Pourquoi les gaz liquéfiés et comprimés sont-ils stockés en bouteilles ? Types de conteneurs + règles de fonctionnement

D'accord, le carburant bleu est très pratique à utiliser et peu coûteux.Sa popularité est renforcée par la sécurité environnementale et sa disponibilité presque universelle. Mais avez-vous déjà sérieusement réfléchi à la raison pour laquelle les gaz comprimés sont contenus dans des bouteilles spéciales et à la manière dont cela affecte votre sécurité ?

Dans l’article que nous vous présentons, vous trouverez des réponses détaillées et techniquement solides à ces questions. Nous vous expliquerons la différence entre un milieu gazeux liquéfié et son homologue comprimé. Nous vous présenterons les caractéristiques techniques des bonbonnes de gaz, les règles de remplissage et de transport.

Pourquoi les gaz sont-ils comprimés et comment cela affecte-t-il les bouteilles ?

À l’état gazeux, les substances n’ont pas de forme spécifique, contrairement aux solides. Ils ne peuvent être stockés et transportés que dans des conteneurs scellés.

Mais en raison de la faible densité, même une petite quantité de gaz en masse occupe un volume important. Par exemple, pour transporter seulement 26,9 kg de propane à l’état gazeux habituel, il faudra un énorme conteneur d’un volume d’environ 14 000 litres.

Le propane et le butane sont les gaz les plus appréciés dans le secteur domestique. Ils sont obtenus lors du raffinage du pétrole ou isolés du pétrole lors de sa production, par exemple grâce à la technologie de fracturation hydraulique.

Le problème est résolu en comprimant le gaz en appliquant une pression externe. En conséquence, sa densité augmente et son volume diminue. Après compression, les mêmes 26,9 kg de propane tiennent dans un récipient de 50 litres.

Lorsqu'ils sont comprimés, les gaz tels que le propane, le butane, l'ammoniac, le chlore et le dioxyde de carbone se transforment en un état d'agrégat liquide, c'est pourquoi ils sont appelés liquéfiés. L'oxygène, l'argon, le méthane restent à l'état gazeux et sont appelés gaz comprimés.

Ici, nous devons préciser que tout transformer les gaz en liquide par compression, mais la force de pression doit être plus élevée et la température doit être nettement inférieure à la température normale de l'air.

Pour les gaz comprimés et liquéfiés, les conteneurs ordinaires ne conviennent pas. En s'efforçant de se dilater, le gaz le détruira rapidement et se libérera, ce qui entraînera déjà des explosions, des incendies, des empoisonnements et des pertes financières. Par conséquent, des récipients spéciaux sous pression interne excessive, mieux connus sous le nom de bouteilles de gaz, sont utilisés.

Caractéristiques de conception des bouteilles de gaz

Les exigences relatives à la conception des bouteilles de gaz, y compris les dimensions et l'épaisseur des parois, sont déterminées par les normes techniques de l'État. Plus la pression est appliquée pour comprimer le gaz, plus le conteneur doit être solide.

Les carrosseries des navires destinés au méthane comprimé, utilisé comme carburant pour les moteurs à combustion interne, n'ont pas de coutures et sont constituées de coques métalliques et composites. Conçu pour une pression jusqu'à 245 kg/cm².

L'oxygène et l'argon sont utilisés pour les travaux de soudage. Les cylindres pour eux sont fabriqués selon GOST 949-73. Le matériau est de l'acier au carbone ou allié. 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 avec de l'émail bleu à l'extérieur et portent une inscription noire « oxygène » sur le corps. Les récipients pour l'argon sont gris avec une inscription verte « argon pur ».

Les bouteilles en acier soudées pour 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. Ce gaz étant largement demandé pour un usage municipal et industriel, il convient d'examiner plus en détail les caractéristiques de son stockage et de son transport, ainsi que les règles de sécurité lors du remplissage des bouteilles.

Application de propane-butane liquéfié

Propane-butane technique (PBT), comment il est classé GOST R 52087-2018, appartient à la catégorie des gaz d’hydrocarbures liquéfiés (GPL). Il est obtenu à partir du raffinage du pétrole. Une augmentation relativement faible de la pression suffit pour que le PBT se transforme à l’état liquide. Aucune réduction de température n’est requise.

À des températures normales de l'air, une diminution de la pression entraîne l'évaporation du PBT et son passage à la phase vapeur. Lorsque les bouteilles sont remplies, un système biphasique se forme, constitué simultanément de gaz liquéfié et de sa vapeur.

Cette propriété constitue un avantage par rapport aux autres types de gaz combustibles : le mélange propane-butane est stocké et transporté sous forme liquide, dans des conteneurs compacts ; Ils s'utilisent immédiatement comme le gaz, sans transformations supplémentaires, ce qui offre un confort supplémentaire au consommateur.

Le gaz combustible liquéfié en bouteilles est livré aux consommateurs sur des véhicules spécialisés avec le respect obligatoire des règles de manutention des marchandises dangereuses

Des bouteilles du même volume de propane-butane liquéfié peuvent contenir près de 2 fois plus que du méthane comprimé. En termes de dégagement de chaleur, le PBT liquéfié est également supérieur au méthane comprimé à même quantité volumétrique.

En raison de la réduction de la consommation de métal, les cylindres PBT ont moins de poids. Tout cela réduit les coûts de transport, réduit le nombre de livraisons et rend économiquement réalisable l'utilisation du mélange propane-butane à des fins domestiques et industrielles.

Le PBT est demandé dans les colonies qui n’ont pas accès aux principaux gazoducs. Pour la cuisine, le chauffage de l'eau et le liquide de refroidissement des systèmes de chauffage, il est utilisé par les ménages privés, les entreprises de restauration et de commerce, les fermes et les centres de loisirs.

Bouteilles pour mélange propane-butane

Le PBT est stocké dans des bouteilles à une pression dix fois inférieure à celle requise pour le stockage des gaz comprimés. Grâce à cela, la technologie de production est simplifiée et la consommation de métal des cylindres est réduite. Mais ils sont également soumis à des exigences strictes.

Pour le mélange propane-butane, des bouteilles en acier soudées d'un volume de 5, 12, 27, 50 litres sont conçues, conçues pour une pression interne jusqu'à 1,6 MPa.

Il est également possible de les contenir dans des cylindres en matériau composite conçus pour 2,0 MPa. La conception, la forme et les dimensions de chaque partie du cylindre sont déterminées par les normes techniques de l'État.

Une alternative aux cylindres en acier traditionnels sont les cylindres plus récents en matériaux composites avec une durée de vie de 20 ans et une période de test de 5 ans.

Selon GOST 15860-84, l'élément cylindrique du cylindre (coquille), son fond et ses bagues d'appui sont constitués de nuances d'acier à haute résistance. La surface doit être exempte de fissures, cavités et autres défauts réduisant l’épaisseur de la paroi.

Le fond est réalisé par marquage à chaud ou à froid. Les éléments sont reliés entre eux par soudage.Des dispositifs de verrouillage sont installés dans le col du cylindre. Pour sceller complètement la connexion, on utilise de la litharge au plomb ou du plomb rouge.

Les capuchons de sécurité peuvent être en acier ou en fonte avec des connexions filetées ou sans filetage. Leur principale exigence est la capacité de fournir une protection fiable au dispositif de verrouillage.

Le cylindre assemblé doit avoir :

• durable;
• scellé;
• sans déformation.

L’extérieur du récipient est peint d’émail rouge, résistant aux intempéries. Le nom du contenu « Propane » est inscrit en émail blanc au centre de la partie cylindrique du corps. Le non-respect de la norme établie en matière d'inscription et de coloration est un motif de refus du cylindre.

Chaque bouteille sur le collier ou le col doit avoir une plaque signalétique indiquant le fabricant, la date de fabrication et d'essai, les caractéristiques techniques

Par GOST R 55559-2013 Un cylindre composite est constitué d'une coque d'étanchéité interne (revêtement) sur laquelle un matériau composite est enroulé. D'autres solutions techniques sont également autorisées. La couleur du cylindre composite est également rouge.

Le cylindre est équipé de soupapes d'arrêt et de sécurité, comprenant des dispositifs de sécurité contre les augmentations de pression et de température, ce qui augmente sa sécurité.

Lors de l'utilisation de bouteilles composites, il est nécessaire de prendre en compte le principe de fonctionnement des dispositifs de sécurité. Lorsque la bouteille déborde ou que le gaz se dilate en raison de l'augmentation de la température, son excès est évacué à l'extérieur. Cela peut entraîner une augmentation de la concentration de gaz dans la pièce où se trouve la bouteille.

Un détecteur de fuites avec alarme sonore, fixé au mur de la cuisine ou d'une autre pièce gazéifiée, aidera à prévenir les concentrations excessives de gaz.

Avant d'envoyer des bouteilles à la vente, les fabricants effectuent des tests d'acceptation. À l'avenir, les bouteilles en acier et en composite devront subir un contrôle technique tous les 5 ans.

Chaque bouteille est accompagnée d'un passeport qui indique ses caractéristiques techniques et le calendrier de l'examen technique.

Propriétés du PBT et mesures de sécurité

Les propriétés physiques et chimiques des gaz déterminent non seulement les exigences relatives à la 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 entraîne une expansion de la fraction liquide du propane-butane, de sorte que les bouteilles peuvent être remplies 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 ravitaillement il en contient en réalité environ 21 kg. L'espace libre est rempli de 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 doivent empêcher la formation de concentrations explosives et de sources d'inflammation de PBT.

Remplir une bouteille de GPL à 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 en cas de petites fuites, ils peuvent s'accumuler dans les sous-sols et les sous-sols à des concentrations dangereuses. D'où l'interdiction d'installer des équipements à gaz dans de tels locaux.

Râpez le savon à lessive, ajoutez de l'eau, faites mousser avec un pinceau et appliquez la solution savonneuse sur la zone à problème - l'apparition de bulles indique une fuite de gaz.

Le propane-butane, comme le dioxyde de carbone, n'a pas un effet toxique, mais suffocant sur les humains et les animaux lorsque la concentration d'oxygène dans l'air diminue à 19 %. Cela peut entraîner une détérioration de la santé humaine et la mort. Le PBT étant inodore, des agents odorants sont ajoutés à la composition pour aider à détecter sa présence dans l'air.

Non-conformité mesures de sécurité conduit à des situations d'urgence dues à une fuite de gaz et à une inflammation. Un dégagement et une explosion de gaz avec destruction de la bouteille sont également possibles.

Règles de remplissage des bouteilles de gaz domestique

Le ravitaillement s'effectue dans des stations spécialement équipées avec pesée automatique obligatoire et coupure de gaz avec un distributeur. Cela vous permet de contrôler le degré de plénitude avec une grande précision.

Le remplissage des bouteilles n'est pas autorisé dans les cas suivants :

• Vanne ou vanne défectueuse ;
• il n'y a pas de pression résiduelle ;
• la période d'inspection est expirée ;
• il y a des défauts en surface ;
• le marquage et la coloration ne sont pas conformes à GOST.

Dans les stations-service automobiles qui ne disposent pas d'un permis distinct et d'un équipement approprié, remplir les bouteilles domestiques interdit par la loi.

L'équipement des stations-service de gaz est destiné uniquement aux bouteilles d'automobiles équipées de vannes d'arrêt (multi-vannes) qui ne permettent pas un remplissage au-dessus de la norme.

Le remplissage des bouteilles de gaz domestique nécessite un équipement particulier, différent de celui d'une station-service de gaz classique.

Il ne faut pas oublier : si à des températures inférieures à zéro vous remplissez une bouteille de propane-butane à plus de 85 % et que vous la transportez ensuite dans une pièce chaude, une explosion est possible.

Lors du déplacement, les bouteilles sont protégées des chutes et des chocs et ne sont pas retournées avec leurs bouchons.Le chargement et le déchargement du véhicule s'effectuent moteur arrêté.

Sécurité du chauffage et de l'approvisionnement en eau chaude grâce au gaz en bouteille

En l'absence d'accès à un approvisionnement en gaz centralisé, le gaz liquéfié peut être utilisé comme combustible pour les systèmes de chauffage autonomes et les appareils de chauffage de l'eau. C'est moins cher que l'électricité. Contrairement au bois de chauffage, au charbon ou au diesel, il 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, vous pouvez utiliser des réservoirs de gaz d'un volume allant jusqu'à 20 000 litres, s'il n'y a aucun problème pour les remplir.

Lors de l'organisation d'un système de chauffage et d'alimentation en eau chaude utilisant le GPL, il est nécessaire de prendre en compte les exigences du SNiP 42-01-2002.

En plus des bouteilles (50 l), les équipements suivants sont utilisés :

• une chaudière à gaz ;
• boîtes de vitesses;
• Vannes d'arrêt;
• composants de gazoducs;
• radiateurs.

La chaudière peut être à simple ou double circuit, mais doit être équipée d'un brûleur à gaz liquéfié. Si le gaz en bouteille est une solution temporaire et qu'il est prévu de raccorder la maison à une alimentation en gaz centralisée, il est rationnel d'acheter une chaudière pour le gaz principal et un équipement supplémentaire pour le GPL. Une chaudière à double circuit assurera à la fois l'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux.

Il est possible d'installer une chaudière à condensation à haut rendement 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 transformée en liquide, ce qui permet d'obtenir un complément d'énergie thermique.

La puissance de la chaudière est choisie en fonction de la superficie de la pièce chauffée et la préférence est donnée aux modèles à rendement plus élevé.

Plusieurs bouteilles de gaz sont connectées aux chaudières à gaz, ce qui augmente le volume total de gaz et prolonge l'intervalle entre les recharges

Dans le même temps, plusieurs des bouteilles de 50 litres les plus volumineuses sont utilisées, combinées en une seule batterie. Les ballons sont placés dans des armoires métalliques ventilées dans la rue du côté nord de la maison pour éviter le chauffage par le rayonnement solaire. Une autre option est un local non résidentiel séparé.

Pour éviter que la pression dans le système ne chute en cas de fortes gelées, les armoires doivent être isolées avec des matériaux ininflammables et un chauffage minimal doit être assuré dans la pièce.

Il est important de s'assurer que la distance par rapport à la chaudière est d'au moins 2 mètres et qu'il y a un libre accès à l'équipement pour inspection. Il ne doit y avoir aucun trou de drainage, cave, sous-sol ou fossé à proximité des équipements à gaz. La gazéification des sous-sols et sous-sols est interdite.

Les bouteilles sont reliées au gazoduc via réducteur de gaz, qui permet de réguler la pression du gaz lors de sa sélection. Il peut être distinct pour chaque cylindre ou commun à tous.

La couleur du réducteur doit correspondre à la couleur de la bouteille, c'est-à-dire être rouge (pour le propane-butane). Il ne doit pas se boucher, sinon la pression pourrait augmenter et l'équipement pourrait tomber en panne. Une fois par semaine, la boîte de vitesses est vérifiée pour le débit gravitaire et le fonctionnement de la soupape de sécurité.

Lors de la combinaison de bouteilles 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 vanne, d'un stabilisateur.

Pour créer un gazoduc, des tuyaux en acier avec des parois d'au moins 2 mm d'épaisseur sont utilisés. Le tronçon de tuyau qui traverse le mur est placé dans un étui de protection.Un raccordement flexible peut être utilisé pour se connecter au gazoduc d'une chaudière de chauffage. Le réducteur est relié au gazoduc à l'aide d'un tuyau en durite (manchon en tissu de caoutchouc).

Il est écrit en détail sur le mélange de gaz qu'il est préférable d'utiliser pour le stockage dans un réservoir de gaz. dans le prochain article, avec lequel nous vous recommandons de vous familiariser.

GPL pour le chauffage de l'eau

Colonnes de flux et chauffe-eau à gaz à accumulation (les chaudières), comme les chaudières de chauffage, peuvent fonctionner au propane-butane. La conversion du gaz principal au gaz liquéfié s'effectue également en remplaçant les buses des brûleurs. Il existe des modèles disponibles à la vente qui sont fournis par le fabricant avec des kits pour GPL. Le raccordement aux bouteilles de gaz s'effectue via un réducteur.

La colonne est installée dans une zone non résidentielle avec ventilation et hotte aspirante. La distance minimale entre le chauffe-eau à 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.

Equiper les distributeurs d'eau et les chaudières de dispositifs de contrôle et de réglage automatiques augmente leur efficacité et leur sécurité. Les modèles modernes disposent de systèmes de protection contre la surchauffe et la mise en marche sans eau, ainsi que de contrôle de la présence de flamme. L'écran LED affiche des informations importantes, telles que 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 :

Raisons de la chute de pression du gaz dans le système à -42°C et moyens de lutter contre le gel des bouteilles de gaz :

Après compression, les hydrocarbures gazeux se trouvent dans un cylindre à pression élevée et sont capables de se dilater rapidement à mesure que la température augmente.

Le respect des règles de sécurité et l'utilisation de bouteilles de gaz répondant aux normes établies permettent d'éviter les situations d'urgence et d'utiliser efficacement le combustible bleu pour la cuisine, le chauffage des locaux et l'approvisionnement en eau chaude des habitations privées.

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