가스 실린더가 폭발하는 이유 : 주요 원인 및 예방 조치

불행히도 때때로 TV 나 친구로부터 듣는 가스 실린더가 어딘가에서 폭발했다는 소식은 우리 자신의 안전에 대해 생각하게 만듭니다. 그리고 이 상황에서는 이런 일이 일어나지 않을 것이라고 안주할 여지가 없습니다.

그러한 폭발과 그에 따른 화재가 초래하는 결과는 재산뿐만 아니라 인근 사람들의 건강과 생명에도 가장 비극적일 수 있습니다. 가스 실린더가 폭발할 수 있는 이유와 사용 편의성을 희생하지 않고도 큰 문제로부터 자신을 보호할 수 있는 방법을 이해하도록 도와드리겠습니다.

이를 위해 기존 유형의 가정용 가스용기의 특징을 연구하고, 다수의 실제 사례에서 폭발이 발생한 원인을 분석하고, 이에 대한 경험이 풍부한 사용자들의 유능한 의견을 연구했습니다. 제안된 문서는 실제로 실린더 내 가스의 정확하고 안전한 사용을 허용하는 이해 가능한 형식으로 제시된 일련의 규칙 모음으로 제시될 수 있습니다.

가스 실린더에 대한 기본 정보

일상 생활에서 가스 실린더가 없어서는 안될 필수 요소는 러시아 인구의 상당 부분에서 자신있게 확인할 수 있습니다.

많은 사람들에게 액화 가스 실린더의 사용은 국가에서 추가적인 편의 시설을 가질 수 있는 기회일 뿐만 아니라 주거용 건물을 가스화할 수 있는 유일한 옵션입니다.

주 차원에서 Rostechnadzor는 안전한 사용과 관련하여 알아야 할 가스 용기 사용과 관련된 일반적인 문제를 확인했습니다.

• 오래된 차량 - 모든 실린더의 약 90%가 급유 중 과충전으로부터 보호되지 않습니다.
• 불법 리필의 존재를 포함하여 시장에서 실린더 유통 분야에 대한 명확한 정부 규제가 부족합니다.
• 기술 매개변수를 개선하고 국제 표준으로 끌어올 필요성.

유럽 ​​위원회의 이러한 요구 사항 및 권장 사항을 준수하지 않으면 러시아에서 사용되거나 수입되는 가스 실린더 제품의 안전을 보장하는 데 어려움이 따릅니다.

일반적인 문제를 아는 것 외에도 폭발이 일어나는 이유와 이에 기여할 수 있는 조건을 더 쉽게 상상하기 위해서는 어떤 실린더가 존재하는지, 장치를 이해하고 폭발의 뉘앙스를 이해하는 것이 도움이 될 것입니다. 거기에 사용되는 혼합물의 폭발과 연소의 물리학.

가스 용기의 종류

적용분야, 사용되는 필러, 연결방법에 따라, 가스 용기 구조적으로나 본체를 구성하는 재질이 다를 수 있습니다.

가정용으로는 원칙적으로 금속 (강철) 가스 용기 또는 복합 재료로 만든 플라스크가 사용됩니다. 각각에는 장단점이 있습니다.

가장 인기있는 것은 새 선박과 오래된 선박 모두 금속 실린더입니다. 이 유형의 탱크에 대한 수요가 증가한 주된 이유는 상대적으로 저렴한 가격과 소련 시대에 제조된 탱크를 포함하여 시장에 많은 제안이 있기 때문입니다.

그러나 폭발 위험이 가장 큰 것은 강철 실린더이며 안전 원칙에 따라 보관 및 작동 중에 여러 조건을 준수해야 합니다. 따라서 우리는 이에 대해 더 자세히 설명하겠습니다.

풍선은 어떻게 구성되나요?

가스 용기의 디자인은 일반 라이터와 유사하며, 그 용기에는 두 가지 응집 상태의 물질이 채워져 있습니다. 저장소의 일부는 액체 상태의 기체로 채워지고 나머지 여유 공간은 동일한 물질로 채워지지만 기체(작동) 형태입니다. 차단 장치를 통해 가스는 점화를 위해 적절한 장비로 들어가고 의도된 목적에 맞게 사용됩니다.

가스 실린더의 표준 패키지에는 다음이 포함됩니다.

1. 가스 용기 자체 또는 쉘은 원통형 모양이며 최소 벽 두께는 2mm입니다.
2. 풍선 밸브 잠금 요소와 핸드휠 포함.
3. 가스용기의 안정적인 수직 위치를 보장하는 링 지지대(슈)입니다.
4. 운송, 보관, 작동 중에 밸브가 손상되거나 오염되지 않도록 보호하는 케이싱입니다.

캡은 실린더 목의 링인 특수 나사산 부분에 부착됩니다.

가스 실린더에 장착할 수 있는 유용한 기술 및 안전 장치는 압력 게이지를 갖춘 프로판 감속기입니다.

이를 사용하면 특정 가스 소비자에 대해 설정된 값으로 혼합물의 압력을 감소, 안정화 및 유지할 수 있습니다.이 어댑터는 모든 유형의 실린더에 쉽게 설치할 수 있습니다.

가정용 실린더용 혼합가스

실린더의 필러는 프로판과 부탄의 혼합물인 탄화수소 가스로, 최대 15 MPa의 압력으로 용기로 펌핑됩니다.

이들 탄화수소의 비율은 혼합물 사용의 계절성 또는 특정 지역을 결정합니다. 사실은 상대적으로 동일한 기본 특성을 갖는 프로판과 부탄은 증발 온도에 상당한 차이가 있습니다. 즉, 부탄은 0.5°C, 프로판은 43°C(마이너스 기호 포함)입니다.

각 지역에 대해 개별 브랜드의 병에 담긴 가스를 생산하는 것이 불가능하기 때문에 GOST는 특정 비율의 이러한 가스를 포함하는 통합 프로판-부탄 혼합물을 제공합니다.

가스 탱크에 사용되는 탄화수소 혼합 원리에 대한 지식은 연료 비용을 절감하는 능력(부탄은 프로판보다 저렴함)뿐만 아니라 부탄의 덜 강렬한 증발로 인해 높은 위험을 줄이는 데 필수적입니다. 주변 온도가 크게 상승하면 압력이 형성됩니다. 탱크의 압력이 급격히 증가하면 감압되어 폭발이나 화재가 발생할 수 있습니다.

폭발의 전제조건

실린더의 안전한 취급 및 품질에 대한 요구 사항이 증가하고 있음에도 불구하고 러시아에서는 매년 200명 이상이 실린더 가스 폭발로 인해 치명적인 희생자가 되고 더 많은 사람이 부상을 입습니다.

가스 용기 제조업체의 정보를 요약하여 플라스크 파괴가 가능한 압력 범위를 제시합니다.

플라스크 벽의 강도가 감소함에 따라 감압으로 이어지는 임계 압력 값은 5.3MPa로 감소합니다.

가스 폭발 또는 연소

폭발과 실린더 점화가 정확히 같은 것이 아니라는 점을 이해해야 합니다. 예를 들어, 파편이나 총알 구멍을 받은 가정용 가스통이 폭발할 수 있는지 묻는 질문에 대한 대답은 명확하게 "예"라고 대답하는 것이 불가능합니다.

손상된 압력 용기에서 누출되는 가스는 단순히 연소됩니다. 폭발에는 폐쇄된 공간이 필요합니다. 이는 일반적으로 특정 조건에서 실린더 자체이거나 가스가 많이 발생하는 방입니다.

실린더 외부 또는 내부로 흡입된 공기 중의 프로판-부탄과 산소의 혼합물은 플라스크 내부의 압력이 대기압과 같아지면 폭발합니다.

가스 실린더가 폭발하거나 연소되는 원인은 무엇입니까?

화재 지역의 실린더

압력 하에서 가스 혼합물이 담긴 연소 구역에 갇힌 용기의 폭발 위험은 매우 높습니다. GOST에 따르면 탄화수소 실린더의 최대 안전 온도는 45°C입니다. 화재의 원인이 허용 한도를 크게 초과한다는 것이 분명합니다.

프로세스의 물리학은 다음과 같습니다. 높은 가열 온도에서는 용기의 혼합물이 끓고 그에 따라 압력이 증가합니다. 또한 껍질 표면의 고르지 않은 가열로 인해 초기 강도가 약해지고 벽이 파괴됩니다.

일반적으로 가스 및 가열로 인해 용기의 높은 잔류 소성 변형으로 인해 한쪽면에서 벽의 국부적 팽창(팽창)이 발생합니다. 파열은 용접 이음새를 따라 가장 자주 발생합니다.

빠르게 증발하고 점화되는 액체 및 증기 상태의 실린더에서 배출되는 탄화수소는 화재 구역 주변의 모든 것에 추가적인 열 효과를 줍니다.

집에서 화재가 발생하는 동안 가스 실린더가 폭발하는 이유를 이해했다면 가열되었을 때 어떻게 작동하는지 알아야 합니다.

플라스크를 파열하는 데에는 두 가지 옵션이 있을 수 있습니다.

1. "유압" 역학에 따르면.
2. 바닥과 껍질에 심한 비틀림과 큰 균열이 형성됩니다.

첫 번째 경우, 온도가 60 ° C로 증가한 액상은 1.5 - 2.5 MPa의 압력에서 용기의 부피를 표준 85 %로 채울 것입니다. 실내 온도가 70 – 75 °C로 더 증가하면 껍질이 파괴됩니다.

두 번째 옵션은 용기에 액상이 없을 때 발생합니다. 예를 들어 화재 조건에서 고온에서 차단 장치의 감압으로 인해 액화 혼합물의 증발이 발생한 경우입니다.

어떤 경우든 파열된 실린더 조각은 다양한 방향으로 빠른 속도로 날아가서 인명 피해와 재산 피해를 초래할 수 있습니다.

가스 실린더의 과도한 충전

액화 가스를 용기에 채울 때 너무 많이 채워지는 경우가 종종 있습니다. 이는 부주의로 인해 또는 고의로 탱크의 활용률을 절약하려는 경우에 발생합니다.

플라스크를 채울 때 플라스크 내 액화 가스의 허용 압력을 초과하면 강도가 위반될 수 있음을 이해해야합니다

용기에는 자유 부피의 일부(탄화수소의 증기상을 위한 쿠션)가 남아 있어야 합니다. 이러한 쿠션의 안전한 부피는 탱크 전체 부피의 최소 15%입니다.이것이 없으면 플라스크의 압력은 혼합물의 온도가 1도씩 증가함에 따라 0.7MPa씩 증가합니다. 이는 안전 표준에 따라 허용되지 않으며 쉘에 과도한 응력이 가해지고 파열될 수 있습니다.

용기에 펌핑되는 가스의 양은 압력과 질량 측면에서 엄격하게 규제되며 용기 부피 1리터당 0.425kg을 초과해서는 안 됩니다.

GOST가 규정한 +45 °C의 온도에서도 플라스크를 너무 많이 채우면 용접부를 따라 세로 방향으로 파열될 가능성이 큰 위험이 있습니다.

또한 규칙에 대해 자세히 설명한 다른 기사를 읽어보는 것이 좋습니다. 가스 실린더 리필.

용기 벽 가열 또는 냉각

팽창계수가 큰 프로판-부탄 혼합물은 온도가 조금만 상승해도 부피가 크게 증가합니다.

용기가 태양 아래, 직사광선 아래에서 장시간 가열되면 실린더의 압력을 임계 값까지 높일 수 있습니다

플라스크 벽의 혼합물 압력이 증가할 위험은 열원 옆에 설치된 실린더에도 존재합니다.

난방 외에도 부정적인 온도의 부정적인 영향으로 인해 많은 위험이 따릅니다. 첫 번째는 금속의 취약성이 증가한다는 것입니다. 둘째, 어떤 경우에도 오랫동안 추위에 노출된 용기를 따뜻한 방에 가져가서는 안 된다는 점을 영원히 기억해야 합니다. 탄화수소 혼합물의 온도가 급격히 상승하는 것은 안전하지 않습니다.

실린더의 충격 및 낙하

가스가 담긴 용기의 손상 및 발화는 벽에 갑작스러운 기계적 충격이 가해지면 발생할 수 있습니다. 특히 저장소의 온도가 낮거나 반대로 극도로 높은 경우 더욱 그렇습니다.

비정상적으로 추운 조건에서 실린더를 사용하면 금속의 기계적 특성이 변하고 강철의 충격 강도가 감소합니다.

이러한 이유로 실린더에 강한 타격을 가하거나 심하게 떨어지면 용기의 밀봉이 손상되고 가스가 방출될 수 있으며, 이는 산소와 혼합되고 스파크와 접촉하면 가스가 폭발하게 됩니다. 공기 혼합물

두 번째 경우, 플라스크에 포함된 가스의 온도를 높이고 가열하면 압력이 급격히 증가하여 용기에 추가적인 충격이 가해져 파열될 수 있습니다.

가스 내 이물질

액체 가스가 담긴 용기에 물과 황화수소가 들어가면 폭발 위험이 도사리고 있습니다. 탱크 내 함량이 높으면 쉘의 내부 금속 표면에 박리 및 돌출이 나타나는 데 기여합니다.

이러한 혈관 결함은 프로판에 황화수소가 0.3% 이상 존재할 때 발생하며, 실린더를 사용한 지 2년만 지나면 관찰 가능하다.

용접불량

덜 일반적이지만 발생하는 문제는 열 영향 구역에서 가스 용기의 감압과 관련된 문제입니다.

용접에 결함이 있는 경우 작업 부분이 약화되고 응력이 집중되어 결과적으로 세로 또는 원주 솔기가 열릴 수 있습니다.

결함이 있는 용접이 파열되면 쉘의 전체적인 무결성이 보존될 수 있습니다.

실린더 폭발의 결과에 대한 시나리오

위와 같은 가스 용기의 폭발이나 화재 원인은 다양한 방식으로 다음과 같은 위험한 시나리오를 유발할 수 있습니다.

실린더 파열 및 화염 방출

실린더 폭발과 프로판-부탄의 발화는 다음 요인으로 인해 위험합니다.

• 강한 화염 기둥으로 화재 면적을 빠르게 증가시킵니다.
• 폭발 원인에서의 고온 화재;
• 연소 생성물의 독성.

유해 가스의 급격한 농도로 인해 산소가 크게 감소하여 질식으로 인해 피해가 발생할 수도 있습니다.

실시된 연구에 따르면 화재 시 액화 가스가 담긴 50리터 가스 용기의 밀봉이 5분 이내에 파손되는 것으로 나타났습니다. 결과적으로 직경 10m에 달하는 "불 덩어리"가 방출되는 화재 섬광이 발생했습니다.

일반적으로 혈관은 측면을 따라 파열됩니다.

폭발로 인한 2차 피해 효과

실린더 폭발로 인한 이차적이지만 덜 심각한 손상 결과는 다음과 같습니다.

• 밸브 분리;
• 압축파 또는 충격파의 영향;
• 쉘 요소 조각으로 인한 손상.

원통의 파편과 분리된 요소는 매우 멀리 날아가 최대 반경 250m 내에서 손상을 입히고 높이 30m까지 올라갈 수 있습니다.

가스 누출 위험

손상된 용기에서 프로판이 누출될 위험은 액체 가연성 물질의 누출보다 훨씬 빠른 속도로 탄화수소와 산소 혼합물의 폭발적인 농도가 실내에서 매우 빠르고 대량으로 생성된다는 것입니다.

플라스크에서 혼합물이 심하게 누출되거나 차단 밸브 결함이 있는 경우 냄새나 청각으로 감지할 수 있습니다. 이 소리는 풍선이 빠르게 수축될 때 들리는 소리와 유사합니다.

가스 누출이 의심되거나 가스 누출을 제어하려면 스폰지로 실린더에 비눗물을 바르고 형성되는 거품으로 감압 위치를 결정하면 충분합니다.

가스 누출이 있는 경우 젖은 천으로 누출 부위를 덮고 조심스럽게 용기를 밖으로 꺼내 가스 작업자에게 연락해야 합니다.

2016년부터 새 주택에 가스 경보기를 의무적으로 설치하도록 기술 규정이 규정되었습니다. 이전에 건축된 주택의 경우 이 표준은 본질적으로 권고 사항이지만 특히 병에 담긴 가스를 사용하는 주택에서 이 장치의 이점은 의심할 여지가 없습니다.

사실은 탄화수소 혼합물의 밀도가 공기의 밀도보다 크다는 것입니다. 플라스크의 밀봉, 차단 장치 또는 연결 호스가 파손되면 가스가 바닥에 쌓이기 시작하고 냄새가 즉시 감지되지 않을 수 있습니다. 이것이 손상된 가스 실린더에서 공기 중으로 방출된 프로판 혼합물이 집에서 불꽃으로 인해 눈치채지 못한 채 폭발하는 경우가 종종 있는 이유입니다.

안전한 실린더 취급의 기본

실린더를 설치하기 전, 가스 기기에 연결 가장 먼저 해야 할 일은 본체에 손상이나 녹이 없는지, 밸브가 제대로 작동하는지 확인하는 것입니다.

모든 작동 주기에 대한 종이 여권과 임팩트 스탬핑에 의해 적용된 적절한 표시가 있는 전문 기관에서 공급하는 인증된 실린더만 사용됩니다.

실린더 작동 시 준수해야 할 주요 기술 요구 사항은 다음과 같습니다.

1. 1개(가스 스토브 연결용 5리터)를 제외한 모든 실린더는 건물 외부의 별채에 입구에서 5m 이상 떨어진 곳에 설치해야 합니다.
2. 거실, 지하실, 다락방에 실린더를 보관하지 마십시오.
3. 실린더를 난방 장치에서 1m 이상, 화기에서 5m 이상 떨어진 곳에 두지 마십시오.

가스가 담긴 용기를 사용할 때 명백하지만 종종 잊혀지는 안전 조치에는 다음이 포함되며 엄격히 준수해야 합니다.

1. 가스 누출 여부를 확인하기 위해 불이 붙은 성냥이나 라이터를 실린더에 가져오지 마십시오.
2. 기어박스나 밸브를 가열하기 위해 화염을 사용하는 것을 엄격히 금지하십시오. 이러한 목적으로는 뜨거운 물만 사용할 수 있습니다.
3. 실내에서 가스가 감지되면 전등을 포함한 모든 전기제품을 켜지 말고 끄지 마세요. 소켓이나 스위치의 스파크 온도는 최대 1000도까지 올라갈 수 있습니다.
4. 차단 밸브와 실린더의 기타 구조 요소를 직접 수리하려고 하지 마십시오.

또한, 제조사가 정한 실린더 사용 기간을 엄격히 준수해야 합니다. 2014년 12월 이전에 제조된 선박은 40년 동안 사용할 수 있습니다.

이 날짜 이후에 생산된 가스 실린더의 허용된 사용 기간에 대한 정보가 없고 첨부 문서도 없는 경우 Rostechnadzor는 실린더의 유효 기간을 20년으로 정할 것을 권장합니다.

밸브를 고정 장치로 사용하여 가스 실린더를 운반하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 감압되거나 잠금 장치가 파손될 수 있습니다.

강철 가스 실린더에 대한 안전한 대안은 보다 현대적인 고분자 복합 용기인 유로실린더입니다. 플라스크는 플라스틱 케이스로 보호되며 정전기가 축적되지 않습니다. 복합 실린더의 폭발 안전은 차세대 안전 장치(가용성 링크 및 고압 방출용 체크 밸브)를 장착하여 보장됩니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

실제 사실의 예를 들어 가스 실린더 폭발의 이유와 이를 사용할 때 할 수 있는 것과 할 수 없는 것은 다음과 같습니다.

집에서 가스 실린더를 올바르게 사용하는 방법과 충족해야 하는 요구 사항은 무엇입니까?

가스 장비 작동에 수반되는 기존의 모든 위험 요소로 인해 두려움에 굴복하고 일상 생활에서 사용하는 편리함을 거부할 이유가 없습니다.

가정용 가스통 폭발의 원인과 조건에 대한 이론적 지식은 이러한 두려움을 극복하는 데 도움이 됩니다. 그리고 안전한 사용을 위해 주어진 표준을 준수하면 가스 폭발 및 화재의 심각한 결과에 대한 확실한 보험이 될 것입니다.

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