Поговорим о…. баллонах.
Не так страшен баллон, как о нем толкуют
Вступление
Материал данной статьи применим к стальным баллонам с рабочим давлением 150-200 атмосфер, используемым для хранения и транспортировки технических газов: азот, аргон, кислород, гелий, углекислый газ, ацетилен и сжатый воздух т.п. Для углеводородных «топливных» газов (пропана, бутана и их смесей) или газов с увеличенным рабочим давлением используются специальные баллоны, с другими рабочими характеристиками.
На написание данной статьи подтолкнули очень частые высказывания о страхе перед использованием баллонов в системах подачи углекислого газа (СО2) в аквариум. Причем высказывания не просто своих опасений, а убеждение других людей об опасности использования баллонов без знания и понимания основных принципов работы сосудов под давлением и требований к ним…
Поэтому – поговорим о баллонах…
Да-да, именно о баллонах.
Почему о них? Потому, что баллон является, пожалуй, единственным компонентом системы подачи углекислого газа в аквариум (Системы СО2) с самым неоднозначным к нему отношением пользователей. Одни без проблем используют баллоны с СО2 в составе системы подачи углекислого газа в аквариум, другие с опаской поглядывают на баллоны, обдумывая покупку системы, а третьи категорически отказываются даже рассматривать вопрос об установке системы СО2 с баллоном.
А все потому, что углекислый газ в баллоне находится под давлением, что очень пугает неосведомленных пользователей, особенно новичков. А уж после «подслушанных и прочитанных» историй-страшилок баллон с СО2 и вовсе становится чуть ли не самым опасным предметом во вселенной. Хотя мало кто задумывался, что такие же точно баллоны с таким же точно газом внутри и под таким же давлением окружают нас постоянно и везде, просто выглядят они немного… по-другому.
Это была лирика. А теперь перейдем к реалиям и фактам.
Что такое баллон
Баллон – это емкость для хранения и транспортировки разных видов газов с запорным механизмом в виде вентиля.
Газ внутри баллона находится под давлением (сжимается во время наполнения баллона). Это делается для того, чтобы в баллон поместилось как можно большее количество газа в допустимых нормах.
Какие бывают баллоны
Баллоны изготавливаются из различных материалов: углеродистая или легированная сталь, алюминий, композит.
Наибольшее распространение имеют баллоны из углеродистой стали. Баллоны из легированной стали более легкие и имеют большее рабочее давление. В последнее время начали поступать в продажу зарубежные баллоны из алюминия и еще более современные – из композитного материала.
Требования к баллону
Независимо от материала, из которого изготавливаются баллоны, их все объединяют некоторые характеристики, которые должны быть на каждом баллоне. Эти характеристики называются общим термином «паспорт баллона», наносятся в верхней части баллона и содержат определенную информацию.
Рассмотрим подробно паспорт баллона, предназначенного для технических газов. Общий вид и расположение паспорта баллона приведены на следующем рисунке (Рис.1), его расшифровка - чуть ниже.
Рис.1 Пример паспорта баллона
1. Клеймо аттестующей организации (может находиться в других, отличных от указанного, местах), периодичность переаттестации - раз в 5 лет;
2. Месяц, год пройденной аттестации и год до которого действует аттестация (может находиться в других, отличных от указанного, местах);
В данном примере нанесенные данные проведенной аттестации (1 и 2) несколько затрудняют считывание – сначала выбито клеймо аттестующей организации, а потом идут три блока цифр, разделенных точкой. Первые два блока показывают месяц и год проведенной аттестации, а третий блок – год следующей аттестации. Такой способ нанесения аттестационных данных используется довольно редко именно из-за трудностей в считывании.
Для упрощения считывания аттестационные данные принято наносить в определенной последовательности: сначала выбиваются месяц и год проведенной аттестации (два блока по две цифры) далее идет клеймо аттестующей организации и после него две цифры года следующей аттестации (этот вариант будет показан ниже).
3. Клеймо завода изготовителя;
4. Порядковый номер баллона;
5. Месяц выпуска, год выпуска, год следующей аттестации;
6. Рабочее давление баллона;
7. Проверочное давление баллона;
8. Объем баллона;
9. Клеймо ОТК завода изготовителя;
10. Масса баллона.
Данные в паспорте могут незначительно отличаться по расположению и обозначаться другими символами (касается массы баллона и его объема), но набор их должен соответствовать указанному выше. На рисунке ниже (Рис.2) – пример паспорта с другим расположением данных.
Рис.2 Пример паспорта баллона
Эксплуатация баллонов
Чтобы определить аттестованный ли баллон, какого он года выпуска, для какого рабочего давления он предназначен и где, наконец, находить эти цифры со сроками эксплуатации, необходимо научиться «читать» паспорт баллона. Это совсем не сложно.
Ниже на примере реального баллона показано, как считать данные с паспорта баллона и аттестационные данные.
Рис.3 Пример паспорта реального баллона
На рисунке 3 показан паспорт реального баллона. Он находится, как правило, в верхней части у горловины баллона.
Для облегчения считывания данных все выбитые в паспорте обозначения нужно визуально разделить на несколько условных блоков, а именно: данные о выпуске баллона, данные о давлении, физические данные о баллоне, сервисные данные.
Данные о выпуске баллона включают:
№ - номер баллона (указан цифрой 2);
дата производства (месяц и год) и год следующей аттестации (указаны цифрой 3). Дата производства в данном примере является и датой первой аттестации.
Данные о давлении содержат два значения (в атмосферах):
Р – рабочее давление (указано цифрой 4);
П – проверочное давление (указано цифрой 6).
Физические данные о баллоне:
Е - вместимость баллона в литрах (указана цифрой 5). Встречаются также баллоны с латинским обозначением вместимости – V.
В – вес баллона в килограммах (указан цифрой 8). Встречаются также баллоны с латинским обозначением веса – М.
Внимание! Вес баллона указывается без учета веса запорного устройства (вентиля).
Сервисные данные:
Клеймо (товарный знак) завода-изготовителя (указан цифрой 1) и клеймо ОТК завода-изготовителя (указано цифрой 7).
Когда баллон проходит периодические испытания (проверку гидростатическим давлением), то данные об этих испытаниях выбивают на самом баллоне (как правило, напротив паспорта баллона на горловине).
Рис.4 Аттестационные данные реального баллона
На рисунке 4 показаны аттестационные данные реального баллона.
В аттестационных данных указывают:
- месяц и год проведенной аттестации (на рисунке 4 указаны цифрой 1);
- клеймо аттестующей организации (на рисунке 4 указаны цифрой 2);
- год следующей аттестации (на рисунке 4 указаны цифрой 3).
Из приведенных выше примеров видно, что в данных о баллоне нигде нет упоминания о виде газа, для которого предназначен баллон. Каким же образом тогда баллоны разделяются на углекислотные, кислородные, азотные, воздушные и «самые страшные для слуха аквариумистов» баллоны огнетушителя? Все предельно просто. Баллон на заводе изготавливается не под определенный газ, а с определенным рабочим давлением. А какой уже будет там газ - определяется всего-навсего … цветом баллона! Да, именно так – цвет баллона указывает, для какого газа он предназначен, а не давление или завод-производитель. Дополнительно к цвету в характерных сценариях использования баллона также подбирается еще и вентиль. Но сам баллон (колба) остается неизменным!!! Почему так происходит? А все потому, что нет смысла производить баллоны под разные типы газов, намного проще газы закачивать до определенного рабочего давления, которое указано на баллоне.
Исключение составляет именно тот газ, который нам и нужен – углекислый. Его закачивают в баллон из расчета не по давлению, а строго из расчета по весу. А все потому, что при сильном сжатии (закачка в баллон под давлением приводит к сильному сжатию газов) углекислый газ уже при относительно небольшом давлении переходит в жидкую фазу. Жидкость же сжимается очень плохо. И потому если углекислого газа закачать сверх положенной нормы, то давление жидкой фракции газа может превысить допустимые для баллона значения…
Что же получается, все баллоны – одинаковы? Да, именно так! Все баллоны – одинаковы. Отличаются цветом под свой вид газа, ну и вентилем под разные газы.
Тогда почему же так боятся пользователи систем СО2 – аквариумисты, баллонов из-под огнетушителей? Скорее всего – пугает красный цвет баллонов. Ведь для баллонов с углекислым газом цвет баллона определен как – черный (зарубежные баллоны – серый цвет). Ну и разные страшилки про использование огнетушителей в качестве емкости для СО2, услышанные или прочитанные в сети. Такое вполне может быть по ряду причин. Самые распространенные – пользователи не меняют рычажный вентиль огнетушителя на резьбовой. Отсюда – большие трудности с регулировкой подачи, правильной настройкой, перерасходом газа или вовсе – частого самопроизвольного выброса всего газа (что само по себе не страшно, но процесс – довольно шумный с большим количеством белого «дыма»).
Так стоит ли бояться баллонов от огнетушителя? Ответ – нет. Ведь в углекислотных огнетушителях используется в качестве рабочего вещества тот самый обычный углекислый газ, который мы привыкли дополнительно подавать в аквариумы. И огнетушитель заполняется углекислым газом точно так же, по таким же критериям, как и обычный углекислотный баллон – по весу газа из расчета 0,6кг СО2 на 1 литр объема баллона.
При таком заполнении давление внутри баллона будет 55 атмосфер при температуре 25 градусов Цельсия.
А теперь давайте вспомним – где и в каких условиях мы видели эти красные «страшные» углекислотные огнетушители? Вспомнили? Волосы немного зашевелились?? А веди никто и не думал, что валяющийся под сидением маршрутки (а еще и у печки обогрева салона) или висящий на стенке офиса, в коридоре медучреждения или школы под прямыми лучами солнца огнетушитель может быть опасным!!! А ведь все может быть, если не соблюдать те самые несколько правил, основное из которых – заправлять углекислотный баллон не по давлению, а строго по весу и не больше нормы. Также – не нагревать баллон, не бить по нему тяжелыми предметами, использовать только аттестованные баллоны. Рабочее положение баллона – вертикальное.
Вот и получается, что страх перед обычными черными баллонами, равно как и баллонами от огнетушителя – это просто сильное преувеличение.
Что необходимо знать, чтобы эффективно и безопасно эксплуатировать систему подачи СО2 в аквариум на основе углекислотного баллона?
Есть несколько советов.
Если вы решили самостоятельно собрать систему подачи СО2 на основе баллона – проверьте в нем следующие элементы:
- Вентиль.
Вентиль должен подходить для углекислого газа. Часто используют кислородные вентили. Здесь нет большого нарушения, но все же лучше использовать специальный углекислотный вентиль, с защитным разрывным клапаном, который должен сработать, если давление газа в баллоне по той или иной причине поднимется выше установленной нормы (могут быть разные варианты: заправщик «перестарался», недосмотрел; заправляли при сильно отрицательных температурах, а эксплуатировать баллон планируется в сильно жарком помещении).
Если в баллоне установлен кислородный вентиль – эксплуатация такого баллона для содержания углекислого газа возможна.
Если баллон из-под огнетушителя – нужно заменить рычажный вентиль огнетушителя на резьбовой вентиль и провести аттестацию баллона.
- Колба баллона.
Колба баллона может быть любого цвета. До этого в ней мог быть, азот, аргон, сжатый воздух, кислород. Колба может быть от огнетушителя. Для углекислого газа нет надобности в специальной промывке после других газов, так как он инертный и не вступает в какие-либо критические реакции с возможными остатками других газов в баллоне. А если баллон из-под огнетушителя – то и вовсе нет смысла думать о промывке. Нужно лишь провести аттестацию баллона и окрасить его в соответствующий черный цвет.
Для чего нужно проводить аттестацию, если визуально баллон «как новый»? Все дело в том, что наибольшую опасность представляют невидимые глазом микротрещины (особенно внутри баллона). Ведь баллон постоянно работает таким образом, что его изнутри то «распирает», то давление вновь падает. Сколько таких циклов пройдено – нигде не фиксируется. А при аттестации выявляют подобные дефекты, и баллоны отправляются в утиль.
После аттестации на горловине баллона выбивается месяц и год аттестации, клеймо организации, которая провела аттестацию и год следующей аттестации.
Вот по сути и все правила, которые необходимо соблюдать при самостоятельном подборе баллона для сборки системы подачи СО2 в аквариум.
Если же есть желание и возможность приобрести готовую систему СО2, или только баллон к ней, то тут тоже есть несколько подсказок.
- Выбирая для покупки баллон – убедитесь, что тип вентиля, установленный в баллоне, подходит для углекислоты. Лучше, если это будет специальный углекислотный вентиль с защитным разрывным клапаном. Но если будет кислородный вентиль – это не есть проблемой.
Не рекомендуется покупать баллон с установленным вентилем от «большого» баллона. Что имеется в виду: баллоны немного конструктивно отличаются в зависимости от объемов. Маленькие баллоны (как правило – до 10л) имеют горловину для вкручивания вентиля с резьбой типоразмером W19,2, в то время, как большие баллоны (например – стандартные 40-литровые) имеют горловину для вкручивания вентилей с резьбой типоразмером W27,8.
В виду довольно большого дефицита специальных углекислотных вентилей с разрывным клапаном и даже кислородных вентилей с резьбой для вкручивания в баллон W19,2 многие «умельцы» приспособились устанавливать вентиля с больших баллонов в маленькие путем стачивания некоторой части резьбы вентиля и нарезания потом резьбы меньшего диаметра. Правильно это или нет, безопасно ли это – утверждать нет смысла, но то, что стенки резьбы вентиля, которая вкручивается в баллон, после такой процедуры становятся изрядно тоньше – факт неоспоримый.
Если с вентилем все в порядке, можно переходить к изучению самой колбы баллона.
- При осмотре колбы баллона следует обратить внимание на паспорт баллона и данные, которые там есть.
Обязательным условием есть наличие свежей аттестации баллона – это, пожалуй, одно-единственное условие, которого нужно беспрекословно придерживаться при выборе баллона. Даже если на баллоне присутствуют следы красной краски, что свидетельствует об «огнетушительном» прошлом баллона – нет повода отказываться от такого баллона, если на нем есть свежая аттестационная метка.
Не стоит бояться огнетушителей – стоит опасаться неправильной заправки и неправильного обращения с баллоном.
- Эксплуатировать баллон следует в вертикальном положении (транспортировка допускается в горизонтальном) вдали от нагревательных приборов.
- Заправлять баллон нужно на сертифицированных станциях строго по весу газа из расчета 0,6кг СО2 на 1 литр объема баллона.
Придерживаясь этих простых правил и владея информацией, можно спокойно эксплуатировать систему подачи углекислого газа.
kvn79
Житомир, 2019.
