Что такое полезный объем газового баллона

Сложно найти производство или домашнее хозяйство, где не применяют различные газы. На производственных площадках, газы применяют для резки и сварки металлов. В данной статье мы рассмотрим одну из характеристик газового баллона — объем.

В быту его применяют для приготовления еды и отопления жилья.

Для хранения и перевозки газов используют емкости, которые изготовлены из металла или композита.

Устройство газового баллона

Емкость для хранения и перевозки технического газа – это цилиндр определенной формы и объема, у которого в верхней части выполнено отверстие для установки вентиля.

В комплект поставки газовых емкостей входят:

• вентиль;
• сборный корпус, состоящий из обечайки, верхнего и нижнего дна. Для изготовления сосудов используют высококачественные стали или композитные материалы ;
• башмак – опора, предназначенная для того, чтобы емкость можно было установить в вертикальном положении;
• защитный колпак – элемент конструкции баллона, обеспечивающий защиту вентиля от повреждений при перевозке и эксплуатации.

Иногда в комплект поставки может входить редуктор. Так, называют устройство, регулирующее давление.

Газ из баллона выходит через вентиль. Это устройство состоит из корпуса, выполненного из металла, задвижки, управляющего штурвала. Корпус выполняют в виде тройника. Одна часть предназначена для установки его в емкость. Другая для закрепления штока регулирующего клапана и боковая для установки заглушки.

Задвижка включает в свой состав шток и клапан. Именно клапан управляет движением газа через вентиль. Шток служит для передачи крутящего момента от управляющего штурвала на клапан.

По сути, баллон напоминает обыкновенную зажигалку. Внутри емкости находится газ в двух агрегатных состояниях. В нижней части объема находиться жидкость, в верхней части газ.

Для того, чтобы знать какой газ в баллонах их окрашивают в разные цвета и наносят наименование технического газа. Например, баллоны с кислородом окрашивают в голубой цвет и наносят надпись «КИСЛОРОД».

Металлические и композитные газовые баллоны

На территории нашей страны действуют несколько ГОСТ регламентирующих технические условия к газовым емкостям. В частности, ГОСТ 949-73 регламентирует нормативы к стальным сосудам объемом от 0.4 до 50 литров и работающих с давлением от 9.8 до 19.6 МПа.

Металлические баллоны по праву считают оптимальным решением задачи хранения и перевозки технических газов. Для производства баллонов используют малоуглеродистые или легированные стальные сплавы. Баллоны выпускают с объемом от 5 до 50 литров и весом от 4 до 22 кг. Емкости с объемом в 50 литров необходимо устанавливать на улице в специально изготовленном для этого металлическом ящике. Емкости с меньшим объемом допустимо устанавливать в помещении, например, в гараже или ремонтной мастерской.

Кроме баллонов, изготовленных из стали для хранения и перевозки газа применяют изделия, выполненные из композита.

Они обладают следующими достоинствами:

1. Малый вес, разница между баллонами одного объема может достигать 70%.
2. Повышенная стойкость к ударным нагрузкам. Взрывобезопасность, даже под действием открытого огня.
3. Конструкция композитного баллона выполнена таким образом, что практически утечка газа невозможна.
4. Полимерные материалы, использованные при изготовлении баллона, исключают возникновение коррозии и образовании искр.
5. Композитные сосуды обладают интересным внешним видом.

Для изготовления баллонов этого типа применяют стеклоткань и эпоксидные смолы.

Следует отметить, что с течением времени сосуд может изменить свой цвет, но это не влияет на его эксплуатационные свойства.

Для обеспечения безопасной эксплуатации полимерных сосудов приняты следующие меры:

1. Установка клапана сброса излишнего давления.
2. Установка плавящейся вставки.

При росте температуры газ начинает увеличиваться в объеме и в результате образуются его излишки. Они и создают лишнее давление на сосуд. Для устранения избытка давления предназначен предохранительный клапан. Он открывается по достижении определенного уровня давления.

Под действием повышенной температуры, точно так же происходит рост давления внутри сосуда, в этом случае срабатывает плавкая вставка. Вставка расплавится и образует отверстие, через которое выходят излишки газа. Но, после срабатывания плавкой вставки, емкость подлежит утилизации.

Емкости разного объема, выполненные из композитных материалов, рассчитаны для работы при температуре от – 40 до +60 градусов.

Конструкция, объем и маркировка газовых сосудов регламентирована ГОСТ 15860-84 (стальные баллоны), ГОСТ Р 55559-2013 (композитные сосуды).

Технические характеристики

Технические параметры сосуда для хранения и перевозки определенных объемов газа указывают в техническом паспорте. В частности, в нем должны быть отражают нижеприведенные данные:

• Серийный номер, присвоенный сосуду на заводе-изготовителе;
• Фактический объем в литрах;
• Фактическая масса пустого сосуда в килограммах;
• Рабочее и тестовое давление в атмосферах;
• Дата выпуска и очередного переосвидетельствования;
• Шифр — клеймопредприятия-производителя или аттестованной лаборатории, где была выполнена переаттестация.

Масса и размер баллонов различной ёмкости

Один из самых широко применяемых газов – это, наверное, пропан. Его используют и в промышленности, и в быту. Для доставки этого газа используют и стальные, и композитные сосуды. Промышленность выпускает стальные сосуды объемом 5, 12, 27, 50 литров. Ёмкости с пропаном окрашивают в красный цвет, на боковой поверхности выполняют надпись «ПРОПАН», при этом высота букв должна быть не меньше 60 мм.

Вес металлического баллона с минимальным объемом в 5 литров составляет 4 кг.

Сосуды имеют следующие габариты от 200 до 299 мм, при высоте от 290 до 930 мм.

Объем газового баллона из композитных материалов, предназначенного для пропана, составляет от 0.5 до 150 литров с рабочим давлением 2 МПа. В тоже же время баллоны, применяемые для автомобильного ГБО, работают под давлением до 30 МПа. Объем такого газового баллона составляет от 47 до 180 литров. Диаметр таких баллонов составляет от 326 до 398 мм, длина составляет от 840 до 2000 мм. Габариты баллонов зависят от объема сосуда.

Количество газа в бытовом баллоне 50 , 27, 12 , 5 литров

Существуют определенные соотношения между объемом баллона и его весом. Так, в баллоне на 50 литров может храниться 21,2 кг, а в пятилитровом сосуде находится 2 кг газа.

Правила безопасной эксплуатации газовых баллонов

При эксплуатации емкостей со сжатым газом необходимо соблюдать определенные правила безопасности.

В частности, нельзя допускать:

1. Утечек газа через стыки и резьбовые соединения и образования взрывоопасной смеси с воздухом.
2. Теплового воздействия на емкости, которое может привести к росту объема газа и давления внутри баллона.
3. Механических воздействий ударного типа, которые могут повредить стенки емкости.

Правила безопасности требуют, чтобы перевозка емкостей проводилась с установленными на них защитными колпаками.

Сосуды с газом могут перевозиться с места на место в горизонтальном или вертикальном положении. Но при этом необходимо обеспечить защиту от самопроизвольного перемещения емкостей внутри кузова.

Недопустимо бросать емкости с газом ударять их о твердые предметы.

Газовую емкость в жилом помещении хранить недопустимо. В идеале сосуд с газом должен храниться в отдельно стоящем железном ящике.

Хранение газовых баллонов на производстве

Здания для хранения емкостей с техническим газом на производственной площадке должны быть не выше одного этажа и при этом не иметь чердака. Такие сооружения должны быть выполнены из негорючих материалов. Окна и двери должны быть оснащены матовыми или равномерно окрашенными в белый цвет стеклами. Это необходимо для рассеивания прямого солнечного цвета.

Помещения, где хранят емкости с газом, должны быть оснащены постоянно действующей вентиляцией. Правила хранения газовых баллонов требуют того, чтобы на складе где осуществляют хранение газов необходимо постоянно проверять качество воздуха, на предмет наличия посторонних примесей. При достижении в воздухе опасной концентрации газов помещение необходимо проверить, а емкости с газом необходимо со склада удалить.

В процессе эксплуатации баллонов недопустимо:

1. Эксплуатировать баллоны с просроченным сроком испытания, на их поверхности нет установочных клейм, поврежден вентиль или корпус.
2. Самостоятельное выполнение ремонта или окрашивание баллонов и установленной на них арматуры.
3. Отогревать редуктора с применением открытого пламени. Эту операцию можно выполнять только с применением горячей воды.
4. Работать вблизи баллонов в промасленной одежде и пр.

Можно ли по давлению определить остаток сжиженного газа в пропан-бутановом баллоне

К сожалению, нет. Дело в том, что давление в баллоне определяет пар, находящийся над жидкостью, и оно имеет постоянное значение вне зависимости объема последней.

Для того, чтобы определить остаток газа в баллоне его необходимо взвесить.

Принцип подключения газового баллона к плите

Правила безопасности, которые необходимо изучить перед подключением газового баллона к плите, изложены в СНиП 42-01-2002. Перед тем как подключать емкость к газовой плите необходимо выполнить несколько подготовительных операций.

Весь процесс подключения должен проходить при тщательном осмотре каждой детали:

1. Осмотреть все детали, которые участвуют в подключении. На них, особенно на местах резьбовых соединений не должно быть загрязнений и следов коррозии.
2. Особо внимательно необходимо осмотреть шланг. Вообще, при подключении целесообразно использовать специальной купленный для этого рукав. Кроме того, что он должен быть строго определенной длины, на его поверхности не должно быть трещин и других дефектов. Кроме того, при сборке его недопустимо перекручивать.

Подключение газового баллона к плите производят в следующем порядке:

1. Установить газовую плиту на заранее определенное место. Емкость, располагают или в другом помещении или на расстоянии до корпуса плиты не менее одного метра.
2. Емкость должен быть установлен на ровное место, для повышения устойчивости баллона целесообразно установить для него ограждение из реек.
3. Перед тем как присоединить шланг к плите необходимо приготовить фум-ленту. Намотать ее на резьбу и присоединить шлаг ко входу на плиту.
4. Перед тем как подсоединить плиту к баллону, на него необходимо установить редуктор. В народе это устройство называют «лягушкой».
5. Подключение газовой плиты к баллону выполняют с помощью рукава.

Все соединения должны быть выполнены герметичны.

После того как система собрана, необходимо проверить качество сборки. Самый простой способ – это использование мыльной пены. То есть, на места соединения необходимо нанести мыльную пену и при появлении пузырей необходимо разобрать соединение и собрать его по новой.

Особенности поведения газовых баллонов в очаге пожара

Если емкость с газом попадает в очаг пожара, происходит его нагревание. В результате жидкость, находящаяся в баллоне, закипает и приводит к росту давления. Кроме того, нагрев баллона происходит неравномерно и это ослабляет его прочность. Все это приводит к разрыву корпуса баллона.

Кстати, к особенностям поведения газовых баллонов в очаге возгорания можно отнести следующее — если емкость объем в 50 литров попадет в очаг пожара, то разгерметизация и взрыв произойдет через 3,5 минуты. При этом осколки могут разлетаться на расстояние до 200 метров.

Сроки службы газовых баллонов

В ГОСТ 15860 срок службы газовых баллонов с рабочим давлением 1,6 МПа, определен в 40 лет, при этом он должен проходить через переосвидетельствование.

Между тем существует понятие – эксплуатационный срок, его ни в коем случае нельзя путать с гарантийным. Как правило, он составляет 20 лет.

Производители устанавливают эксплуатационные сроки на основании Приказа No 485, в нем вынесена рекомендация устанавливать такой срок в 20 лет.