Tại sao khí hóa lỏng và khí nén được chứa trong bình? Các loại container + quy tắc vận hành
Đồng ý, nhiên liệu màu xanh rất thuận tiện để sử dụng và không tốn kém.Sự phổ biến của nó được củng cố bởi sự an toàn về môi trường và tính sẵn có gần như phổ biến. Nhưng bạn đã bao giờ nghiêm túc suy nghĩ tại sao khí nén lại được chứa trong các bình đặc biệt và điều này ảnh hưởng như thế nào đến sự an toàn của bạn chưa?
Trong bài viết chúng tôi trình bày, bạn sẽ tìm thấy câu trả lời chi tiết, hợp lý về mặt kỹ thuật cho những câu hỏi này. Chúng tôi sẽ cho bạn biết sự khác biệt giữa môi trường khí hóa lỏng và môi trường nén của nó. Chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn về đặc tính kỹ thuật của bình gas, nguyên tắc đóng chai và vận chuyển bình gas.
Nội dung của bài viết:
- Tại sao khí bị nén và điều này ảnh hưởng đến xi lanh như thế nào?
- Đặc điểm thiết kế của bình gas
- Ứng dụng propan-butan hóa lỏng
- Bình chứa hỗn hợp propan-butan
- Đặc tính PBT và biện pháp an toàn
- Quy tắc nạp lại bình gas gia đình
- An toàn sưởi ấm và cung cấp nước nóng bằng khí đóng chai
- LPG để sưởi ấm nước
- Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Tại sao khí bị nén và điều này ảnh hưởng đến xi lanh như thế nào?
Ở trạng thái khí, các chất không có hình dạng cụ thể, không giống như chất rắn. Chúng chỉ có thể được lưu trữ và vận chuyển trong các thùng chứa kín.
Nhưng do mật độ thấp nên ngay cả một lượng nhỏ khí theo khối lượng cũng chiếm một thể tích lớn. Ví dụ, để chỉ vận chuyển 26,9 kg propan ở trạng thái khí thông thường, sẽ cần một thùng chứa khổng lồ có thể tích khoảng 14.000 lít.
Vấn đề được giải quyết bằng cách nén khí bằng áp suất bên ngoài. Kết quả là mật độ của nó tăng lên và khối lượng của nó giảm đi. Sau khi nén, 26,9 kg propan tương tự sẽ được chứa trong bình 50 lít.
Khi bị nén, các loại khí như propan, butan, amoniac, clo và carbon dioxide chuyển sang trạng thái tổng hợp lỏng, đó là lý do tại sao chúng được gọi là hóa lỏng. Oxy, argon, metan vẫn ở trạng thái khí và được gọi là khí nén.
Ở đây chúng ta cần phải làm rõ rằng bất kỳ biến khí thành chất lỏng bằng cách nén, nhưng lực áp suất phải cao hơn và nhiệt độ phải thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ không khí bình thường.
Đối với khí nén và khí hóa lỏng, các thùng chứa thông thường không phù hợp. Phấn đấu mở rộng, khí sẽ nhanh chóng phá hủy nó và thoát ra ngoài, và điều này vốn đã đầy rẫy những vụ nổ, hỏa hoạn, ngộ độc và tổn thất tài chính. Do đó, các bình đặc biệt chịu áp suất bên trong vượt quá, được gọi là bình chứa khí, được sử dụng.
Đặc điểm thiết kế của bình gas
Yêu cầu thiết kế chai chứa khí, bao gồm kích thước và độ dày thành, được xác định theo tiêu chuẩn kỹ thuật nhà nước. Áp suất nén khí càng lớn thì bình chứa càng phải chắc chắn.
Thân bình chứa khí metan nén, được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong, không có đường nối và bao gồm vỏ kim loại và composite. Được thiết kế cho áp suất lên tới 245 kg/cm2.
Oxy và argon được sử dụng cho công việc hàn. Xi lanh cho chúng được sản xuất theo GOST 949-73. Vật liệu là thép cacbon hoặc thép hợp kim. Có thể tích 20-50 lít, bình làm bằng thép hợp kim có thành dày 6 mm có thể chịu được áp suất bên trong lên tới 19,6 MPa.
Theo tiêu chuẩn được chấp nhận, chúng được sơn men xanh ở bên ngoài và có dòng chữ “oxy” màu đen trên thân. Bình đựng argon có màu xám với dòng chữ màu xanh lá cây “argon nguyên chất”.
Propane, butane và hỗn hợp của chúng được chứa dưới áp suất 1,6 MPa trong các bình trụ bằng thép hàn màu đỏ. Vì loại khí này có nhu cầu rộng rãi cho sử dụng trong đô thị và công nghiệp, nên cần xem xét chi tiết hơn các tính năng lưu trữ và vận chuyển của nó, cũng như các quy tắc an toàn khi nạp lại xi lanh.
Ứng dụng propan-butan hóa lỏng
Propane-butane kỹ thuật (PBT), cách phân loại GOST R 52087-2018, thuộc danh mục khí hydrocarbon hóa lỏng (LPG). Nó thu được từ quá trình lọc dầu. Áp suất tăng tương đối nhỏ là đủ để PBT chuyển sang trạng thái lỏng. Không cần giảm nhiệt độ.
Ở nhiệt độ không khí bình thường, áp suất giảm dẫn đến sự bay hơi của PBT và chuyển sang pha hơi. Khi các xi lanh được lấp đầy, một hệ thống hai pha được hình thành, bao gồm đồng thời khí hóa lỏng và hơi của nó.
Đặc tính này là một lợi thế so với các loại khí nhiên liệu khác: hỗn hợp propan-butan được lưu trữ và vận chuyển dưới dạng chất lỏng, trong các thùng chứa nhỏ gọn; Chúng được sử dụng ngay lập tức như khí đốt, không cần biến đổi thêm, mang lại sự tiện lợi hơn cho người tiêu dùng.
Các xi lanh có cùng thể tích propan-butan hóa lỏng có thể chứa gần gấp 2 lần so với khí metan nén. Về khả năng giải phóng nhiệt, PBT hóa lỏng cũng vượt trội hơn khí metan nén ở cùng một thể tích.
Do giảm tiêu hao kim loại nên xi lanh PBT có trọng lượng nhẹ hơn. Tất cả điều này làm giảm chi phí vận chuyển, giảm số lượng giao hàng và làm cho việc sử dụng hỗn hợp propan-butan cho mục đích sinh hoạt và công nghiệp trở nên khả thi về mặt kinh tế.
PBT đang có nhu cầu ở những khu định cư không có đường ống dẫn khí đốt chính. Để nấu ăn, đun nóng nước và chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm, nó được sử dụng bởi các hộ gia đình tư nhân, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ ăn uống và thương mại, trang trại và trung tâm giải trí.
Bình chứa hỗn hợp propan-butan
PBT được lưu trữ trong xi lanh ở áp suất thấp hơn hàng chục lần so với áp suất cần thiết để lưu trữ khí nén. Nhờ đó, công nghệ sản xuất được đơn giản hóa và giảm tiêu thụ kim loại của xi lanh. Tuy nhiên, họ cũng phải tuân theo những yêu cầu nghiêm ngặt.
Đối với hỗn hợp propan-butan, các bình trụ hàn bằng thép có thể tích 5, 12, 27, 50 lít được thiết kế, thiết kế cho áp suất bên trong lên tới 1,6 MPa.
Cũng có thể chứa chúng trong các ống trụ làm bằng vật liệu composite được thiết kế cho áp suất 2,0 MPa. Thiết kế, hình dạng và kích thước của từng bộ phận của xi lanh được xác định theo tiêu chuẩn kỹ thuật nhà nước.
Dựa theo ĐIỂM 15860-84, phần tử hình trụ của hình trụ (vỏ), đáy và các vòng đỡ của nó được làm bằng các loại thép cường độ cao. Bề mặt không được có vết nứt, sâu răng và các khuyết tật khác làm giảm độ dày của tường.
Đáy được làm bằng cách dập nóng hoặc dập nguội. Các phần tử được kết nối với nhau bằng hàn.Thiết bị khóa được lắp đặt ở cổ xi lanh. Để bịt kín hoàn toàn kết nối, người ta sử dụng chì litharge hoặc chì đỏ.
Mũ an toàn có thể bằng thép hoặc gang có mối nối ren hoặc không ren. Yêu cầu chính đối với họ là khả năng cung cấp sự bảo vệ đáng tin cậy cho thiết bị khóa.
Xi lanh lắp ráp phải có:
- bền chặt;
- niêm phong;
- không bị biến dạng.
Bên ngoài thùng được sơn men đỏ chịu được thời tiết. Tên nội dung “Propane” được viết bằng men trắng ở giữa phần hình trụ của thân. Việc không tuân thủ tiêu chuẩn đã thiết lập về dòng chữ và màu sắc là lý do để loại bỏ xi lanh.
Qua GOST R 55559-2013 Xi lanh composite bao gồm một lớp vỏ bịt kín bên trong (lớp lót) trên đó vật liệu composite được quấn. Các giải pháp kỹ thuật khác cũng được cho phép. Màu của xi lanh composite cũng là màu đỏ.
Xi lanh được trang bị van ngắt và van an toàn, bao gồm các thiết bị an toàn chống lại sự tăng áp suất và nhiệt độ, làm tăng tính an toàn của xi lanh.
Khi sử dụng xi lanh composite cần phải tính đến nguyên lý hoạt động của các thiết bị an toàn. Khi xi lanh bị tràn hoặc khí nở ra do nhiệt độ tăng, lượng khí dư sẽ được thải ra bên ngoài. Điều này có thể dẫn đến sự gia tăng nồng độ khí trong phòng đặt xi lanh.
Trước khi gửi xi lanh đi bán, nhà sản xuất tiến hành kiểm tra nghiệm thu. Trong tương lai, cả xi lanh thép và composite đều phải kiểm tra kỹ thuật 5 năm một lần.
Mỗi xi lanh được cung cấp một hộ chiếu, trong đó cho biết đặc tính kỹ thuật của nó và thời gian kiểm tra kỹ thuật.
Đặc tính PBT và biện pháp an toàn
Các tính chất vật lý và hóa học của khí không chỉ xác định các yêu cầu đối với thiết kế xi lanh mà còn cả các biện pháp an toàn trong quá trình tiếp nhiên liệu, vận chuyển và vận hành chúng.
Nhiệt độ bên ngoài tăng lên dẫn đến sự giãn nở của phần chất lỏng propan-butan, do đó các bình chứa được phép đổ đầy tối đa 85% thể tích của chúng. Ví dụ, xi lanh 50 lít, về mặt lý thuyết chứa 26,9 kg propan-butan hóa lỏng, sau khi tiếp nhiên liệu thực tế chứa khoảng 21 kg. Không gian trống chứa đầy pha hơi.
Giới hạn nổ thấp hơn của propan và butan lần lượt là 2,3% và 1,9% thể tích của căn phòng, điều này làm cho hỗn hợp khí-không khí của chúng trở nên cực kỳ dễ nổ. Người tiêu dùng và nhân viên trạm xăng phải ngăn chặn việc hình thành nồng độ nổ và nguồn gây cháy của PBT.
Hỗn hợp propan-butan nặng hơn không khí và ngay cả khi có rò rỉ nhỏ cũng có thể tích tụ trong tầng hầm và tầng hầm với nồng độ nguy hiểm. Do đó có lệnh cấm lắp đặt thiết bị gas trong những cơ sở như vậy.
Propane-butane, giống như carbon dioxide, không có chất độc nhưng có tác dụng gây ngạt thở cho con người và động vật khi nồng độ oxy trong không khí giảm xuống 19%. Điều này có thể dẫn đến suy giảm sức khỏe con người và tử vong. PBT không có mùi nên chất tạo mùi được thêm vào chế phẩm để giúp phát hiện sự hiện diện của nó trong không khí.
Không tuân thủ biện pháp an ninh dẫn đến các tình huống khẩn cấp do rò rỉ gas và cháy nổ. Cũng có thể xảy ra hiện tượng giải phóng và nổ khí dẫn đến phá hủy xi lanh.
Quy tắc nạp lại bình gas gia đình
Việc tiếp nhiên liệu được thực hiện tại các trạm được trang bị đặc biệt với chức năng cân tự động bắt buộc và cắt xăng bằng bộ phân phối. Điều này cho phép bạn kiểm soát mức độ đầy đủ với độ chính xác cao.
Xi lanh không được phép nạp lại trong các trường hợp sau:
- van hoặc van bị lỗi;
- không có áp suất dư;
- thời hạn kiểm tra đã hết;
- có khuyết tật trên bề mặt;
- đánh dấu và tô màu không tuân theo GOST.
Tại các trạm xăng ô tô không có giấy phép riêng và trang thiết bị phù hợp, nạp lại xi lanh gia dụng bị pháp luật cấm.
Thiết bị trạm xăng chỉ dành cho xi lanh ô tô được trang bị van ngắt (nhiều van) không cho phép đổ xăng vượt quá định mức.
Cần nhớ: nếu ở nhiệt độ dưới 0, bạn đổ đầy hơn 85% vào xi lanh propan-butan rồi mang nó vào phòng ấm thì có thể xảy ra vụ nổ.
Khi di chuyển, các xi lanh được bảo vệ khỏi bị rơi và va đập và không bị lật ngược với nắp của chúng.Việc xếp và dỡ hàng khỏi xe được thực hiện khi động cơ đã tắt.
An toàn sưởi ấm và cung cấp nước nóng bằng khí đóng chai
Trong trường hợp không có nguồn cung cấp khí đốt tập trung, khí hóa lỏng có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho hệ thống sưởi ấm tự động và thiết bị làm nóng nước. Nó rẻ hơn điện. Không giống như củi, than hay dầu diesel, nó không gây ô nhiễm không khí bằng các sản phẩm đốt rắn, nghĩa là thân thiện với môi trường hơn.
Khi tổ chức hệ thống cấp nước nóng và sưởi ấm sử dụng LPG, cần tính đến các yêu cầu của SNiP 42-01-2002.
Ngoài xi lanh (50 l), thiết bị sau được sử dụng:
- nồi hơi gas;
- hộp số;
- van ngắt;
- linh kiện đường ống dẫn khí;
- Bộ tản nhiệt.
Lò hơi có thể là loại một mạch hoặc mạch kép nhưng phải có đầu đốt khí hóa lỏng. Nếu khí đóng chai là giải pháp tạm thời và ngôi nhà dự kiến sẽ được kết nối với nguồn cung cấp khí đốt tập trung, thì việc mua một lò hơi cho khí chính và thiết bị bổ sung cho LPG là hợp lý. Lò hơi hai mạch sẽ cung cấp cả nước nóng sinh hoạt và sưởi ấm không gian.
Có thể lắp đặt một nồi hơi ngưng tụ hiệu suất cao được trang bị hai bộ trao đổi nhiệt để làm nóng chất làm mát và cung cấp nước nóng. Trong nồi hơi như vậy, hơi nước tạo ra trong quá trình đốt khí được chuyển thành chất lỏng, giúp thu được năng lượng nhiệt bổ sung.
Công suất lò hơi được lựa chọn dựa trên diện tích của phòng được sưởi ấm và ưu tiên những mẫu có hiệu suất cao hơn.
Đồng thời, một số bình 50 lít có dung tích lớn nhất được sử dụng, kết hợp thành một cục pin duy nhất. Các bình trụ được đặt trong các tủ kim loại, thông thoáng trên đường phố ở phía Bắc của ngôi nhà để tránh bị bức xạ mặt trời làm nóng. Một lựa chọn khác là một cơ sở phi dân cư riêng biệt.
Để ngăn áp suất trong hệ thống giảm xuống khi có sương giá nghiêm trọng, tủ phải được cách nhiệt bằng vật liệu không cháy và phải cung cấp hệ thống sưởi tối thiểu trong phòng.
Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng khoảng cách từ lò hơi ít nhất là 2 mét và có quyền truy cập miễn phí vào thiết bị để kiểm tra. Không được có lỗ thoát nước, hầm, tầng hầm hoặc mương gần thiết bị gas. Việc khí hóa tầng hầm và tầng hầm đều bị cấm.
Các xi lanh được kết nối với đường ống dẫn khí thông qua giảm ga, cho phép bạn điều chỉnh áp suất khí trong quá trình lựa chọn. Nó có thể riêng biệt cho từng xi lanh hoặc chung cho tất cả.
Màu của bộ khử phải phù hợp với màu của xi lanh, nghĩa là có màu đỏ (đối với propan-butan). Nó không được bị tắc, nếu không áp suất có thể tăng lên và thiết bị có thể bị hỏng. Mỗi tuần một lần, hộp số được kiểm tra lưu lượng trọng lực và chức năng của van an toàn.
Để tạo đường ống dẫn khí, người ta sử dụng ống thép có thành dày không dưới 2 mm. Phần ống xuyên tường được đặt trong hộp bảo vệ.Một kết nối linh hoạt có thể được sử dụng để kết nối với đường ống dẫn khí của lò hơi sưởi ấm. Bộ giảm tốc được kết nối với đường ống dẫn khí bằng ống durite (ống bọc vải cao su).
Nó viết chi tiết về việc sử dụng hỗn hợp khí nào tốt nhất để lưu trữ trong bình xăng trong bài viết tiếp theo, mà chúng tôi khuyên bạn nên tự làm quen.
LPG để sưởi ấm nước
Cột dòng chảy và máy nước nóng khí lưu trữ (nồi hơi), giống như nồi hơi đốt nóng, có thể hoạt động bằng propan-butan. Việc chuyển đổi từ khí chính sang khí hóa lỏng cũng được thực hiện bằng cách thay thế vòi đốt. Có những mẫu được bán được cung cấp bởi nhà sản xuất kèm theo bộ dụng cụ chứa LPG. Việc kết nối với bình gas được thực hiện thông qua bộ giảm tốc.
Cột được lắp đặt ở khu vực phi dân cư có hệ thống thông gió và hút khí. Khoảng cách tối thiểu từ máy nước nóng gas đến các vật thể xung quanh được xác định theo quy định và phải được tuân thủ vì lý do an toàn. Việc lắp đặt trong phòng tắm bị cấm.
Việc trang bị các thiết bị phân phối nước và nồi hơi với các thiết bị điều khiển, điều chỉnh tự động sẽ tăng hiệu quả và độ an toàn. Các mô hình hiện đại có hệ thống bảo vệ chống quá nhiệt và bật mà không cần nước cũng như kiểm soát sự hiện diện của ngọn lửa. Màn hình LED hiển thị các thông tin quan trọng như nhiệt độ nước vào vòi.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Kiểm tra bình gas về độ an toàn, tuổi thọ và khả năng loại bỏ:
Nguyên nhân giảm áp suất khí trong hệ thống ở -42°C và cách chống đóng băng bình gas:
Sau khi nén, khí hydrocarbon nằm trong xi lanh ở áp suất cao và có khả năng giãn nở nhanh khi nhiệt độ tăng.
Việc tuân thủ các quy tắc an toàn và sử dụng bình gas đáp ứng các tiêu chuẩn đã được thiết lập giúp tránh các tình huống khẩn cấp và sử dụng hiệu quả nhiên liệu xanh để nấu ăn, sưởi ấm không gian và cung cấp nước nóng cho nhà riêng.
Hãy cho chúng tôi biết về cách bạn sử dụng gas đóng chai tại nhà ở nông thôn hoặc nhà ở nông thôn của bạn. Vui lòng để lại bình luận, đặt câu hỏi, đăng ảnh theo mẫu khối bên dưới. Chia sẻ thông tin có giá trị về chủ đề của bài viết đáng được chia sẻ với khách truy cập trang web.
