenginio privalumai, ypač namuose, kuriuose naudojamos balioninės dujos, yra neabejotini.

Faktas yra tas, kad angliavandenilių mišinio tankis yra didesnis nei oro tankis. Pažeidus kolbos sandariklį, uždarymo įrangą ar jungiamąją žarną, dujos pradeda kauptis apačioje, o jų kvapas gali būti nepastebimas iš karto. Štai kodėl propano mišinys, patekęs į orą iš pažeisto dujų baliono, dažnai nepastebimai sprogsta namuose nuo bet kokios kibirkšties.

Saugaus baliono tvarkymo pagrindai

Prieš montuodami cilindrą ir prijungiant jį prie dujinių prietaisų pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra įsitikinti, kad ant korpuso nėra pažeidimų, rūdžių ir ar vožtuvas yra tvarkingas.

Bus naudojami tik specializuotų organizacijų tiekiami sertifikuoti balionai, turintys popierinį pasą visiems darbo ciklams ir atitinkamą žymėjimą smūginiu spaudu.

Pagrindiniai techniniai reikalavimai, kurių reikia laikytis eksploatuojant cilindrus, yra šie:

1. Visi balionai, išskyrus vieną (penkių litrų, skirtų prijungti prie dujinės viryklės), turi būti montuojami ūkiniuose pastatuose už pastatų ribų ir ne arčiau kaip 5 m atstumu nuo įėjimo į juos.
2. Venkite laikyti balionus gyvenamosiose patalpose, rūsiuose ir palėpėse.
3. Nestatykite balionų arčiau nei 1 m nuo šildymo prietaisų ir 5 m nuo atviros ugnies.

Akivaizdžios, bet dažnai pamirštamos saugos priemonės naudojant indus su dujomis apima ir turi būti griežtai laikomasi:

1. Kad patikrintumėte, ar nėra dujų nuotėkio, prie baliono neneškite degtukų ar žiebtuvėlių.
2. Griežtai nenaudokite atviros liepsnos pavarų dėžei arba vožtuvui šildyti. Šiems tikslams galima naudoti tik karštą vandenį.
3. Jei patalpoje aptinkama dujų, neįjunkite ir neišjunkite elektros prietaisų, įskaitant šviesą. Kibirkšties temperatūra lizde ar jungiklyje gali siekti iki tūkstančio laipsnių.
4. Nebandykite patys taisyti uždarymo vožtuvų ir kitų cilindro konstrukcinių elementų.

Be to, turite griežtai laikytis gamintojo nurodyto balionų naudojimo laiko. Laivai, pagaminti iki 2014 m. gruodžio mėn., gali būti naudojami 40 metų.

Nesant informacijos apie leistiną dujų balionų, pagamintų po šios datos, naudojimo laikotarpį ir be pridedamų dokumentų, „Rostechnadzor“ rekomenduoja baliono galiojimo laiką laikyti 20 metų.

Griežtai draudžiama gabenti dujų balionus, naudojant vožtuvą kaip laikiklį. Dėl to gali nukristi slėgis arba sulūžti fiksavimo įtaisas.

Saugi alternatyva plieniniams dujų balionams yra modernesni polimero ir kompozito indai – eurocilindrai. Jų kolbos yra apsaugotos plastikiniu korpusu ir nekaupia statinės elektros. Kompozitinių balionų sprogimo saugumas užtikrinamas aprūpinant juos naujos kartos saugos įtaisais – lydžia jungtimi ir atbuliniu vožtuvu aukštam slėgiui išleisti.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Dujų balionų sprogimo priežastys naudojant tikrų faktų pavyzdžius ir ką galima ir ko negalima padaryti naudojant juos:

Kaip tinkamai naudoti dujų balionus namuose ir kokius reikalavimus jie turi atitikti:

Atsižvelgiant į visus esamus rizikos veiksnius, kurie lydi dujų įrangos eksploatavimą, nėra pagrindo pasiduoti baimei ir atsisakyti patogumo juos naudoti kasdieniame gyvenime.

Nugalėti tokią baimę skirtos teorinės žinios apie buitinių dujų balionų sprogimo priežastis ir sąlygas. O pateiktų saugaus naudojimo standartų laikymasis bus patikimas draudimas nuo rimtų dujų sprogimo ir gaisro padarinių.

Jei turite vertingos informacijos, kuri gali papildyti mūsų medžiagą, pasidalykite ja su kitais svetainės lankytojais – palikite savo komentarus žemiau esančiame bloke. Ten galite užduoti klausimus straipsnio tema.