Замерз газгольдер: распространенные причины и способы быстро устранить проблему

Откуда берется наледь на пропановом баллоне

Возникновение инея объясняется определенными физическими процессами, происходящие внутри сосуда при его включении к газоприемнику: отопительный котел или колонка, калорифер или газовая печка.

В этот момент будет происходить энергичное потребление голубого топлива, а значит, существенные объемы сжиженного газа станут преобразовываться в парообразную форму.

Подобное явление сопровождается чрезмерным потреблением тепловой энергии, в связи с чем металлические стенки пропанового сосуда делаются значительно холоднее температуры воздуха в помещении.

Начинается процесс конденсатообразования на стенках сосуда, с последующим превращением влаги в иней. Это абсолютно природное явление, с которым совсем ничего делать не нужно.

Вообще, пропан замерзает при температуре -40 градусов по Цельсию, а Бутан при -1 градус.

Помимо этого, абсолютно все эксперименты воспользоваться искусственной теплоизоляцией приводят к нарушению норм пожарной безопасности при эксплуатации газового оборудования, нарушают процесс теплообмена баллона с окружающей средой, что сильно сказывается на режиме газоснабжения.

Если горелка газовой плиты при обледенении недостаточно качественно работает, то после такого “утепления” она вообще перестанет работать

В этом случае нужно обратить внимание на режим работы оборудования и заправлять сосуд пропановой смесью с параметрами, соответствующим летнему и зимнему режимам работы

Опасность горючих газов

Горючие газы представляют опасность тремя своими свойствами:

1. Горючесть. Существует риск возникновения пожара, связанный с неконтролируемым воспламенением газа;
2. Токсичность. Риск отравления газом или продуктами его горения (угарный газ);
3. Удушение вследствие дефицита кислорода, который может быть замещен другим газом.

Процесс горения представляет собой химическую реакцию, в которую входит кислород. При этом выделяется энергия в виде теплоты, пламени. Воспламеняющим веществом выступает газ. Процесс горения газа возможен при наличии трех факторов:

• Источник воспламенения.
• Горючие газы.
• Кислород.

Целью противопожарной защиты является исключение как минимум одного из факторов.

Зимние пропорции топлива

Для применения газовых баллонов в холодное время года смесь сжиженного газа должна иметь такие пропорции:

• Пропан C3H8 – 60 процентов;
• Бутан C4H10 – 40 процентов.

В определенных вариантах объем пропана может находиться в смеси до 80 процентов. Однако, в связи с тем, что он имеет более высокую цену, чем бутан, окончательная стоимость такой заправки также будет высокой.

Смесь сжиженного газа заправляют в баллоны на специализированных заправках, которые оснащены цистернами заполненными газом с требуемым соотношением для наилучшего применения в назначенное время года

Покупателю только потребуется вовремя обратить на это внимание и проконтролировать качественную заправку

История открытия азота

До сих пор ведутся споры о том, кто был первооткрывателем. В 1772 г. шотландский врач Даниель Резерфорд (Daniel Rutherford) пропуская воздух через раскаленный уголь, а потом через водный раствор щелочи — получил газ, который он назвал «ядовитый газ». Оказалось, что горящая лучинка, внесенная в сосуд, наполненный газом, гаснет, а живое существо в атмосфере этого газа быстро гибнет. Кстати, увидеть опыт с горячей лучинкой можно в видео.

В тоже время британский физик Генри Кавендшин (Henry Cavendish) проводя подобный опыт получил N₂назвав его «удушливый воздух», британский естествоиспытатель Джозеф Пристли (Joseph Priestley) дал ему имя «дефлогистированный воздух», шведский химик Карл Вильгельм Шееле (Carl Wilhelm Scheele) — «испорченный воздух».

Окончательное имя «азот» дал французский ученый Антуан Лоран Лавуазье (Antoine Laurent de Lavoisier).

Азот довольно легко поглощается раскаленным карбидом кальция, образуя при этом важный технический продукт — цианамид кальция и об этом уже писали в статье о получении ацетилена из карбида кальция.

Дорогой гость, оставайся!

Уже многие зарабатывают просто общаясь на нашем форуме! Например, вот так. Или вот так. Ты можешь начать общаться на форуме уже сейчас. Просто войди через Вконтакте или зарегистрируйся, это займет одну минуту.

Пр какой температуре, например, замерзает пропан в баллоне?

Температура замерзания газовой смеси используемой для заправки автомобилей сильно зависит от ее состава, ведь пропан замерзает, прекращается его поступление, падает давление, при температуре в -42 градуса, бутан аналогично ведет себя уже при нуле. Следовательно смесь этих газов должна иметь температуру замерзания где-то между этими величинами. Поэтому, на заправках зимой заправляют газ с повышенным содержанием пропана, а летом — бутана. То же в принципе касается и дачных баллонов используемых для отопления или приготовления пищи, поскольку заряжают их на тех же заправочных станциях. Есть еще один момент, любой газ содержит определенный процент водяных паров и вот они замерзают в первую очередь, перехватывая трубы и другие тонкие места. На промышленных предприятиях для отогрева таких участков используют горячий пар, что посоветовать в дачных условиях даже не знаю.

Баллон на даче, надо ли его увозить на зиму, или пусть стоит (перезимует) замерзает ли газ в баллонах?

Я лично вообще никогда не заношу пропановский баллон в помещение. Просто в этом деле надо найти добросовестного поставщика пропана. Дело в том, что зачастую в баллон закачивают летнюю смесь, то есть поменьше пропана, а побольше бутана (а он дешевле), вот в итоге от такой бадяги газ в холод совершенно не хочет гореть. Так что даже в этом случае присутствует так называемый человеческий фактор. А оставлять баллон на холоде можно абсолютно не бояться, ничего с ним не случится, гораздо опаснее, когда вот такой баллон заносят с холода в тёплое помещение и пытаются привести его в чувство с помощью горелки. Вот этого делать я категорически не советую.

Если говорить об абсолютных цифрах, то бутан замерзает при температуре в -138 градусов, а пропан при -188 градусах.

Баллоны заправляют смесью пропана и бутана.

Но это цифры при которых газ замерзает полностью, но пользователей чаще интересуют не абсолютные цифры, а цифра при которой газ будет в газообразном состоянии, то есть в рабочем.

Это ориентировочно — 42 градуса (пропан).

То есть баллон с газом можно оставлять в неотапливаемом помещении, или вне его, если не проживаете в районе Крайнего Севера где температуры опускаются ниже — 40 градусов.

Но как показывает практика газ на улице (в баллонах) начинает хуже гореть уже при температуре в -15, -20 градусов.

Если не пользуетесь газом зимой, то это не важно, можно оставлять баллон в неотапливаемом помещении до весны (я никогда не увожу баллон с дачи) с газом и с баллонном ни чего не случится. Если речь о газовых баллонах на улице, то устанавливаются они вот в такие

Если речь о газовых баллонах на улице, то устанавливаются они вот в такие

Если баллон в помещении, то можно оставить как есть на зиму, только перекройте вентиль.

Причины замерзания газа в газгольдерах

Ситуацией, когда замерз в газгольдере газ, многих пользователей этого устройства не удивишь. Все связано со свойствами сжиженных углеводородных газов (далее СУГ). Как только их закачали в газгольдер, они меняют агрегатное состояние под высоким давлением и частично переходят в жидкость, а частично остаются в газообразном виде.

СУГ состоят из смеси углеводородных газов, как правило, пропана и бутана, у которых разные физические характеристики. Так, в теплое время года в районе горловины газгольдера больше наблюдается бутана, активное испарение которого происходит при температуре более -0,5°С. Зимой же бутан наоборот становится более жидким и находится на дне емкости.

О том, чем отличается зимний газ от летнего читайте в этом материале.

В холодное время года избежать понижения температуры внутри емкости вряд ли получится, а это при плохом составе смеси может привести к ее замерзанию

Исходя из этого, можно сделать несколько выводов:

1. Газовая смесь для использования летом и зимой должна отличаться. Оптимальное соотношение для зимнего времени – минимум 80% пропана и 20% бутана.
2. Чтобы не было замерзания газгольдера, его рекомендуется устанавливаться под землей, на глубине минимум 1 метр от поверхности.
3. Необходимо соблюдать правила установки газгольдеров.

Если выполнять эти не сложные правила, вероятность замерзания емкости с газом существенно снизится.

Свойства СУГ

Чтобы понять, зачем смешивают пропан с бутаном, необходимо знать особенности каждого компонента, в том числе их взаимодействие с внешней средой. С точки зрения молекулярного строения они относятся к углеводородным соединениям, которые можно хранить в жидком состоянии, что значительно упрощает транспортировку и эксплуатацию.

Одним из условий образования жидкого газа является высокое давление, поэтому его хранят в специальных резервуарах под давлением 16 бар. Второе условие для перехода углеводородных газов из одного состояния в другое – внешняя температура воздуха. Пропан закипает при -43°С, тогда как преобразование из жидкого в газообразное состояние у бутана происходит при -0,5°С, что является основным отличием данных углеводородов.

Таблица с некоторыми другими свойствами данных газов

Дополнительную информацию о свойствах сжиженного углеводородного газа можно прочитать в статье: пропан-бутан для газгольдера – свойства и особенности применения.

Действия при обмерзании емкости

Если вы заметили, что ваше оборудование стало работать с перебоями, тогда стоит обратить внимание на поверхность газового баллона. Скорее всего она покрылась инеем

Чтобы возобновить корректное функционирование оборудования, необходимо создать оптимальные для этого условия. Если этого не сделать вовремя, тогда газовый прибор может полностью перестать работать.

Первым делом необходимо определить, по какой причине происходит обмерзание. Если это связано с погодными условиями, тогда нужно создать оптимальный температурный режим для емкости, о том, как это сделать, будет написано дальше.

Если же охлаждение происходит по причине интенсивного потребления газа, тогда нужно сократить расход. Сделать это можно, установив дополнительный баллон, можно несколько. В зависимости от количества потребления топлива. Подключение нескольких баллонов осуществляется при помощи специальной объединяющей рампы.

Для подключения нескольких баллонов в газовую систему, используют специальную металлическую рампу, к которой подсоединяют определенное количество баллонов с газом, на рампе установлен клапан и манометр

В рампе должны быть установлены клапан для компенсации давления и манометр, чтобы контролировать уровень топлива в объединенной системе.

Действия при обмерзании емкости

Если вы заметили, что ваше оборудование стало работать с перебоями, тогда стоит обратить внимание на поверхность газового баллона. Скорее всего она покрылась инеем

Чтобы возобновить корректное функционирование оборудования, необходимо создать оптимальные для этого условия. Если этого не сделать вовремя, тогда газовый прибор может полностью перестать работать.

Первым делом необходимо определить, по какой причине происходит обмерзание. Если это связано с погодными условиями, тогда нужно создать оптимальный температурный режим для емкости, о том, как это сделать, будет написано дальше.

Если же охлаждение происходит по причине интенсивного потребления газа, тогда нужно сократить расход. Сделать это можно, установив дополнительный баллон, можно несколько. В зависимости от количества потребления топлива. Подключение нескольких баллонов осуществляется при помощи специальной объединяющей рампы.

Причины образования инея на баллоне

Постараемся разобраться, почему происходит так, что замерзает газ в баллоне, находящемся на улице, при понижении температуры воздуха.

Так, для начала нужно понять, что охлаждение частиц происходит при интенсивном высвобождении газа из баллона. Поскольку газ внутри емкости закачивается под давлением, он сконцентрирован в жидком состоянии. Вследствие этого происходит частичное замерзание жидкого газа во время его высвобождения.

Как известно, газовые баллоны заправляют примерно на 80%. Это делается из соображений безопасной эксплуатации газового оборудования. Поскольку газ имеет свойство расширяться, это может привести к тому, что от избыточного давления баллон разорвёт. Расширение газа внутри баллона происходит от его нагревания независимо от источника тепла. Процесс расширения начинается даже при воздействии прямых солнечных лучей или другого нагревательного элемента.

Причина #1 — низкая температура воздуха

Исходя из практики использования баллонов, оптимальная температура при которой оборудование будет нормально работать составляет примерно 10 градусов, а при снижении этой отметки, начинаются проблемы с подачей газа в систему.

Если ваше оборудование находится в помещении с отоплением, тогда не стоит обращать внимание на эти показатели. Также не стоит беспокоиться о том, что ваш газовый баллон замерзнет и выйдет из строя, если оставить его в помещении без отопления в зимнюю пору года

Зимняя температура слишком маленькая, чтобы полностью заморозить топливо.

Причина #2 — высокое содержание бутана

А сейчас разберемся, может ли замерзнуть газ, который находится внутри баллона, и как это предотвратить. Так, чтобы обеспечить правильную работу газовых приборов, необходимо соблюдать правильное соотношение пропана и бутана. Правильные пропорции помогут достичь максимального потребления топлива и корректной работы приборов при отрицательной температуре окружающей среды.

Пропорции топлива летом

Как уже было сказано раньше, температура замерзания бутана, отличается от граничной температуры замерзания пропана. Путём практических исследований были выведены оптимальные пропорции для работы оборудования зимой и летом.

Для теплого времени года, топливо смешивается в таких пропорциях:

Такое соотношение считается наиболее эффективным для потребления. Стоит отметить, что этот вариант имеет более низкую стоимость, чем топливо с «зимней» пропорцией.

Зимние пропорции топлива

Для использования газовых баллонов зимой пропорции будут другими, а именно:

В некоторых случаях количество пропана может достигать 80 процентов. Но, исходя из того, что пропан стоит дороже, чем бутан, итоговая цена на топливо также будет выше.

Подробнее о видах газовых смесей в баллонах мы рассказывали в этом материале.

Температура замерзания газа

Теперь поговорим о том, при какой же температуре обычно замерзает газ в баллоне.

А температура полного замерзания этих компонентов разная:

• Пропан замерзает при температуре -188 градусов;
• Бутан замерзает при температуре – 138 градусов.

Поэтому в летнее время года пропан в баллон заправляют в меньшем количестве, чем бутан. Очень часто, недобросовестные компании заправляют емкости «летним» вариантом концентрации, так как цена пропана дешевле, чем стоимость бутана.

Вследствие этого емкость с газом быстро замерзает, если оборудование установлено в неотапливаемом помещении, и подача газа прекращается.

Причина #3 — повышенное потребление газа

Но всё же, почему емкость покрывается инеем только в том месте, где газ находится в жидком состоянии? Низкая температура окружающей среды – не единственная причина обмерзания. Как известно, газовая плита, камин или другое оборудование, которое работает от газового баллона, функционирует при преобразовании газа из жидкого состояния в парообразный вид.

Есть два варианта преобразования газа, а именно:

• нагревание топлива;
• естественное испарение.

В этом случае все частицы с мощной кинетической энергией стремительно направляются в верхнюю часть емкости и отделяются от частиц в жидком состоянии с меньшим кинетическим потенциалом.

В связи с такими условиями жидкое топливо начинает терять температуру. Из этого следует, что при повышении потребления газа понижается температура его жидкого состояния. Проще говоря, чем больше топлива потребляет оборудование, тем быстрее будет замерзать газовый баллон.

По мере охлаждения частиц понижается способность самостоятельного испарения сжиженного газа. Отсюда следует, чем холоднее будут частицы, тем медленнее будет испаряться газ. При этом оборудование начинает работать с перебоями или вовсе перестаёт функционировать.

Сфера применения газа

Пропан-бутан представляет собой уникальное вещество на газовой основе, которое имеет в своем составе одноименные молекулы.

Общепризнанная химическая формула пропана состоит из молекул и атомов двух основных составляющих – пропана (С3Н8) и бутана (С4Н10).

Широко используемый в бытовых целях, этот газ применяется практически везде – начиная с приготовления еды на сковороде, и заканчивая резкой толстого слоя металла, активным использованием его на различных производствах вообще.

Также им все чаще заправляют свои автомобили люди, отказавшиеся от топлива на бензиновой основе.

Химические и физические свойства

Пропан-бутан обладает уникальнейшими химическими, физическим свойствами, что буквально и сделало его столь популярным среди потребителей всего мира.

Во-первых, этот представитель сжиженных углеродных газов остается в жидкой форме исключительно при большом давлении, которое равно 16-ти атмосферам. Поэтому при транспортировке вещество перевозят только в газовых баллонах с соответствующим давлением.

Температура горения пропана не равна какому-то определенному числу и колеблется в пределах между 800-1970 градусов по Цельсию. Столь высокие показатели полностью оправдывают ту пользу, которую он приносит в быту человека, ведь горение этой смеси имеет большой КПД при исполнении любых задач, связанных с использованием данного газа.

Температура кипения пропана составляет -42 градуса по Цельсию, что свидетельствует о гарантии безопасности эксплуатации в нормальных условиях.

Но так как мы рассматриваем смесь пропана с бутаном, то эта цифра может подняться до отметки -25 градусов и даже выше, в зависимости от процентного соотношения составляющих в веществе. Стоит учесть, что пропан замерзает при температуре -188 градусов.

При перевозке вещества не стоит забывать о температуре пропана в баллоне, которая не должна превышать отметку выше 15 градусов по Цельсию.

Такой подход считается наиболее безопасным, поскольку при транспортировке с высшей температурой газовых баллонов, существенно возрастает риск возгорания.

Кстати, что касается температуры воспламенения пропана-бутана, то и здесь они отличаются – у первого она составляет 504 градуса по Цельсию, а у второго – 430. Но, не смотря на столь большое количество отличий между своими составляющими, этот представитель сжиженных углеродных газов вполне конкурентный с бензиновыми горючими смесями.

При какой температуре замерзает газ?

И иногда случается так, что баллон покрывается изморозью или инеем, а газ внутри баллона замерзает и перестает поступать в оборудование. Следовательно, ваш гриль или обогреватель попросту перестает работать или работает неправильно – чадит, вспыхивает или работает не на полную мощность.

Что же делать в такой ситуации?

Для начала – разобраться в причинах, по которым возникает это явление. Известно, что газ в баллоне – сжиженный и находится под давлением. Когда газ поступает в прибор, он снова переходит из сжиженного в газообразное состояние. Этот процесс может происходить в виде парообразования или кипения.

Школьный курс физики говорит нам о том, что при испарении, с поверхности жидкости первыми вылетают более быстрые молекулы, чья кинетическая энергия превышает энергию их силы притяжения (связь) с остальными молекулами жидкости. В конечном счете, за счет высвобождения более быстрых частиц, обладающих большей кинетической энергией, сама оставшаяся жидкость (в нашем случае сжиженный газ) уменьшает общий показатель своей кинетической энергии и попросту – остывает (если нет внешнего источника энергии для ее подогрева). И чем быстрее происходит процесс испарения, тем меньше остается молекул, способных отсоединиться и преодолеть силу сцепления между молекулами для выхода из жидкости.

В результате температура снижается до такой степени, а уровень испарения становится настолько низким, что газ полностью перестает поступать из баллона (критически низкая температура зависит от % соотношения пропана и бутана в находящейся в баллоне газовой смеси). Поэтому, чем интенсивнее будет расход газа, тем быстрее будет понижаться температура остаточной жидкой фазы в газовом баллоне.

Другими словами, чем больше газа потребляет оборудование, тем интенсивнее будет понижаться температура жидкой газовой фракции в баллоне.

И противоположно, при повышении температуры скорость испарения жидкости растет, в связи с возрастанием общей кинетической энергии ее молекул, а значит, растет и количество молекул, кинетической энергии которых достаточно для испарения.

В таком случае есть два логических решения этой задачи

Первое – подогрев баллона. Второе – снижение интенсивности потребления топлива. Есть еще третий, не такой очевидный, но технологический ответ – подбирать топливо в соответствии с климатическими условиями или сезоном зима-лето. Сейчас разберем каждый совет подробно.

Обогрев баллона

Способов реализации множество. Один из них – покрывать баллон специальными термочехлами и греющими рубашками.

Замечание: оборачивать баллоны в любой теплоизоляционный материал нельзя, поскольку температура понижается изнутри баллона, а не снаружи. Завернув баллон в неправильную термоизоляцию, вы лишь остановите теплообмен и создадите «термос».

Как снизить затраты на регулярную заправку и транспортировку баллонов

Этого эффекта можно достичь, используя несколько баллонов одновременно для одного устройства. Как? Используя специальные рампы для баллонов. Арифметика такова: подключили два баллона – потребление снизилось в два раза. Если присоединить четыре – тогда интенсивность упадет в четыре раза. При чем, на каждом конкретном баллоне. Те самые рампы, которые соединяют баллоны, всегда имеют манометр и специальные клапаны безопасности. Манометр показывает уровень давления, а клапан предотвращает неполадки – в случае повышения уровня давления или резкого нагрева – просто стравливает излишек газа.

Важное замечание: если вы используете несколько баллонов, то все вентили (на них и на рампе) должны быть открытыми. В таком случае потребление топлива будет распределено между всеми баллонами равномерно

И можно быть уверенным в правильной работе спускного клапана безопасности.

Подбор топлива на разные сезоны

Этот способ держать в «рабочем тонусе» ваше устройство основан на физических возможностях разных газов. Ведь разные газы кипят и замерзают при разных условиях. А их смеси приобретают иные возможности. Экспериментально были выведены две формулы оптимальных газовых смесей – для лета и для зимы.

Летняя смесь характерна тем, что в ней количество бутана превышает пропан. В процентном соотношении – %60 (бутан) на %40 (пропан). Такая пропорция эффективна в использовании и сравнительно недорогая в производстве. В зимней смеси наоборот больше пропана. Соотношение в процентах – %60 (пропан) на %40 (бутан). Бывает даже %70 на %30.

Использование правильной газовой смеси в соответствии с сезоном – эффективный инструмент для правильной работы любого устройства

Но кроме него также важно не забывать о правилах хранения газовых баллонов и непременно их придерживаться

Вернуться в блог

Экзотические способы.

Фантазия народных умельцев, поистине, неисчерпаема. И каждый творит в меру своих сил и возможностей. Тем не менее, и эти способы избежать замораживания отопления имеют право на жизнь.

Например, использовать вместо антифриза – машинное масло. Ну, просто много у него этого масла. Оно, ведь, не замерзает, а только густеет. Ну и что, что пожароопасное. Это наш народ никогда не пугало.

Или более безопасный способ (как сказать. ). Встроить ТЭН в радиатор отопления, резьба-то совпадает. Ну и что, что опрокидывает циркуляцию и нарушает все правила электробезопасности. Работает же? Работает. Только будьте осторожны, и думайте, прежде чем делать.

В целом, подводя итоги, опять повторюсь: разумное сочетание всех или некоторых способов не заморозить систему отопления, исключая антифриз, конечно, позволяет повысить надежность работы всей системы. (Ага, замуровать в тепловой щит бак из нержавейки со встроенным ТЭНом или приклеить на радиатор отопления инфракрасный пленочный теплый пол, — шутка).

Выводы и полезное видео по теме

Рекомендации по заправке минигазгольдера:

https://youtube.com/watch?v=BJYFojYfRmU

Процесс откачки из газгольдерной емкости газа для ее ремонта:

Как обманывают при заправке газгольдера:

Летом зимний газ будет гореть без каких-либо проблем. А вот применение летнего СУГ зимой возможно далеко не всегда. Чтобы не встретить холода с низким давлением в газгольдере из-за замедленного парообразования, лучше всего его осенью заправлять сжиженным топливом с высоким содержанием пропана. Но если регион теплый или установлено специальное оборудование, то емкость вполне допустимо заполнять дешевой летней пропан-бутановой смесью круглый год.

Оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы, делитесь опытом и участвуйте в обсуждении этого материала. Блок для связи расположен под статьей.