Pourquoi les gaz liquéfiés et comprimés sont-ils stockés dans des bouteilles? Types de réservoirs + règles de fonctionnement

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 décrirons la différence entre un milieu gazeux liquéfié et un analogue comprimé. 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 habituel, 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, vous devez préciser que tout transformer les gaz en liquide par compression, mais la force de pression doit être plus élevée et la température doit être bien inférieure à 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 des parois, déterminent les normes techniques de l'État. Plus la pression appliquée pour comprimer le gaz est élevée, plus la capacité doit être forte.

Les réservoirs de cuve pour le méthane comprimé, utilisé comme carburant pour les moteurs à combustion interne, n'ont pas de joints et sont constitués 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 en 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 cylindres en acier soudés rouges. Étant donné que ce gaz est largement demandé pour des 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 d'hydrocarbures liquéfiés (GPL). Obtenez-le lors du raffinage du pétrole. Une augmentation relativement faible de la pression est suffisante pour transférer le 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 cylindres 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 principaux 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 un intervalle de test 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 au dispositif de verrouillage.

Le cylindre assemblé doit être:

• durable;
• serré;
• aucune déformation.

L'extérieur du 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 cylindres en acier et les cylindres 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 ravitaillement, de leur transport et de leur fonctionnement.

Une augmentation de la température extérieure conduit à l'expansion de la fraction liquide de propane-butane; par conséquent, les bouteilles sont autorisées à remplir jusqu'à un maximum de 85% de leur volume. Par exemple, Bouteille de 50 litres, contenant théoriquement 26,9 kg de propane-butane liquéfié, après le ravitaillement, il en contient environ 21 kg. L'espace libre est rempli de la 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 de savon sur la zone à problème - l'apparition de bulles indique une fuite de gaz.

Le propane-butane, comme le dioxyde de carbone, exerce sur l'homme et les animaux non pas un poison mais un effet suffocant tout en réduisant la concentration en 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.

Non-conformité mesures de sécurité conduit à des situations d'urgence en raison de fuites de gaz et d'allumage. 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 du gaz avec un distributeur. Cela vous permet de contrôler le degré de saturation 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 qui n'ont pas de licence distincte et d'équipement connexe, station d'essence interdit par la loi.

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 que 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 arrêté.

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 l'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux.

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.

Pour que, lors 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 par réducteur de gaz, 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 est 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 caoutchouc).

Il est écrit en détail quel mélange de gaz est le mieux utilisé pour le stockage dans un réservoir de gaz dans le prochain articledont nous vous recommandons de vous familiariser.

GPL pour chauffer l'eau

Colonnes de flux et chauffe-eau à gaz à accumulation (chaudières), comme les chaudières de chauffage, peuvent fonctionner au propane-butane. Le transfert du gaz principal au gaz liquéfié s'effectue également en remplaçant les buses du brûleur. En vente, il existe des modèles équipés de kits de fabricant pour le 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 hotte de ventilation et d'évacuation. La distance minimale entre la colonne de gaz et les objets environnants est déterminée par la réglementation et doit être respectée pour des raisons de sécurité. L'installation dans la salle de bain est interdite.

L'équipement des colonnes d'eau et des 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.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vérification de la sécurité, de la durée de vie et du rejet de la bouteille de gaz:

Les raisons de la chute de pression du 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 accidents 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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