Waarom worden vloeibaar gemaakte en samengeperste gassen in flessen bewaard? Soorten containers + gebruiksregels

Geef toe, blauwe brandstof is erg gemakkelijk in gebruik en is niet duur. De populariteit ervan wordt versterkt door ecologische veiligheid en vrijwel overal beschikbaarheid. Maar heeft u zich ooit serieus afgevraagd waarom samengeperste gassen in speciale cilinders worden bewaard en hoe dit uw veiligheid beïnvloedt?

In het door ons gepresenteerde artikel vindt u gedetailleerde, technisch onderbouwde antwoorden op deze vragen. We vertellen u wat het verschil is tussen vloeibaar gemaakte gasvormige omgeving en samengeperste variant. We maken u bekend met de technische kenmerken van gascontainers, met de regels voor het vullen en vervoeren ervan.

Waarom worden gassen samengeperst en welk effect heeft dit op de cilinders?

In gasvormige toestand hebben stoffen geen specifieke vorm, in tegenstelling tot vaste stoffen. Ze kunnen alleen worden opgeslagen en vervoerd in hermetisch afgesloten vaten.

Maar vanwege de lage dichtheid neemt zelfs een kleine hoeveelheid gas in gewicht een groot volume in beslag. Om bijvoorbeeld slechts 26,9 kg propaan in zijn normale gasvormige toestand te vervoeren, is een enorme container nodig met een volume van ongeveer 14.000 liter.

Propaan en butaan zijn de meest gevraagde gassen in de huishoudelijke en gemeentelijke sector. Ze worden verkregen bij de verwerking van aardolie of worden gewonnen uit olie tijdens de winning, bijvoorbeeld met behulp van fracktechnologie.

Het probleem wordt opgelost door het gas onder externe druk samen te persen. Als gevolg daarvan neemt de dichtheid toe en neemt het volume af. Na samenpersing past dezelfde 26,9 kg propaan in een container van 50 liter.

Bij compressie gaan gassen zoals propaan, butaan, ammoniak, chloor en koolstofdioxide over in een vloeibare aggregatietoestand, daarom worden ze vloeibaar gemaakt genoemd. Zuurstof, argon en methaan blijven in gasvormige toestand en worden samengeperste gassen genoemd.

Hier moet worden verduidelijkt dat men elk gas in een vloeistof kan omzetten door compressie, maar de druk moet daarbij hoger zijn en de temperatuur aanzienlijk lager dan de normale luchttemperatuur.

Voor samengeperste en vloeibaar gemaakte gassen is gewone verpakking niet geschikt. In zijn streven naar uitzetting zal het gas de verpakking snel vernietigen en 'op vrije voeten' komen, wat kan leiden tot explosies, branden, vergiftigingen en financiële verliezen. Daarom worden speciale vaten onder overdruk gebruikt, beter bekend als gasflessen.

Constructieve kenmerken van gasflessen

De eisen aan de constructie van gasflessen, waaronder afmetingen en wanddikte, worden vastgesteld door nationale technische normen. Hoe hoger de druk die wordt gebruikt om het gas samen te persen, hoe sterker de container moet zijn.

De rompen van vaten voor gecomprimeerd methaan, gebruikt als brandstof voor verbrandingsmotoren, zijn naadloos en bestaan uit een metalen en een composietmantel. Ze zijn ontworpen voor een druk tot 245 kg/cm².

Zuurstof en argon worden gebruikt voor laswerkzaamheden. Flessen hiervoor worden vervaardigd volgens GOST 949-73. Het materiaal is koolstofstaal of gelegeerd staal. Met een volume van 20-50 liter kunnen vaten van gelegeerd staal met een wanddikte van 6 mm een inwendige druk tot 19,6 MPa weerstaan.

Volgens de gangbare norm zijn ze aan de buitenkant met blauw email geverfd en hebben ze op de romp een zwarte opdruk 'zuurstof'. Vaten voor argon zijn grijs met een groene opdruk 'argon zuiver'.

Stalen gelaste flessen voor vloeibaar koolwaterstofgas worden vervaardigd volgens GOST en voldoen aan de gestelde veiligheidseisen

Propaan, butaan en hun mengsels worden onder een druk van 1,6 MPa bewaard in rode stalen gelaste flessen. Aangezien dit gas veel wordt gebruikt voor huishoudelijke en industriële toepassingen, is het zinvol om de kenmerken van opslag en transport, evenals de veiligheidsvoorschriften bij het vullen van flessen, nader te bekijken.

Toepassing van vloeibaar gemaakt propaan-butaan

Technisch propaan-butaan (PBT), zoals geclassificeerd door GOST R 52087-2018, behoort tot de categorie vloeibare koolwaterstofgassen (LPG). Het wordt verkregen bij de verwerking van olie. Voor de overgang van PBT naar vloeibare toestand is een relatief kleine drukverhoging voldoende. Temperatuurverlaging is niet nodig.

Bij normale luchttemperatuur leidt drukverlaging tot verdamping van PBT en overgang naar de dampfase. Bij het vullen van flessen ontstaat een tweefasensysteem dat gelijktijdig uit vloeibaar gas en zijn damp bestaat.

Deze eigenschap is een voordeel ten opzichte van andere soorten brandstofgassen: het propaan-butaanmengsel wordt opgeslagen en vervoerd als vloeistof in compacte containers; het wordt echter direct als gas gebruikt, zonder extra omzetting, wat de gebruiker extra gemak biedt.

Vloeibaar brandstofgas in cilinders wordt aan de consumenten geleverd met gespecialiseerd gemotoriseerd transport, met inachtneming van de regels voor het hanteren van gevaarlijke goederen.

In cilinders van identiek volume past bijna twee keer zoveel vloeibaar propaan-butaan als samengeperst methaan. Wat betreft warmteafgifte overtreft vloeibaar LPG ook samengeperst methaan bij dezelfde volumetrische hoeveelheid.

Door de lagere materiaalintensiteit zijn de cilinders voor LPG lichter. Dit maakt het transport goedkoper, vermindert het aantal leveringen en maakt het gebruik van het propaan-butaanmengsel voor huishoudelijke en industriële doeleinden economisch verantwoord.

LPG is gewild in nederzettingen die geen toegang hebben tot hoofdgasleidingen. Het wordt gebruikt voor het koken van voedsel, het verwarmen van water en verwarmingsmedia in verwarmingssystemen door particuliere woningen, horeca- en handelsbedrijven, boerderijen en vakantieparken.

Cilinders voor propaan-butaanmengsel

LPG bevindt zich in cilinders bij een druk die tientallen keren lager is dan nodig is voor de opslag van samengeperste gassen. Hierdoor wordt de productietechnologie vereenvoudigd en de materiaalintensiteit van de cilinders verminderd. Toch worden er ook strenge eisen aan gesteld.

Voor propaan-butaanmengsel zijn stalen gelaste cilinders bestemd met een inhoud van 5, 12, 27, 50 liter, ontworpen voor een interne druk tot 1,6 MPa.

Het is ook mogelijk ze te bevatten in cilinders van composietmateriaal, ontworpen voor 2,0 MPa. De constructie, vorm en afmetingen van elk onderdeel van de cilinder worden bepaald door de nationale technische normen.

Als alternatief voor traditionele stalen cilinders zijn nieuwere cilinders van composietmaterialen met een levensduur van 20 jaar en een testinterval van 5 jaar gekomen.

Volgens GOST 15860-84 worden het cilindrische element van de cilinder (de mantel), de bodem en de ringen vervaardigd van hoogwaardige staalsoorten. Het oppervlak mag geen scheuren, gaten of andere defecten vertonen die de wanddikte verminderen.

De bodem wordt vervaardigd door warm- of koud stampen. De elementen worden aan elkaar gelast. Afsluiters worden in de hals van de cilinder geïnstalleerd. Voor volledige afdichting van de verbinding wordt loodglit of menie gebruikt.

Beschermkappen kunnen van staal of gietijzer zijn met een schroef- of schroefloze verbinding. De belangrijkste vereiste is dat ze de afsluitinrichting betrouwbaar kunnen beschermen.

In gemonteerde toestand moet de cilinder:

• stevig;
• gasdicht;
• zonder vervormingen.

Aan de buitenkant wordt de cilinder geverfd met rode, weerbestendige emaille. De naam van de inhoud 'Propaan' wordt in witte emaille in het midden van het cilindrische deel van de behuizing geschreven. Een afwijking van de inscriptie en de kleur van de vastgestelde norm is een reden om de cilinder af te keuren.

Elke fles op de kraag of hals moet een kenplaat hebben met vermelding van de fabrikant, datum van fabricage en tests, en technische specificaties.

Volgens GOST R 55559-2013 bestaat een composietfles uit een interne afdichtende voering (liner) waarop composietmateriaal is gewikkeld. Andere technische oplossingen zijn toegestaan. De kleur van de composietfles is ook rood.

De fles is uitgerust met afsluit- en veiligheidsarmatuur, waaronder veiligheidsinrichtingen tegen overdruk en temperatuurstijging, wat de veiligheid verhoogt.

Bij gebruik van composietflessen moet u rekening houden met het werkingsprincipe van de veiligheidsinrichtingen. Bij overvulling van de fles of uitzetting van gas door temperatuurstijging wordt het overtollige gas naar buiten afgevoerd. Dit kan leiden tot een verhoging van de gasconcentratie in de ruimte waar de fles zich bevindt.

Een gasleksensor met geluidssignaal, die aan de muur in de keuken of een andere vergaste ruimte wordt bevestigd, helpt een te hoge gasconcentratie te voorkomen.

Voordat flessen voor de verkoop worden verzonden, voeren fabrikanten acceptatietests uit. Zowel stalen als composietflessen moeten vervolgens elke 5 jaar een technische inspectie ondergaan.

Elke fles wordt geleverd met een paspoort waarin de technische specificaties en de data van technische inspecties zijn vermeld.

Eigenschappen van propaan-butaanmengsel en veiligheidsmaatregelen

De fysische en chemische eigenschappen van gassen bepalen niet alleen de eisen aan de constructie van flessen, maar ook de veiligheidsmaatregelen bij het vullen, transport en gebruik.

Een stijging van de buitentemperatuur leidt tot uitzetting van de vloeibare fractie van propaan-butaan, daarom mogen cilinders maximaal tot 85% van hun volume worden gevuld. Bijvoorbeeld, een 50-liter cilinder die theoretisch 26,9 kg vloeibaar propaan-butaan kan bevatten, bevat na het vullen feitelijk ongeveer 21 kg. De vrije ruimte wordt opgevuld met de dampfase.

De onderste explosiegrenzen van propaan en butaan zijn respectievelijk 2,3% en 1,9% van het ruimtevolume, waardoor hun gas-luchtmengsels uiterst explosief zijn. Consumenten en personeel van gasvulstations moeten de vorming van explosieve concentraties en ontstekingsbronnen van PBT uitsluiten.

Het vullen van een fles met LPG voor meer dan 85% kan leiden tot explosie en brand, vooral in het najaar en de winter is het risico hoog.

Propaan-butaanmengsels zijn zwaarder dan lucht en kunnen zelfs bij kleine lekken in kelders en souterrains in gevaarlijke concentraties ophopen. Vandaar het verbod op het installeren van gasapparatuur in dergelijke ruimtes.

Rasp het huishoudzeep, voeg water toe, klop het schuimig met een kwast en breng de zeepoplossing aan op het probleemgebied – het verschijnen van bellen duidt op een gaslek.

Propaan-butaan heeft, net als koolstofdioxide, geen giftig maar een verstikkend effect op mens en dier wanneer de zuurstofconcentratie in de lucht daalt tot 19%. Dit kan leiden tot gezondheidsproblemen en de dood. PBT heeft geen geur, daarom worden er odoranten aan toegevoegd om de aanwezigheid in de lucht te detecteren.

Het niet naleven van veiligheidsmaatregelen leidt tot noodsituaties door gaslekken en ontbranding ervan. Ook is een gasuitstoot en explosie met vernietiging van de cilinder mogelijk.

Regels voor het vullen van huishoudelijke gasflessen

Het vullen gebeurt op speciaal uitgeruste stations met verplicht automatisch wegen en afsluiten van het gas door een doseerinrichting. Dit maakt het mogelijk om de vullingsgraad met hoge precisie te controleren.

Cilinders worden niet toegelaten voor vulling in de volgende gevallen:

• defecte kraan of ventiel;
• geen restdruk aanwezig;
• keuringsdatum verlopen;
• er zijn oppervlaktedefecten;
• markering en kleur voldoen niet aan de GOST-norm.

Op autogastankstations die geen aparte vergunning en de benodigde apparatuur hebben, is het vullen van huishoudelijke cilinders wettelijk verboden.

De apparatuur van het LPG-tankstation is alleen bedoeld voor autogasflessen die zijn uitgerust met afsluiters (multikleppen) die vulling boven de norm voorkomen.

Voor het vullen van huishoudelijke gasflessen is speciale apparatuur nodig, die verschilt van de uitrusting van een gewoon LPG-station.

Let op: als u bij temperaturen onder nul een fles voor meer dan 85% vult met propaan-butaan en deze vervolgens in een warme ruimte brengt, kan een explosie optreden.

Bij verplaatsing worden de flessen beschermd tegen vallen en stoten, en worden ze niet omgekeerd met de doppen naar beneden. Het laden en lossen van de auto gebeurt met uitgeschakelde motor.

Veiligheid van verwarming en warmwatervoorziening met gasflessen

Bij gebrek aan toegang tot centrale gasvoorziening kan vloeibaar gas worden gebruikt als brandstof voor autonome verwarmingssystemen en waterverwarmers. Het is goedkoper dan elektriciteit. In tegenstelling tot hout, steenkool of diesel, vervuilt het de lucht niet met vaste verbrandingsproducten, dus het is milieuvriendelijker.

In plaats van flessen kunnen in particuliere woningen gastanks tot 20.000 liter worden gebruikt, als er geen problemen zijn met het vullen ervan.

Bij het organiseren van een verwarmings- en warmwatersysteem op LPG moet rekening worden gehouden met de eisen van SNiP 42-01-2002.

Naast flessen (50 l) wordt de volgende apparatuur gebruikt:

• gasboiler;
• regelaars;
• afsluiters;
• componenten van de gasleiding;
• radiatoren.

De ketel kan enkel- of dubbelcircuit zijn, maar moet een brander voor vloeibaar gas hebben. Als gas in flessen een tijdelijke oplossing is en het huis zal worden aangesloten op het aardgasnet, is het verstandig om een ketel voor leidinggas en extra apparatuur voor LPG aan te schaffen. Een dubbelcircuitketel zorgt tegelijkertijd voor tapwater en verwarming.

Het is mogelijk een zeer efficiënte condenserende ketel te installeren, uitgerust met twee warmtewisselaars voor het verwarmen van het medium en voor warm water. In zo'n ketel wordt de bij de verbranding van gas ontstane waterdamp omgezet in vloeistof, wat extra thermische energie oplevert.

Het vermogen van de ketel wordt gekozen op basis van de te verwarmen oppervlakte en men geeft de voorkeur aan modellen met een hoger rendement.

Op de gasketels worden meerdere gasflessen aangesloten, wat de totale gasvolume vergroot en de interval tussen bijvullingen verlengt.

Er worden gelijktijdig meerdere, de meest inhoudsrijke 50-literflessen gebruikt, verenigd in één batterij. De flessen worden geplaatst in metalen, geventileerde kasten buiten aan de noordzijde van het huis, om opwarming door zonlicht te voorkomen. Een andere optie is een apart, niet-bewoond gebouw.

Om te voorkomen dat bij strenge vorst de druk in het systeem daalt, moeten de kasten worden geïsoleerd met onbrandbare materialen, en in de ruimte moet voor minimale verwarming worden gezorgd.

Het is belangrijk erop toe te zien dat de afstand tot de ketel minimaal 2 meter bedraagt en dat de apparatuur vrij toegankelijk is voor inspectie. In de buurt van de gasapparatuur mogen geen putten, kelders, souterrains of greppels zijn. Vergassing van kelder- en souterrains is verboden.

Cilinders worden op de gasleiding aangesloten via een gasdrukregelaar, waarmee de gasdruk tijdens de aftap kan worden geregeld. Deze kan apart voor elke cilinder zijn of gemeenschappelijk voor alle.

De kleur van de drukregelaar moet overeenkomen met de kleur van de fles, dus rood (voor propaan-butaan). Verstopping moet worden voorkomen, anders kan de druk oplopen en de apparatuur defect raken. Eenmaal per week wordt de drukregelaar gecontroleerd op zelfdoorstroming en de werking van het veiligheidsventiel.

Bij het samenvoegen van flessen tot één batterij is het verstandig een ramp te gebruiken voor drukstabilisatie, bestaande uit een verbindingsmodule, drukregelaar, filter, klep, stabilisator.

Voor de aanleg van de gasleiding worden stalen buizen gebruikt met een wanddikte van ten minste 2 mm. Het gedeelte van de buis dat door de muur gaat, wordt in een beschermende mantel geplaatst. Voor de aansluiting van de verwarmingsketel op de gasleiding kan een flexibele aansluiting worden gebruikt. De drukregelaar wordt op de gasleiding aangesloten met behulp van een duriet slang (rubberweefsel slang).

Over welke gasmix het beste kan worden gebruikt voor opslag in een gastank, staat uitgebreid beschreven in het volgende artikel, dat wij u aanraden te lezen.

LPG voor het verwarmen van water

Doorstroomtoestellen en gasboilers (boilers), evenals verwarmingsketels, kunnen op propaan-butaan werken. Overschakeling van leidinggas naar vloeibaar gas wordt ook uitgevoerd door het vervangen van de brandersproeiers. Er zijn modellen verkrijgbaar die door de fabrikant zijn uitgerust met sets voor LPG. Aansluiting op gasflessen gebeurt via een drukregelaar.

Het gaswaterverwarmer wordt geïnstalleerd in een niet-woonruimte met ventilatie en afzuiging. De minimale afstand van het gaswaterverwarmer tot omringende objecten is vastgesteld volgens de voorschriften en moet in acht worden genomen voor de veiligheid. Installatie in de badkamer is verboden.

Het uitrusten van doorstroomverwarmers en boilers met automatische controle- en regelinrichtingen verhoogt hun efficiëntie en veiligheid. Moderne modellen zijn voorzien van beveiligingssystemen tegen oververhitting en tegen inschakelen zonder water, en bewaking van de aanwezigheid van een vlam. LED-display geeft belangrijke informatie weer, zoals de temperatuur van het water dat naar de kranen stroomt.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Controle van de gasfles op veiligheid, levensduur en afkeuring:

Oorzaken van drukverlies van gas in het systeem bij -42°C en manieren om bevriezing van gasflessen tegen te gaan:

Na compressie bevindt het koolwaterstofgas zich in de fles onder hoge druk en kan het bij temperatuurverhoging snel uitzetten.

Het naleven van veiligheidsvoorschriften en het gebruik van gasflessen die voldoen aan de gestelde normen helpt noodsituaties te voorkomen en de blauwe brandstof efficiënt te gebruiken voor het bereiden van voedsel, het verwarmen van ruimtes en de warmwatervoorziening van particuliere woningen.

Vertel ons hoe u flessengas gebruikt op uw datsja of in uw buitenhuis. Laat alstublieft reacties achter, stel vragen, plaats foto's in het onderstaande blokformulier. Deel waardevolle informatie over het onderwerp van het artikel die de moeite waard is om te delen met de bezoekers van de site.