Баллоны, бочки и цистерны для сжатых, сжиженных и растворенных газов.

По определению Агентства, баллон - сосуд имеющий одну или две горловины с отверстиями для ввертывания вентилей или штуцеров (пробок). Баллоны предназначены для хранения и транспортирования относительно небольших количеств газов, сжатых (кислород, водород, азот, воздух и др.), сжиженных (углеводородных газов, аммиака, хлора) и растворенных (ацетилен).

Баллоны изготовляются из бесшовных труб из углеродистой стали с нормальной мелкозернистой структурой без внутренних напряжений. Каждый баллон имеет ввинченный в горловину запорный вентиль с боковым штуцером для отбора газа, металлический колпак для закрывания вентиля и штуцера, башмак для установки в вертикальном положении. Около горловины баллона выбивается клеймо завода-изготовителя, содержащее паспортные данные, в том числе дату изготовления, испытания и следующего освидетельствования, а также указание фактической массы порожнего баллона (кг).

Ввиду небольшого объема баллонов их не используют на нефтеперерабатывающих предприятиях для обеспечения газами технологических процессов. Применение баллонов ограничено вспомогательными и особенно ремонтными работами. Ввиду значительной опасности, которую они представляют при неправильной эксплуатации, разработаны специальные меры по предотвращению взрывов баллонов.

Каждый баллон предназначен только для определенного газа. Поэтому введена строгая маркировка баллонов путем окраски их в разные цвета, с нанесением цветных полос и надписей. Например, кислородные баллоны окрашиваются в голубой цвет с надписью черной краской «кислород», ацетиленовые — в белый цвет с надписью красной краской «ацетилен» и т. п. Боковые штуцеры вентилей для баллонов с горючими газами делают с левой резьбой, а для кислорода и негорючих газов — с правой, чем предотвращается присоединение к баллону редукторов, не соответствующих находящемуся в нем газу, а следовательно, подача кислорода в линию горючего газа и наоборот.

Причиной взрыва баллонов могут быть удары по стенкам, особенно опасные при низких температурах (ниже минус 30⁰С), так как тогда резко снижается ударная вязкость углеродистых сталей и они становятся хрупкими. Все баллоны чувствительные к повышению температуры, поскольку при ее увеличении на каждые 2°С давление возрастает примерно на 0,1 МПа(1 кгс/см²), поэтому баллоны должны предохраняться от перегрева.

Причиной нарушения прочности стенок у баллонов со сжиженными газами может оказаться их переполнение, поэтому наполнение строго нормируется по массе и давлению. Для баллонов, содержащих кислород, недопустимо соприкосновение с маслами и жирами, которые способны самовоспламеняться при контакте с кислородом, сгорать при высокой температуре, вызывая разрушение вентиля и взрыв баллона. Ацетилен при сжатии полимеризуется и взрывается, поэтому баллоны, в которых он хранится, заполняет пористой массой (обычно активным углем), заливают ацетоном, растворяясь в котором ацетилен может подвергаться давлению до 3 МПа (30 кгс/см²). Рабочее давление в баллонах с ацетиленом составляет 1,6МПа (16 кгс/см²).

Давление в баллонах со сжатыми газами составляет 15 МПа (150 кгс/см²) и поскольку обычно такого высокого давления для производственных целей не требуется, газ отбирают из баллона через редуктор, снижающий давление до рабочего в аппарате или приборе (рис.). Редукторы можно применять только для того газа, для которого они предназначены, что определяется по окраске редуктора, которая должна соответствовать окраске баллона. В баллоне оставляется остаточное давление не менее 0,65 МПа (0,5 кгс/см²) -для того, чтобы на заводе-наполнителе было легче проверить, какой газ фактически находился в баллоне.

Рис. Редуктор баллонный:

1 — накидная гайка; 2 —манометр высокого давления; 3— манометр низкого давления; 4 — корпус редуктора; 5—регулировочный винт.

Баллоны, находящиеся в эксплуатации, подвергаются периодическому освидетельствованию на заводах-наполнителях через пять лет, а предназначенные для заполнения газами, вызывающими коррозию (хлор, сероводород и др.) — через два года.

По определению Агентства по контролю за безопасностью работ, цистерна — это сосуд, постоянно установленный на раме железнодорожного вагона или на шасси автомобиля, а бочка — сосуд цилиндрической формы, который можно перекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор. Емкость бочек обычно не превышает 1000 л. В условиях нефтепере­рабатывающей промышленности используются главным образом цистерны для перевозки сжиженных и сжатых газов. В основном к ним предъявляются те же требования безопасности, что и к стационарным сосудам, однако есть и некоторые дополнительные требования, вытекающие из условий их эксплуатации.

Цистерны и бочки рассчитываются на давление, которое может возникнуть в них при температуре плюс 50°С, т. е. при максимально возможной в нашей стране температуре воздуха. Автоцистерны, если заранее известно, что они будут эксплуатироваться в метеорологических условиях с низкими температурами, могут быть рассчитаны и на меньшие температуры, но не ниже 35 °С, причем это указывается в паспорте цистерны.

Для предупреждения перегревания содержащегося в цистерне продукта предусматривается термическая изоляция наружных стенок несгораемым материалом. Цистерны оборудуются вентилем для слива сжиженного газа, выпуском для газовой среды, пружинным предохранительным клапаном, манометром, уровнемером. В зависимости от коррозионной активности перевозимого продукта устанавливается предохранительная мембрана, срабатывающая при превышении расчетного давления на 25%. Наружные поверхности цистерн и бочек окрашиваются в светло-серый цвет, на них наносятся предупредительные надписи и отличительные полосы соответствующих цветов.

Строго соблюдаются требования заполнения цистерн и бочек: в них должна оставаться газовая подушка, обеспечивающая при температуре 50°С непревышение давления сверх нормированного.

Цистерны и бочки освидетельствуют таким же образом, как и баллоны.