Как известно, баллоны с газами широко используются в быту, транспорте и промышленности. Правильное и бережное использование баллонов с газом обеспечивает необходимый комфорт при приготовлении пищи на природе и в загородных домах, экономит денежные средства при заправке автомобилей и т.п.
Однако, при этом, многие забывают об элементарных мерах безопасности при перевозке и использовании баллонов с газом, забывая проводить необходимые мероприятия по обслуживанию и проверке баллонов. Очень часто сотрудники ГАИ останавливают транспортные средства, в которых перевозятся баллоны с газом в кузове без каких-либо приспособлений, исключающих их перемещение, отсутствуют предохранительные колпаки, отсутствуют требуемые предупредительные надписи, знаки опасности, клеймение и т.п. Все это может привести к очень печальным последствиям.
Газовый баллон – сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хранения и использования сжатых, сжиженных или растворенных под давлением газов.
В чем основная опасность несоблюдение элементарных требований безопасности при перевозке и использовании баллонов с газом? – взрыв баллона.
Под взрывом понимают явление внезапного высвобождения энергии, которое основывается на свойстве газов расширяться, независимо от того, присутствовали ли газы до этого, или образовались лишь в процессе, сопровождающееся резким звуковым эффектом и быстрым выделением энергии, которое приводит к разогреву, движению и сжатию продуктов взрыва и окружающей среды. Возникновение повышенного давления в области взрыва вызывает образование в окружающей среде ударной волны с сильным разрушающим действием.
К сожалению, ежегодно, из-за взрывов бытовых газовых баллонов, гибнут сотни человек. Последствия таких взрывов сопоставимы с детонацией 122 миллиметрового артиллерийского снаряда. Металлические осколки разлетаются на десятки метров, создавая зону сплошного поражения.
Пожары на объектах, где используются баллоны с газом, находящимся под давлением, характеризуются проявлением в различном сочетании следующих опасных факторов:
тепловое воздействие «пожара-вспышки»;
воздействие волны сжатия взрыва;
тепловое воздействие огненного шара;
тепловое воздействие струйного факела горящего газа;
воздействие осколков разорвавшегося баллона;
удушье, в результате уменьшения содержания кислорода в воздухе при скоплении в нем газов в избыточном количестве;
наркотическое действие отдельных газов, даже при незначительной концентрации в воздухе.
При попадании баллона с газом в очаг пожара, происходит нагревание сосуда, что приводит к кипению жидкой фазы и повышению давления в нем. Пламя нагревает стенки сосуда и ослабляет их первоначальную прочность вследствие неравномерного прогрева поверхности, что, как правило, приводит к разрушению сосуда. При этом пары от мгновенного испарения жидкой фазы воспламеняются, и образуется «огненный шар».
В результате проведенных исследований на открытой площадке было установлено следующее:
при попадании 50-литрового газового баллона со сжиженным газом в очаг пожара его разгерметизация с последующим взрывом происходит в течение первых 3,5 мин. При этом разрыв баллона, как правило, происходит по боковой образующей. Максимальный радиус разлета осколков баллона, разорвавшегося на открытой площадке, составляет 250 м, высота подъема осколков около 30 м. При взрыве газового баллона со сжиженным газом возможно образование «огненного шара» диаметром 10 м.
Основными причинами взрывов газовых баллонов являются:
чрезмерное переполнение баллона сжиженными газами;
значительный перегрев или переохлаждение стенок баллона;
попадание масел и других жировых веществ в баллон, приводящее к образованию взрывоопасных смесей;
образование коррозии и ржавчины внутри баллона;
удары по стенкам баллона вследствие их падения, соударения при транспортировании и др.;
неправильное наполнение баллона, приводящее к образованию взрывоопасных сред;
чрезмерно быстрое наполнение баллонов сжиженным газом ведет к перегреву вентиля баллона до 400С*;
попадание масел или взрывоопасной пыли;
образование ржавчины, окалины, искрообразование.
Особенности взрывов баллонов наполненных различными газами.
Причиной возгораний баллонов с кислородом могут быть смазочные материалы и жировые загрязнения поверхностей, контактирующие с кислородом, так как кислород является сильным окислителем. Масло — это углеводород, топливо. Структуры углерод-водород, взаимодействуя с кислородом, окисляются. При этом происходит химическая реакция с выделением тепла, что в свою очередь ускоряют реакцию окисления. Вследствие прохождения реакции в закрытом пространстве баллона — происходит взрыв.
При расследовании аварий, связанных с кислородными баллонами, выявлены следующие характерные признаки:
отрыв днища баллона с лучеобразными трещинами на нем (толщина днища примерно 15 мм);
отрыв горловины баллона;
корпус баллона разрывается на мелкие фрагменты (до сотни кусков), которые также имеют трещины;
прокладка между вентилем баллона и штуцером полностью выгорает;
поликарбонатная вставка на латунном клапане вентиля выгорает или находится в состоянии по твердости не уступающей самой латуни;
клапан находится в открытом состоянии, его резьба заклинена в корпусе вентиля;
нижняя часть вентиля, вкрученного в баллон, покрыта нагаром;
проходное сечение в латунном вентиле и его комплектующие имеют розовый цвет побежалости от высокой температуры.
Указанные повреждения могут произойти только при возгорании смеси кислорода с горючим газом, который, может попасть в кислородный баллон во время газосварочных работ, в момент, когда давление кислорода в баллоне становится ниже, чем давление горючего газа (пропан) в газовом баллоне и возможен переток его в кислородный баллон.
Все зависит от того, какое количество газа попало в кислородный баллон. Если его количество значительно, то происходит самовоспламенение горючей смеси при наполнении и взрыв баллона с разрушением самой наполнительной станции и с человеческими жертвами. Аварийная разгерметизация кислородного баллона приводит к воспламенению промасленных строительных конструкций и одежды участников тушения пожара, а также к интенсификации процесса горения.
Углекислотный баллон может взорваться при перекачке нормативной емкости с последующим перемещением баллона в тёплое помещение. Также причинами взрывов баллонов являются удары, падения, нагрев их солнечными лучами и другими источниками тепла, переполнение баллонов сжиженным газом, неправильное использование с нарушением правил техники безопасности, нарушение герметизации, неисправность запорной арматуры.
Для баллонов, заполненных водородом характерна следующая особенность в условиях пожара. При увеличении температуры (соответственно и давления) водород диффундирует в материал стенок баллона, что влечет за собой потерю первоначальной прочности баллона и его взрыв.
При попадании баллонов, заполненных азотом, в зону пожара увеличивается давление азота в баллоне, что может повлечь за собой деформацию и разрушение стенок баллона.
Баллоны, наполненные ацетиленом, могут взорваться вследствие воспламенения струи ацетилена, что приводит к разогреву баллона и взрывному распаду ацетилена. Опасно нагревание ацетиленовых баллонов внешними источниками тепла, так как при этом в них создается высокое давление, происходит процесс полимеризации ацетилена, который сопровождается значительным выделением тепла и может привести к взрывному распаду ацетилена. При прогрессирующем распаде ацетилена стенки баллона разогреваются, в некоторых случаях до температуры красного каления. Если не принять меры для достаточного снижения давления в баллоне, произойдет взрыв.
Наиболее распространенными причинами взрывов баллонов с пропан-бутановой смесью являются:
чрезмерное переполнение баллона сжиженными газами; значительный перегрев или переохлаждение стенок баллона;
образование коррозии и ржавчины внутри баллона;
образование ржавчины, окалины, искрообразование.
Нередко взрыв баллона с пропан-бутановой смесью происходит при соприкосновении газа с огнем. Взрыв пропан-бутановой смеси сопровождается высокотемпературным выбросом газов (пламени), при этом летят осколки и детали разорвавшихся баллонов, возникает тепловое излучение. При взрыве пропан-бутана помимо основных факторов пожара (открытый огонь, повышенная температура окружающей среды, токсичные продукты горения и т.д.), как правило, проявляются вторичные факторы: волна сжатия, образующаяся при взрыве баллона и влекущая за собой разрушение зданий или отдельных их частей, разрушение (или повреждение) наружного и внутреннего водопроводов, пожарной техники, стационарных средств тушения, технологического оборудования, возникновение новых очагов пожаров и взрывов. Особую опасность представляют газовые баллоны при пожаре.
Размеры возможных зон поражения осколками при разрушении баллонов в результате взрыва определяют дальностью полета наиболее крупных осколков.
| Баллон с газом | Радиус зон поражения осколками при взрыве (м) |
| Ацетиленовый баллон | 250 |
| Кислородный баллон | 220 |
| Водородный баллон | 110 |
| Пропановый баллон | 210 |
| Ацетиленовый генератор | 20 |
| Бачок с керосином | 80 |
Анализ, обработка и обобщение сведений о взрывах газовых баллонов показали, что основными причинами взрывов являются: механическое повреждение, перегрев, коррозия металла, неправильная эксплуатация, утечка газа.
Итак, чтобы эксплуатация баллонов с газом в быту, на отдыхе или производстве приносила Вам только положительные эмоции, необходимо соблюдение особых мер безопасности при их транспортировке, хранении и эксплуатации, а именно:
не допускать к эксплуатации баллоны, для которых истек срок очередного испытания, отсутствуют установленные клейма, предупредительные надписи и знаки опасности;
не допускать механических ударов, могущих повредить стенки баллона;
не допускать к эксплуатации баллоны с неисправным вентилем, повреждением корпуса и соответствующей окраски, при наличии ржавчины;
не эксплуатировать баллоны с утечкой газа через неплотные соединения;
проводить необходимые мероприятия по защите баллонов (особенно в летнее время) от любых тепловых воздействий, так как это вызывает повышение давления газа в нем;
транспортировать баллоны с газом необходимо с надетыми предохранительными колпаками, а баллоны с горючими газами — с колпаками и заглушками;
во время перевозки баллонов в автомобилях, автокарах и на других средствах рессорного транспорта в горизонтальном положении между баллонами устанавливается прокладка из деревянных брусков с вырезанными гнездами или на баллоны надевают резиновые кольца толщиной не менее 25 мм. При этом все баллоны укладываются вентилями в одну сторону. При перевозке баллонов в вертикальном положении в специальных контейнерах или без них должны быть установлены прокладки между баллонами и ограждения от возможного падения;
не ударять баллоны во время погрузки и разгрузки бросать баллоны о твердые предметы;
не допускается совместное хранение баллонов с кислородом и горючими газами, так как это связано с возможностью образования взрывоопасных смесей;
баллоны с ядовитыми газами должны храниться в специальных закрытых помещениях;
запрещается производить какой-либо самостоятельный ремонт или окраску баллонов или их арматуры;
запрещается отогревание редукторов, вентилей открытым огнем; отогревать их следует только горячей водой (паром);
не допускается работа с кислородными баллонами в промасленной одежде и рукавицах;
заполнять баллоны необходимо только теми газами, для которых они предназначены.
Старший государственный инспектор
Мозырского отдела Госпромнадзора
Дмитрий Кунгер