Заправка газовых баллонов.
С позволения автора. Роман Насонов, ТК «Вестра» https://westra.ru/
Roman Nasonov, [18.10.2024 ]
Часть 1. Теория (https://t.me/c/1575641693/3710/72211)
Часть 2. Оборудование (https://t.me/c/1575641693/3710/72212)
Часть 3. О бытовых газовых баллонах (https://t.me/c/1575641693/3710/72213)
Часть 4. Инструкция (https://t.me/c/1575641693/3710/72214)
Часть 5. Нештатные ситуации (https://t.me/c/1575641693/3710/72215)
Часть 6. Фотографии (https://t.me/c/1575641693/3710/72218?single)
Заправка газовых баллонов. Теория
Мы работаем со смесью пропана, бутана, изобутана. Эти газы переходят в жидкое состояние при относительно небольшом избыточном давлении, от 0 до 16 атмосфер, в зависимости от состава смеси и температуры.
В баллоне есть сжиженный газ и газовая подушка над ним. Пока в баллоне есть и то, и другое, давление в нём равно давлению насыщенных паров газовой смеси при данной температуре. Оно зависит от состава смеси и температуры, и не зависит от количества сжиженного газа. Т.е. давление в почти пустом и почти полном баллоне одинаковое. Чем больше в смеси пропана, тем выше давление. Чем ниже температура, тем ниже давление.
При нагревании жидкость расширяется. У нас это сжиженный газ. Объём газовой подушки уменьшается, давление повышается, часть газа переходит в жидкое состояние. Устанавливается давление, соответствующее новой температуре.
Если газовой подушки не останется, мы перейдём из области газовой динамики в область гидравлики, давление скачкообразно вырастет и разрушит баллон. Давление расширяющейся жидкости на порядок больше, чем давление газа. Поэтому в баллоне всегда должна оставаться газовая подушка.
Тепловое расширение сжиженного газа довольно велико, пренебрегать им нельзя! Для пропана это 0,00372 т.е. при нагревании с 20 до 40 °C объём жидкой фазы увеличится почти на 8%.
Т.е. если залить баллон при комнатной температуре на 95% объёма, в багажнике на жаре его порвёт.
У бутана тепловое расширение меньше - 0,00220.
Для сравнения, у воды этот коэффициент 0,00019 т.е. почти в двадцать раз меньше, чем у пропана.
Плотность жидкой фазы пропана — 528 кг/м3, бутана — 601 кг/м3
Источник цифр: © Портал про пожарную безопасность propb.ru (https://propb.ru/articles/goryuchie-gazy-v-bytu/fiziko-khimicheskie-svoystva-zhidkoy-fazy-sug/)
Состав газовой смеси регламентируется ГОСТ Р 52087—2018 (https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293738/4293738258.pdf)
В "зимнем" газе 75-95% пропана, в "летнем" 40-60% пропана. На АГЗС "зимний" с 01 октября по 01 апреля (по ГОСТу). Косвенно можно определить по ценнику, зимний заметно дороже.
Пропан лучше работает на холоде. При -10 отлично. Но при -35 даже пропан из баллона вылезать не хочет, приходится греть.
Теоретически, "летнего" газа в баллон можно залить процентов на десять больше, чем "зимнего" (выше плотность, ниже коэффициент теплового расширения), но я не исследовал этот вопрос. Обычно я заправляюсь зимним.
По-хорошему, надо бы измерить точный объём баллона (погрузив его в воду), но у меня не дошли руки.
Для того, чтобы газ потёк из одного баллона в другой, между ними должен быть перепад давления. Самый простой способ создать его - нагреть или охладить один из баллонов. Мы будем охлаждать заправляемый баллон в морозилке.
Самый простой способ измерить количество сжиженного газа в баллоне - взвесить баллон.
Заправка газовых баллонов. Оборудование
Место заправки:
Хорошо вентилируемое
Нет источников огня
Нет людей, впадающих в истерику от "запаха газа" (мы постараемся минимизировать утечки, но есть люди с тонким нюхом, да и ошибки бывают).
Я заправляю дома в комнате, вентиляция - окно.
Оборудование:
Бытовой газовый баллон
Переходник для заправки: https://www.ozon.ru/product/adapter-dlya-zapravki-turisticheskih-gazovyh-ballonov-perehodnik-dlya-zapravki-rezbovyh-i-1372070785/?abt_att=1&from=share_android&utm_campaign=productpage_link&utm_medium=share_button&utm_source=smm
Весы
Морозилка
Калькулятор
Рекомендую дополнительно иметь адаптер для переливания между туристическими баллонами: https://www.ozon.ru/product/adapter-widesea-dlya-gazovogo-ballona-zapravki-gazovoy-plity-na-butane-781232954/?from=share_android&utm_campaign=productpage_link&utm_medium=share_button&utm_source=smm
О больших баллонах
Рекомендую баллон на 12 л. Это разумный компромисс между ценой баллона, ценой заправки и удобством в обращении. Баллон на 50 л тяжёл. На 5 л мал, и не везде заправляют. С композитными баллонами я дела не имел, ничего сказать не могу.
Немного о правилах (надо знать, что мы нарушаем).
По правилам газовый баллон должен периодически проходить поверку (освидетельствование). Для стального баллона это раз в 5 лет. Для композитного раз в 10 лет. Сведения о поверке выбиты на воротнике баллона. На практике у меня дату поверки не смотрели ни разу. Но я хорошо обращаюсь с баллоном, он выглядит как новый.
По правилам пожарной безопасности, в квартире можно держать баллоны объёмом не более 5 л не более 1 шт. Сомневаюсь, что кто-то вас проверит.
Бытовой газовый баллон продают пустым. Его надо заправить.
Я заправляю на АГЗС, также есть "бытовые" заправочные станции. Не все АГЗС заправляют бытовые баллоны. Некоторые отказываются заправлять пятилитровые баллоны. Цена на заправку баллона может отличаться от ценника на стелле. Уточните эти моменты заранее.
В 5 л баллон заправляют ~2 кг газа, в 12 л ~5.5 кг газа.
Заправка газовых баллонов. Инструкция
- Проверьте, что вентили на большом баллоне и на переходнике закрыты.
- Присоедините переходник к большому баллону (левая резьба!)
- Откройте вентиль большого баллона и убедитесь, что нет утечки газа через переходник.
- Установите большой баллон вентилем вниз. Я использую что-то вроде перевёрнутой табуретки для устойчивости.
- Поставьте рядом весы, на которых вы будете контролировать процесс заправки.
- Узнайте вес пустого баллона. Лучше взвесить. Для ориентира: вес 450 г баллона ~216 г. Вес цангового 220 г баллона 90-100 г.
- Рассчитайте вес полного баллона (вес пустого + вес газа). Рекомендую написать маркером на донышке вес пустого и вес полного баллона.
- Присоедините заправляемый баллон к переходнику. Поставьте его на весы. Заметьте показания. Из-за переходника они будут отличаться от веса пустого баллона!
- Рассчитайте вес, до которого вы хотите заправить баллон (вес баллона с переходником + вес газа, который вы хотите долить).
- Откройте вентиль переходника, газ должен пойти в баллон. Для интенсификации процесса можно периодически трясти заправляемый баллон. Контролируйте вес.
- Если достигнут желаемый вес, закройте вентиль переходника и отсоедините заправленный баллон. Проверьте его "на слух" (потрясите, газ должен плескаться, т.е. осталась газовая подушка), и на весах. Если всё в порядке - баллон заправлен.
- Скорее всего, с первого раза полностью заправить не получится, в какой-то момент газ перестанет литься из баллона в баллон. Обычно сразу заходит примерно половина. Закройте вентиль переходника. Отсоедините заправляемый баллон и положите его в морозилку. Займитесь пока следующим баллоном. Чем сильнее баллон остынет, тем веселее пойдёт заправка. Обычно достаточно нескольких минут. Но если в большом баллоне летний газ, а в заправляемом остатки зимнего, потребуется глубокая заморозка.
- Достаньте частично заправленный баллон из морозилки. Взвесьте его. Рассчитайте, сколько газа надо долить (вес полного минус показания весов). Повторите пункты 7-10.
Как правило, на этом заправка успешно заканчивается.
После того, как заправили всё, что хотели, переворачиваем большой баллон в нормальное положение.
Закрываем вентиль большого баллона. Я перед этим сливаю жидкий газ из переходника обратно в баллон, погрев переходник рукой, но это необязательно, газа там копейки. Пока баллон не израсходован, переходник от баллона лучше не отсоединять.
Сколько заправлять?
Давление в баллоне не зависит от количества газа. Единственное ограничение - должна оставаться газовая подушка, в т.ч. при нагреве баллона на жаре. Я считаю, что производитель перестраховывается, и объём баллона сделан с запасом.
Обычно я заправляю 100-105% номинала. Если планируете везти баллон летом на юг, можете перестраховаться, и залить 95-100% номинала. Заливать меньше я не вижу смысла. "Летний" газ на жаре безопаснее.
Когда лень или нет возможности взвешивать пустой баллон, я заправляю так:
Резьбовые баллоны
450 г баллон до веса 670-680 г
230 г баллон до веса 370-380 г
100 г баллон до веса 205-210 г (однажды залил до 220 г, и газ в нём ещё "плескался"!)
Цанговые 220 г до веса 320-330 г.
(Основано на опыте взвешивания и заправки многих десятков баллонов)
Сколько раз можно перезаправлять?
Много. До выхода из строя клапана или до механического повреждения баллона.
Заправка газовых баллонов. Нештатные ситуации
А) Стали отсоединять что-либо, забыв закрыть вентиль. Без паники, присоединяем обратно или закрываем вентиль, по ситуации. Вонять будет, но если рядом нет открытого огня, ничего страшного не случится.
Б) Залили в баллон слишком много газа. Я сливаю излишек в незаправленный баллон с помощью дополнительного переходника. Можно просто стравить, но будет вонять.
Можно переливать газ обратно в большой баллон, но скорее всего, он "не захочет", т.к. большой баллон теплее. Греть переполненный баллон опасно - вы должны быть уверены, что остаётся газовая подушка! Если баллоны соединены переходником, и вентили открыты, то газовая подушка будет - излишки всегда могут утечь в большой баллон.
В) Заправленный баллон травит. Аналогично, сливаем газ в пустой баллон. Неисправный баллон утилизируем. Я встречал неисправные клапаны, течь по закатке и слабую течь по боковому сварному шву цангового баллона. В сомнительных случаях проверьте баллон в тазу с водой.
Г) Течёт соединение баллона с переходником. Перекройте вентили. Отсоедините переходник, проверьте чистоту прилегающих поверхностей и состояние прокладок. При необходимости замените прокладки. Присоединение к большому баллону можно подтянуть ключом, особенно если там стоит паронитовая прокладка. Не переусердствуйте, резьба на вентиле довольно мягкая. Для резиновой прокладки обычно хватает "от руки".
Д) Газ не идёт. Проверьте, что вентили открыты. Возможно, в заправляемом баллоне газ с большим содержанием пропана - охладите баллон в морозилке. Однажды мне попался плохой переходник, у которого штырёк был чуть короче, чем надо, он не нажимал клапан у некоторых баллонов. Определить это было непросто. В сомнительных случаях можно "продуть" переходник в разные стороны, отсоединяя по очереди один из баллонов и немного приоткрывая вентиль.
Е) Повреждена резьба большого баллона, гайка не накручивается или срывается при попытке затянуть соединение. Напоминаю, резьба там левая! Если действительно повреждена резьба на вентиле, его можно заменить. Это делают те же конторы, которые поверяют (освидетельствуют) баллоны. Можно сделать это самостоятельно. Вентиль вкручен на резьбе (правой), сложность в приличном усилии затяжки, и не забудьте герметик.
Ж) Конденсат в баллоне. Иногда в баллоне собирается конденсат. Вода или более тяжёлые углеводороды. Давления нет или минимальное, а на дне что-то плещется. Это балласт, его лучше слить. Закачиваем в баллон немного газа, чтобы создать давление, переворачиваем баллон вверх ногами и приоткрываем вентиль. Для маленького баллона используем дополнительный переходник (впрочем, можно и основной). Вонять будет сильно, делать это надо там, где не прибегут озабоченные граждане. Однажды я сливал за окно, прибежали соседи, пришлось врать, что заправлял зажигалку.
1. Баллон с присоединённым переходником. Рядом дополнительные переходники.
- Стенд в сборе.
- Ещё раз все переходники.
Замечание: у моего баллона ужасный воротник, он очень плохо стоит вверх ногами. Пришлось наколхозить подпорки.
