Mee eens, het nieuws dat er ergens een explosie van een gasfles was, die we helaas soms op tv of van vrienden horen, doen ons nadenken over onze eigen veiligheid. En zelfgenoegzaamheid dat dit ons niet zal overkomen, is niet de plaats in deze situatie.
De gevolgen van een dergelijke explosie en de daardoor veroorzaakte brand kunnen het meest triest zijn, en niet alleen voor eigendommen, maar ook voor de gezondheid en het leven van mensen die in de buurt zijn. We zullen u helpen begrijpen waarom gasflessen kunnen exploderen en hoe u, zonder het gebruiksgemak op te geven, uzelf kunt beschermen tegen grote problemen.
Om dit te doen, hebben we een onderzoek uitgevoerd naar de kenmerken van bestaande typen huishoudelijke gasschepen, de oorzaken van de explosies in een aantal reële gevallen geanalyseerd en de bekwame meningen van ervaren gebruikers hierover bestudeerd. Het voorgestelde artikel kan worden gepresenteerd als een verzameling van codes van regels die in begrijpelijke vorm zijn opgesteld en die in de praktijk het correcte en veilige gebruik van gas in cilinders mogelijk maken.
Het belangrijkste aan gasflessen
De onmisbaarheid van gasflessen tot nu toe in het dagelijks leven kan met vertrouwen een aanzienlijk deel van de Russische bevolking bevestigen.
Het gebruik van cilinders met vloeibaar gemaakt gas is voor veel mensen niet alleen een kans om extra gemakken te hebben in het land, maar de enige betaalbare optie voor de vergassing van uw appartementsgebouw
Op staatsniveau identificeerde Rostekhnadzor veelvoorkomende problemen met het gebruik van gasvaten, waarvan u op de hoogte moet zijn, omdat ze verband houden met hun veilige gebruik:
- verouderde vloot - ongeveer 90% van alle cilinders is niet beschermd tegen overvulling tijdens het tanken;
- het gebrek aan duidelijke overheidsregelgeving op het gebied van het circuleren van cilinders op de markt, waaronder mogelijk de aanwezigheid van illegale benzinestations;
- de noodzaak om technische normen te verbeteren en aan internationale normen te brengen.
Inconsistentie met deze vereisten en de aanbevelingen van de Europese Commissie levert moeilijkheden op om de veiligheid van geïmporteerde en ballonproducten die in Rusland worden gebruikt te waarborgen.
Naast het kennen van veelvoorkomende problemen, zal het, om het gemakkelijker te maken om de oorzaken van de explosie en de omstandigheden die hieraan kunnen bijdragen, voor te stellen, nuttig zijn om te weten welke cilinders er zijn, met het apparaat om te gaan en enkele nuances te begrijpen van de fysica van explosie en verbranding van het mengsel dat daarin wordt gebruikt.
Soorten gasvaten
Afhankelijk van het toepassingsgebied, de gebruikte vulstof en de aansluitmethoden kunnen gasvaten zowel structureel als in materiaal van de carrosserie verschillen.
Voor huishoudelijke doeleinden worden in de regel metalen (stalen) gasvaten of kolven gemaakt van composietmaterialen gebruikt. Elk van hen heeft zijn voor- en nadelen.
De meest populaire metalen cilinders, zowel nieuw als vaartuigen van het oude park. De belangrijkste reden voor de toegenomen vraag naar tanks van dit type is de relatief lage prijs ervoor en een groot aantal aanbiedingen op de markt, onder meer vanwege de capaciteit die in de Sovjettijd werd gemaakt.
Maar het zijn stalen cilinders die het grootste risico op explosie lopen en die, volgens de veiligheidsprincipes, moeten voldoen aan een aantal voorwaarden tijdens opslag en bedrijf. Daarom zullen we er meer in detail op ingaan.
Hoe is de cilinder gerangschikt?
Door het ontwerp lijkt het gasvat op een gewone aansteker, waarvan de capaciteit ook in twee aggregatietoestanden is gevuld met een stof. Een deel van het reservoir is gas in de vloeibare fase, de resterende vrije ruimte wordt gevuld met dezelfde stof, maar dan in gasvormige (werk) vorm. Via de afsluiter komt gas in de juiste uitrusting voor ontsteking en beoogd gebruik.
De standaarduitrusting voor een gasfles omvat:
- Het vat zelf is voor gas of schaal, cilindrisch van vorm en met een minimale wanddikte van 2 mm.
- Kogelkraan met afsluitelement en handwiel.
- Ringsteun (schoen), zorgt voor een stabiele verticale positie van de tank met gas.
- Een behuizing die de klep tijdens transport, opslag en bediening beschermt tegen beschadiging en besmetting.
Een dop is bevestigd aan een speciaal onderdeel met schroefdraad - de hals van de cilinder.
Een technisch bruikbaar apparaat in termen van veiligheid waarmee gasflessen kunnen worden uitgerust, is een propaanversnellingsbak compleet met een manometer
Het gebruik ervan maakt het mogelijk om de druk van het mengsel te verminderen, te stabiliseren en te handhaven in de waarden die zijn gespecificeerd voor een bepaalde gasverbruiker. Deze adapter is eenvoudig te installeren op elk type fles.
Gasmengsel voor huishoudcilinders
De vulling voor de cilinders is koolwaterstofgas - een mengsel van propaan en butaan, dat onder druk tot 15 MPa in een vat wordt gepompt.
De verhouding van deze koolwaterstoffen bepaalt de seizoensgebondenheid van het gebruik van het mengsel of een specifiek gebied. Feit is dat propaan en butaan met relatief identieke basiseigenschappen een significant verschil hebben in verdampingstemperaturen: butaan - 0,5 ° C, propaan - 43 ° C (met een minteken).
Vanwege de ongeschiktheid van de productie van individuele merken gebotteld gas voor elke regio, voorziet GOST in een verenigd propaan-butaanmengsel met een bepaald percentage van deze gassen
Kennis van het principe van het mengen van de koolwaterstoffen die in gastanks worden gebruikt, is niet alleen essentieel om de brandstofkosten te verlagen (butaan is goedkoper dan propaan), maar ook om door een minder intense verdamping van butaan het risico op verhoogde druk met een aanzienlijke verhoging van de omgevingstemperatuur te verminderen. Een sterke drukverhoging in de tank kan de drukverlaging en daarmee explosie of brand veroorzaken.
Explosievereisten
Ondanks de toenemende eisen voor een veilige omgang met cilinders en hun kwaliteit, worden jaarlijks meer dan 200 mensen in Rusland dodelijke slachtoffers van explosies van ballongassen, gewonden zijn een orde van grootte hoger.
Samenvattend de informatie van gastankfabrikanten, presenteren we de drukbereiken waarbij de vernietiging van kolven mogelijk is:
Volume gasfles | Druk waarbij explosie mogelijk is, MPa | Druk waarbij explosie mogelijk is, atm |
5 l | 15-16 | 120-160 |
27 l | 7,5-13 | 75-130 |
50 l | 7,5-12 | 75-120 |
Met een afname van de sterkte van de kolfwanden, daalt de kritische drukwaarde die leidt tot drukverlaging tot 5,3 MPa.
Gasexplosie of verbranding
Je moet begrijpen dat de explosie en ontsteking van een cilinder niet precies hetzelfde is. Als u bijvoorbeeld wordt gevraagd of een gasfles die een fragmentatie heeft gekregen of een kogelgat kan exploderen, is het onmogelijk om ondubbelzinnig 'ja' te antwoorden.
Gas dat uit een beschadigd drukvat ontsnapt, zal gewoon verbranden. Een explosie vereist een afgesloten ruimte. Dit is in de regel de cilinder zelf, onder bepaalde omstandigheden, of een zeer vergaste kamer
Een mengsel van propaan-butaan met zuurstof in de lucht explodeert buiten de cilinder of wordt naar binnen getrokken nadat de druk in de kolf gelijk is aan de atmosferische druk.
Waarom exploderen of verbranden gasflessen?
Brand cilinder
De explosiviteit van de tank die in de verbrandingszone is gevallen met het gasmengsel onder druk daarin, is zeer hoog.Volgens GOST is de maximale veilige temperatuur voor een cilinder met een koolwaterstof 45 ° C. Het is duidelijk dat het bij brand de toegestane hoeveelheid aanzienlijk overschrijdt.
De fysica van het proces is als volgt. Bij een sterke verwarmingstemperatuur kookt het mengsel in het vat en neemt daardoor de druk erin toe. Bovendien verzwakt een ongelijkmatige verwarming van het oppervlak van de schaal de aanvankelijke sterkte en leidt tot de vernietiging van de muren.
Door de sterke residuele plastische vervorming van het vat met het gas en de opwarming van het gas treedt meestal lokale zwelling van de muur (otdulin) op. De spleet treedt vaak op langs de las
De koolwaterstof die snel uit de cilinder verdampt en ontbrandt in vloeibare en dampvormige toestand heeft een extra thermisch effect in de brandzone op alles eromheen.
Nu men begrijpt waarom gasflessen bij brand in huizen exploderen, moet men ook weten hoe ze zich kunnen gedragen bij verhitting.
Er zijn twee opties om de kolf te scheuren:
- Door "hydraulische" mechanica.
- Sterke verdraaiing en de vorming van een grote scheur aan de onderkant en de rand.
In het eerste geval zal de vloeistoffase bij toenemende temperatuur tot 60 ° C het volume van het vat tot de norm van 85% vullen bij een druk van 1,5 - 2,5 MPa. De vernietiging van de schaal zal plaatsvinden met een verdere temperatuurstijging in de kamer tot 70-75 ° C.
De tweede optie doet zich voor wanneer er geen vloeistoffase in het vat is, als bijvoorbeeld de verdamping van het vloeibaar gemaakte mengsel optreedt als gevolg van drukverlaging van de afsluiter, bij verhoogde temperaturen bij brand.
In elk scenario kunnen fragmenten van een exploderende ballon met grote snelheid in verschillende richtingen worden verspreid, wat een bedreiging voor de persoon en schade aan eigendommen vormt.
Overmatige gasvulling
Vaak vullen tanks met vloeibaar gas ze over. Dit gebeurt door nalatigheid of opzettelijk willen besparen op het gebruik van de tank.
Het moet duidelijk zijn dat overschrijding van de druk van het vloeibaar gemaakte gas in de kolf tijdens het tanken boven de toegestane waarde een schending van de sterkte kan veroorzaken
Een deel van het vrije volume moet in de tank blijven - een kussen, voor de dampfase van koolwaterstoffen. Het veilige volume van zo'n kussen is minimaal 15% van het totale tankvolume. Bij afwezigheid neemt de druk in de kolf toe met 0,7 MPa bij toenemende temperatuur van het mengsel met elke graad, wat onaanvaardbaar is door veiligheidsnormen en kan leiden tot overbelasting van de schaal en zijn breuk.
De hoeveelheid gas die in het vat wordt geïnjecteerd, wordt strikt gereguleerd door druk en gewicht en mag niet meer bedragen dan 0,425 kg per 1 liter tankvolume.
Zelfs bij de temperatuur gespecificeerd door GOST + 45 ° С, vormt een overgelopen kolf een groot gevaar voor de kans op een longitudinale breuk langs de las.
We raden u ook aan ons andere artikel te lezen, waarin we in detail spraken over de regels voor het tanken van gasflessen.
Vatwanden verwarmen of koelen
Het propaan-butaanmengsel, met een grote uitzettingscoëfficiënt, neemt zelfs bij een lichte temperatuurstijging sterk toe in volume.
Een verhoging van de druk in de cilinder tot een kritische waarde is mogelijk wanneer het vat lange tijd in de zon wordt verwarmd onder directe stralen
Het gevaar van het verhogen van de druk van het mengsel op de wanden van de kolf bestaat ook in de cilinder die naast de warmtebron is geïnstalleerd.
Naast verwarming verhullen een aantal gevaren ook de negatieve effecten van vriestemperaturen. De eerste is een toename van de kwetsbaarheid van het metaal. En de tweede - het is noodzakelijk om voor altijd te onthouden dat in geen geval een vat dat in de kou wordt bewaard, lange tijd in een warme kamer kan worden gebracht. Een sterke temperatuurstijging van het koolwaterstofmengsel is onveilig.
Stoten en vallen van cilinders
Plotselinge mechanische effecten op de wanden kunnen schade en ontbranding van een vat met gas veroorzaken, vooral wanneer de tank in lage of juist te hoge temperaturen verkeert.
Bij gebruik van een cilinder in abnormaal koude omstandigheden veranderen de mechanische eigenschappen van het metaal - de taaiheid van het staal neemt af.
Om deze reden kan een sterke klap op de cilinder of de harde val ervan de dichtheid van het vat beschadigen en bijdragen tot het vrijkomen van gas, dat, wanneer gemengd met zuurstof en in contact met de vonk, zal leiden tot ontploffing van het gas-luchtmengsel
In het tweede geval verhoogt een verhoging van de temperatuur en verwarming van het gas in de kolf, zoals gezegd, de druk sterk, wat, met extra schokeffecten op het vat, het kan breken.
Vreemde stoffen in het gas
Explosiegevaar ligt op de loer wanneer water en waterstofsulfide een vat met vloeibaar gas binnenkomen. Hun hoge gehalte in de tank draagt bij aan het verschijnen op het binnenste metalen oppervlak van de schaal van delaminaties en pruilen.
Dergelijke vaatdefecten treden op bij aanwezigheid van propaanwaterstofsulfide vanaf 0,3% of meer en kunnen worden waargenomen na een gebruiksperiode van twee jaar van de ballon.
Las huwelijk
Minder vaak, maar er zijn problemen in verband met de drukverlaging van vaten met gas in de door hitte beïnvloede zone.
In het geval van een defect in de las, kan het werkgedeelte verzwakken, spanningsconcentratie en als gevolg hiervan zullen de longitudinale of omtreksnaden openen
De algehele integriteit van de schaal bij breuk van de defecte las kan worden gehandhaafd.
Explosiescenario's
Bovenstaande oorzaken van de explosie of ontsteking van gasvaten kunnen op verschillende manieren de volgende gevaarlijke scenario's veroorzaken.
Ballonruptuur en vlam
Explosie van een cilinder en ontsteking van propaan-butaan zijn gevaarlijk door de volgende factoren:
- een pilaar van sterke vlammen, die het vuuroppervlak snel vergroot;
- hoge temperatuur van de brand in het midden van de explosie;
- toxiciteit van verbrandingsproducten.
De nederlaag kan ook het gevolg zijn van verstikking, als gevolg van een aanzienlijke afname van zuurstof met een scherpe concentratie van schadelijke gassen.
Uitgevoerde onderzoeken hebben aangetoond dat de afdichting van een gasvat van 50 liter met vloeibaar gas bij brand in minder dan 5 minuten wordt verbroken. Het resultaat is een flitsvuur met het vrijkomen van een "vuurbal" met een diameter van 10 m
Gewoonlijk treedt scheuring van het vat op langs het zijgedeelte.
Secundaire explosie-effecten
Secundaire, maar daarom niet minder ernstige schadelijke gevolgen bij het ontploffen van een cilinder zijn:
- klepscheiding;
- blootstelling aan een compressiegolf of schokgolf;
- schade door fragmenten van schaalelementen.
De fragmenten van de ballon en de losgemaakte elementen kunnen heel ver vliegen, schade toebrengen in een straal tot 250 m, en stijgen tot een hoogte van dertig meter.
Gevaar voor gaslekkage
Het gevaar van lekkage van propaan uit een beschadigde tank is dat de kamer zeer snel en in grote hoeveelheden een explosieve concentratie van een mengsel van koolwaterstof en zuurstof veroorzaakt - veel sneller dan bij lekken van vloeibare brandbare stoffen.
Een sterke lekkage van een mengsel uit een kolf of een defecte afsluitklep kan worden gedetecteerd door geur of op het gehoor - het geluid is vergelijkbaar met wat we horen als de ballon snel leegloopt.
Als er een vermoeden bestaat van een gaslek of om de afwezigheid ervan te beheersen, volstaat het om een zeepoplossing met een spons op de ballon aan te brengen en de drukverlaging te bepalen met behulp van de resulterende bellen
Als er een gaslek is, is het noodzakelijk om de plaats van drukverlaging af te dekken met een natte doek, voorzichtig het schip de straat op te nemen en de gaswerkers te bellen.
Sinds 2016 voorzien de technische regels in de verplichte installatie van gasdetectoren in nieuwe woningen. Voor eerder gebouwde woningen heeft deze norm een aanbeveling, maar het voordeel van dit apparaat, vooral in woningen waar gas in flessen wordt gebruikt, valt niet te ontkennen.
De dichtheid van het koolwaterstofmengsel is namelijk groter dan de dichtheid van lucht.In geval van overtreding van de afdichting van de kolf, afsluitapparatuur of verbindingsslang, begint het gas zich onderaan op te hopen en kan de geur niet onmiddellijk worden gedetecteerd. Daarom explodeert een mengsel met propaan, dat in de lucht kwam door een beschadigde gasfles, vaak onopgemerkt in huizen.
Basisprincipes van veilig omgaan met cilinders
Voordat u de cilinder installeert en aansluit op gastoestellen, moet u er eerst voor zorgen dat er geen schade, roest op het lichaam en de klep in goede staat is.
Alleen gecertificeerde cilinders die worden geleverd door gespecialiseerde organisaties die een papieren paspoort hebben voor alle bedrijfscycli en de bijbehorende markering aangebracht door impact stamping zijn onderhevig aan gebruik
De belangrijkste technische vereisten die in acht moeten worden genomen bij het bedienen van cilinders zijn:
- Alle cilinders, met uitzondering van één (vijf liter voor aansluiting op een gasfornuis) moeten worden geïnstalleerd in uitbreidingen buiten gebouwen en op een afstand van niet minder dan 5 m van de ingang ervan.
- Sluit opslag van cilinders in woonkamers, kelders en op zolders uit.
- Plaats cilinders niet dichter dan 1 m van verwarmingstoestellen en 5 m van open vuur.
De voor de hand liggende, maar vaak vergeten veiligheidsmaatregelen bij het gebruik van gasflessen zijn de volgende en moeten strikt worden nageleefd:
- Breng geen brandende lucifer of aansteker naar de fles om te controleren op gaslekken.
- Sluit categorisch het gebruik van open vuur uit om de versnellingsbak of klep te verwarmen. Voor deze doeleinden is alleen warm water toegestaan.
- Als er gas wordt gedetecteerd in de kamer, schakel dan geen elektrische apparaten in, inclusief licht, en schakel ze niet uit. De temperatuur van een vonk in een stopcontact of schakelaar kan oplopen tot wel duizend graden.
- Probeer niet zelf afsluiters en andere structurele elementen van de cilinder te repareren.
Bovendien is het noodzakelijk om de door de fabrikant voorgeschreven tijdslimieten voor het gebruik van cilinders strikt te volgen. Vaartuigen die vóór december 2014 zijn vrijgegeven, kunnen 40 jaar worden gebruikt.
Bij gebrek aan informatie over de toegestane gebruiksperiode van na deze datum geproduceerde gasflessen en zonder bijbehorende documentatie, raadt Rostekhnadzor aan om de cilinder voor een houdbaarheid van 20 jaar te gebruiken.
Het is ten strengste verboden om gasflessen te vervoeren met de klep als vasthoudinrichting. Dit kan lekkage of breuk van de vergrendeling veroorzaken.
Een veiliger alternatief voor stalen gasflessen zijn modernere polymeercomposietvaten - eurocilinders. Hun kolven worden beschermd door een plastic omhulsel, accumuleren geen statische elektriciteit. De explosieveiligheid van composietcilinders wordt gewaarborgd door ze uit te rusten met een nieuwe generatie veiligheidsvoorzieningen - een zekering en een overdrukventiel.
De redenen voor de explosies van gasflessen zijn voorbeelden van echte feiten en wat wel en niet categorisch moet worden gedaan bij gebruik:
Hoe gasflessen in het dagelijks leven te gebruiken en aan welke eisen ze moeten voldoen:
Voor alle risicofactoren die de werking van gasapparatuur met zich meebrengen, is er geen reden om te bezwijken voor angst en het gemak van het gebruik ervan in het dagelijks leven op te geven.
Theoretische kennis van de oorzaken en omstandigheden die samenhangen met de explosie van gastanks voor huishoudelijk gebruik, is ontworpen om deze angst te overwinnen. En het voldoen aan de set van normen voor een veilig gebruik ervan zal dienen als een betrouwbare verzekering tegen de ernstige gevolgen van een gasexplosie en brand.
Als u waardevolle informatie heeft die ons materiaal kan aanvullen, deel deze dan met andere bezoekers van de site - laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok. Daar kunt u interessante vragen stellen over het onderwerp van het artikel.