Давление в баллоне с пропаном: нормы и заправка

Стабильную подачу газа обеспечивает давление в баллоне с пропаном. Такие емкости используют для варочных плит, в качестве автомобильного топлива и даже как энергоноситель для газовых котлов отопления, хотя последний вариант требует некоего технического вмешательства в систему форсунок. Как бы там ни было, сжиженное топливо такого рода чрезвычайно популярно и его поставляют в резервуарах, емкость которых составляет 5, 12, 27 и 50 литров, хотя это не означает, что их заправляют до отказа. Ниже мы рассмотрим, какое давление в газовом баллоне необходимо для стабильной работы, инструменты для проверки давления и правила хранения резервуаров с пропаном.

Особенности давления в емкостях с пропаном

Давление сжиженного газа позволяет ему произвольно высвобождаться из емкости в направлении газовой горелки, но через редуктор и от того, какое давление в баллоне с пропаном частично зависит качество горения. Измеряется этот показатель в кгс/см2 (килограмм-сила на сантиметр квадратный), атм (атмосферах) и МПа (мегапаскалях). Так как молекулы сжиженного пропана находятся в постоянном хаотичном движении, он заполняет емкость равномерно, то есть, давление всегда будет одинаковым вверху и внизу баллона. Номинальный показатель при заправке баллонов должен составлять 1,6 МПа или 15,791 атм, или 16,3154592 кгс/см2. Но давление меняется при различных условиях, и это будет зависеть от состава газа (наличие добавок), наполненности баллона (при уменьшении содержимого давление падает) и от температуры окружающей среды (при увеличении температуры давление поднимается).

Газовый баллон представляет собой емкость с выпускным патрубком и вентилем, но его эксплуатация возможна только при наличии редуктора, регулирующего интенсивность высвобождаемого потока. Хотя номинальное давление составляет 1,6 МПа, при изменении емкости резервуара этот показатель может немного меняться – чем меньше баллон, тем меньше нужно давления для высвобождения газа. Такое оборудование на сегодняшний день имеет широкое распространение и основными потребителями являются частные лица, хотя изредка его используют на производстве. 

Вот основные направления применения сжиженного пропана в баллонах:

• Бытовое применение баллонов со сжиженным пропаном нужно в тех случаях, когда нет магистрального подключения, то есть при отсутствии доступа к метану. Их используют для подключения к варочным плитам (духовкам) и для котлов отопления с заменой форсунок.
• На некоторых небольших производствах пропан используют для резки и сварки металлов.
• Как энергоноситель для автомобилей, который обходится гораздо дешевле бензина или дизеля.

Чтобы определить номинальное давление в баллоне, достаточно посмотреть на бирку, которая должна крепиться у вентиля после каждой технической проверки. Кроме номинала там должно быть указано минимальное остаточное давление, при достижении которого емкость считается непригодной для эксплуатации до очередной заправки. Чтобы определить количество оставшегося газа в баллоне, что очень важно для автомобилистов, на выходном патрубке устанавливается стрелочный манометр, определяющий давление в емкости на текущий момент. Зная о том, каким должно быть номинальное и остаточное минимальное давление, путем несложных арифметических расчетов можно определить количество пропана в емкости.

Важно! Если после заправки манометр показывает минимальное остаточное давление, то это говорит о двух вещах: либо происходит утечка газа, либо неисправен сам измерительный прибор. Таким оборудованием пользоваться нельзя!

Что влияет на смену давления в газовом баллоне

На давление в баллоне с пропаном влияют следующие факторы:

• Степень сжатия. Увеличение количества молекул в емкости является основным фактором, влияющем на показатель мегапаскалей. То есть, чем сильнее сжатие, тем выше давление.
• Температура сжиженного газа или смеси (пропан-бутан). Любой газ расширяется при увеличении температуры емкости, которая в свою очередь зависит от температуры окружающей среды. Расстояние между молекулами увеличивается, и этот фактор поднимает давление в емкости.

Для измерения давления используют не только манометры, это также может быть барометр, термометр или весы, хотя для баллонов или газгольдеров нужен именно манометр. Но эту величину также можно вычислить, используя формулу P=F/S, то есть давление будет равно силе в кгс, деленную на площадь в см2, но здесь придется отнять массу емкости, чтобы получить нетто пропана.

Итак, давление пропана в баллоне 50 л равно 1,6 МПа или приблизительно 15,7 атм. – это номинальный показатель для заправленной емкости при комнатной температуре (изменение этих двух факторов повлечет за собой изменение давления). Для автомобиля обязательно нужен механизм контролирующий давление пропана в сосуде (манометр), а для любого баллона нужен механизм, регулирующий интенсивность подачи газа на объект потребления (редуктор). Кроме того, баллон должен подвергаться регулярной проверке, дата которой отмечается в техническом паспорте.

Теперь разберемся, для чего требуется регулярная техническая проверка газовых баллонов:

• у емкостей проверяется герметичность газового шва;
• проверяется на работоспособность или заменяется вентиль на выходном патрубке;
• баллоны покрывают красной краской и набивают белую надпись «ПРОПАН» высотой 60 мм;
• на стальной бирке набивают контрольную дату технического освидетельствования.

Для бытовых и автомобильных нужд используют не чистый газ, а смесь, пропан-бутан, которая имеет специфический запах и если баллон травит, то это легко обнаружить при помощи обоняния. Учитывая физическое свойство всех газов расширяться при нагреве, емкости заполняются только на 85%, так как при стопроцентном заполнении и температуре окружающей среды выше 30°C, баллон становится взрывоопасным. Дело в том, что сварочный шов или резьба на вентиле могут попросту не выдержать такой физической нагрузки.

Поддержка стабильного давления в баллонах

Как уже упоминалось выше, температура окружающей среды является одним из главных факторов, влияющих на давление пропана в баллоне. В суровые зимы при сильных морозах этот показатель может упасть до такой степени, что газ перестанет подаваться на горелку. Учитывая правила техники безопасности, баллоны с пропаном нельзя хранить в жилом или рабочем помещении, на лестничной клетке или на чердаке, следовательно, остается только один выход – хранение резервуаров на улице в специальном ящике, как на верхней фотографии. Место, конечно, самое безопасное, но в морозы оно становится критичным, следовательно, такие шкафы нужно утеплять минеральной ватой, пенопластом или экструдированным пенополистиролом.

Регулярные перепады давления в баллоне приводят к преждевременному износу вентиля и редуктора, а это уже опасно. Поэтому в северных регионах, где столбик термометра опускается ниже 30°C, помимо утеплителей в ящике устанавливают какие-то безопасные приборы для обогрева воздуха. К примеру, это может быть греющий электрокабель, который обычно используют как антиобледенение на крышах домов, для водопроводов и канализаций. По сути, самая оптимальная температура окружающей среды для таких резервуаров составляет 15-20°C.

Что важно знать о заправке

Место, где вы будете заправлять баллон с пропаном, имеет значение хотя бы потому, что не все заправщики отягощают себя таким качеством, как совесть. Как мы уже говорили выше, резервуар заполняется только на 85%, но нечестные работники иногда требуют с покупателя оплату за 100% емкости. Например, в 50-литровый баллон закачивают только 42,5 литров газа, но никак не 50, и это как раз соответствует 85%. Поэтому проведите простую калькуляцию и выясните, не обманывают ли вас на заправке. Имейте в виду, что заполнением баллонов пропаном должны заниматься только специалисты – это обеспечит качество заправки и безопасность для вас и для всех окружающих. 

Заключение

В современном мире использование технических газов производится чуть ли не на каждом шагу как в быту, так и на производстве, поэтому проблем с пунктом заправки у вас не должно возникнуть. Тем не менее, вам следует контролировать дату технического осмотра баллона, а также постоянно обращать внимание на давление в резервуаре, чтобы поддерживать его в стабильном состоянии.