Люди, осторожней с баллонами!!!


Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
Люди, осторожней с баллонами!!!
Хочу напомнить неприятную, но благополучно закончившуюся историю, о которой я уже как-то писал ( http://www.aqa.ru/fo... )
Все кто имел дело с баллонами CO2 знают, что газ в баллоне сжиженный и находится под давлением насыщенных паров, которое в зависимости от температуры в квартире может варьироваться от 50 до 70 атмосфер. Давление держится таким все время, пока в баллоне есть жидкость.
Так вот, один раз я заправил баллон на станции, и затем около месяца не подключал его, поскольку не доходили руки. Все это время он спокойно валялся под моей кроватью. Когда наконец я решил его использовать и подключил к редуктору, то с ужасом обнаружил, что давление зашкаливает за 200 атмосфер! Ситуацию мне тогда разъяснил Евгений Загнитько.
Оказывается, на станции горе-заправщики залили сжиженый газ под краник, целиком, причем температура в помещении была уличной. По- нормальному же положено заправлять баллон не полностью, так чтобы над жидкостью оставалась газовая подушка. Дома баллон прогрелся и жидкость расширилась. По все видимости, меня выручило то, что баллон был не специальный для CO2, а перекрашенный кислородный, расчитанный на 300 атмосфер. Если бы не это, то вполне возможно, я бы не писал сейчас эти строки.

Сначала я не совсем согласился с Евгением, поскольку довольно длительное стравливание газа не приводило к падению давления до требуемых 70 атмосфер. Выпустив значительное количество газа, я получил около 100 атмосфер, и решил, что мне заправили нечистый газ, а с воздухом, и что жидкости там нет вообще, а давление так и будет постепенно падать до нуля. Однако я все же решил подключить баллон к системе, поскольку большой процент CO2 в баллоне очевидно присутствовал. И в течение недели, давление действительно падало, но остановилось на требуемом значении 70 атмосфер и держится таким уже несколько месяцев. Т.е. теперь все так, как и должно быть для правильно заправленного баллона. Евгений действительно оказался прав: баллон содержал пережатую жидкость. Длительное время понижения давления вначале, по всей видимости, было обусловлено повышенной, по сравнению, скажем, с водой сжимаемостью жидкого CO2.

Резюме: когда заправляете баллон, обязательно:
1) Убедитесь, что его не залили до самого верха.
2) Измерьте давление на станции.
3) Когда приносите баллон с холода, обязательно сразу подключите редуктор и следите за изменением давлением. Если становится больше 70-80 атмосфер, то несите назад на улицу и стравливайте часть газа.
4)Хорошо бы эту информацию поместить в какой-нибудь FAQ, потому что она весьма важна, но не совсем очевидна.

[Ред: 1-3-2004 написал Константин Кучеренко]

[Ред: 1-3-2004 написал Константин Кучеренко]

[Изменено 17-3-2004 автор GeneZ]
2004-03-01 добавлено 01/03/2004 18:40:42#84459

Свой на Aqa.ru




2170 138
Москва
5 г. назад
CO2
1 литр газа CO2 весит 2 грамма. Соответственно, 1500-граммовый баллон вмещает 750 литров CO2.
В зависимости от температуры давление в баллоне меня-ется следующим образом:
0C - 27 бар;
20C - 58 бар;
30C - 70 бар;
40C - 105 бар;
60C - 170 бар.

В виде общей информации.

С уважением, Александр.
2004-03-18 добавлено 18/03/2004 15:49:13#88370

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
Любопытно, что у меня тоже редутор углекислотный.
Ур 5-3. Спокойно держал 200 атмосфер и не лопнул, только манометр зашкаливал. Кстати, дольше всего баллон валялся под эти давлением вообще без редуктора:- ).

Саве: по-видимому они просто залили жидкость под самый краник, т.е. газообразной подушки не было вообще. Причем заправляли при температуре градусов 5 С. Дома баллон разогрелся, а поскольку весь был заполнен жидкостью, то давление и поднялось так сильно.
2004-03-18 добавлено 18/03/2004 15:52:36#88372

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
АлександЭру
Все правильно, очень разумная таблица для правильно заправленного баллона. До 31 градусов - жидкость с газом в равновесии. Дальше все превращается в газ и по-мере роста температуры давление продолжает расти. Обычно при нормальных измененениях комнатной температуры давление так и меняется в диапазоне 55-70 атмосфер. Но в тот злополучный раз давление в 200 атмосфер было при 25 градусах!
2004-03-18 добавлено 18/03/2004 16:00:45#88376

Свой на Aqa.ru




2170 138
Москва
5 г. назад
СО2 не закачивается по давлению! На вес это продаётся.
Например, в 2л баллон закачивается 1,5кг. Надо взвесить пустой баллон, и после заправки взвесить полный.

Вообще, импортные системы СО2 дважды страхуются.
Клапан в баллоне и клапан на редукторе.

Так, что, на сегодня, самыми безопасными являются СО2 оборудование от импортных производителей.
А для тех, кто готов контролировать ситуацию можно и наше использовать.

С уважением, Александр.
2004-03-18 добавлено 18/03/2004 23:48:26#88470
Нравится serg-radomir

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
Я так понимаю, что балоны бывают немного разные.
Т.е. объем у них может быть разный. В моем случае либо неправильно взвесили, либо неправильно объем оценили, в любом случае залили под краник.
По повду импортных баллонов. Есть какой-нибудь хорошо работающий алгоритм: где и как их заправлять в отечественных условиях? Нет ли проблем с аттестацией и т.д.? Кстати, отечественный баллон хоть и без клапана, но достоин уважения. Все ж больше 200 атмосфер выдержал. А был бы клапан, пришлось бы другим баллон6ом обзаводиться :-).
2004-03-19 добавлено 19/03/2004 10:00:24#88518

Новичок




3
13 г. назад
Всё-таки баллон слишком опасная игрушка для дома. Народ тащит чёрти-что чёрти-откуда. О регулярности испытаний даже речи нет.Защиты нет. В то время как на нормальном производстве технадзор козью морду за такие дела показывает.
Может всё-таки лучше бражку ставить?
2004-03-19 добавлено 19/03/2004 14:05:29#88627

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
При моих потребностях в CO2 сахар придется покупать в самогонных количествах :-).
2004-03-19 добавлено 19/03/2004 14:16:20#88635

Советник





2394 15
Ukraine Simferopol
5 мес. назад
Скока вешать в граммах, или популярная физхимия гетерогенных систем
сообщение Константин Кучеренко
Ты добавь еще свои комментарии из своего прошлого опыта. Еще хорошо бы найти для жидкого CO2 параметры сжимаемости...

Не думаю, что стоит вдаваться в такие дебри… Пользователя баллонов, насколько я понимаю, волнуют 2 момента: чтоб очередной заправки хватило на возможно более длительный срок, и чтоб пользование было безопасным. Интуитивно понятно, что вещи эти находятся в некоем противоречии - чем больше в баллон натолкать углекислоты, тем выше вероятность, что с ним может случиться что-нибудь не то… И что надо находить некий разумный компромисс. А чтобы его оценить, позволю себе напомнить некоторые прописные истины из физико-химии гетерогенных систем (вздрагивать не надо - ничего страшного, не бином Ньютона! ).

Итак, на станциях в баллон заливается жидкая углекислота. После его закупоривания часть этой углекислоты испаряется внутри и переходит в парообразное состояние, нашим языком выражаясь – в углекислый газ. Деваться ему из закрытого баллона некуда, часть его молекул возвращается обратно в жидкость, на их место вылетают новые. В результате довольно скоро устанавливается равновесие между количеством парообразного и жидкого СО2. Количество молекул в паре определяет давление внутри баллона. Которое естественно именуется «равновесным давлением паров». Понятно, что чем выше температура баллона, тем больше молекул вырываются в пар и тем выше будет это равновесное давление. Таким образом, в нашем баллоне одновременно сосуществуют жидкая и парообразная фазы углекислоты, находящейся под равновесным при данной температуре давлении.

Наглядно зависимости равновесных давлений от температуры изображают в виде фазовых диаграмм. Такая диаграмма для СО2 приведена рис.1.

На ней изображены «температурно-давленческие» области существования СО2 в различном агрегатном состоянии: слева – твердая («сухой лёд»), вверху-середине – жидкость, внизу – пар, справа-вверху – закритический флюид (вкратце про него – чуть ниже). Нетрудно догадаться, что если в этих областях представлены условия существования индивидуальных фаз, то границы между ними будут составлены точками, отвечающими одновременному сосуществованию двух соседних фаз. Не очень внятно? Для иллюстрации: нас интересует давление в нашем баллоне когда СО2 находится в нем одновременно в двух фазах – жидкой и парообразной. Смотрим на красную кривую. И видим, что при –20 градусах, например, давление установится на уровне 32 атм., а при +20 - около 60. И только так! Любое отклонение давления вверх или вниз от этой кривой – и углекислота в баллоне либо вся становится жидкой, либо переходит в пар. Казалось бы, это несущественная для нас экзотика – какие отклонения от равновесных давлений, когда у нас изначально залита жидкая углекислота с паровой подушкой над ней?! Однако не будем спешить, представим, что в наш баллон залито при температуре –10 градусов некоторое небольшое количество СО2 (какое конкретно – сейчас не очень существенно, важно, что небольшое). Баллон принесли домой, он разогрелся до 20. Понятно, что жидкость в нем начинает расширяться (а коэффициент объемного расширения у СО2 весьма значителен!). Поскольку свободного места для расширения в полупустом баллоне предостаточно, может получиться так, что жидкость расширится до такого состояния, что полностью перейдет в пар. Давление упадет - вот вам и срыв с равновесной кривой вниз, в паровую область. Ведь температура-то осталась той же самой! Эта ситуация показана на диаграмме синей стрелкой. Возможна и обратно зеркальная: жидкости залили слишком много, при нагревании ей нет возможности свободно расширяться, объем занятый паровой подушкой, съеживается, давление в баллоне растет, пар под его действием (полностью в соответствии с диаграммой) превращается в жидкость. В результате вся паровая подушка полностью задавливается жидкостью, которая стремится расшириться еще больше. Дальнейшая судьба баллона зависит от его прочности и количества избыточно залитой углекислоты. Именно такая ситуация и произошла у Константина. А на диаграмме такой ход событий показан красной стрелкой.

В ходе обсуждения этих драматических событий у нас мелькнули понятия «мало» и «много» жидкости. Причем мелькнули при обсуждении ключевого момента: сколько же надо заливать углекислоты, чтоб не бегать на заправку каждые две недели или, наоборот, не испытывать баллон и свою нервную систему на прочность. Чтоб она вся там не превратилась в газ или, наоборот, в задавленную избыточным давлением жидкость. Для того, чтобы это прикинуть, проще всего (не слишком греша против истины) воспользоваться данными по плотностям (или если угодно – удельному весу) жидкого СО2, находящегося под давлением равновесных паров (ведь мы уже поняли, что именно красная равновесная кривая на рис.1 и обеспечивает необходимые нам условия одновременного сосуществования в баллоне и жидкости, и газа). Такие данные имеются в литературе, на рис.2 приведена зависимость плотности от температуры в интересующем нас температурном диапазоне от 0 до 31 градуса (очевидно, что плотность жидкости будет зависеть от температуры).

Что дает нам эта кривая? А вот что: пользуясь ей, мы можем не заморачиваться вопросом о том, при какой температуре нам заправили баллон. Для определения предельно допустимого количества СО2 нам нужны лишь 2 цифры: емкость нашего баллона и максимальная температура, при которой он будет у нас эксплуатироваться. Берем график, смотрим, какая плотность соответствует этой температуре и перемножаем это значение с цифрой емкости баллона. Например, у нас 2-литровый баллон. Если мы уверены, что температура в комнате не поднимется выше 21 градуса, то перемножаем снятые с графика 760 г/л на 2 л и получаем 1 кг 520 г углекислоты. 5% на всякий случай скидываем – выходит 1440 грамм. Аналогично рассчитываем для случая, если температура может подняться до 30-и. Получаем 1140 гр. И так далее. То есть отсюда легко видеть, что приведенная АлександЭром цифра в полтора килограмма для 2-литрового баллона совершенно справедлива. Но только для случая, когда баллон не будет нагреваться выше 20 градусов.

Несколько обещанных слов по поводу закритической области (хотя к нашему вопросу это может иметь отношение лишь при температурах выше 31 градуса). При давлениях и температурах, превышающих определенные значения, именуемые критической точкой, ни пара, ни жидкости в привычном понимании уже не существует. Образуется некая однородная фаза, именуемая флюидом, сочетающая признаки как одного, так и другого. Например, плотность флюида может приближаться к плотности жидкости при сохранении типично газовой сжимаемости. Для наших дел это означает, что если есть вероятность того, что баллон будет перегреваться выше 31 градуса (критическая температура), то при расчете заполнения надо брать значение критической плотности, равное 468 г/л. Понятно, что максимальное заполнение при этом сильно упадет (аж до 890 г. для 2-литрового баллона), но зато при возможном дальнейшем перегреве давление будет развиваться не столь драматически (американское словечко! ), а существенно более плавно. Приблизительно в соответствии с данными, приведёнными ранее АлександЭром (понятно, что эти цифры, начиная с 40 градусов относятся именно ко флюиду, ибо превышают критические значения как по температуре, так и по давлению). Ремарка в сторону: мне приходилось наблюдать этот самый флюид вживую – в своей лабораторной установке с сапфировым окном. На практике это выглядело так: в окошко видно, как плещется жидкая углекислота (заполняли установку, ессно, не под завязку). Поднимаешь потихоньку температурку, ничего не изменяется, кроме показаний манометра, и вдруг внезапно жидкость вспучивается, газ над ней как будто густеет и стремительно струится вниз («пало небо на воды!» ), через мгновение все заволакивает плотным туманом, а потом резко проясняется. И перед глазами возникает прозрачно-однородное колышущееся марево, примерно как над разогретым по лету асфальтом. Так что закритическое состояние вещества – не досужая выдумка теоретиков, а вполне реальная реалия, пригодная к наблюдению воочию

Выводы.
1). Как уже отмечалось, углекислоту заправляют в баллоны по весу.
2). На станциях у операторов имеются таблички, указывающие, в какой баллон «скока точно в граммах вешать»
3). На случай, если у оператора скакнет глаз или дрогнет рука, или еще чего окажется не так, с помощью данных по плотности можно всегда проверить, правильно ли баллон заправлен.
4). Формула для расчета максимального заполнения баллона: вес = плотность х объем х 0,95 (вес - в граммах, плотность - в г/л, объем баллона - в литрах). Данные по плотности снимаем с кривой на рис.2, отталкиваясь от температуры, при которой баллон будет находиться в комнате.
5). Вооруженность приведенными выше сведениями безусловно должна способствовать более спокойному сну счастливого баллонообладателя

Доклад окончил

[Изменено 25-3-2004 автор GeneZ]
2004-03-25 добавлено 25/03/2004 23:01:16#90292
Нравится Og998, MUAT, deps, serg-radomir, Саяр

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
Благодарю за столь подробный и неленивый доклад!

Вообще, справедливости ради, такой текст с картинками следовало бы заставить написать меня, как непосредственного автора проблемы, да ленив я больно :-( и косноязычен. Надеюсь, после такого замечательного разъяснения вопрос стал полностью закрыт.

Кстати, а почему ты называешь закритичное состояние особым флюидом? По-моему это просто очень сильно сжатый газ. Когда при комнатной температуре сжимают возлух, он так остается газообразным. В баллонах, например, акваланга воздух должнен иметь примерно те же физические свойства, что и упомянутый тобой флюид. Конечно, такой газ по свойствам более далек от идеального, чем газ при обычном давлении, однако никакого перехода в иное агрегатное состояние при сжатии не происходит, свойства меняются плавно.

[Изменено 25-3-2004 автор Константин Кучеренко]
2004-03-25 добавлено 25/03/2004 23:44:08#90302

Посетитель




153
10 г. назад
Вот прийду сейчас домой и поставлю регулятор на пятифунтовый баллон. Баллон стоит в квартире неделю, а регулятор я получил только сегодня. Значит если манометр покажет давление > ~70 атмосфер - можно пугаться? Впрочем если до сих пор не рванул - наверное и не рванет уже...

Мм-да, в следующий раз буду проверять давление в баллоне прямо не отходя от кассы.

P.S.
- А что это без четверти два все время?
- Дурак, это манометр!

[Изменено 3/25/2004 автор Роман K]
2004-03-26 добавлено 26/03/2004 00:32:11#90308

Советник





2394 15
Ukraine Simferopol
5 мес. назад
сообщение Константин Кучеренко
Кстати, а почему ты называешь закритичное состояние особым флюидом?
Чесслово, это не я! Это гораздо до меня и гораздо более умные люди Разница же между флюидом (иногда его ещё именуют "надкритическим газом" ) и обычным газом весьма существенна: по своим физическим свойствам он скорее ближе к жидкостям, но, как я уже упоминал, обладает высокой сжимаемостью. На этом сочетании свойств основана весьма перспективная технология, именуемая сверхкритической или флюидной экстракцией. Сжатый под высоким давлением флюид способен растворять целый спектр органических веществ, начиная от достаточно простых и легких и кончая полисахаридами и белковыми фрагментами. В этом проявляется его "жидкостная ипостась". Если же потом давление начать медленно снижать, он "разжимается", его плотность падает. В результате первыми из него начинают выпадать более тяжелые молекулы, обычно растворимые в плотных жидкостях, потом полегче, потом самые легкие. Происходит фракционирование компонетов какого-нть, например, биологического сырья. Причем весьма и весьма прецезионное! Вот эта широкая "сжимаемость-разжимаемость", т.е. изменение плотности в зависимости от давления - свойство чисто газовое.
Подробнее про свойства флюида и его применение в экстракции можно посмотреть, например, тут
2004-03-26 добавлено 26/03/2004 01:19:28#90310

Советник





2394 15
Ukraine Simferopol
5 мес. назад
сообщение Роман K
в следующий раз буду проверять давление в баллоне прямо не отходя от кассы.
Ну вот, старался-старался, а люди все едино собираются проверять давление! "Не отходя от кассы", т.е. заправочной станции, нужно контролировать не давление (оно будет разным при разных температурах на заправке и тем более дома!), а вес! Только правильно рассчитанное весовое количество даст тебе уверенность, что с твоим баллоном все ОК.
2004-03-26 добавлено 26/03/2004 01:24:17#90311

Посетитель




153
10 г. назад
сообщение GeneZ
Ну вот, старался-старался, а люди все едино собираются проверять давление!


Ну не расстраивайтесь Я правильно вас понял, просто я подумал что там где я брал этот баллон, он стоял в помещении и температура там была комнатная, вряд ли отличающаяся от моей больше чем на 1-2 градуса. Так что если там нормальное давление, то и у меня дома будет тоже нормальное. Так ведь?
2004-03-26 добавлено 26/03/2004 02:48:43#90314

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
По поводу проверки веса.
Жень, а ты уверен, что советские баллоны делаются строго по стандарту и имеют ожидаемый объем? Мне на станции говорили, что правильные - это только 40-литровые баллоны. А меньшие делаются из отходов производства больших и типа их размер не очень калиброван.
2004-03-26 добавлено 26/03/2004 19:19:54#90489

Советник





2394 15
Ukraine Simferopol
5 мес. назад
Насчет "правильности-неправильности" ничего не скажу - просто не знаю. Я б вопрос перевел в другую плоскость: народ часто пытается делать самодельные СО2-системы, пользуясь тем, что удается достать. А коль так, то самостоятельно померять емкость просто необходимо - залив и измерив объем воды. А дальше - по табличке оценить максимальную заправку, большего количества не заливать ни под каким видом - и спать спокойно
2004-03-28 добавлено 28/03/2004 18:27:46#90769

Посетитель




240 1
Москва
3 г. назад
И мне чтой-то сомнительно...
что правильные только 40л.

Проблемы техбезопасности одинаковы важны для любого балона, посему очевидно нужно выдерживать и объем, и металл, толщину стенок, состояние внутренности итд итп.
2004-03-30 добавлено 30/03/2004 11:12:21#91250

Посетитель




166 4
4 г. назад
Тээк. Физики "отметались". Заслушаем биологов. А суть такова, что если у вас ночью в комнате, особенно если это спальня, врежет дуба аварийный клапан и вся углекислота плюхнет в воздух, то ремонт в хате делать не прийдется, заедут новые хозяева, выкинут балон от греха подале и все.
2004-06-02 добавлено 02/06/2004 02:00:20#107310

Советник





2388 16
Москва
2 г. назад
Клапан - хорошее замечание !
Во-во,
на заправку надо приходить с безменом.
Бережённого Бог бережёт !

Например баллон на 2 литра: вес жидкого газа 1,5 кг.
2004-06-02 добавлено 02/06/2004 08:39:23#107331

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
Ne tak vse strashno
Esli ves' gaz iz ballona vypustit' v komnate, to ne tak mnogo i poluchitsya. Dazhe malen'kaya komnata - eto 30 tysyach litrov. Krome togo, gaz tyazhelee vozduha i budet stelit'sya po polu sloem primerno 5-10cm. Esli vy spite na krovaty, to dazhe ne zametyte.
2004-06-02 добавлено 02/06/2004 10:34:26#107365

Новичок




30
Russian Federation Moscow
9 г. назад
Подскажите новичку
Адреса заправок СО2?
2007-10-09 добавлено 09/10/2007 22:35:49#514556

Советник





397 3
Russian Federation
6 г. назад
Вот темка лучшеб не читал. Я использую промышленные 40 л балоны. мне их не заправляют а меняют на полные. пользуюсь с 2003 года.
2008-03-23 добавлено 23/03/2008 13:16:55#589209

Посетитель




240 1
Москва
3 г. назад
А вот такая мысля - может утешит
сообщение Флорист
Вот темка лучшеб не читал. Я использую промышленные 40 л балоны. мне их не заправляют а меняют на полные. пользуюсь с 2003 года.


А есть люди которые заправленные балоны, за спиной таскают - дайверами называются. А там воздух с давлением 200 атм.

И ничего - особо не заморачиваются темой, что будет если балон лопнет.

Изменено 23-3-2008 автор DonGrosso
2008-03-23 добавлено 23/03/2008 17:40:37#589310

Советник





5088 1163
Москва
20 мин. назад
Когда я учился на курсах PADI, нам показывали фото разорвавшегося дайверского баллона.
2008-03-23 добавлено 23/03/2008 20:26:32#589394

Свой на Aqa.ru




644 13
Владивосток
2 г. назад
сообщение Флорист
... мне их не заправляют а меняют на полные. пользуюсь с 2003 года.

Это нормальная практика. Если баллоны заправляются "по закону", то всё нормально. Просто следите за тем, чтобы к Вам не попал баллон с просроченной датой освидетельствования или списаный.
2008-03-24 добавлено 24/03/2008 03:02:31#589543

Новичок




38 1
Russian Federation
3 мес. назад
Да уж... Что тут сказать, не доверяйте заправку случайным и неквалифицированным лицам....
Вообще балоны испытывают , помоему при давлении в несколько раз большем чем положено, значит двойную нагрузку должны держать без проблем... другое дело если балон не проверенный, забракованный или с помойки...
это прада я про промышленные балоны, сколько мы их перероняли, и с кислородом и с ацетиленом и с со2 и да с чем только не было, вроде нормально всё... вот правда был на заводе случай , уронил сварщик кислородный балон, толи в лужу с маслом(говорят нельзя в масло, почему не знаю, но взорвётся) толи кран обломило, так он как полетел со свистом, но не лопнул, не взорвался...
а импортные балоны маленькие, тоненькие из листового железа, фик знает выдержат ли подобное...
2009-04-18 добавлено 18/04/2009 20:58:18#813475

<< 12345 >> Создать новую темуБыстрый ответ