액화 및 압축 가스가 실린더에 저장되는 이유는 무엇입니까? 컨테이너 종류 + 운영규칙
파란색 연료는 사용하기 매우 편리하고 저렴합니다.환경 안전과 거의 보편적인 가용성으로 인해 그 인기가 더욱 강화되었습니다. 그러나 왜 압축 가스가 특수 실린더에 포함되어 있는지, 그리고 이것이 귀하의 안전에 어떤 영향을 미치는지 진지하게 생각해 본 적이 있습니까?
우리가 제시하는 기사에서는 이러한 질문에 대한 자세하고 기술적으로 건전한 답변을 찾을 수 있습니다. 액화 기체 매체와 압축 매체의 차이점을 알려 드리겠습니다. 가스 용기의 기술적 특징, 충전 및 운송 규칙을 소개합니다.
기사 내용:
가스가 압축되는 이유는 무엇이며 이것이 실린더에 어떤 영향을 줍니까?
기체 상태에서 물질은 고체와 달리 특정한 모양을 갖지 않습니다. 밀봉된 용기에만 보관 및 운송할 수 있습니다.
그러나 밀도가 낮기 때문에 질량 기준으로 적은 양의 가스라도 큰 부피를 차지합니다. 예를 들어, 일반적인 가스 상태의 프로판 26.9kg만 운송하려면 약 14,000리터의 거대한 컨테이너가 필요합니다.
외부 압력을 가해 가스를 압축하면 문제가 해결됩니다. 결과적으로 밀도는 증가하고 부피는 감소합니다. 압축 후 동일한 26.9kg의 프로판이 50리터 용기에 들어갑니다.
압축되면 프로판, 부탄, 암모니아, 염소, 이산화탄소와 같은 가스가 액체 집합체 상태로 변환되므로 이를 액화라고 합니다. 산소, 아르곤, 메탄은 기체 상태로 남아 있으며 압축 가스라고 합니다.
여기서 우리는 어떤 것이든 명확히 할 필요가 있습니다. 가스를 액체로 바꾸다 압축에 의해 이루어지지만 압력은 더 높아야 하며 온도는 일반 공기 온도보다 훨씬 낮아야 합니다.
압축 및 액화 가스의 경우 일반 용기는 적합하지 않습니다. 팽창하려고 노력하는 가스는 빠르게 그것을 파괴하고 자유로워질 것이며 이것은 이미 폭발, 화재, 중독 및 재정적 손실로 가득 차 있습니다. 따라서 가스 실린더로 더 잘 알려진 과도한 내부 압력을 받는 특수 용기가 사용됩니다.
가스 실린더의 설계 특징
치수 및 벽 두께를 포함한 가스 실린더 설계 요구 사항은 국가 기술 표준에 따라 결정됩니다. 가스를 압축하기 위해 더 많은 압력을 가할수록 용기는 더 강해져야 합니다.
내연기관의 연료로 사용되는 압축메탄용 용기 본체는 이음매가 없으며 금속 및 복합 쉘로 구성됩니다. 최대 245kg/cm의 압력에 맞게 설계됨2.
용접 작업에는 산소와 아르곤이 사용됩니다. 그들을 위한 실린더는 다음에 따라 제조됩니다. GOST 949-73. 재질은 탄소강 또는 합금강입니다. 20-50 리터의 부피를 갖는 벽 두께가 6mm 인 합금강으로 만들어진 용기는 최대 19.6MPa의 내부 압력을 견딜 수 있습니다.
승인된 표준에 따르면 외부는 파란색 에나멜로 칠해져 있고 본체에는 검은색 글자인 "산소"가 있습니다. 아르곤 용기는 회색이며 "순수 아르곤"이라는 녹색 문구가 있습니다.
프로판, 부탄 및 그 혼합물은 빨간색으로 용접된 강철 실린더에 1.6 MPa의 압력으로 담겨 있습니다. 이 가스는 도시 및 산업용으로 널리 수요가 있기 때문에 저장 및 운송 기능과 실린더 리필 시 안전 규칙을 더 자세히 고려할 가치가 있습니다.
액화프로판-부탄 적용
기술적인 프로판-부탄(PBT), 분류 방법 GOST R 52087-2018, 액화 탄화수소 가스 (LPG) 범주에 속합니다. 그것은 정유에서 얻습니다. PBT가 액체 상태로 변하기 위해서는 상대적으로 작은 압력 증가만으로도 충분합니다. 온도 감소가 필요하지 않습니다.
정상적인 기온에서는 압력이 감소하면 PBT가 증발하고 증기상으로 전환됩니다. 실린더가 채워지면 액화 가스와 증기로 동시에 구성된 2상 시스템이 형성됩니다.
이 특성은 다른 유형의 연료 가스에 비해 장점이 있습니다. 프로판-부탄 혼합물은 소형 용기에 액체로 저장 및 운송됩니다. 별도의 변형 없이 가스처럼 바로 사용 가능해 소비자에게 추가적인 편의성을 제공한다.
같은 부피의 액화 프로판-부탄 실린더는 압축된 메탄보다 거의 2배 더 많은 양을 담을 수 있습니다. 열 방출 측면에서도 액화 PBT는 동일한 부피의 압축 메탄보다 우수합니다.
금속 소비 감소로 인해 PBT 실린더는 무게가 가볍습니다. 이 모든 것이 운송 비용을 절감하고 배송 횟수를 줄이며 국내 및 산업 목적으로 프로판-부탄 혼합물을 경제적으로 사용할 수 있게 해줍니다.
PBT는 주요 가스 파이프라인에 접근할 수 없는 정착지에서 수요가 많습니다. 난방 시스템의 요리, 난방 물 및 냉각수용으로 개인 가정, 요식업 및 무역 기업, 농장 및 레크리에이션 센터에서 사용됩니다.
프로판-부탄 혼합물용 실린더
PBT는 압축 가스를 저장하는 데 필요한 압력보다 수십 배 낮은 압력으로 실린더에 저장됩니다. 덕분에 생산 기술이 단순화되고 실린더의 금속 소비가 줄어듭니다. 그러나 엄격한 요구 사항도 적용됩니다.
프로판-부탄 혼합물의 경우 최대 1.6 MPa의 내부 압력을 위해 설계된 5, 12, 27, 50 리터의 강철 용접 실린더가 설계되었습니다.
2.0 MPa용으로 설계된 복합재료 실린더에 담는 것도 가능합니다. 실린더 각 부분의 디자인, 모양 및 치수는 국가 기술 표준에 따라 결정됩니다.
에 따르면 GOST 15860-84, 실린더의 원통형 요소(쉘), 바닥 및 백킹 링은 고강도 강철 등급으로 만들어집니다. 표면에는 벽 두께를 감소시키는 균열, 공동 및 기타 결함이 없어야 합니다.
바닥은 핫 또는 콜드 스탬핑으로 만들어집니다. 요소는 용접으로 서로 연결됩니다.잠금 장치는 실린더의 목 부분에 설치됩니다. 연결을 완전히 밀봉하기 위해 납 납 또는 적색 납이 사용됩니다.
안전 캡은 나사산 또는 나사산이 없는 연결부가 있는 강철 또는 주철일 수 있습니다. 이들의 주요 요구 사항은 잠금 장치에 대한 안정적인 보호를 제공하는 능력입니다.
조립된 실린더에는 다음이 있어야 합니다.
- 튼튼한;
- 밀봉;
- 변형 없이.
용기 외부는 내후성이 뛰어난 빨간색 에나멜로 칠해져 있습니다. 본체의 원통형 부분 중앙에 흰색 에나멜로 내용물명 "프로판"이 적혀 있습니다. 각인 및 색상에 설정된 표준을 준수하지 않는 것은 실린더를 거부하는 이유입니다.
에 의해 GOST R 55559-2013 복합 실린더는 복합 재료가 감겨 있는 내부 밀봉 쉘(라이너)로 구성됩니다. 다른 기술 솔루션도 허용됩니다. 복합 원통의 색상도 빨간색입니다.
실린더에는 압력 및 온도 상승에 대비한 안전 장치를 포함한 차단 및 안전 밸브가 장착되어 안전성이 향상되었습니다.
복합 실린더를 사용하는 경우 안전 장치의 작동 원리를 고려할 필요가 있습니다. 실린더가 넘치거나 온도 상승으로 인해 가스가 팽창하면 초과분은 외부로 배출됩니다. 이는 실린더가 위치한 공간의 가스 농도를 증가시킬 수 있습니다.
판매용 실린더를 보내기 전에 제조업체는 승인 테스트를 수행합니다. 앞으로는 강철 실린더와 복합재 실린더 모두 5년마다 기술 검사를 받아야 합니다.
각 실린더에는 기술적 특성과 기술 시험 시기를 나타내는 여권이 함께 제공됩니다.
PBT 특성 및 안전 대책
가스의 물리적, 화학적 특성은 실린더 설계 요구 사항뿐만 아니라 연료 보급, 운송 및 작동 중 안전 조치도 결정합니다.
외부 온도가 증가하면 프로판-부탄의 액체 부분이 팽창하므로 실린더는 부피의 최대 85%까지 채워질 수 있습니다. 예: 50리터 실린더, 이론적으로는 26.9kg의 액화 프로판-부탄을 함유하고 있지만, 연료를 보급한 후에는 실제로 약 21kg을 함유하고 있습니다. 자유 공간은 증기상으로 채워집니다.
프로판과 부탄의 폭발 하한계는 각각 방 부피의 2.3%와 1.9%로, 가스-공기 혼합물의 폭발성이 매우 높습니다. 가스 충전소의 소비자와 직원은 PBT의 폭발성 농도 및 발화원의 형성을 방지해야 합니다.
프로판-부탄 혼합물은 공기보다 무겁고 누출이 적더라도 지하실에 위험한 농도로 축적될 수 있습니다. 따라서 그러한 건물에 가스 장비를 설치하는 것이 금지됩니다.
프로판-부탄은 이산화탄소와 마찬가지로 독성은 없지만 공기 중 산소 농도가 19%로 감소하면 사람과 동물에게 질식시키는 영향을 미칩니다. 이는 인간의 건강과 사망을 악화시킬 수 있습니다. PBT는 무취이므로 공기 중 PBT의 존재를 감지하는 데 도움이 되는 방향제를 조성물에 첨가합니다.
비준수 보안 조치 가스 누출 및 발화로 인해 비상 상황이 발생할 수 있습니다. 실린더가 파괴되면서 가스가 방출되고 폭발할 수도 있습니다.
가정용 가스통 재충전 규칙
급유는 필수 자동 계량 및 디스펜서로 가스 차단 기능을 갖춘 특수 장비를 갖춘 스테이션에서 수행됩니다. 이를 통해 높은 정확도로 충만도를 제어할 수 있습니다.
다음과 같은 경우에는 실린더를 리필할 수 없습니다.
- 밸브 또는 밸브 결함;
- 잔압이 없습니다.
- 검사 기간이 만료되었습니다.
- 표면에 결함이 있습니다.
- 표시 및 색상은 GOST를 준수하지 않습니다.
별도의 면허 및 적절한 장비가 없는 자동차 주유소에서는 가정용 실린더 리필 법으로 금지되어 있습니다.
주유소 장비는 표준 이상의 충전을 허용하지 않는 차단 밸브(다중 밸브)가 장착된 자동차 실린더에만 사용됩니다.
기억해야 할 점은 영하의 온도에서 프로판-부탄 실린더를 85% 이상 채운 다음 따뜻한 방에 가져가면 폭발이 가능하다는 것입니다.
이동할 때 실린더는 낙하 및 충격으로부터 보호되며 캡으로 인해 거꾸로 뒤집히지 않습니다.차량에서의 적재 및 하역은 엔진이 꺼진 상태에서 수행됩니다.
병가스를 이용한 난방 및 급탕의 안전성
중앙 집중식 가스 공급 장치가 없는 경우 액화 가스는 자율 난방 시스템 및 물 가열 장치의 연료로 사용될 수 있습니다. 전기보다 저렴합니다. 장작, 석탄, 경유와 달리 고체 연소 생성물로 공기를 오염시키지 않으므로 환경 친화적입니다.
LPG를 사용하여 난방 및 온수 공급 시스템을 구성하는 경우 SNiP 42-01-2002의 요구 사항을 고려해야 합니다.
실린더(50l) 외에도 다음 장비가 사용됩니다.
- 가스 보일러;
- 기어박스;
- 차단 밸브;
- 가스 파이프라인 구성요소;
- 라디에이터.
보일러는 단일 또는 이중 회로일 수 있지만 액화 가스용 버너가 있어야 합니다. 병에 담긴 가스가 임시 해결책이고 집이 중앙 가스 공급 장치에 연결될 계획이라면 주 가스용 보일러와 LPG용 추가 장비를 구입하는 것이 합리적입니다. 이중 회로 보일러는 가정용 온수와 난방을 모두 제공합니다.
냉각수 가열과 급탕을 위한 열교환기 2개를 장착한 고효율 콘덴싱 보일러 설치가 가능합니다. 이러한 보일러에서는 가스 연소 중에 생성되는 수증기가 액체로 변환되어 추가적인 열에너지를 얻을 수 있습니다.
보일러 출력은 난방실 면적을 기준으로 선택되며 효율이 높은 모델이 선호됩니다.
동시에 가장 용량이 큰 50리터 실린더 여러 개가 단일 배터리로 결합되어 사용됩니다. 실린더는 태양 복사에 의한 가열을 피하기 위해 집 북쪽 거리에 있는 통풍이 잘 되는 금속 캐비닛에 배치됩니다. 또 다른 옵션은 별도의 비거주 건물입니다.
심한 서리가 내리는 동안 시스템의 압력이 떨어지는 것을 방지하려면 캐비닛을 불연성 재료로 단열해야 하며 실내 난방을 최소화해야 합니다.
보일러로부터의 거리가 최소 2m 이상이고 검사를 위해 장비에 자유롭게 접근할 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 가스 장비 근처에는 배수구, 지하실, 지하실 또는 도랑이 없어야 합니다. 지하실 및 지하실의 가스화는 금지되어 있습니다.
실린더는 다음을 통해 가스 파이프라인에 연결됩니다. 가스 감속기, 선택 중에 가스 압력을 조절할 수 있습니다. 이는 각 실린더에 대해 분리될 수도 있고 모든 실린더에 대해 공통일 수도 있습니다.
감속기의 색상은 실린더의 색상과 일치해야 합니다. 즉, 빨간색(프로판-부탄의 경우)이어야 합니다. 막히면 안 됩니다. 그렇지 않으면 압력이 증가하여 장비가 고장날 수 있습니다. 일주일에 한 번씩 기어박스의 중력 흐름과 안전 밸브의 기능을 점검합니다.
가스 파이프라인을 만들려면 벽 두께가 2mm 이상인 강철 파이프가 사용됩니다. 벽을 통과하는 파이프 부분은 보호 케이스에 배치됩니다.유연한 연결을 사용하여 난방 보일러의 가스 파이프라인에 연결할 수 있습니다. 감속기는 듀라이트 호스(고무 천 슬리브)를 사용하여 가스 파이프라인에 연결됩니다.
가스 탱크에 보관하는 데 어떤 가스 혼합물을 사용하는 것이 가장 좋은지에 대해 자세히 설명되어 있습니다. 다음 기사에서에 익숙해지는 것이 좋습니다.
물 가열용 LPG
흐름 열 및 저장 가스 온수기 (보일러)는 난방 보일러와 마찬가지로 프로판-부탄을 사용하여 작동할 수 있습니다. 버너 노즐을 교체하여 메인 가스에서 액화 가스로의 전환도 수행됩니다. 제조업체에서 LPG용 키트를 제공하는 판매용 모델이 있습니다. 가스 실린더에 대한 연결은 감속기를 통해 수행됩니다.
기둥은 환기 및 배기 후드가 있는 비주거 지역에 설치됩니다. 가스 온수기에서 주변 물체까지의 최소 거리는 규정에 따라 결정되며 안전상의 이유로 준수해야 합니다. 욕실에 설치하는 것은 금지되어 있습니다.
정수기와 보일러에 자동 제어 및 조정 장치를 장착하면 효율성과 안전성이 향상됩니다. 최신 모델에는 과열 및 물 없이 전원을 켜는 것을 방지하고 화염 존재를 제어하는 보호 시스템이 있습니다. LED 디스플레이는 수도꼭지에 들어가는 물의 온도와 같은 중요한 정보를 표시합니다.
주제에 대한 결론 및 유용한 비디오
가스 실린더의 안전, 사용 수명 및 불량품 점검:
-42°C에서 시스템의 가스 압력이 떨어지는 이유와 가스 실린더의 동결을 방지하는 방법:
압축 후 탄화수소 가스는 높은 압력의 실린더에 있으며 온도가 상승함에 따라 급속하게 팽창할 수 있습니다.
안전 규칙을 준수하고 확립된 표준을 충족하는 가스 실린더를 사용하면 긴급 상황을 방지하고 요리, 공간 난방 및 개인 주택에 대한 온수 공급을 위해 청색 연료를 효과적으로 사용하는 데 도움이 됩니다.
다차나 시골집에서 병에 담긴 가스를 어떻게 사용하는지 알려주세요. 아래 블록 형태로 댓글 남기기, 질문하기, 사진 올려주세요. 사이트 방문자와 공유할 가치가 있는 기사 주제에 대한 귀중한 정보를 공유하세요.
