Waarom gasflessen exploderen: belangrijkste redenen en preventieve maatregelen

Mee eens, het nieuws dat ergens een gasfles is ontploft, dat we helaas soms op tv of van vrienden horen, doet ons nadenken over onze eigen veiligheid. En er is geen plaats voor zelfgenoegzaamheid dat dit ons in deze situatie niet zal overkomen.

De gevolgen waartoe een dergelijke explosie en de daardoor veroorzaakte brand kunnen leiden, kunnen de meest tragische zijn, en niet alleen voor eigendommen, maar ook voor de gezondheid en het leven van mensen in de buurt. Wij zullen u helpen begrijpen waarom gascilinders kunnen ontploffen en hoe u, zonder het gebruiksgemak ervan op te offeren, uzelf tegen grote problemen kunt beschermen.

Om dit te doen, hebben we een onderzoek uitgevoerd naar de kenmerken van bestaande typen huishoudelijke gasvaten, de redenen geanalyseerd waarom explosies in een aantal echte gevallen plaatsvonden en de competente meningen van ervaren gebruikers hierover bestudeerd. Het voorgestelde artikel kan worden gepresenteerd als een verzameling regels, gepresenteerd in een begrijpelijke vorm, die in de praktijk het correcte en veilige gebruik van gas in cilinders mogelijk maken.

Basisinformatie over gasflessen

De onmisbaarheid van gasflessen in het dagelijks leven kan met vertrouwen worden bevestigd door een aanzienlijk deel van de Russische bevolking.

Voor veel mensen is het gebruik van flessen met vloeibaar gas niet alleen een kans om extra voorzieningen in het land te hebben, maar de enige beschikbare optie om hun woongebouw te vergassen

Op staatsniveau heeft Rostechnadzor algemene problemen met het gebruik van gasschepen geïdentificeerd waarvan u op de hoogte moet zijn, aangezien deze verband houden met het veilige gebruik ervan:

• verouderde vloot - ongeveer 90% van alle cilinders is niet beschermd tegen overvullen tijdens het tanken;
• gebrek aan duidelijke overheidsregulering op het gebied van de circulatie van cilinders op de markt, waaronder de aanwezigheid van illegale navullingen;
• de noodzaak om technische parameters te verbeteren en aan te passen aan internationale normen.

Het niet naleven van deze eisen en aanbevelingen van de Europese Commissie brengt problemen met zich mee bij het waarborgen van de veiligheid van gascilinderproducten die in Rusland worden gebruikt en geïmporteerd.

Naast het kennen van de algemene problemen, om het gemakkelijker te maken om de redenen voor te stellen die tot een explosie leiden en de omstandigheden die hieraan kunnen bijdragen, zal het nuttig zijn om te weten welke cilinders er bestaan, het apparaat te begrijpen en enkele nuances van de explosie te begrijpen. de fysica van explosie en verbranding van het mengsel dat daarin wordt gebruikt.

Soorten gasschepen

Afhankelijk van de toepassing, het gebruikte vulmiddel en de aansluitmethoden, gas schepen kunnen zowel structureel als in het materiaal waaruit het lichaam is gemaakt verschillen.

Voor huishoudelijke behoeften worden in de regel metalen (stalen) gasvaten of kolven gemaakt van composietmaterialen gebruikt. Elk van hen heeft zijn voor- en nadelen

De meest populaire zijn metalen cilinders, zowel nieuwe als oude schepen. De belangrijkste reden voor de toegenomen vraag naar tanks van dit type is hun relatief lage prijs en het grote aantal aanbiedingen op de markt, onder meer vanwege tanks die in de Sovjettijd zijn vervaardigd.

Maar het zijn stalen cilinders die onderhevig zijn aan het grootste explosierisico en die, volgens veiligheidsprincipes, tijdens hun opslag en gebruik aan een aantal voorwaarden moeten voldoen. Daarom zullen we er dieper op ingaan.

Hoe is de ballon opgebouwd?

Het ontwerp van het gasvat lijkt op een gewone aansteker, waarvan de container ook gevuld is met een stof in twee aggregatietoestanden. Een deel van het reservoir wordt ingenomen door gas in de vloeibare fase, de resterende vrije ruimte is gevuld met dezelfde stof, maar dan in gasvormige (werk)vorm. Via het afsluitapparaat komt het gas in de juiste apparatuur terecht voor ontsteking en gebruik voor het beoogde doel.

Het standaardpakket van een gasfles omvat:

1. Het gasvat zelf, of de schaal, is cilindrisch van vorm en heeft een minimale wanddikte van 2 mm.
2. Ballon ventiel met vergrendelingselement en handwiel.
3. Een ringsteun (schoen) die zorgt voor een stabiele verticale positie van de gascontainer.
4. Een behuizing die de klep beschermt tegen schade en vervuiling tijdens transport, opslag en gebruik.

De dop is bevestigd aan een speciaal onderdeel met schroefdraad: de ring van de cilinderhals.

Een handig technisch en veiligheidsapparaat dat kan worden uitgerust met gasflessen is een propaanreductiemiddel compleet met manometer.

Door het gebruik ervan kunt u de druk van het mengsel verlagen, stabiliseren en behouden in de waarden die zijn ingesteld voor een specifieke gasverbruiker.Deze adapter kan eenvoudig op elk type cilinder worden geïnstalleerd.

Gasmengsel voor huishoudelijke cilinders

De vulstof voor de cilinders is koolwaterstofgas - een mengsel van propaan en butaan, dat onder druk tot 15 MPa in het vat wordt gepompt.

De verhouding van deze koolwaterstoffen bepaalt de seizoensgebondenheid van het gebruik van het mengsel of een specifieke regio. Feit is dat propaan en butaan, met relatief identieke basiseigenschappen, een aanzienlijk verschil in verdampingstemperaturen hebben: butaan - 0,5 °C, propaan - 43 °C (met een minteken).

Vanwege de onpraktischheid van het produceren van individuele merken flessengas voor elke regio, voorziet GOST in een uniform propaan-butaanmengsel met een bepaald percentage van deze gassen

Kennis van het principe van het mengen van koolwaterstoffen die in gastanks worden gebruikt, is niet alleen essentieel voor het vermogen om de brandstofkosten te verlagen (butaan is goedkoper dan propaan), maar ook voor het verminderen, als gevolg van de minder intense verdamping van butaan, van het risico op hoge drukvorming met een aanzienlijke toename van de omgevingstemperatuur. Een sterke toename van de druk in de tank kan drukverlaging veroorzaken en bijgevolg een explosie of brand.

Voorwaarden voor een explosie

Ondanks de toenemende eisen aan de veilige omgang met cilinders en hun kwaliteit, worden in Rusland elk jaar meer dan 200 mensen dodelijk slachtoffer van cilindergasexplosies, en raken nog veel meer mensen gewond.

Nadat we de informatie van fabrikanten van gascontainers hebben samengevat, presenteren we de drukbereiken waarbij vernietiging van de kolven mogelijk is:

Naarmate de sterkte van de kolfwanden afneemt, neemt de kritische drukwaarde die leidt tot drukverlaging af tot 5,3 MPa.

Gasexplosie of verbranding

Je moet begrijpen dat een explosie en een cilinderontsteking niet precies hetzelfde zijn. Het antwoord op de vraag of een huishoudelijke gasfles die een granaatscherf of kogelgat heeft opgelopen, kan ontploffen, is bijvoorbeeld onmogelijk met een duidelijk ‘ja’ te beantwoorden.

Gas dat uit een beschadigd drukvat ontsnapt, zal eenvoudigweg verbranden. Een explosie vereist een afgesloten ruimte. Dit is in de regel de cilinder zelf, onder bepaalde omstandigheden, of een zwaar vergaste ruimte

Een mengsel van propaan-butaan en zuurstof in de lucht buiten de cilinder of naar binnen gezogen explodeert nadat de druk in de fles gelijk is aan de atmosferische druk.

Wat zorgt ervoor dat gascilinders exploderen of verbranden?

Cilinder in een brandzone

Het explosiegevaar van een container die zich in een verbrandingszone bevindt en waarin een gasmengsel onder druk staat, is zeer groot. Volgens GOST is de maximale veilige temperatuur voor een koolwaterstofcilinder 45 °C. Het is duidelijk dat het bij de bron van de brand de toegestane limiet aanzienlijk overschrijdt.

De fysica van het proces is als volgt. Bij hoge verwarmingstemperaturen kookt het mengsel in het vat en dienovereenkomstig neemt de druk daarin toe. Bovendien verzwakt de ongelijkmatige verwarming van het schaaloppervlak de initiële sterkte ervan en leidt dit tot vernietiging van de wanden.

Meestal treedt, als gevolg van de hoge restplastische vervorming van een vat met gas en de verwarming ervan, aan één kant plaatselijke zwelling van de wand (uitstulping) op. Breuk treedt meestal op langs de lasnaad

De snel verdampende en ontbrandende koolwaterstof die in vloeibare en dampvormige toestand uit de cilinder wordt uitgestoten, heeft in de brandzone een extra thermisch effect op alles eromheen.

Als u begrijpt waarom gasflessen ontploffen tijdens een brand in huizen, moet u ook weten hoe ze zich kunnen gedragen bij verhitting.

Er zijn twee opties om de fles te scheuren:

1. Volgens “hydraulische” mechanica.
2. Ernstige verdraaiing en vorming van een grote scheur in de bodem en schaal.

In het eerste geval zal de vloeibare fase met een temperatuurstijging tot 60 ° C het volume van het vat vullen tot de norm van 85% bij een druk van 1,5 - 2,5 MPa. Vernietiging van de schaal zal plaatsvinden bij een verdere stijging van de temperatuur in de kamer tot 70 – 75 °C.

De tweede optie doet zich voor als er geen vloeistoffase in het vat aanwezig is, als er bijvoorbeeld verdamping van het vloeibaar gemaakte mengsel heeft plaatsgevonden als gevolg van drukverlaging van de afsluiter bij verhoogde temperaturen bij brand.

In elk scenario kunnen fragmenten van een gescheurde cilinder met hoge snelheid in verschillende richtingen wegvliegen, waardoor er gevaar ontstaat voor lichamelijk letsel en materiële schade.

Overmatige vulling van de gasfles

Vaak zijn ze bij het vullen van containers met vloeibaar gas te vol. Dit gebeurt door nalatigheid of door opzettelijk te willen besparen op de bezettingsgraad van de tank.

Het moet duidelijk zijn dat het overschrijden van de toegestane druk van vloeibaar gas in de fles bij het vullen ervan een schending van de sterkte ervan kan veroorzaken

Er moet een deel van het vrije volume in de container achterblijven: een kussen voor de dampfase van koolwaterstoffen. Het veilige volume van een dergelijk kussen bedraagt ​​minimaal 15% van het totale volume van de tank.Bij afwezigheid ervan neemt de druk in de kolf toe met 0,7 MPa, waarbij de temperatuur van het mengsel met elke graad stijgt, wat onaanvaardbaar is volgens de veiligheidsnormen en kan leiden tot overbelasting van de schaal en het scheuren ervan.

De hoeveelheid gas die in het vat wordt gepompt, is strikt gereguleerd in termen van druk en massa en mag niet groter zijn dan 0,425 kg per liter containervolume.

Zelfs bij de door GOST voorgeschreven temperatuur van +45 ° C vormt een te volle fles een groot gevaar voor de mogelijkheid van longitudinale breuk langs de las.

We raden u ook aan ons andere artikel te lezen, waarin we uitgebreid over de regels hebben gesproken bijvullen van gasflessen.

Verwarmen of koelen van de wanden van het vat

Het propaan-butaanmengsel, dat een grote uitzettingscoëfficiënt heeft, neemt sterk in volume toe, zelfs bij een lichte stijging van de temperatuur.

Het verhogen van de druk in de cilinder tot een kritische waarde is mogelijk wanneer het vat lange tijd in de zon en onder directe zonnestraling wordt verwarmd

Het gevaar van het verhogen van de druk van het mengsel op de wanden van de kolf bestaat ook in een cilinder die naast een warmtebron is geïnstalleerd.

Naast verwarming zijn er ook een aantal gevaren die gepaard gaan met de negatieve effecten van negatieve temperaturen. De eerste is een toename van de kwetsbaarheid van het metaal. En ten tweede moet u voor altijd onthouden dat u in geen geval een vat dat lange tijd aan de kou is blootgesteld, naar een warme kamer mag brengen. Een sterke stijging van de temperatuur van het koolwaterstofmengsel is onveilig.

Botsingen en vallen van cilinders

Schade en ontbranding van een container met gas kan worden veroorzaakt door plotselinge mechanische schokken op de wanden, vooral wanneer het reservoir zich in omstandigheden van lage of, omgekeerd, extreem hoge temperaturen bevindt.

Bij gebruik van een cilinder in abnormaal koude omstandigheden veranderen de mechanische eigenschappen van het metaal: de slagsterkte van het staal neemt af.

Om deze reden kan een harde klap op de cilinder of een harde val de afdichting van het vat beschadigen en bijdragen aan het vrijkomen van gas, dat, wanneer gemengd met zuurstof en in contact met een vonk, zal leiden tot ontploffing van het gas. lucht mengsel

In het tweede geval verhoogt het verhogen van de temperatuur en het verwarmen van het gas in de kolf, zoals gezegd, de druk ervan sterk, wat, met extra schokeffecten op het vat, het kan doen scheuren.

Buitenlandse onzuiverheden in gas

Het explosiegevaar schuilt wanneer water en waterstofsulfide een vat met vloeibaar gas binnendringen. Hun hoge gehalte in de tank draagt ​​bij aan het verschijnen van delaminaties en uitstulpingen op het binnenste metalen oppervlak van de schaal.

Dergelijke vasculaire defecten treden op wanneer er 0,3% of meer waterstofsulfide in propaan zit, en kunnen worden waargenomen na slechts twee jaar gebruik van de cilinder.

Lasdefect

Minder gebruikelijk, maar wel aangetroffen, zijn problemen die verband houden met het verlagen van de druk van gasvaten in de door hitte beïnvloede zone.

Als een las defect is, kan er een verzwakking van het werkgedeelte optreden, spanningsconcentratie en, als gevolg daarvan, opening van de langs- of omtreksnaad

De algehele integriteit van de schaal kan behouden blijven wanneer een defecte las scheurt.

Scenario's voor de gevolgen van een cilinderexplosie

Bovenstaande redenen voor de explosie of brand van gasvaten kunnen op verschillende manieren aanleiding geven tot de volgende gevaarlijke scenario’s.

Cilinderbreuk en vlamemissie

Het ontploffen van een cilinder en het ontsteken van propaan-butaan zijn gevaarlijk vanwege de volgende factoren:

• een kolom met sterke vlammen, waardoor het vuuroppervlak snel groter wordt;
• hoge brandtemperatuur bij de bron van de explosie;
• toxiciteit van verbrandingsproducten.

Schade kan ook optreden door verstikking, als gevolg van een aanzienlijke afname van zuurstof met een scherpe concentratie van schadelijke gassen.

Uit uitgevoerde onderzoeken is gebleken 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 vuurflits met het vrijkomen van een "vuurbal" met een diameter van 10 m

Meestal scheurt een vat langs zijn zijkant.

Secundaire schadelijke effecten van de explosie

Secundaire, maar niet minder ernstige, schadelijke gevolgen van een cilinderexplosie zijn:

• klepscheiding;
• impact van een compressiegolf of schokgolf;
• schade door fragmenten van schaalelementen.

Fragmenten van de cilinder en de losse elementen kunnen heel ver vliegen, schade veroorzaken binnen een straal van maximaal 250 m, en tot een hoogte van dertig meter stijgen.

Gevaar voor gaslekkage

Het gevaar van propaanlekken uit een beschadigde container is dat er zeer snel en in grote volumes een explosieve concentratie van een mengsel van koolwaterstof en zuurstof in de ruimte ontstaat - veel sneller dan bij lekkages van vloeibare brandbare stoffen.

Een sterke lekkage van het mengsel uit een fles of een defecte afsluitklep kan worden gedetecteerd door geur of gehoor - het geluid is vergelijkbaar met wat we horen wanneer een ballon snel leegloopt.

Als u een gaslek vermoedt of om de afwezigheid ervan te controleren, volstaat het om met een spons een zeepoplossing op de cilinder aan te brengen en de plaats van de drukverlaging te bepalen aan de hand van de belletjes die zich vormen.

Als er een gaslek is, is het noodzakelijk om het lekgebied af te dekken met een natte doek, het vat voorzichtig naar buiten te brengen en de gasarbeiders te bellen.

Sinds 2016 voorzien de technische voorschriften in de verplichte installatie van gasalarmen in nieuwe huizen. Voor eerder gebouwde woningen is deze norm adviserend van aard, maar de voordelen van dit apparaat, vooral in huizen die gasflessen gebruiken, staan ​​buiten kijf.

Feit is dat de dichtheid van het koolwaterstofmengsel groter is dan de dichtheid van lucht. Als de afdichting van de fles, de afsluitapparatuur of de verbindingsslang kapot is, begint zich gas op de bodem op te hopen en is de geur mogelijk niet onmiddellijk waarneembaar. Dit is de reden waarom een ​​propaanmengsel dat uit een beschadigde gasfles in de lucht vrijkomt, in huizen vaak ontploft door een vonk zonder dat dit wordt opgemerkt.

Basisprincipes van het veilig hanteren van cilinders

Voordat u de cilinder installeert en aansluiten op gastoestellen het eerste dat u moet doen, is ervoor zorgen dat er geen schade of roest op de behuizing zit en dat de klep in goede staat verkeert.

Er zullen alleen gecertificeerde cilinders worden gebruikt die zijn geleverd door gespecialiseerde organisaties, met een papieren paspoort voor alle bedrijfscycli en de juiste markeringen aangebracht door middel van stempelen.

De belangrijkste technische vereisten die bij het bedienen van cilinders in acht moeten worden genomen, zijn onder meer:

1. Alle cilinders, met uitzondering van één (vijf liter voor aansluiting op een gasfornuis) moeten worden geïnstalleerd in bijgebouwen buiten gebouwen en op een afstand van niet minder dan 5 m van de ingang ervan.
2. Vermijd het opslaan van cilinders in woonkamers, kelders en zolders.
3. Plaats cilinders niet dichter dan 1 m van verwarmingstoestellen en 5 m van open vuur.

Voor de hand liggende, maar vaak vergeten veiligheidsmaatregelen bij het gebruik van vaartuigen met gas zijn onder meer en moeten strikt worden nageleefd:

1. Breng geen aangestoken lucifer of aansteker naar de cilinder om te controleren op gaslekken.
2. Sluit het gebruik van open vuur voor het verwarmen van de versnellingsbak of klep strikt uit. Voor deze doeleinden kan alleen warm water worden gebruikt.
3. Als er gas in de kamer wordt gedetecteerd, mag u geen elektrische apparaten, inclusief verlichting, inschakelen of uitschakelen. De temperatuur van een vonk in een stopcontact of schakelaar kan oplopen tot duizend graden.
4. Probeer niet zelf afsluitkleppen en andere structurele elementen van de cilinder te repareren.

Bovendien moet u zich strikt houden aan het tijdsbestek voor het gebruik van de door de fabrikant voorgeschreven cilinders. Vaartuigen die vóór december 2014 zijn geproduceerd, kunnen 40 jaar worden gebruikt.

Bij gebrek aan informatie over de toegestane gebruiksduur van gasflessen die na deze datum zijn geproduceerd en zonder begeleidende documentatie, adviseert Rostechnadzor om een ​​houdbaarheidstermijn van de cilinder van 20 jaar aan te houden.

Het is ten strengste verboden gasflessen te vervoeren waarbij de klep als vasthoudvoorziening wordt gebruikt. Dit kan drukverlies of breuk van de vergrendeling veroorzaken.

Een veilig alternatief voor stalen gasflessen zijn modernere polymeercomposietvaten - Eurocylinders. Hun kolven worden beschermd door een plastic behuizing en accumuleren geen statische elektriciteit. De explosieveiligheid van composietcilinders wordt gewaarborgd door ze uit te rusten met veiligheidsvoorzieningen van de nieuwe generatie: een smeltlood en een terugslagklep voor het aflaten van hoge druk.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De redenen voor explosies van gascilinders aan de hand van voorbeelden van echte feiten, en wat wel en niet kan worden gedaan bij het gebruik ervan:

Hoe u gasflessen thuis op de juiste manier gebruikt en aan welke eisen ze moeten voldoen:

Met alle bestaande risicofactoren die gepaard gaan met de werking van gasapparatuur, is er geen reden om te bezwijken voor angst en het gemak van het gebruik ervan in het dagelijks leven te weigeren.

Theoretische kennis van de oorzaken en omstandigheden die gepaard gaan met de explosie van huishoudelijke gasflessen is bedoeld om deze angst te helpen overwinnen. En naleving van de gegeven 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 sitebezoekers - laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok. Daar kunt u vragen stellen over het onderwerp van het artikel.