Vous devez admettre que le carburant bleu est très pratique à utiliser et peu coûteux. Sa popularité renforce la sécurité environnementale et l'accessibilité quasi universelle. Mais vous êtes-vous déjà sérieusement demandé pourquoi les gaz comprimés sont contenus dans des bouteilles spéciales et comment cela affecte votre sécurité?
Dans notre article, vous trouverez des réponses détaillées et techniquement solides à ces questions. Nous allons vous faire la différence entre un milieu gazeux liquéfié et un analogue compressé. Nous nous familiariserons avec les caractéristiques techniques des réservoirs d'essence, avec les règles de ravitaillement et de transport.
Pourquoi les gaz sont-ils comprimés et comment cela affecte-t-il les cylindres?
À l'état gazeux, les substances n'ont pas de forme définie, contrairement aux solides. Ils ne peuvent être stockés et transportés que dans des conteneurs scellés.
Mais en raison de la faible densité, même une masse de gaz insignifiante occupe un grand volume. Par exemple, pour transporter seulement 26,9 kg de propane dans son état gazeux normal, il faudrait une énorme capacité d'environ 14 000 litres.
Le propane et le butane sont les gaz les plus populaires dans le secteur des ménages. Ils sont obtenus au cours du raffinage du pétrole ou extraits du pétrole au cours de sa production, par exemple en utilisant la technologie de la fracturation
Le problème est résolu en comprimant le gaz en appliquant une pression externe. En conséquence, sa densité augmente et le volume diminue. Après compression, tout de même 26,9 kg de propane tiennent dans un récipient de 50 litres.
Lorsqu'ils sont comprimés, des gaz tels que le propane, le butane, l'ammoniac, le chlore et le dioxyde de carbone passent à l'état liquide d'agrégation, ils sont donc appelés liquéfiés. L'oxygène, l'argon, le méthane restent à l'état gazeux et sont appelés gaz comprimés.
Ici, nous devons clarifier que tous les gaz peuvent être transformés en liquide par compression, mais la force de pression devrait être plus élevée et la température devrait être beaucoup plus basse que la température normale de l'air.
Les conteneurs conventionnels ne conviennent pas aux gaz comprimés et liquéfiés. Dans un effort d'expansion, le gaz va rapidement le détruire et se libérer, ce qui est déjà lourd d'explosions, d'incendies, d'empoisonnements et de pertes financières. Par conséquent, des récipients spéciaux sont utilisés sous une pression interne excessive, mieux connue sous le nom de bouteilles de gaz.
Caractéristiques de conception des bouteilles de gaz
Les exigences pour la conception des bouteilles de gaz, y compris les dimensions, l'épaisseur de la paroi, déterminent les normes techniques de l'État. Plus la pression appliquée pour comprimer le gaz est élevée, plus la capacité doit être forte.
Les caisses de récipients pour le méthane comprimé, utilisé comme carburant pour les moteurs à combustion interne, n'ont pas de joints et sont constituées de coquilles métalliques et composites. Conçu pour des pressions jusqu'à 245 kg / cm2.
L'oxygène et l'argon sont utilisés pour le soudage. Les cylindres pour eux sont fabriqués selon GOST 949-73. Le matériau est en acier au carbone ou en alliage. Ayant un volume de 20 à 50 litres, les récipients en acier allié avec des parois de 6 mm d'épaisseur sont capables de résister à une pression interne jusqu'à 19,6 MPa.
Selon la norme acceptée, ils sont peints d'émail bleu à l'extérieur et ont une inscription noire "oxygène" sur le boîtier. Vases d'argon - gris avec une inscription verte "argon pur".
Les bouteilles en acier soudé pour le gaz de pétrole liquéfié sont fabriquées conformément à GOST et répondent aux exigences de sécurité établies
Le propane, le butane et leurs mélanges sont contenus sous une pression de 1,6 MPa dans des bouteilles en acier soudées rouges.Étant donné que ce gaz est largement demandé pour les applications domestiques et industrielles, il convient de considérer plus en détail les caractéristiques de son stockage et de son transport, ainsi que les règles de sécurité lors du ravitaillement des bouteilles.
L'utilisation de propane-butane liquéfié
Propane-butane technique (PBT), son classement GOST R 52087-2018, appartient à la catégorie des gaz de pétrole liquéfiés (GPL). Obtenez-le lors du raffinage du pétrole. Une augmentation relativement faible de la pression est suffisante pour la transition du PBT à l'état liquide. Aucune réduction de température n'est requise.
À température normale de l'air, une diminution de la pression entraîne l'évaporation du PBT et sa transition vers la phase vapeur. Lors du remplissage des bouteilles, un système diphasique se forme en elles, composé simultanément de gaz liquéfié et de sa vapeur.
Cette propriété est un avantage sur les autres types de gaz combustibles: ils stockent et transportent le mélange propane-butane sous forme liquide dans des conteneurs compacts; ils sont immédiatement utilisés comme gaz, sans transformations supplémentaires, ce qui donne un confort supplémentaire au consommateur.
Le gaz combustible liquéfié en bouteilles est livré aux consommateurs dans des véhicules spécialisés avec respect obligatoire des règles de manutention des marchandises dangereuses
Dans des bouteilles d'un volume identique de propane-butane liquéfié, il tient presque 2 fois plus que le méthane comprimé. En termes de génération de chaleur, le PBT liquéfié surpasse également le méthane comprimé avec la même quantité volumétrique.
En réduisant la consommation de métal, les cylindres PBT ont moins de poids. Tout cela réduit le coût du transport, réduit le nombre de livraisons et rend économiquement possible l'utilisation du mélange propane-butane à des fins domestiques et industrielles.
Le PBT est en demande dans les colonies qui n'ont pas accès aux gazoducs. Pour la cuisson, le chauffage de l'eau et des liquides de refroidissement dans les systèmes de chauffage, il est utilisé par les ménages privés, les entreprises de restauration et de commerce, les fermes, les centres de loisirs.
Bouteilles de mélange propane-butane
Le PBT est dans des cylindres à une pression qui est des dizaines de fois inférieure à celle requise pour le stockage des gaz comprimés. Grâce à cela, la technologie de production est simplifiée, la consommation de métal des cylindres est réduite. Néanmoins, ils sont également soumis à des exigences strictes.
Des bouteilles en acier soudé d'un volume de 5, 12, 27, 50 litres, conçues pour une pression interne allant jusqu'à 1,6 MPa, sont destinées au mélange propane-butane.
Il est également possible de leur contenu dans des cylindres en matériau composite, conçu pour 2,0 MPa. La conception, la forme et les dimensions de chaque pièce de cylindre sont déterminées par les normes techniques nationales.
Une alternative aux cylindres en acier traditionnels est les nouveaux cylindres composites avec une durée de vie de 20 ans et une période d'essai de 5 ans.
Selon GOST 15860-84, l'élément cylindrique du cylindre (coque), son fond et ses anneaux de sous-couche sont en nuances d'acier à haute résistance. La surface doit être exempte de fissures, éviers et autres défauts qui réduisent l'épaisseur des murs.
Le fond est réalisé par estampage à chaud ou à froid. Entre eux, les éléments sont reliés par soudage. Des dispositifs de verrouillage sont installés dans le col du cylindre. Pour sceller complètement le composé, du plomb au lithium ou du plomb rouge est utilisé.
Les bouchons de sécurité peuvent être en acier et en fonte avec une connexion filetée ou filetée. Leur principale exigence est la capacité de fournir une protection fiable pour le dispositif de verrouillage.
Le cylindre assemblé doit être:
- durable;
- serré;
- aucune déformation.
À l'extérieur, le récipient est peint d'émail rouge, résistant aux intempéries. Le nom du contenu "Propane" est écrit en émail blanc au centre de la partie cylindrique du corps. Le non-respect de l'inscription et de la coloration avec la norme établie est la raison du rejet du cylindre.
Chaque cylindre sur le col ou le col doit avoir une plaque signalétique indiquant le fabricant, la date de fabrication et d'essai, les spécifications techniques
Par GOST R 55559-2013 Le cylindre composite se compose d'une coque d'étanchéité interne (liner), sur laquelle est enroulé le matériau composite. D'autres solutions techniques sont autorisées. La couleur du ballon composite est également rouge.
Le cylindre est équipé de soupapes d'arrêt et de sécurité, y compris des dispositifs de sécurité contre l'augmentation de la pression et de la température, ce qui augmente sa sécurité.
Lors de l'utilisation de bouteilles composites, le principe de fonctionnement des dispositifs de sécurité doit être pris en compte. Lorsque la bouteille est trop remplie ou que le gaz se dilate en raison d'une augmentation de la température, son excès est évacué. Cela peut entraîner une augmentation de la concentration de gaz dans la pièce où se trouve le récipient.
Pour éviter une concentration excessive de gaz, un détecteur de fuite avec une alarme sonore, qui est monté sur un mur dans une cuisine ou une autre pièce gazéifiée, aidera
Avant d'envoyer des bouteilles en vente, les fabricants effectuent des tests d'acceptation. À l'avenir, les bouteilles en acier et les bouteilles composites doivent subir un examen technique tous les 5 ans.
Chaque cylindre est fourni avec un passeport, qui indique ses caractéristiques techniques et le calendrier de l'examen technique.
Propriétés PBT et mesures de sécurité
Les propriétés physiques et chimiques des gaz déterminent non seulement les exigences de conception des bouteilles, mais également les mesures de sécurité lors de leur remplissage, de leur transport et de leur fonctionnement.
Une augmentation de la température extérieure entraîne l'expansion de la fraction liquide de propane-butane; par conséquent, les bouteilles peuvent être remplies jusqu'à un maximum de 85% de leur volume. Par exemple, une bouteille de 50 litres, contenant théoriquement 26,9 kg de propane-butane liquéfié, contient en fait environ 21 kg après le ravitaillement. L'espace libre est rempli d'une phase vapeur.
Les limites inférieures d'explosivité du propane et du butane sont respectivement de 2,3% et 1,9% du volume de la pièce, ce qui rend leurs mélanges gaz-air extrêmement explosifs. Les consommateurs et le personnel des stations-service devraient exclure la formation de concentrations explosives et de sources d'inflammation de PBT.
Remplir la bouteille de GPL de plus de 85% est lourd d'explosions et d'incendies, le risque est particulièrement élevé en automne-hiver
Les mélanges propane-butane sont plus lourds que l'air et même avec de petites fuites, ils peuvent s'accumuler à des concentrations dangereuses dans les sous-sols et les sous-sols. D'où l'interdiction d'installer des équipements à gaz dans ces locaux.
Frottez le savon à lessive sur une râpe, ajoutez de l'eau, de la mousse avec une brosse et appliquez une solution savonneuse sur la zone à problème - l'apparition de bulles indique une fuite de gaz.
Le propane-butane, ainsi que le dioxyde de carbone, n'ont pas d'empoisonnement, mais un effet suffocant sur les humains et les animaux tout en réduisant la concentration d'oxygène dans l'air à 19%. Cela peut entraîner une mauvaise santé et la mort. Le PBT est inodore, donc des substances odorantes sont introduites dans la composition pour aider à déterminer sa présence dans l'air.
Le non-respect des mesures de sécurité entraîne des urgences dues à une fuite de gaz et à une inflammation. Il est également possible la libération et l'explosion de gaz avec la destruction de la bouteille.
Règles de ravitaillement des bouteilles de gaz domestique
Le ravitaillement est effectué dans des stations spécialement équipées avec pesage automatique obligatoire et coupure de gaz par le distributeur. Cela vous permet de contrôler le degré de plénitude avec une grande précision.
Les bouteilles ne sont pas autorisées à faire le plein dans les cas suivants:
- valve ou valve défectueuse;
- pas de pression résiduelle;
- la période d'enquête a expiré;
- il y a des défauts sur la surface;
- le marquage et la coloration ne sont pas conformes à GOST.
Dans les stations-service de gaz automobile qui ne disposent pas d'une licence distincte et d'équipements appropriés, le ravitaillement en carburant des bouteilles domestiques est interdit au niveau législatif.
L'équipement de la station de remplissage est destiné uniquement aux cylindres automobiles équipés de coupures (multivalves), qui ne permettent pas un remplissage supérieur à la norme.
Le ravitaillement des bouteilles de gaz domestique nécessite un équipement spécial différent de celui des stations-service conventionnelles
Il ne faut pas oublier: si, à des températures négatives, le réservoir est rempli de propane-butane à plus de 85% puis amené dans une pièce chaude, une explosion peut se produire.
Lors du déplacement, les vérins sont protégés des chutes et des chocs, ne baissez pas les bouchons. Le chargement et le déchargement de la voiture sont effectués avec le moteur coupé.
Sécurité du chauffage et de l'eau chaude sanitaire sur le gaz en bouteille
En l'absence d'accès à une alimentation en gaz centralisée, le gaz liquéfié peut être utilisé comme combustible pour les systèmes de chauffage autonomes et les chauffe-eau. C'est moins cher que l'électricité. Contrairement au bois de chauffage, le charbon ou le diesel ne pollue pas l'air avec des produits de combustion solides, c'est-à-dire qu'il est plus respectueux de l'environnement.
Au lieu de bouteilles dans les ménages privés, des réservoirs de gaz d'un volume allant jusqu'à 20 000 litres peuvent être utilisés s'il n'y a pas de problèmes de ravitaillement.
Lors de l'organisation d'un système de chauffage et d'alimentation en eau chaude pour le GPL, il est nécessaire de prendre en compte les exigences du SNiP 42-01-2002.
En plus des bouteilles (50 l), l'équipement suivant est utilisé:
- chaudière à gaz;
- boîtes de vitesses;
- Vannes d'arrêt;
- composants de gazoducs;
- radiateurs.
La chaudière peut être à circuit simple ou double, mais toujours avec un brûleur à gaz liquéfié. Si le gaz en bouteille est une solution temporaire et que la maison doit être connectée à une alimentation en gaz centralisée, il est rationnel d'acheter une chaudière pour le gaz principal et des équipements supplémentaires pour le GPL. Une chaudière à double circuit fournira à la fois de l'eau chaude sanitaire et le chauffage de la pièce.
Il est possible d'installer une chaudière à condensation très efficace équipée de deux échangeurs de chaleur pour chauffer le liquide de refroidissement et l'alimentation en eau chaude. Dans une telle chaudière, la vapeur d'eau générée lors de la combustion du gaz est convertie en liquide, ce qui permet de générer de l'énergie thermique supplémentaire.
La puissance de la chaudière est sélectionnée en fonction de la surface de la pièce chauffée et la préférence est donnée aux modèles à plus haut rendement.
Plusieurs bouteilles de gaz sont connectées à des chaudières à gaz, ce qui augmente le volume total de gaz et prolonge l'intervalle entre les ravitaillements
Dans le même temps, plusieurs des cylindres de 50 litres les plus spacieux sont utilisés, combinés en une seule batterie. Les bouteilles sont placées dans des armoires métalliques et ventilées dans la rue du côté nord de la maison, afin d'éviter le chauffage par rayonnement solaire. Une autre option est un local non résidentiel séparé.
Afin qu'en cas de fortes gelées, la pression dans le système ne baisse pas, les armoires doivent être isolées avec des matériaux incombustibles et la pièce doit être maintenue au minimum.
Il est important de s'assurer que la distance de la chaudière est d'au moins 2 mètres et que l'équipement est libre d'accès pour inspection. Il ne devrait pas y avoir de fosses de drainage, de caves, de sous-sols, de fossés à proximité de l'équipement au gaz. La gazéification des sous-sols et des sous-sols est interdite.
Les bouteilles sont connectées au gazoduc via un réducteur de gaz, ce qui vous permet de régler la pression du gaz lors de sa sélection. Il peut être séparé pour chaque cylindre ou commun à tous.
La couleur de la boîte de vitesses doit correspondre à la couleur du cylindre, c'est-à-dire être rouge (pour le propane-butane). Il ne doit pas être obstrué, sinon la pression pourrait augmenter et un dysfonctionnement de l'équipement. Une fois par semaine, la boîte de vitesses sera vérifiée pour la gravité et la soupape de sécurité.
Lors de la combinaison de cylindres en une seule batterie, il est rationnel d'utiliser une rampe de stabilisation de pression composée d'un module de connexion, d'un réducteur, d'un filtre, d'une valve, d'un stabilisateur
Pour créer un gazoduc, des tuyaux en acier avec des murs d'au moins 2 mm d'épaisseur sont utilisés. La section de tuyau qui traverse le mur est placée dans un boîtier de protection. Une connexion flexible peut être utilisée pour connecter la chaudière au gazoduc. Le réducteur est raccordé au gazoduc à l'aide d'un tuyau dyuritique (manchon en tissu de caoutchouc).
Le mélange de gaz le mieux utilisé pour le stockage dans un réservoir de gaz est décrit en détail dans l'article suivant, que nous vous recommandons de vous familiariser.
GPL pour chauffer l'eau
Les colonnes à écoulement et les chauffe-eau à gaz à accumulation (chaudières), comme les chaudières de chauffage, sont capables de fonctionner au propane-butane. Le transfert du gaz principal au gaz liquéfié s'effectue également en remplaçant les buses du brûleur. En vente, des modèles équipés de kits de fabrication de GPL. Le raccordement aux bouteilles de gaz s'effectue par l'intermédiaire d'un réducteur.
La colonne est installée dans une pièce non résidentielle avec ventilation et hotte aspirante. La distance minimale entre le geyser et les objets environnants est déterminée par des normes et doit être respectée pour des raisons de sécurité. L'installation dans la salle de bain est interdite.
L'équipement de colonnes d'eau et de chaudières avec des dispositifs de contrôle et de réglage automatiques augmente leur efficacité et leur sécurité. Les modèles modernes ont des systèmes de protection contre la surchauffe et contre la mise en marche sans eau, et contrôlent la présence de flammes. Affichage LED, affiche des informations importantes, par exemple, la température de l'eau entrant dans les robinets.
Vérification de la sécurité, de la durée de vie et du rejet de la bouteille de gaz:
Les raisons de la chute de pression de gaz dans le système à -42 ° C et les moyens de lutter contre le gel des bouteilles de gaz:
Après compression, le gaz d'hydrocarbure est dans le cylindre à une pression élevée et est capable d'une forte expansion avec l'augmentation de la température.
Le respect des règles de sécurité et l'utilisation de bouteilles de gaz conformes aux normes établies permettent d'éviter les urgences et d'utiliser efficacement le combustible bleu pour la cuisson, le chauffage des locaux et l'approvisionnement en eau chaude des maisons privées.
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