Warum werden verflüssigte und komprimierte Gase in Flaschen gelagert? Containertypen + Betriebsregeln

Stimmen Sie zu, blauer Kraftstoff ist sehr praktisch und kostengünstig.Seine Beliebtheit wird durch die Umweltsicherheit und die nahezu universelle Verfügbarkeit verstärkt. Aber haben Sie schon einmal ernsthaft darüber nachgedacht, warum komprimierte Gase in speziellen Flaschen enthalten sind und welche Auswirkungen dies auf Ihre Sicherheit hat?

In dem von uns vorgestellten Artikel finden Sie ausführliche und technisch fundierte Antworten auf diese Fragen. Wir erklären Ihnen den Unterschied zwischen einem verflüssigten gasförmigen Medium und seinem komprimierten Gegenstück. Wir stellen Ihnen die technischen Merkmale von Gasbehältern sowie die Regeln für deren Befüllung und Transport vor.

Warum werden Gase komprimiert und wie wirkt sich das auf die Flaschen aus?

Im gasförmigen Zustand haben Stoffe im Gegensatz zu Feststoffen keine bestimmte Form. Sie dürfen nur in verschlossenen Behältern gelagert und transportiert werden.

Aber aufgrund der geringen Dichte nimmt selbst eine kleine Gasmasse ein großes Volumen ein. Um beispielsweise nur 26,9 kg Propan in seinem üblichen gasförmigen Zustand zu transportieren, ist ein riesiger Behälter mit einem Volumen von etwa 14.000 Litern erforderlich.

Propan und Butan sind die beliebtesten Gase im Haushaltsbereich. Sie werden bei der Ölraffinierung gewonnen oder bei der Ölförderung beispielsweise durch Fracking-Technologie aus dem Öl isoliert

Das Problem wird dadurch gelöst, dass das Gas durch äußeren Druck komprimiert wird. Dadurch nimmt seine Dichte zu und sein Volumen ab. Nach der Komprimierung passen die gleichen 26,9 kg Propan in einen 50-Liter-Behälter.

Bei der Komprimierung gehen Gase wie Propan, Butan, Ammoniak, Chlor und Kohlendioxid in einen flüssigen Aggregatzustand über, weshalb sie als verflüssigt bezeichnet werden. Sauerstoff, Argon und Methan bleiben im gasförmigen Zustand und werden als komprimierte Gase bezeichnet.

Hier müssen wir das klarstellen Gase in Flüssigkeit umwandeln durch Kompression, aber die Druckkraft sollte höher sein und die Temperatur sollte deutlich niedriger als die normale Lufttemperatur sein.

Für komprimierte und verflüssigte Gase sind gewöhnliche Behälter nicht geeignet. Beim Streben nach Expansion wird das Gas es schnell zerstören und freisetzen, was bereits mit Explosionen, Bränden, Vergiftungen und finanziellen Verlusten behaftet ist. Daher werden spezielle Behälter unter übermäßigem Innendruck, besser bekannt als Gasflaschen, verwendet.

Konstruktionsmerkmale von Gasflaschen

Anforderungen an die Gestaltung von Gasflaschen, einschließlich Abmessungen und Wandstärke, werden durch staatliche technische Normen festgelegt. Je mehr Druck zum Komprimieren des Gases ausgeübt wird, desto stärker muss der Behälter sein.

Behälterkörper für komprimiertes Methan, das als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren verwendet wird, haben keine Nähte und bestehen aus Metall- und Verbundschalen. Ausgelegt für einen Druck von bis zu 245 kg/cm².

Für Schweißarbeiten werden Sauerstoff und Argon verwendet. Zylinder für sie werden entsprechend hergestellt GOST 949-73. Das Material ist Kohlenstoff- oder legierter Stahl. Mit einem Volumen von 20–50 Litern halten Behälter aus legiertem Stahl mit einer Wandstärke von 6 mm einem Innendruck von bis zu 19,6 MPa stand.

Gemäß der anerkannten Norm sind sie außen mit blauer Emaille lackiert und auf dem Gehäuse mit der schwarzen Aufschrift „Sauerstoff“ versehen. Gefäße für Argon sind grau mit grüner Aufschrift „reines Argon“.

Geschweißte Stahlflaschen für Flüssiggas werden gemäß GOST hergestellt und erfüllen die festgelegten Sicherheitsanforderungen

Propan, Butan und ihre Gemische sind unter einem Druck von 1,6 MPa in roten geschweißten Stahlflaschen enthalten. Da dieses Gas für kommunale und industrielle Zwecke stark nachgefragt wird, lohnt es sich, die Besonderheiten seiner Lagerung und seines Transports sowie die Sicherheitsregeln beim Nachfüllen von Flaschen genauer zu betrachten.

Anwendung von verflüssigtem Propan-Butan

Technisches Propan-Butan (PBT), wie es klassifiziert wird GOST R 52087-2018, gehört zur Kategorie der verflüssigten Kohlenwasserstoffgase (LPG). Es wird bei der Ölraffinierung gewonnen. Ein relativ geringer Druckanstieg reicht aus, damit PBT in einen flüssigen Zustand übergeht. Es ist keine Temperaturabsenkung erforderlich.

Bei normalen Lufttemperaturen führt ein Druckabfall zur Verdampfung von PBT und seinem Übergang in die Dampfphase. Beim Befüllen der Flaschen entsteht ein Zweiphasensystem, das gleichzeitig aus verflüssigtem Gas und dessen Dampf besteht.

Diese Eigenschaft ist ein Vorteil gegenüber anderen Arten von Brenngasen: Das Propan-Butan-Gemisch wird als Flüssigkeit in kompakten Behältern gelagert und transportiert; Sie werden wie Gas sofort genutzt, ohne zusätzliche Umwandlungen, was dem Verbraucher zusätzlichen Komfort bietet.

Flüssiges Brenngas in Flaschen wird mit Spezialfahrzeugen an Verbraucher geliefert, wobei die Vorschriften für den Umgang mit gefährlichen Gütern zwingend eingehalten werden müssen

Flaschen mit dem gleichen Volumen an verflüssigtem Propan-Butan können fast doppelt so viel fassen wie komprimiertes Methan. Auch hinsichtlich der Wärmefreisetzung ist verflüssigtes PBT bei gleicher Volumenmenge dem komprimierten Methan überlegen.

Aufgrund des geringeren Metallverbrauchs haben PBT-Zylinder ein geringeres Gewicht. All dies reduziert die Transportkosten, reduziert die Anzahl der Lieferungen und macht die Verwendung von Propan-Butan-Gemischen für Haushalts- und Industriezwecke wirtschaftlich sinnvoll.

PBT ist in Siedlungen gefragt, die keinen Zugang zu Hauptgaspipelines haben. Zum Kochen, Erhitzen von Wasser und Kühlmitteln in Heizsystemen wird es von Privathaushalten, Gastronomie- und Handelsbetrieben, Bauernhöfen und Erholungszentren eingesetzt.

Flaschen für Propan-Butan-Gemisch

PBT wird in Flaschen unter einem Druck gelagert, der um ein Vielfaches niedriger ist als der, der für die Lagerung komprimierter Gase erforderlich ist. Dadurch wird die Produktionstechnologie vereinfacht und der Metallverbrauch von Zylindern reduziert. Allerdings unterliegen sie auch strengen Auflagen.

Für das Propan-Butan-Gemisch sind stahlgeschweißte Flaschen mit einem Volumen von 5, 12, 27, 50 Litern vorgesehen, ausgelegt für einen Innendruck bis 1,6 MPa.

Es ist auch möglich, sie in Zylindern aus Verbundmaterial aufzunehmen, die für 2,0 MPa ausgelegt sind. Design, Form und Abmessungen jedes Teils des Zylinders werden durch staatliche technische Normen bestimmt.

Eine Alternative zu herkömmlichen Stahlflaschen sind neuere Flaschen aus Verbundwerkstoffen mit einer Lebensdauer von 20 Jahren und einer Testdauer von 5 Jahren.

Entsprechend GOST 15860-84Das zylindrische Element des Zylinders (Mantel), sein Boden und die Stützringe bestehen aus hochfesten Stahlsorten. Die Oberfläche muss frei von Rissen, Hohlräumen und anderen Mängeln sein, die die Wandstärke verringern.

Der Boden wird durch Heiß- oder Kaltprägen hergestellt. Die Elemente werden durch Schweißen miteinander verbunden.Im Zylinderhals sind Verriegelungsvorrichtungen eingebaut. Um die Verbindung vollständig abzudichten, wird Bleilitze oder Rotblei verwendet.

Sicherheitskappen können aus Stahl oder Gusseisen mit Gewinde- oder gewindelosen Anschlüssen bestehen. Die Hauptanforderung an sie ist die Fähigkeit, das Schließgerät zuverlässig zu schützen.

Der zusammengebaute Zylinder sollte Folgendes haben:

• dauerhaft;
• versiegelt;
• ohne Verformung.

Die Außenseite des Behälters ist mit roter Emaille lackiert, die witterungsbeständig ist. Der Name des Inhalts „Propan“ steht in weißer Emaille in der Mitte des zylindrischen Teils des Gehäuses. Die Nichteinhaltung des festgelegten Standards bei der Beschriftung und Farbgebung ist ein Grund für die Ablehnung des Zylinders.

Jeder Zylinder am Kragen oder Hals muss mit einem Typenschild versehen sein, auf dem der Hersteller, das Herstellungs- und Prüfdatum sowie die technischen Eigenschaften angegeben sind

Von GOST R 55559-2013 Ein Verbundzylinder besteht aus einer inneren Dichtungshülle (Liner), auf die ein Verbundmaterial gewickelt ist. Auch andere technische Lösungen sind zulässig. Die Farbe des Verbundzylinders ist ebenfalls rot.

Der Zylinder ist mit Absperr- und Sicherheitsventilen einschließlich Sicherheitsvorrichtungen gegen Druck- und Temperaturerhöhungen ausgestattet, was seine Sicherheit erhöht.

Bei der Verwendung von Verbundflaschen ist das Funktionsprinzip der Sicherheitseinrichtungen zu berücksichtigen. Wenn die Flasche überläuft oder sich das Gas aufgrund erhöhter Temperatur ausdehnt, wird der Überschuss nach außen abgeleitet. Dies kann zu einem Anstieg der Gaskonzentration in dem Raum führen, in dem sich die Flasche befindet.

Ein Leckdetektor mit akustischem Alarm, der in der Küche oder einem anderen vergasten Raum an der Wand montiert wird, hilft, übermäßige Gaskonzentrationen zu verhindern.

Bevor die Flaschen zum Verkauf angeboten werden, führen die Hersteller Abnahmeprüfungen durch. Künftig müssen sowohl Stahl- als auch Verbundflaschen alle 5 Jahre einer technischen Prüfung unterzogen werden.

Jeder Zylinder wird mit einem Pass geliefert, der seine technischen Eigenschaften und den Zeitpunkt der technischen Prüfung angibt.

PBT-Eigenschaften und Sicherheitsmaßnahmen

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Gasen bestimmen nicht nur die Anforderungen an die Gestaltung von Flaschen, sondern auch Sicherheitsmaßnahmen beim Betanken, Transport und Betrieb.

Eine Erhöhung der Außentemperatur führt zu einer Ausdehnung des flüssigen Anteils von Propan-Butan, sodass Flaschen maximal zu 85 % ihres Volumens gefüllt werden dürfen. Z.B, 50-Liter-Zylinder, der theoretisch 26,9 kg verflüssigtes Propan-Butan enthält, nach dem Auftanken tatsächlich etwa 21 kg. Der Freiraum wird mit der Dampfphase gefüllt.

Die unteren Explosionsgrenzen von Propan und Butan liegen bei 2,3 % bzw. 1,9 % des Raumvolumens, was ihre Gas-Luft-Gemische extrem explosiv macht. Verbraucher und Personal von Gastankstellen müssen die Bildung explosionsfähiger Konzentrationen und Zündquellen von PBT verhindern.

Das Füllen einer LPG-Flasche zu mehr als 85 % birgt Explosions- und Brandgefahr, das Risiko ist in der Herbst-Winter-Periode besonders hoch

Propan-Butan-Gemische sind schwerer als Luft und können sich bereits bei kleinen Lecks in Kellern und Kellern in gefährlichen Konzentrationen ansammeln. Daher das Verbot der Installation von Gasgeräten in solchen Räumlichkeiten.

Reiben Sie die Waschseife, fügen Sie Wasser hinzu, schäumen Sie sie mit einer Bürste auf und tragen Sie die Seifenlösung auf die Problemstelle auf – das Auftreten von Blasen weist auf ein Gasleck hin.

Propan-Butan wirkt wie Kohlendioxid nicht giftig, sondern erstickend auf Mensch und Tier, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Luft auf 19 % sinkt. Dies kann zu einer Verschlechterung der menschlichen Gesundheit und zum Tod führen. PBT ist geruchlos, daher werden der Zusammensetzung Geruchsstoffe zugesetzt, um das Vorhandensein von PBT in der Luft erkennen zu können.

Nichteinhaltung Sicherheitsmaßnahmen führt zu Notsituationen durch Gasaustritt und Entzündung. Auch eine Freisetzung und Explosion von Gas mit Zerstörung der Flasche ist möglich.

Regeln für das Nachfüllen von Haushaltsgasflaschen

Die Betankung erfolgt an speziell ausgestatteten Stationen mit obligatorischer automatischer Wiegung und Gasabschaltung mit einer Zapfsäule. Dadurch können Sie den Füllgrad mit hoher Genauigkeit steuern.

In folgenden Fällen ist das Nachfüllen von Flaschen nicht gestattet:

• defektes Ventil oder Ventil;
• es gibt keinen Restdruck;
• die Prüffrist ist abgelaufen;
• es gibt Mängel an der Oberfläche;
• Kennzeichnung und Farbgebung entsprechen nicht GOST.

An Autotankstellen, die nicht über eine gesonderte Lizenz und entsprechende Ausrüstung verfügen, Nachfüllen von Haushaltsflaschen gesetzlich verboten.

Die Gastankstellenausrüstung ist nur für Autoflaschen bestimmt, die mit Absperrventilen (Mehrfachventilen) ausgestattet sind, die eine Befüllung über die Norm hinaus nicht zulassen.

Das Nachfüllen von Haushaltsgasflaschen erfordert eine spezielle Ausrüstung, die sich von der einer herkömmlichen Gastankstelle unterscheidet.

Es ist zu bedenken: Wenn Sie bei Minustemperaturen eine Propan-Butan-Flasche zu mehr als 85 % füllen und sie dann in einen warmen Raum bringen, ist eine Explosion möglich.

Beim Bewegen sind die Flaschen vor Stürzen und Stößen geschützt und werden mit ihren Kappen nicht auf den Kopf gestellt.Das Be- und Entladen des Fahrzeugs erfolgt bei ausgeschaltetem Motor.

Sicherheit der Heizung und Warmwasserversorgung mit Flaschengas

Wenn kein Zugang zu einer zentralen Gasversorgung besteht, kann Flüssiggas als Brennstoff für autonome Heizsysteme und Warmwasserbereitungsgeräte verwendet werden. Es ist billiger als Strom. Im Gegensatz zu Brennholz, Kohle oder Diesel belastet es die Luft nicht mit festen Verbrennungsprodukten, ist also umweltfreundlicher.

Anstelle von Gasflaschen können Sie in Privathaushalten auch Gastanks mit einem Volumen von bis zu 20.000 Litern verwenden, sofern das Nachfüllen keine Probleme bereitet

Bei der Organisation eines Heizungs- und Warmwasserversorgungssystems mit Flüssiggas müssen die Anforderungen von SNiP 42-01-2002 berücksichtigt werden.

Neben Flaschen (50 l) kommen folgende Geräte zum Einsatz:

• ein Gaskessel;
• Getriebe;
• Absperrventile;
• Komponenten für Gasleitungen;
• Heizkörper.

Der Kessel kann ein- oder zweikreisig sein, muss jedoch über einen Brenner für Flüssiggas verfügen. Wenn Flaschengas eine vorübergehende Lösung ist und das Haus an eine zentrale Gasversorgung angeschlossen werden soll, ist es sinnvoll, einen Kessel für Hauptgas und zusätzliche Ausrüstung für Flüssiggas zu kaufen. Ein Zweikreiskessel sorgt sowohl für Warmwasser als auch für die Raumheizung.

Es besteht die Möglichkeit, einen hocheffizienten Brennwertkessel mit zwei Wärmetauschern zur Erwärmung des Kühlmittels und zur Warmwasserversorgung zu installieren. In einem solchen Kessel wird der bei der Verbrennung von Gas entstehende Wasserdampf in Flüssigkeit umgewandelt, wodurch zusätzliche Wärmeenergie gewonnen werden kann.

Die Kesselleistung wird anhand der Fläche des beheizten Raumes ausgewählt und Modelle mit höherem Wirkungsgrad werden bevorzugt.

Mehrere Gasflaschen sind an Gaskessel angeschlossen, wodurch sich die Gesamtgasmenge erhöht und die Nachfüllintervalle verlängert werden

Gleichzeitig kommen mehrere der größten 50-Liter-Flaschen zum Einsatz, zusammengefasst in einer einzigen Batterie. Die Zylinder werden in belüfteten Metallschränken auf der Straße an der Nordseite des Hauses aufgestellt, um eine Erwärmung durch Sonneneinstrahlung zu vermeiden. Eine weitere Möglichkeit ist ein separater Nichtwohnraum.

Um zu verhindern, dass der Druck im System bei starkem Frost abfällt, müssen die Schränke mit nicht brennbaren Materialien isoliert und der Raum nur minimal beheizt werden.

Es ist darauf zu achten, dass der Abstand zum Heizkessel mindestens 2 Meter beträgt und dass die Geräte zur Inspektion frei zugänglich sind. In der Nähe von Gasgeräten sollten sich keine Abflusslöcher, Keller, Keller oder Gräben befinden. Die Vergasung von Kellern und Kellern ist verboten.

Die Flaschen sind durch mit der Gasleitung verbunden Gasreduzierer, mit dem Sie den Gasdruck während der Auswahl regulieren können. Es kann für jeden Zylinder separat oder für alle gemeinsam sein.

Die Farbe des Reduzierstücks muss mit der Farbe der Flasche übereinstimmen, also rot sein (für Propan-Butan). Es darf nicht verstopfen, sonst kann der Druck ansteigen und das Gerät ausfallen. Einmal pro Woche wird das Getriebe auf Schwerkraftströmung und die Funktionsfähigkeit des Sicherheitsventils überprüft.

Bei der Kombination von Flaschen zu einer einzigen Batterie ist es sinnvoll, eine Druckstabilisierungsrampe zu verwenden, bestehend aus Anschlussmodul, Reduzierstück, Filter, Ventil, Stabilisator

Für den Bau einer Gasleitung werden Stahlrohre mit einer Wandstärke von mindestens 2 mm verwendet. Der durch die Wand geführte Rohrabschnitt wird in einer Schutzhülle untergebracht.Über einen flexiblen Anschluss kann der Anschluss an die Gasleitung eines Heizkessels erfolgen. Der Reduzierer wird über einen Durite-Schlauch (Gummi-Gewebe-Manschette) an die Gasleitung angeschlossen.

Es wird ausführlich beschrieben, welches Gasgemisch sich am besten für die Lagerung in einem Gastank eignet im nächsten ArtikelWir empfehlen Ihnen, sich damit vertraut zu machen.

Flüssiggas zur Warmwasserbereitung

Flow-Säulen und Speicher-Gas-Warmwasserbereiter (Kessel) können wie Heizkessel mit Propan-Butan betrieben werden. Auch die Umstellung von Hauptgas auf Flüssiggas erfolgt durch den Austausch von Brennerdüsen. Es stehen Modelle zum Verkauf, die vom Hersteller mit Kits für LPG geliefert werden. Der Anschluss an Gasflaschen erfolgt über ein Reduzierstück.

Die Kolonne wird in einem Nichtwohnbereich mit Belüftung und Absaughaube installiert. Der Mindestabstand des Gasdurchlauferhitzers zu umliegenden Gegenständen ist gesetzlich festgelegt und muss aus Sicherheitsgründen eingehalten werden. Die Installation im Badezimmer ist verboten.

Die Ausstattung von Wasserspendern und Boilern mit automatischen Steuer- und Regelgeräten erhöht deren Effizienz und Sicherheit. Moderne Modelle verfügen über Schutzsysteme gegen Überhitzung und Einschalten ohne Wasser sowie eine Flammenkontrolle. Das LED-Display zeigt wichtige Informationen an, beispielsweise die Temperatur des Wassers, das in die Wasserhähne gelangt.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Überprüfung der Gasflasche auf Sicherheit, Lebensdauer und Ausschuss:

Gründe für den Abfall des Gasdrucks im System bei -42 °C und Möglichkeiten, dem Einfrieren von Gasflaschen entgegenzuwirken:

Nach der Kompression befindet sich Kohlenwasserstoffgas in einem Zylinder unter erhöhtem Druck und kann sich bei steigender Temperatur schnell ausdehnen.

Die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und die Verwendung von Gasflaschen, die den festgelegten Standards entsprechen, tragen dazu bei, Notsituationen zu vermeiden und blauen Brennstoff effektiv zum Kochen, zur Raumheizung und zur Warmwasserversorgung von Privathäusern zu nutzen.

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