Gaz balloni - Gas cylinder

Sanoat uchun siqilgan gaz ballonlari oksidli yoqilg'ini payvandlash va kesish ning po'lat.

A gaz balloni a bosimli idish saqlash va saqlash uchun gazlar yuqorida atmosfera bosimi. Yuqoribosim gaz ballonlari ham deyiladi butilkalar. Tsilindrning ichida saqlanadigan tarkib siqilgan gaz, suyuqlik ustidagi bug 'holatida bo'lishi mumkin. superkritik suyuqlik, yoki tarkibidagi fizik xususiyatlarga qarab, substrat materialida eritiladi. Oddiy gaz ballonli konstruktsiyasi cho'zilgan bo'lib, tekislangan pastki uchida tik turib, valfi va qabul qilish apparati bilan bog'lanish uchun yuqori qismida joylashgan.

Atama silindr bu nuqtai nazardan aralashmaslik kerak tank, ikkinchisi - tortishish kuchi ostida suyuqliklarni saqlaydigan ochiq yoki shamollatilgan idish.

Nomenklatura

Qo'shma Shtatlarda, odatda, "shisha gaz" ga tegishli suyultirilgan neft gazi. "Shisha gaz" ba'zan tibbiy ta'minotda, ayniqsa ko'chma uchun ishlatiladi kislorodli idishlar. Paketlangan sanoat gazlari tez-tez "silindrli gaz" deb nomlanadi, ammo ba'zida "shisha gaz" ishlatiladi.

The Birlashgan Qirollik va Evropaning boshqa qismlarida sanoat, tibbiy yoki suyultirilgan neftdan foydalanishni muhokama qilishda ko'proq "shisha gaz" ga murojaat qilinadi. Aksincha, Qo'shma Shtatlarda suyultirilgan gaz deb ataladigan narsa Buyuk Britaniyada umumiy ma'noda "LPG" deb nomlanadi va u bir nechta gaz vositalaridan biri yordamida buyurtma berilishi mumkin. savdo nomlari, yoki xususan butan yoki propan, kerakli issiqlik chiqishiga qarab.

Materiallar

Dizayn kodlari va qo'llanilish standartlari va materiallarning narxi ko'pgina gaz ballonlari uchun choklarsiz po'latni tanlashni talab qildi; po'lat qarshilik ko'rsatish uchun ishlov beriladi korroziya. Ba'zi yangi ishlab chiqarilgan engil gaz ballonlari zanglamaydigan po'latdan va kompozit materiallardan tayyorlangan. Juda yuqori tortishish kuchi tufayli uglerod tolasi bilan mustahkamlangan polimer, bu kemalar juda engil bo'lishi mumkin, ammo ularni ishlab chiqarish qiyinroq.[1]

Elyaf materiallari bilan mustahkamlangan yoki o'rnatilgan shilinglar odatda metall tsilindrlarga qaraganda tez-tez tekshirilishi kerak, masalan., 10 yil o'rniga har 5 yilda va metall tsilindrlarga qaraganda yaxshilab tekshirilishi kerak.

Chelik tsilindrlarni tekshirish oralig'i 5 yoki 6 yildan 10 yilgacha oshdi.[iqtibos kerak ] Suvda ishlatiladigan sho'ng'in tsilindrlarini tez-tez tekshirish kerak. Xavfsizligi aniqlanganda, ma'lum po'lat va alyuminiy qotishmalari xizmatdan olib qo'yildi.

Elyaf kompozit tsilindrlar avval cheklangan umr ko'rish muddati 15, 20 yoki 30 yilga belgilangan bo'lsa, bugungi kunda po'lat tsilindrlar odatda 70 yildan keyin olinadi.[iqtibos kerak ] Bir necha yildan buyon hech qanday zarar ko'rilmasa, cheklanmagan muddatga (NLL) nomzod bo'lgan kompozit tsilindrlar mavjud.

Shiling turlari

Silindrlarni mustahkamlash uchun shisha tolali-kompozit materiallar ishlatilganligi sababli, yuqori bosimli idishlar qurilishining har xil turlari mavjud:[iqtibos kerak ][tushuntirish kerak ]

  1. Faqat metall. Ko'pincha choksiz zarb qilingan metall. Ammo past ish bosimi uchun, masalan., suyultirilgan butan, po'lat idishlar ham mavjud.
  2. Metall idish, halqa o'ralgan tolali kompozit bilan faqat "silindr" ning silindrsimon qismi atrofida. (Geometrik ravishda silindrsimon mintaqada silindrning sharsimon qopqoqlariga nisbatan ikki marta kuchlanish kuchiga ehtiyoj bor.)
  3. Yupqa metall astar (bu idishni qattiq ushlab turadi, lekin ish bosimiga hissa qo'shmaydi) to'liq o'ralgan matritsa materialidagi tola bilan.
  4. Metallsiz layner tola materiallari bilan to'liq o'ralgan plastmassalardan. Boss, silindrning boshlari (markazlari) hali ham metalldan yasalgan va vana uchun ipni o'z ichiga oladi.

Gazni saqlash uchun bosimli idishlar hajmi bo'yicha ham tasniflanishi mumkin. Janubiy Afrikada gazni saqlash uchun ballon 150 litrgacha bo'lgan suv bilan to'ldiriladigan idishni nazarda tutadi. Qayta to'ldiriladigan silindrsimon idishlar 15 dan 3000 litrgacha bo'lgan suv quvvati quvurlar deb nomlanadi.[2]

Reglament va tsilindrni sinovdan o'tkazish

Yuqori bosimli tsilindrlarni tashish butun dunyodagi ko'plab hukumatlar tomonidan tartibga solinadi. Odatda, uni tashish kerak bo'lgan davlat uchun boshqaruv organi tomonidan turli darajadagi sinovlar talab qilinadi. Qo'shma Shtatlarda ushbu hokimiyat Qo'shma Shtatlar transport vazirligi (DOT). Xuddi shunday Buyuk Britaniyada Evropa transport qoidalari (ADR) Transport departamenti (DfT) tomonidan amalga oshiriladi. Kanada uchun bu hokimiyat Transport Kanada (TC). Shilinglar kabi mustaqil sinov agentliklari tomonidan loyihalash va ishlashga qo'yiladigan qo'shimcha talablar bo'lishi mumkin Anderrayterlar laboratoriyalari (UL). Har qanday yuqori bosimli tsilindrni ishlab chiqaruvchisi mahsulotni sifat va xavfsizligini tekshiradigan mustaqil sifat agentiga ega bo'lishi shart.

Buyuk Britaniya ichida "vakolatli organ"- the Transport bo'limi (DfT) - qoidalarni amalga oshiradi va vakolatli tsilindr sinovchilarini tayinlaydi Birlashgan Qirollikning akkreditatsiya xizmati Ga tavsiyalar beradigan (UKAS) Avtotransport vositalarini sertifikatlashtirish agentligi (VCA) alohida organlarni tasdiqlash uchun.

Har xil tsilindrlarda bajarilishi mumkin bo'lgan turli xil sinovlar mavjud. Sinovlarning eng keng tarqalgan turlari gidrostatik sinov, portlash testi, oxirgi tortishish kuchi, Charpy ta'sir sinovi va bosim ostida velosipedda harakatlanish.

Ishlab chiqarish jarayonida hayotiy ma'lumotlar odatda silindrda muhrlanadi yoki doimiy ravishda belgilanadi. Ushbu ma'lumot odatda silindrning turini, ishchi yoki xizmat ko'rsatish bosimini, seriya raqamini, ishlab chiqarilgan sanasini, ishlab chiqarilgan korxonaning ro'yxatdan o'tgan kodini va ba'zan sinov bosimini o'z ichiga oladi. Reglament talablariga qarab, boshqa ma'lumotlar ham muhr bilan tasdiqlanishi mumkin.

Bir necha marta ishlatiladigan yuqori bosimli tsilindrlar - ko'pi kabi - har bir necha yilda bir marta gidrostatik yoki ultratovush tekshirilishi va ingl.[3] Qo'shma Shtatlarda gidrostatik / ultratovush tekshiruvi silindrga va uning xizmatiga qarab har besh yilda yoki har o'n yilda talab qilinadi.

Valf ulanishlari

Azotli tsilindrga biriktirilgan gaz regulyatori. O'ngdan - silindrli valf, silindrli bosim o'lchagichi, bosimni boshqarish valfi (sariq), chiqish bosim ko'rsatkichi, igna valflari bilan tugatilgan 3 tomonli chiqish.

Gaz tsilindrlari to'xtash burchagiga ega vana oxirida tepada. Gaz ishlatilmaganda saqlash, tashish va tashish paytida chiqib ketadigan valf ustiga qopqoqni burab qo'yish mumkin, uni shikastlanishdan yoki silindr qulab tushishidan himoya qilish uchun. Qopqoq o'rniga, silindrlarda, odatda, xizmat ko'rsatish valfi moslamasi atrofida himoya yoqasi yoki bo'yin halqasi mavjud.

Tsilindagi gazni past bosimda ishlatish kerak bo'lganda, qopqoq olinadi va to'xtash valfiga bosimni tartibga soluvchi moslama biriktiriladi. Ushbu qo'shimchada odatda a mavjud bosim regulyatori yuqori (kirish) va quyi oqim (chiqish) bilan bosim ko'rsatkichlari va undan pastroq oqim igna valfi va rozetkaga ulanish. Atrof muhitni saqlash sharoitida gaz holatida qoladigan gazlar uchun bosimning yuqoriligi ko'rsatkichi yordamida tsilindrda bosimga qarab qancha gaz qolganligini hisoblash mumkin. Saqlanadigan suyuqlik bo'lgan gazlar uchun, masalan, propan, chiqish bosimi bog'liqdir bug 'bosimi va silindr deyarli tugaguniga qadar tushmaydi, lekin u silindr tarkibidagi haroratga qarab o'zgarib turadi. Regulyator quyi oqim bosimini boshqarish uchun o'rnatiladi, bu esa quyi oqim o'lchagichi ko'rsatgan bosim ostida silindrdan maksimal gaz oqimini cheklaydi. Chiqish aloqasi gaz ta'minotiga muhtoj bo'lgan har qanday narsaga ulanadi, masalan shar masalan. Ba'zi maqsadlarda, masalan, payvandlashda, regulyatorda ham mavjud oqim o'lchagich quyi oqim tomonida.

Sanoat, tibbiy va sho'ng'in tsilindridagi klapanlar, odatda, har xil toifadagi gazlar uchun klapanlar kabi har xil o'lcham va turdagi bo'ladi, bu esa gazni noto'g'ri ishlatishni qiyinlashtiradi. Masalan, vodorod tsilindri halokatli nosozlik bilan tugaydigan kislorod etkazib berish liniyasiga mos kelmaydi. Ba'zi armatura o'ng ipni ishlatadi, boshqalari esa chap ip; chap ipli armatura odatda ularga kesilgan chuqurchalar yoki oluklar orqali aniqlanadi.

Qo'shma Shtatlarda, vana ulanishlari ba'zan "CGA ulanishlari" deb nomlanadi, chunki Siqilgan gaz assotsiatsiyasi (CGA) qanday mahsulotlar uchun qanday ulanishlardan foydalanish bo'yicha ko'rsatmalarni nashr etadi; masalan, Qo'shma Shtatlarda argon tsilindrida valfda CGA 580 ulanishi bo'ladi.

Ba'zan yuqori toza gazlar CGA-DISS ("Diametr indeksining xavfsizlik tizimi") ulanishlaridan foydalanadi.

Tibbiy gazlar ishlatilishi mumkin pin indeksining xavfsizlik tizimi gazlarni xizmatlarga noto'g'ri ulanishining oldini olish.

Evropa Ittifoqida, Din aloqalar Qo'shma Shtatlarga qaraganda tez-tez uchraydi.

Buyuk Britaniyada Britaniya standartlari instituti standartlarni belgilaydi. Yonuvchan gaz tsilindrlari uchun chap qo'lli tishli valflardan foydalanish standartlarga kiritilgan (ko'pincha guruch, BS4, korozif bo'lmagan silindr tarkibidagi valflar yoki zanglamaydigan po'lat, BS15, korroziy tarkibidagi klapanlar). Yonuvchan bo'lmagan gaz tsilindrlariga o'ng tomondan tishli valflar o'rnatilgan (ko'pincha guruch, BS3, korroziy bo'lmagan komponentlar uchun valflar yoki zanglamaydigan po'lat, BS14, korroziv komponentlar uchun valflar).[4]

Umumiy silindrli vanalar
Gaz turiCGA vana chiqishi (AQSh)BS vana chiqishi (Buyuk Britaniya)[4]
Asetilen5102, 4
Havo, nafas olish346, 3473
Havo, sanoat5903
Argon580, 718, 680 (3500 psi), 677 (6000 psi)3
Butan5104
Karbonat angidrid320, 7168
Uglerod oksidi350, 7244
Xlor660, 7286
Geliy580, 718, 680 (3500 psi)3
Vodorod350, 724, 695 (3500 psi)4
Metan3504
Neon580, 7183
Azot580, 718, 680 (3500 psi), 677 (6000 psi)3
Azot oksidi326, 71213
Kislorod540, 7143
Kislorod aralashmalari (> 23,5%)296Boshqa qo'llanmalar qo'llaniladi
Propan5104
Ksenon580, 7183

Xavfsizlik va standartlar

Silindrlarni bu erda ko'rinib turganidek, quyosh nurida klasterda emas, balki salqin joyda bir-biriga bog'lab qo'yish xavfsizroq bo'ladi.

Tarkibi bosim ostida bo'lgani uchun va ba'zan xavfli materiallar, shisha gazlar bilan ishlash tartibga solinadi. Qoidalarga ko'ra, vana qulashi va shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun zanjirband etilgan shisha, shikastlanish yoki o'limning oldini olish uchun mos keladigan shamollatish mumkin bo'lgan xavfni ko'rsatish uchun, agar siqilgan gaz tsilindrni ag'darib tashlasa, vana bloki chiqib ketishiga olib keladi yuqori bosimli gazning chiqishi silindrni zo'ravonlik bilan tezlashishiga olib kelishi mumkin, bu esa moddiy zarar etkazishi, jarohat olish yoki o'limga olib kelishi mumkin. Buning oldini olish uchun silindrlar odatda sobit narsaga yoki transport aravachasiga bilaguzuk yoki zanjir bilan mahkamlanadi.

Yong'inda gaz ballonidagi bosim uning haroratiga bevosita mutanosib ravishda ko'tariladi. Agar ichki bosim silindrning mexanik cheklovlaridan oshib ketgan bo'lsa va bosimli gazni atmosferaga xavfsiz ravishda chiqarib yuboradigan vositalar bo'lmasa, idish mexanik ravishda ishlamay qoladi. Agar idish tarkibida yonuvchan bo'lsa, bu hodisa "o't pufagi" ga olib kelishi mumkin.[5] Kislorod va ftor kabi oksidlovchilar ta'sirlangan hududda yonishni tezlashtirish orqali shunga o'xshash ta'sir ko'rsatadi. Agar tsilindrning tarkibi suyuq bo'lsa, lekin atrof-muhit sharoitida gazga aylansa, bu odatda a deb nomlanadi qaynab turgan suyuqlik kengayadigan bug 'portlashi (BLEVE).

Buyuk Britaniyada va boshqa ba'zi mamlakatlarda tibbiy gaz ballonlari a eruvchan vilka ning Yog'och metall vana o'rindig'i va silindr orasidagi valf blokida.[iqtibos kerak ] Ushbu vilka nisbatan past haroratda (70 ° C) eriydi va issiqlik tufayli silindr sezilarli darajada zaiflashguncha silindr tarkibidagi moddalar atrofga chiqib ketishiga imkon beradi va portlash xavfini kamaytiradi.

Keyinchalik keng tarqalgan bosimni pasaytirish moslamalari oddiy yorilgan disk silindr va valf o'rindig'i orasidagi valfning tagiga o'rnatilgan. Burst disk - bu kichik metall qistirma oldindan belgilangan bosim ostida yorilish uchun ishlab chiqilgan. Ba'zi portlash disklari erishi past bo'lgan metall bilan ta'minlangan, shuning uchun yorilish diskining yorilishidan oldin valf haddan tashqari issiqlikka ta'sir qilishi kerak.[iqtibos kerak ]

The Siqilgan gaz assotsiatsiyasi shisha idishlar bilan xavfsiz ishlash va ulardan foydalanish bo'yicha bir qator buklet va risolalarni nashr etadi.

Xalqaro va milliy standartlar

Bosim ostida gaz ballonlari va tegishli komponentlarni ishlab chiqarish, ishlatish va sinovdan o'tkazish bilan bog'liq keng doiradagi standartlar mavjud. Ba'zi bir misollar bu erda keltirilgan.

  • ISO 11439: Gaz ballonlari - bortida saqlash uchun yuqori bosimli ballonlar tabiiy gaz avtotransport vositalariga yoqilg'i sifatida[6]
  • ISO 15500-5: Yo'l transport vositalari - siqilgan tabiiy gaz (CNG) yoqilg'i tizimining tarkibiy qismlari - 5-qism: qo'lda silindrli vana[7][8]
  • US DOT 3/4/8 ???: e-CFR (Federal Qoidalarning Elektron Kodeksi) 49-sarlavha, 178-qism, C-qism - Shilinglar uchun spetsifikatsiya[9]
  • SCUBA, SCBA, Oxygen Service uchun US DOT alyuminiy tank qotishmasi 6351-T6 o'zgarishi - Visual Eddy tekshiruvi[10]
  • AS 2896-2011: Tibbiy gaz tizimlari - Yonuvchan bo'lmagan tibbiy gaz quvurlari quvurlari tizimlarini o'rnatish va sinovdan o'tkazish (Avstraliya standartlari).

Ranglarni kodlash

Gaz ballonlari ko'pincha rang bilan belgilangan, lekin kodlar turli yurisdiktsiyalarda standart emas va ba'zida tartibga solinmaydi. Silindr rangini ijobiy mahsulot identifikatsiyasi uchun xavfsiz ishlatish mumkin emas; ballonlarda tarkibidagi gazni aniqlash uchun yorliqlar mavjud.

Silindrning umumiy o'lchamlari

Yilda akvalang yordamida suv ostida suzish, Qo'shma Shtatlar silindr hajmini silindrga siqib chiqarilishi mumkin bo'lgan erkin havo miqdori (standart bosimi taxminan 1 bar) bilan o'lchaydi; Evropa va dunyoning aksariyat qismi silindr hajmini ichki hajm sifatida o'lchaydi (= suv hajmi) va silindrning ish bosimini belgilaydi: masalan. Amerika Qo'shma Shtatlari 19 kub fut = Xalqaro 3 litr 180 da bar.

Quyida silindrning o'lchamlari keltirilgan va sanoat standartiga mos kelmaydi.

Sil. hajmiDiametri × balandligi,
shu jumladan valf va qopqoq uchun 5,5 dyuym (dyuym)
Nominal smola og'irligi,
shu jumladan valf va qopqoq uchun 4,5 lb (lb)
Suv
imkoniyatlar
(funt)
Ichki hajm,
70 ° F (21 ° C), 1 atm
AQSh DOT xususiyatlari
(litr)(kub. ft)
2HP9 × 5118743.31.533AA3500
K9.25 × 6013511049.91.763AA2400
A9 × 511159643.81.553AA2015
B8.5 × 316037.917.20.613AA2015
C6 × 242715.26.880.243AA2015
D.4 × 18124.92.240.083AA2015
AL8 × 535264.829.51.043AL2015
BL7.25 × 393334.615.70.553AL2216
CL6.9 × 2119135.90.213AL2216
XL14.5 × 50752381083.834BA240
SSB8 × 379541.618.90.673A1800
10S4 × 31218.33.80.133A1800
FUNT2 × 15410.440.0163E1800
XF12 × 4618060.92.158AL
XG15 × 56149278126.34.464AA480
XM10 × 499012054.31.923A480
XP10 × 555512455.71.984BA300
QT3 × 14 (vana uchun 4,5 dyuymni o'z ichiga oladi)2,5 (vana uchun 1,5 funtni o'z ichiga oladi)2.00.9000.03184B-240ET
LP512.25 × 18.2518.547.721.680.764BW240
Tibbiy E4 × 26 (vana va qopqoq tashqari)14 (vana va qopqoq tashqari)4.50.163AA2015

Gazni saqlash naychalari

Kattaroq hajmdagi yuqori bosimli gazni saqlash qurilmalari uchun ma'lum naychalar, mavjud. Odatda ular yuqori bosimli tsilindrlarga qaraganda kattaroq diametrga va uzunlikka ega va odatda ikkala uchida bo'yinbog 'bor. Ular yakka o'zi yoki guruhlar sifatida treylerlarga, doimiy tayanchlarga yoki o'rnatilishi mumkin intermodal transport ramkalari. Uzunligi tufayli ular gorizontal ravishda ko'chma konstruktsiyalarga o'rnatiladi. Umumiy foydalanishda ular ko'pincha birlashtirilib, birlik sifatida boshqariladi.

Gazni saqlash uchun banklar

Kaskadli to'ldirish tizimidagi vodorodni saqlash ballonlari

Shunga o'xshash o'lchamdagi tsilindrlarning guruhlari bir-biriga o'rnatilishi va bitta standart tsilindrga qaraganda ko'proq saqlash hajmini ta'minlash uchun umumiy kollektor tizimiga ulanishi mumkin. Odatda silindrli banka yoki gazni saqlash ombori deyiladi. Kollektor barcha tsilindrlardan bir vaqtning o'zida oqishini ta'minlash uchun o'rnatilishi mumkin, yoki, a kaskadli to'ldirish tizimi, bu erda bosimli gazdan unumli foydalanish uchun saqlash va belgilangan ballon o'rtasidagi eng past ijobiy bosim farqiga ko'ra gaz ballonlardan o'chiriladi.

Gazni saqlash kvadrati

Yer usti bilan ta'minlanadigan sho'ng'in gazi uchun geliy to'rtligi

Gaz kvadrati - transport va saqlash doirasiga o'rnatilgan yuqori bosimli silindrlar guruhi. Odatda 16 tsilindr mavjud, ularning har biri taxminan 50 litr hajmda to'rtta to'rt qatorga vertikal holda o'rnatiladi, tepada ko'tarish nuqtalari bo'lgan kvadrat planli ramkali kvadrat poydevorda va poydevorda vilkalar ko'tarish joylari bo'lishi mumkin. Tsilindrlar, odatda, birlik sifatida foydalanish uchun kollektor sifatida bir-biriga bog'langan, ammo joylashuvi va tuzilishining ko'plab o'zgarishlari mumkin.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Qarang Kompozit ustiga o'ralgan bosim idishi tafsilotlar uchun
  2. ^ Janubiy Afrika milliy standarti SANS 10019: 2008 Siqilgan, eritilgan va suyultirilgan gazlar uchun tashiladigan idishlar - Asosiy dizayn, ishlab chiqarish, ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish (6-nashr). Pretoriya, Janubiy Afrika: standartlar Janubiy Afrika. 2008 yil. ISBN  978-0-626-19228-0.
  3. ^ Xenderson, N. K.; Berri, V. E.; Eiber, R. J .; Frink, D. V. (1970). "Silindrli korroziyani o'rganish, 1-bosqich". Milliy suv osti hodisalari haqida ma'lumot markazi texnik hisoboti №1. Rod-Aylend universiteti. Olingan 11 yanvar 2016.
  4. ^ a b BS 341-3: 2002, Britaniya standartlari instituti, 389 Chisvik High Road, London, W4 4AL.
  5. ^ "Voqealar haqidagi tushunchalar - Ishonavering, lekin tasdiqlang". Divers Alert Network.
  6. ^ "ISO 11439: 2000 - Gaz tsilindrlari - Avtomobillarda yoqilg'i sifatida tabiiy gazni bortida saqlash uchun yuqori bosimli tsilindrlar".
  7. ^ "ISO 15500-5: 2001 - Yo'l transport vositalari - Siqilgan tabiiy gaz (CNG) yoqilg'i tizimining tarkibiy qismlari - 5-qism: Manuel silindrli vana".
  8. ^ "CNG ballonli vana ISO 15500 -".
  9. ^ US DOT e-CFR (Federal Qoidalarning Elektron Kodeksi) 49-sarlavha, 178-qism, S-qism - Shilinglar uchun spetsifikatsiya, masalan DOT 3AL = choksiz alyuminiy
  10. ^ Federal Ro'yxatdan o'tish / Vol. 71, № 167/2006 yil 29-avgust, seshanba / Qoidalar va qoidalar Sarlavha 49 CFR qismlari 173 va 180 Visual Edddy

Tashqi havolalar