Сколько осталось газа. Определение остатка, количества, наполненности. Давление сжиженного пропана - бутана. Полный, заполненный пропановый баллон. Давление в баллоне пропана, сведения о безопасности

Среди таких энергоносителей, как углеводороды, пропан занимает весьма значимую позицию. Его широко используют в промышленности и в быту. При сварке и резке металлов, в качестве энергоносителя в системах отопления, в химической промышленности – и это лишь малый перечень областей жизнедеятельности человека, где не обойтись без этого газа. Для его транспортировки, использования и хранения предназначены пропановые газовые баллоны. Среди линейки выпускаемых промышленностью стандартных емкостей для сжиженного газа, баллон пропановый 50л – самого большого объема. Данная емкость обладает следующими техническими характеристиками (ГОСТ 15860 – 84):

Габаритные размеры:

высота: 0,960 м
диаметр: 0,299 м
толщина стенок корпуса: 0,03 м

В комплект входит вентиль ВБ – 2 или ВБ – 2 – 1 для работы с редуктором (например, с регулятором давления РДСГ 2 – 1,2), кольцо горловины для крепления колпака, колпак, при необходимости – башмак. Корпус окрашен красный цвет с белой маркировкой.

Используемый газ – пропан, в большинстве случаев представляет пропан–бутановую смесь, процентное соотношение которой меняется в зависимости от времени года или от назначения используемого топлива. Помимо использования в производственных целях, например в сварочных работах на стойках или предприятиях, газовая смесь широко используется в частном секторе. При отсутствии магистрального газопровода, емкости с бытовым газом являются предметом первой необходимости. Поступающий из них газ используют в газовых плитах, для приготовления пищи.

Газовый баллон пропановый 50 л, благодаря большому объему, пользуется повышенным спросом при отоплении частных домов. Несколько таких емкостей с газом способны обеспечить теплом помещение значительной площади. Еще одна область применения – автотранспорт. С каждым годом, все больше транспортных средств переходит на газовое топливо, что приводит к значительной экономии денежных средств и улучшению экологии.

Пропановые газовые баллоны один раз в пять лет должны проходить освидетельствование или переаттестацию. При техническом освидетельствовании производятся следующие работы:

внешний осмотр корпуса
удаление остатков газа
проверка вентиля
определение степени износа стенки взвешиванием
промывка и гидроиспытания
сушка внутренней части
монтаж вентиля (нового)
покраска

В верхней части корпуса, вокруг вентиля, устанавливают металлическую бирку с информацией:

давление рабочее, МПа
давление испытательное, МПа
объем при изготовлении (по факту), л
номер, присвоенный на заводе
дата, месяц, год изготовления
масса при изготовлении (без газа)
масса с газом
информация о следующей переаттестации

В целях безопасности, к работе допускают освидетельствованные и исправные газовые емкости:

вентиль должен быть плотно ввернут
стенки газового сосуда недолжны иметь деформаций, вмятин, вздутий, трещин и значительной коррозии
окраска должна соответствовать ГОСТ и занимать не менее 70 % поверхности
остаточное давление должно быть не менее 0,05 МПА
информация на бирке должна легко читаться

Периодичность освидетельствования должна проводиться согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Соблюдение всех правил техники безопасности и пожарной безопасности позволяет безаварийно использовать газовое оборудование на протяжении всего срока его службы.

Баллоны (ГОСТ 949-73), предназначенные для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, изготавливают из бесшовных труб углеродистой и легированной стали. Выпускают их малого объема - вместимостью до 12 л и среднего объема - вместимостью от 20 до 50 л с рабочим давлением до 20 МПа (200 кгс/см2).

В промышленности для кислородной резки наиболее широко распространены баллоны вместимостью 40 л для кислорода, ацетилена и 50 л для пропан-бутана.

ГОСТ 949-73 распространяется также на баллоны для азота, аммиака, аргона сырого, технического и чистого; бутилена, водорода, воздуха, гелия, закиси азота, нефтегаза, сероводорода, кислорода медицинского, сернистого ангидрида, углекислоты, фосгена, фреона, хлора, циклопропана, этилена и др.

В зависимости от находящегося газа корпус баллона окрашивают: в голубой цвет с надписью черной краской «кислород», в белый цвет с надписью красной краской «ацетилен» и в красный цвет с надписью белой краской «пропан-бутан».

Окраска позволяет избежать заполнения баллонов другими газами, а также предохраняет наружную поверхность от коррозии.

Предприятие-изготовитель на верхней сферической части баллона около горловины оставляет незакрашенную часть поверхности, на которой выбивают: товарный знак предприятия-изготовителя, номер баллона, дату (месяц, год) изготовления (испытания) и год следующего испытания в соответствии с правилами Госгортехнадзора; вид термообработки: N - нормализация, V - закалка с отпуском; рабочее давление (Р) и пробное, гидравлическое (П); номинальный объем баллона в литрах; фактическую массу баллона без колпака и вентиля в килограммах и клеймо ОТК.

Пример клеймения: 1-82-87. Это значит, что баллон испытан в январе 1982 г., а следующее испытание - в январе 1987 г. Место клеймения баллонов обводят рамкой из краски и покрывают бесцветным лаком.

Все баллоны должны подвергаться периодическому освидетельствованию не реже одного раза через каждые 5 лет. На баллонах кислорода через каждые полгода наносят клеймо, указывающее срок следующего удаления из них воды. Периодическое удаление воды из баллона на наполнительных кислородных станциях необходимо для повышения качества кислорода и уменьшения коррозии внутренней поверхности баллона.

В процессе эксплуатации баллонов при достижении в них остаточного давления требуется закрыть вентили, отсоединить редукторы, навернуть на вентили заглушки и колпаки. Наличие остаточного давления в баллоне необходимо для того, чтобы исключить попадание в него посторонних веществ и чтобы на заводе-наполнителе можно было установить, какой газ остался в баллоне от предыдущего наполнения.

Остаточное давление газа в баллонах для сжатых газов должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

Количество кислорода в баллоне можно определить, умножив вместимость баллона в литрах на давление газа в мегапаскалях (по манометру) и на коэффициент 10 (или умножив вместимость баллона в литрах на давление газа в килограмм-сила на квадратный сантиметр), т. е. 40X12X10 = 4800 л.

Чтобы определить ориентировочное количество ацетилена в баллоне, необходимо вместимость баллона в литрах умножить на давление газа в мегапаскалях (по манометру) и на коэффициент 10.

При заказе баллонов следует знать их условное обозначение. Например, баллон вместимостью 40 л на давление 15 МПа (150 кгс/см2) из углеродистой стали обычной точности изготовления для кислорода обозначается следующим образом: баллон для кислорода 40-150У ГОСТ 949-73.

То же, из легированной стали повышенной точности изготовления для кислорода: баллон для кислорода 40-150JI ГОСТ 949-73.

Аналогично обозначаются баллоны и для других газов.

Для ацетилена баллоны изготовляют по ТУ 6-21-32-78 двух типов В-1,3 и В-40 (вместимостью соответственно 1,3 и 40 л.

Хранение ацетилена в полых баллонах под давлением запрещается. Для предупреждения взрыва ацетилена баллон (ГОСТ 949-73) заполняют пористой массой, состоящей из дробленного активного древесного угля марки БАУ-А (ГОСТ 6217-74) из расчета 0,29-0,32 кг на 1 л вместимости баллона. Активный древесный уголь получают из древесного угля путем обработки его водяным паром при температуре 800°С. Пористость БАУ-А достигает 80%.

Ацетилен, заполняя узкие каналы пористой массы, резко снижает свои взрывчатые свойства вследствие большого сопротивления распространению взрыва в более узких каналах, на преодоление которого расходуется энергия взрыва.

Взрываемость ацетилена понижается также при растворении его в жидкостях. Особенно хорошо он растворяется в ацетоне. В одном объеме технического ацетона при нормальных условиях растворяется 20 объемов ацетилена. Поэтому в ацетиленовый баллон, кроме пористой массы, обязательно добавляют ацетон из расчета 0,22-0,23 кг на 1 л вместимости баллона.

При выходе из баллона ацетилен уносит часть ацетона в виде паров, поэтому перед наполнением на предприятии-изготовителе баллон взвешивают и, если масса баллона будет меньше или равна массе тары, подвергают ацетонированию. Масса 40-литрового баллона после добавления ацетона должна превышать массу тары не более чем на 1 кг.

Максимальное давление ацетилена при заполнении баллона составляет 2,5 МПа (25 кгс/см2), при отстое и охлаждении баллона до 20°С давление снижается до 1,9 МПа. При этом давлении в 40-литровый баллон вмещается 5-5,6 кг ацетилена или 4,6-5,3 м3 газа. Давление газа в баллоне в интервале температур от -5 до +40°С изменяется соответственно от 1,34 до 3 МПа.

Остаточное давление газа в ацетиленовых баллонах должно быть при температуре ниже 0°С не менее 0,05 МПа, при температуре 0-15°С не менее 0,1 МПа, при температуре 15-25°С не ниже 0,2 МПа и при температуре 25-35°С не менее 0,3 МПа (3 кгс/см2).

Для более полного использования вместимости порожние ацетиленовые баллоны следует хранить в горизонтальном положении, что способствует равномерному распределению ацетона по всему объему баллона.

При использовании ацетиленовых баллонов взамен переносных генераторов производительность труда резчика повышается на 20% и на 15-‘25% снижаются потери ацетилена.

Для сжиженных газов (пропана, бутана и их смесей) вместо бесшовных баллонов (ГОСТ 949-73) чаще применяют облегченные сварные баллоны (ГОСТ 15860-70) из листовой углеродистой стали.

Согласно ГОСТ 15860-70 баллоны выпускают вместимостью от 2,5 до 80 л на расчетное давление до 1,6 МПа при допускаемой рабочей температуре стенки баллона от -40 до +45°С. Характеристика баллонов для сжиженных газов приведена в табл. 10. Норма заполнения баллона газом принимается из расчета 0,425 кг на каждый литр номинальной вместимости, но не более чем на 2/3 вместимости баллона.

Масса пропан-бутана в баллоне определяется взвешиванием. Для этого на каждом баллоне в паспортной табличке выбивается масса пустого баллона и масса баллона с газом в килограммах. При этом необходимо учитывать, что масса баллона с газом включает в себя Как устроен газовый баллон – основные детали

Любой баллон собирается на основе сваренной из листового металла колбы, верх и низ которой оформлены с помощью штампованных чашеобразных крышек. Причем к нижней части приварен кольцеобразный фартук-подставка (опорный башмак), а в верхнюю часть колбы (кольцо горловины) вкручивают особый запорный узел – вентиль для газового баллона. Основной цилиндр (обечайку) и обе чаши изготавливают из стального листа толщиной не менее 2 мм. Причем чашеобразная форма дна и крышки объясняется физическими свойствами газа, который, находясь в замкнутой емкости, давит на каждый квадратный миллиметр ее внутренней площади с одинаковой силой. Поэтому сварочные швы, с помощью которых соединяют обечайку и чаши, должны соответствовать самым высоким критериям качества.

К баллонному вентилю предъявляют особые требования. Он должен выдерживать огромное давление и работать очень долго. Поэтому нижняя сторона его корпуса оформлена, как конический резьбовой штуцер, а сверху находится маховик резьбового штока, запирающего седло. Причем запорный механизм некоторых вентилей способен выдержать давление до 190 атмосфер, сохраняя работоспособность. Боковой отвод в корпусе вентиля оптимизирован под подключение гайки армированного или сильфонного шланга. Однако в большинстве случаев на отвод накручивают редуктор, выравнивающий давление до приемлемого уровня. А в случае транспортировки отвод в газовом вентиле закрывается специальной резьбовой заглушкой.

Кроме того, в некоторых баллонах вокруг вентиля обустраивается стальной воротник, защищающий запорный узел от механических повреждений. А в месте врезки вентиля монтируется особая шайба из мягкого металла (алюминия), на которую с помощью штамповки наносят даты последнего технического осмотра всей конструкции. В случае задержки технического осмотра заправлять баллон до предельного уровня давления категорически запрещается. Причем обнаружить факт отложенной проверки может любой пользователь. Для этого нужно прочитать символы на шайбе под кольцом горловины. Там, помимо времени последнего осмотра, есть и дата следующего. Если сегодняшнее число больше этой даты – баллон лучше не использовать.

Какую нагрузку выдержит корпус и вентиль

Стандартные емкости, изготовленные по нормам ГОСТ, могут выдержать рабочее давление в пределах от 9,8 до 19,6 МПа. Причем толщина листа, из которого готовят обечайку и чаши для баллона, выдерживающего давление до 190 атмосфер, доходит до 6 мм. Однако такой напор не выдержит ни один газопотребляющий прибор. Да и вес баллона из 6-миллиметровой стали будет очень значительным. Поэтому рабочее давление газа в баллоне емкостью 50 литров всегда равно 16 атмосферам, а точнее 1,6 МПа. Именно на такое давление рассчитаны бытовые редукторы, к которым подключают домашние котлы, колонки, плиты, духовые шкафы и конвекторы.

Впрочем, швы корпуса и запорный узел емкости ориентируют на более значительное давление в газовом баллоне – на 25 атмосфер (2,5 МПа). Правда, такое давление емкость испытывает только раз в пять лет – во время текущей проверки. И если швы баллона не смогут выдержать 25 атмосфер, то емкость отбраковывают и сдают в утиль. Вентиль может выдержать громадное давление – до 190 атмосфер. Именно такому напору может сопротивляться запорный узел, состоящий из штока и резьбовой пары. Хотя даже во время испытаний запор держит всего 25 атмосфер, а во время эксплуатации – не более 16 атмосфер. Именно на такое давление и нужно ориентироваться, рассчитывая, сколько газа помещается в стальном баллоне на 50 литров.

Сколько газа можно закачать в 50-литровую емкость

В пропановом баллоне на 50 литров помещается не более 42,5 литров сжиженного газа. Дело в том, что по нормам безопасности в емкость можно закачать не более 85 процентов от общего внутреннего объема (50х85%=42,5). Нарушать это правило нельзя ни заправщикам, ни владельцам емкостей! Кроме того, техника безопасности запрещает расходовать сжиженное топливо до конца. Поэтому остаточное давление в баллоне с пропаном не может быть менее 0,1 МПа, и фактически в распоряжении владельца емкости оказывается от 40 до 42 литров пропана. Ну а если перевести это в килограммы, то получается, что в баллон можно закачать 20-21 кг газа (1 л пропана = 0,5 кг).

В единицах измерения энергии – ваттах – баллон пропана вмещает 966 МДж (1 кг пропана = 46 МДж) или 268 кВт*ч. Если используется пропанобутановая смесь с более высокой теплотворной способностью, то в один баллон войдет до 273 кВт*ч. Много это или мало – зависит от аппетитов потребителя. Если вы подключаете баллон к котлу, то одной емкости вам хватит на 2-3 дня (при сильных морозах и площади дома от 50 квадратов). Для стандартной газовой плитки мощностью 3 кВт такого источника энергии хватит почти на 90 часов непрерывной работы конфорок на полной мощности. Или на 60 приготовлений обедов (при условии, что на первое и второе блюдо уйдет 1,5 часа работы конфорки).

А вот для плиты и газовой колонки одного баллона будет мало. Ведь даже маломощный проточный водонагреватель потребляет не менее 15 кВт*ч, следовательно, запаса энергии в емкости хватит только на 17-18 часов непрерывной работы. А если учесть, что средняя продолжительность принятия душа равняется 15-20 минутам, то семья из четырех человек истощит 40-литровый запас пропана за месяц, при условии, что водные процедуры они будут принимать через день. И о горячей воде на кухне в этом случае можно и не мечтать.

В итоге большинство владельцев участков без центрального газопровода строят автономную систему газоснабжения на базе трех или даже четырех 50-литровых емкостей. И такой запас взрывоопасного и пожароопасного вещества требует совершенно особых условий хранения.

Как хранят и транспортируют газовые баллоны

При эксплуатации 50-литровых емкостей с чистым пропаном или пропанобутановой смесью принято придерживаться следующих правил:

Баллоны стоят только в вертикальном положении, опираясь на башмак.
Емкости со сжиженным газом стоят исключительно на улице, в железном ящике.
Ящик для баллонов обязательно имеет перфорацию, обеспечивающую проветривание.
Расстояние от емкости до двери и окна первого этажа не может быть менее 50 см.
Расстояние от места хранения емкостей до колодца или выгребной ямы не должно быть менее 300 см.
Баллоны следует поставить с северной стороны, поскольку максимальная температура эксплуатации не может быть выше 40-45 градусов по Цельсию. А на прямых солнечных лучах металл нагревается сильнее.
Между баллоном и газопотребляющим прибором должен стоять редуктор, который выравнивает давление в газопроводе.

Причем этот свод правил касается и одного баллона, и целой группы емкостей, объединяемой с помощью газораспределительного коллектора.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎