لماذا تنفجر اسطوانات الغاز: الأسباب الرئيسية والتدابير الوقائية
أوافق على أن الأخبار التي تفيد بأن أسطوانة غاز انفجرت في مكان ما، والتي، للأسف، نسمعها أحيانًا على شاشة التلفزيون أو من الأصدقاء، تجعلنا نفكر في سلامتنا. ولا مجال للتهاون بأن هذا لن يحدث لنا في هذا الوضع.
يمكن أن تكون العواقب التي قد يؤدي إليها مثل هذا الانفجار والحرائق الناجمة عنه هي الأكثر مأساوية، ليس فقط على الممتلكات، ولكن أيضًا على صحة وحياة الأشخاص القريبين. سنساعدك على فهم سبب انفجار أسطوانات الغاز وكيف يمكنك حماية نفسك من المشاكل الكبيرة دون التضحية براحة استخدامها.
للقيام بذلك، أجرينا دراسة لميزات الأنواع الموجودة من أوعية الغاز المنزلية، وقمنا بتحليل أسباب حدوث الانفجارات في عدد من الحالات الحقيقية، ودرسنا الآراء المختصة للمستخدمين ذوي الخبرة حول هذا الموضوع. يمكن تقديم المادة المقترحة كمجموعة من القواعد، المقدمة بشكل مفهوم، والتي تسمح عمليًا بالاستخدام الصحيح والآمن للغاز في الأسطوانات.
محتوى المقال:
معلومات أساسية عن أسطوانات الغاز
يمكن تأكيد عدم الاستغناء عن أسطوانات الغاز في الحياة اليومية بثقة من قبل جزء كبير من السكان الروس.
على مستوى الدولة، حددت Rostechnadzor المشكلات العامة المتعلقة باستخدام أوعية الغاز التي يجب أن تكون على دراية بها، حيث إنها تتعلق باستخدامها الآمن:
- الأسطول القديم - حوالي 90% من جميع الأسطوانات غير محمية من التعبئة الزائدة أثناء التزود بالوقود؛
- عدم وجود تنظيم حكومي واضح في مجال تداول الأسطوانات في السوق، والذي يتضمن وجود عبوات غير قانونية؛
- الحاجة إلى تحسين المعايير الفنية وجعلها متوافقة مع المعايير الدولية.
يفرض عدم الامتثال لهذه المتطلبات والتوصيات الصادرة عن المفوضية الأوروبية صعوبات في ضمان سلامة منتجات أسطوانات الغاز المستخدمة في روسيا والمستوردة.
بالإضافة إلى معرفة المشاكل العامة، لتسهيل تصور الأسباب التي تؤدي إلى الانفجار والظروف التي يمكن أن تساهم في ذلك، سيكون من المفيد معرفة ما هي الأسطوانات الموجودة، وفهم الجهاز، وفهم بعض الفروق الدقيقة في ذلك. فيزياء انفجار واحتراق الخليط المستخدم فيها.
أنواع أوعية الغاز
اعتمادًا على التطبيق والحشو المستخدم وطرق الاتصال، أوعية الغاز قد تختلف من الناحية الهيكلية وفي المادة التي يتكون منها الجسم.
الأكثر شعبية هي الأسطوانات المعدنية، سواء السفن الجديدة أو القديمة. السبب الرئيسي لزيادة الطلب على الدبابات من هذا النوع هو سعرها المنخفض نسبيًا والعدد الكبير من العروض في السوق، بما في ذلك الدبابات المصنعة في العهد السوفيتي.
لكن الأسطوانات الفولاذية هي التي تتعرض لأكبر خطر للانفجار، واتباعًا لمبادئ السلامة، تتطلب الامتثال لعدد من الشروط أثناء تخزينها وتشغيلها. لذلك، سوف نتناولها بمزيد من التفصيل.
كيف يتم بناء البالون؟
يشبه تصميم وعاء الغاز ولاعة عادية، حيث تمتلئ الحاوية أيضًا بمادة في حالتين من التجميع. جزء من الخزان مشغول بالغاز في الطور السائل، والمساحة الحرة المتبقية مليئة بنفس المادة، ولكن في شكل غازي (عامل). من خلال جهاز الإغلاق، يدخل الغاز إلى المعدات المناسبة للإشعال واستخدامه للغرض المقصود.
تتضمن الحزمة القياسية لأسطوانة الغاز ما يلي:
- إن وعاء الغاز نفسه، أو الغلاف، يكون على شكل أسطواني وبسماكة جدار لا تقل عن 2 مم.
- صمام البالون مع عنصر القفل والعجلة اليدوية.
- دعامة حلقية (حذاء) تضمن وضعًا رأسيًا ثابتًا لحاوية الغاز.
- غلاف يحمي الصمام من التلف والتلوث أثناء النقل والتخزين والتشغيل.
يتم توصيل الغطاء بجزء ملولب خاص - حلقة عنق الاسطوانة.
يتيح لك استخدامه تقليل ضغط الخليط وتثبيته والحفاظ عليه في القيم المحددة لمستهلك غاز معين.يمكن تركيب هذا المحول بسهولة على أي نوع من الأسطوانات.
خليط الغاز للاسطوانات المنزلية
حشو الأسطوانات هو غاز الهيدروكربون - خليط من البروبان والبيوتان، والذي يتم ضخه في الوعاء تحت ضغط يصل إلى 15 ميجا باسكال.
تحدد نسبة هذه الهيدروكربونات موسمية استخدام الخليط أو منطقة معينة. والحقيقة هي أنه مع الخصائص الأساسية المتطابقة نسبيًا، فإن البروبان والبيوتان لهما اختلاف كبير في درجات حرارة التبخر: البيوتان - 0.5 درجة مئوية، البروبان - 43 درجة مئوية (مع علامة ناقص).
إن معرفة مبدأ خلط الهيدروكربونات المستخدمة في خزانات الغاز أمر ضروري ليس فقط في القدرة على تقليل تكلفة الوقود (البيوتان أرخص من البروبان)، ولكن أيضًا في تقليل خطر ارتفاع نسبة التبخر بسبب التبخر الأقل كثافة للبيوتان. تشكيل الضغط مع زيادة كبيرة في درجة الحرارة المحيطة. يمكن أن تؤدي الزيادة الحادة في الضغط في الخزان إلى انخفاض الضغط وبالتالي حدوث انفجار أو حريق.
الشروط المسبقة للانفجار
على الرغم من المتطلبات المتزايدة للتعامل الآمن مع الأسطوانات وجودتها، يصبح أكثر من 200 شخص كل عام في روسيا ضحايا مميتين لانفجارات غاز الأسطوانات، ويصاب عدد أكبر بكثير.
بعد تلخيص المعلومات الواردة من الشركات المصنعة لحاويات الغاز، نقدم نطاقات الضغط التي يمكن عندها تدمير القوارير:
| حجم اسطوانة الغاز | الضغط الذي يمكن عنده حدوث انفجار، MPa | الضغط الذي يمكن عنده حدوث انفجار، أجهزة الصراف الآلي |
| 5 لتر | 15-16 | 120-160 |
| 27 لتر | 7,5-13 | 75-130 |
| 50 لتر | 7,5-12 | 75-120 |
مع انخفاض قوة جدران الدورق، تنخفض قيمة الضغط الحرج المؤدي إلى انخفاض الضغط إلى 5.3 ميجا باسكال.
انفجار الغاز أو الاحتراق
عليك أن تفهم أن الانفجار واشتعال الأسطوانة ليسا نفس الشيء تمامًا. على سبيل المثال، الإجابة على سؤال ما إذا كانت أسطوانة الغاز المنزلية التي أصيبت بشظية أو ثقب رصاصة يمكن أن تنفجر، من المستحيل الإجابة بـ "نعم" واضحة.
ينفجر خليط من البروبان البيوتان والأكسجين الموجود في الهواء خارج الأسطوانة أو المسحوب بداخلها بعد أن يصبح الضغط داخل الدورق مساويا للضغط الجوي.
ما الذي يسبب انفجار أو احتراق أسطوانات الغاز؟
اسطوانة في منطقة الحريق
إن خطر انفجار الحاوية المحبوسة في منطقة الاحتراق والتي تحتوي على خليط غاز تحت الضغط مرتفع للغاية. وفقًا لـ GOST، فإن الحد الأقصى لدرجة الحرارة الآمنة لأسطوانة الهيدروكربون هي 45 درجة مئوية. ومن الواضح أنه في مصدر النار يتجاوز الحد المسموح به بشكل كبير.
فيزياء العملية هي على النحو التالي. عند درجات حرارة التسخين المرتفعة، يغلي الخليط الموجود في الوعاء، وبالتالي يزداد الضغط فيه. بالإضافة إلى ذلك، فإن التسخين غير المتكافئ لسطح القشرة يضعف قوتها الأولية ويؤدي إلى تدمير الجدران.
يتبخر الهيدروكربون بسرعة ويشتعل، والهيدروكربون المنبعث من الأسطوانة في حالة سائلة وبخارية له تأثير حراري إضافي في منطقة الحريق على كل شيء حوله.
بعد أن فهمت سبب انفجار أسطوانات الغاز أثناء نشوب حريق في المنازل، يجب أن تعرف أيضًا كيف يمكن أن تتصرف عند تسخينها.
يمكن أن يكون هناك خياران لتمزيق القارورة:
- وفقا للميكانيكا "الهيدروليكية".
- التواء شديد وتشكل شرخ كبير في الجزء السفلي والقشرة.
في الحالة الأولى، فإن الطور السائل مع زيادة في درجة الحرارة إلى 60 درجة مئوية سوف يملأ حجم الوعاء إلى القاعدة بنسبة 85٪ عند ضغط يتراوح بين 1.5 - 2.5 ميجا باسكال. سيحدث تدمير القشرة مع زيادة أخرى في درجة حرارة الغرفة إلى 70-75 درجة مئوية.
يحدث الخيار الثاني عندما لا يكون هناك مرحلة سائلة في الوعاء، على سبيل المثال، إذا حدث تبخر الخليط المسال بسبب انخفاض ضغط جهاز الإغلاق عند درجات حرارة مرتفعة في ظروف الحريق.
في أي سيناريو، يمكن لشظايا الأسطوانة الممزقة أن تطير بعيدًا بسرعة عالية في اتجاهات مختلفة، مما يشكل تهديدًا بإصابة الأشخاص وإلحاق الضرر بالممتلكات.
الإفراط في ملء أسطوانة الغاز
في كثير من الأحيان، عند ملء الحاويات بالغاز المسال، يتم ملؤها بشكل زائد. يحدث هذا بسبب الإهمال أو الرغبة المتعمدة في توفير معدل استخدام الخزان.
يجب أن يكون هناك جزء من الحجم الحر المتبقي في الحاوية - وسادة لمرحلة بخار الهيدروكربونات. الحجم الآمن لهذه الوسادة لا يقل عن 15٪ من الحجم الإجمالي للخزان.وفي غيابه يزداد الضغط في الدورق بمقدار 0.7 ميجا باسكال مع زيادة درجة حرارة الخليط بكل درجة، وهو أمر غير مقبول وفقًا لمعايير السلامة ويمكن أن يؤدي إلى الضغط الزائد على القشرة وتمزقها.
يتم تنظيم كمية الغاز التي يتم ضخها في الوعاء بشكل صارم من حيث الضغط والكتلة، ويجب ألا تتجاوز 0.425 كجم لكل 1 لتر من حجم الحاوية.
حتى عند درجة حرارة +45 درجة مئوية التي تحددها GOST، يشكل الدورق المملوء بشكل زائد خطرًا كبيرًا يتمثل في احتمال حدوث تمزق طولي على طول اللحام.
نوصي أيضًا بقراءة مقالتنا الأخرى، حيث تحدثنا بالتفصيل عن القواعد عبوات اسطوانة الغاز.
تسخين أو تبريد جدران الوعاء
يزيد حجم خليط البروبان والبيوتان، الذي يتمتع بمعامل تمدد كبير، بشكل كبير حتى مع زيادة طفيفة في درجة حرارته.
كما أن خطر زيادة ضغط الخليط على جدران الدورق موجود أيضًا في الأسطوانة المثبتة بجوار مصدر الحرارة.
بالإضافة إلى التدفئة، هناك عدد من المخاطر محفوفة أيضا بالآثار السلبية لدرجات الحرارة السلبية. الأول هو زيادة هشاشة المعدن. وثانيًا، يجب أن تتذكر إلى الأبد أنه لا ينبغي بأي حال من الأحوال إحضار وعاء تعرض للبرد لفترة طويلة إلى غرفة دافئة. الزيادة الحادة في درجة حرارة خليط الهيدروكربونات غير آمنة.
آثار وسقوط الاسطوانات
يمكن أن يحدث تلف وإشعال حاوية الغاز نتيجة لتأثيرات ميكانيكية مفاجئة على جدرانها، خاصة عندما يكون الخزان في ظروف درجات حرارة منخفضة أو مرتفعة للغاية.
عند استخدام أسطوانة في ظروف باردة بشكل غير طبيعي، تتغير الخواص الميكانيكية للمعدن - تنخفض قوة تأثير الفولاذ.
في الحالة الثانية، فإن زيادة درجة الحرارة وتسخين الغاز الموجود في القارورة، كما قيل، يزيد بشكل حاد من ضغطه، والذي، مع تأثيرات صدمة إضافية على الوعاء، يمكن أن يمزقه.
الشوائب الأجنبية في الغاز
يكمن خطر الانفجار عندما يدخل الماء وكبريتيد الهيدروجين إلى وعاء به غاز سائل. يساهم محتواها العالي في الخزان في ظهور التشققات والانتفاخات على السطح المعدني الداخلي للقشرة.
وتحدث مثل هذه العيوب الوعائية عند وجود 0.3% أو أكثر من كبريتيد الهيدروجين في البروبان، ويمكن ملاحظتها بعد عامين فقط من استخدام الأسطوانة.
عيب اللحام
أقل شيوعًا، ولكن تمت مواجهتها، هي المشكلات المرتبطة بانخفاض ضغط أوعية الغاز في المنطقة المتأثرة بالحرارة.
قد يتم الحفاظ على السلامة العامة للقشرة عند تمزق اللحام المعيب.
سيناريوهات عواقب انفجار الاسطوانة
يمكن للأسباب المذكورة أعلاه لانفجار أو حريق أوعية الغاز أن تثير السيناريوهات الخطيرة التالية بطرق مختلفة.
تمزق الاسطوانة وانبعاث اللهب
يعد انفجار أسطوانة واشتعال غاز البروبان البيوتان أمرًا خطيرًا بسبب العوامل التالية:
- عمود من اللهب القوي، مما يزيد بسرعة مساحة النار؛
- ارتفاع درجة حرارة النار في مصدر الانفجار؛
- سمية منتجات الاحتراق.
يمكن أن يحدث الضرر أيضًا نتيجة الاختناق بسبب الانخفاض الكبير في الأكسجين مع التركيز الحاد للغازات الضارة.
عادة، تمزق السفينة على طول جانبها.
الآثار الضارة الثانوية الناجمة عن الانفجار
العواقب الضارة الثانوية، ولكن ليست أقل خطورة، لانفجار الأسطوانة هي:
- فصل الصمام
- تأثير موجة الضغط أو موجة الصدمة.
- الأضرار الناجمة عن شظايا عناصر القذيفة.
يمكن لشظايا الأسطوانة وعناصرها المنفصلة أن تتطاير لمسافة بعيدة جدًا، مسببة أضرارًا في نطاق يصل إلى 250 مترًا، وترتفع إلى ارتفاع ثلاثين مترًا.
خطر تسرب الغاز
يكمن خطر تسرب البروبان من حاوية تالفة في أن التركيز المتفجر لخليط الهيدروكربون والأكسجين ينشأ في الغرفة بسرعة كبيرة وبكميات كبيرة - أسرع بكثير من تسرب المواد السائلة القابلة للاشتعال.
يمكن اكتشاف تسرب قوي للخليط من دورق أو صمام إغلاق معيب عن طريق الرائحة أو السمع - الصوت مشابه لما نسمعه عندما يتم تفريغ البالون من الهواء بسرعة.
إذا كان هناك تسرب للغاز، فمن الضروري تغطية منطقة التسرب بقطعة قماش مبللة، وأخذ الوعاء بعناية إلى الخارج واستدعاء عمال الغاز.
منذ عام 2016، نصت اللوائح الفنية على التثبيت الإلزامي لأجهزة إنذار الغاز في المنازل الجديدة. بالنسبة للمساكن المبنية مسبقًا، يعد هذا المعيار استشاريًا بطبيعته، ولكن فوائد هذا الجهاز، خاصة في المنازل التي تستخدم الغاز المعبأ، لا شك فيها.
الحقيقة هي أن كثافة خليط الهيدروكربونات أكبر من كثافة الهواء. في حالة كسر سدادة الدورق أو جهاز الإغلاق أو خرطوم التوصيل، يبدأ الغاز في التراكم في الجزء السفلي، وقد لا يمكن اكتشاف رائحته على الفور. ولهذا السبب غالبًا ما ينفجر خليط البروبان المنبعث في الهواء من أسطوانة غاز تالفة في المنازل من أي شرارة دون أن يلاحظه أحد.
أساسيات التعامل الآمن مع الاسطوانة
قبل تثبيت الاسطوانة و توصيله بأجهزة الغاز أول شيء يجب فعله هو التأكد من عدم وجود أي ضرر أو صدأ على الجسم وأن الصمام في حالة عمل جيدة.
المتطلبات الفنية الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تشغيل الأسطوانات تشمل:
- يجب تركيب جميع الأسطوانات باستثناء واحدة (خمسة لترات للتوصيل بموقد غاز) في المباني الملحقة خارج المباني وعلى مسافة لا تزيد عن 5 أمتار من مدخلها.
- تجنب تخزين الأسطوانات في غرف المعيشة والأقبية والسندرات.
- لا تضع الأسطوانات على مسافة أقرب من 1 متر من أجهزة التدفئة و 5 أمتار من النار المكشوفة.
تشمل إجراءات السلامة الواضحة، ولكن المنسية في كثير من الأحيان، عند استخدام السفن التي تعمل بالغاز، ويجب اتباعها بدقة:
- لا تحضر عود كبريت أو ولاعة مشتعلة إلى الأسطوانة للتحقق من تسرب الغاز.
- يُستبعد تمامًا استخدام اللهب المكشوف لتسخين علبة التروس أو الصمام. لهذه الأغراض، يمكنك استخدام الماء الساخن فقط.
- إذا تم اكتشاف وجود غاز في الغرفة، فلا تقم بتشغيل أي أجهزة كهربائية، بما في ذلك المصابيح، أو تطفئها. يمكن أن تصل درجة حرارة الشرارة في المقبس أو المفتاح إلى ألف درجة.
- لا تحاول إصلاح صمامات الإغلاق والعناصر الهيكلية الأخرى للأسطوانة بنفسك.
بالإضافة إلى ذلك، يجب عليك الالتزام بدقة بالإطار الزمني لاستخدام الأسطوانات الموصوفة من قبل الشركة المصنعة. يمكن استخدام السفن المصنعة قبل ديسمبر 2014 لمدة 40 عامًا.
في حالة عدم وجود معلومات حول الفترة المسموح بها لاستخدام أسطوانات الغاز المنتجة بعد هذا التاريخ وبدون الوثائق المصاحبة، توصي Rostechnadzor بأخذ 20 عامًا كمدة صلاحية للأسطوانة.
البديل الآمن لأسطوانات الغاز الفولاذية هو أوعية البوليمر المركبة الحديثة - Eurocylinders. قواريرها محمية بغلاف بلاستيكي ولا تتراكم الكهرباء الساكنة. يتم ضمان سلامة الأسطوانات المركبة من الانفجار من خلال تجهيزها بأجهزة أمان من الجيل الجديد - وصلة قابلة للانصهار وصمام فحص لتحرير الضغط العالي.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
أسباب انفجارات أسطوانات الغاز مع أمثلة من الحقائق الواقعية، وما يمكن وما لا يمكن فعله عند استخدامها:
كيفية استخدام أسطوانات الغاز بشكل صحيح في المنزل، وما هي المتطلبات التي يجب أن تتوفر فيها:
مع كل عوامل الخطر الحالية المصاحبة لتشغيل معدات الغاز، لا يوجد سبب للاستسلام للخوف ورفض راحة استخدامها في الحياة اليومية.
إن المعرفة النظرية بالأسباب والظروف المصاحبة لانفجار أسطوانات الغاز المنزلي تهدف إلى المساعدة في التغلب على هذا الخوف. والامتثال لمجموعة المعايير المحددة للاستخدام الآمن سيكون بمثابة تأمين موثوق ضد العواقب الوخيمة لانفجار الغاز والحرائق.
إذا كانت لديك معلومات قيمة يمكن أن تكمل مادتنا، فيرجى مشاركتها مع زوار الموقع الآخرين - اترك تعليقاتك في المربع أدناه. هناك يمكنك طرح الأسئلة حول موضوع المقال.
لسوء الحظ، لا يفهم الجميع الخطر المتزايد للغاز. على الرغم من أنه يبدو أن هناك شيئًا ما ينفجر باستمرار في مكان ما، إلا أن الناس يموتون ويصابون. ربما كانوا على حق في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، حيث كان من المستحيل إعادة شحن الاسطوانة بنفسك، ولا يمكنك استبدالها إلا في المحطة؟
لأكون صادقًا، أعتقد أن هذا النهج صحيح وآمن جدًا. لا يوجد تعبئة ذاتية، فقط استبدلها بأسطوانة أخرى. خلاصة القول هي أن الأسطوانات عرضة للتآكل والتآكل، وعلى مر السنين، تظهر الشقوق الصغيرة داخل أسطوانة الغاز نفسها. وهذا الأخير هو الذي يشكل الخطر الأكبر. عند التزود بالوقود بنفسك، من المستحيل اكتشاف مثل هذه العيوب. بالإضافة إلى ذلك، فإن العديد من محطات الوقود لديها خطيئة محاولة تعبئة أكبر قدر ممكن من أجل بيع المزيد من الوقود، وهذا بالفعل يضع ضغطًا زائدًا على جدران أسطوانة الغاز.
أنا شخصياً أستطيع أن أذكر أهم ثلاثة أسباب تؤدي إلى الانفجارات:
1. مخالفة قواعد تخزين أسطوانات الغاز.
2. تآكل الأسطوانة (يجب إجراء الفحص كل عامين)؛
3. التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة (تتعلق بالنقطة الأولى ولكنني سأسلط الضوء عليها بشكل منفصل).
إذا اتبعت لوائح السلامة، فلن يكون الغاز أكثر خطورة من الموقد الكهربائي.
إذا تم تغييرها في المحطات فقط فهذا أسوأ لأنه لا يتم فحصها بعناية في المحطات فقد تكون هناك مادة كيميائية خطيرة بداخلها وهي خفيفة الوزن فيقومون بإعادة تعبئتها ووضع الأسطوانات بشكل غير صحيح. بعيدا عن بعضها البعض. هناك العديد من الفروق الدقيقة هنا.
ليس لدى بائع تاجانكا أي معلومات حول استخدام موقد البيوتان للعمل على غاز الميثان (الغاز الرئيسي)، هل يمكن استخدام Domotec MS 6604 للميثان؟
دعهم يجدون الجاني خلف محطة الوقود، وأخبر الجميع وأظهر لهم ما لا يجب عليهم فعله. على الرغم من أن هذا يجب أن يتم بانتظام. وعدم عرض نفس البرامج السياسية كل يوم.