سیلندر گاز یک مخزن قابل حمل تحت فشار برای ذخیره و نگهداری گازها در فشار بالاتر از اتمسفر هستند.
()
سیلندر گاز یک مخزن قابل حمل تحت فشار برای ذخیره و نگهداری گازها در فشار بالاتر از اتمسفر هستند. سیلندرهای گاز معمولاً با شکل استوانه‌ای مشخص میشوند که دارای قسمت بالایی خمیده به نام «گلویی» است. طراحی آنها امکان جابجایی ایمن گازهایی مانند بوتان، پروپان، اکسیژن، دی اکسید کربن، نیتروژن و هیدروژن را تحت فشار بالا امکان پذیر میکند. این سیلندرها هر کدام طبق استانداردها و مقررات تعیین شده ساخته شدهاند تا ایمنی و کارایی را در بهره برداری تضمین کنند.
اجرای دستورالعملهای ایمنی و جابجایی هنگام برخورد با سیلندرهای گاز تحت فشار از اهمیت بالایی برخوردار است. رعایت استانداردهای نظارتی، درک کدهای رنگ گازهای مختلف، و رعایت برنامههای نگهداری و بازرسی، همه جنبههای ضروری بهره برداری سیلندر گاز هستند. با داشتن دانش مناسب، می توان با اطمینان از پیچیدگی های استفاده از سیلندر گاز عبور کرد.
همانطور که انواع مختلفی از گازها با ویژگیهای متفاوت وجود دارد، انواع مختلفی از سیلندرها نیز برای این گازها بسته به خواص آنها و نوع کاربر وجود دارد. سیلندرها در اشکال و اندازه های مختلفی از کوچکترین اندازه 2 لیتری گرفته تا سیلندرهایی که قادر به نگهداری 1 تن گاز فشرده مایع هستند، وجود دارند. علاوه بر این، ظرفیت اندازه گیری مقدار گازی که سیلندر میتواند در خود نگه دارد، معمولاً در لیتر یا متر مکعب تعیین میشود. سیلندرها ممکن است دارای ته گرد یا صاف باشند و برخی دارای پایههایی هستند که به آنها کمک می کند تا در حالت ایستاده قرار گیرند.
سیلندرهای گازی
در داخل سیلندر، بسته به ماهیت گاز و فشار داخلی، گاز میتواند در حالتهای مختلف، گاز فشرده و مایع باشد.
در حالی که بسیاری از سیلندرها از فولاد کربنی ساخته میشوند، از مواد دیگری مانند آلومینیوم یا فولادهای ضد زنگ نیز استفاده میشود. نوع واکنش پذیری گازها، جنس سیلندر را مشخص میکند. برخی از سیلندرها دارای پوشش داخلی ویژه برای مقاومت در برابر واکنش گازهای خورنده یا ارائه محصول با خلوص بالاتر هستند.
– سیلندرهایفولادی
سیلندرهای فولادی به دلیل دوام و هزینه ارزش دارند اما سنگینتر هستند. سیلندرهای فولادی به دو دستهی سیلندرهای فولادی درز دار و بدون درز تقسیم میشوند. سیلندرهای فولادی درز دار مناسب برای فشارهای پایین هستند مانند سیلندرهای LPG. در مقابل، سیلندرهای فولادی بدون درز قابلیت تحمل فشارهای بالایی را دارند نظیر سیلندرهای فولادی اکسیژن، نیتروس اکساید و … .
محتویات یک سیلندر LPG به حدی فشرده میشود که بخار موجود در گاز در حالی که در سیلندر است به مایع تبدیل میشود.
گاز مایع شونده در سیلندر گاز نشان دهنده مخلوطی از گاز بوتان و پروپان با درصدهای متفاوت است و در موارد استثنایی سیلندرهایی با 80 تا 90 درصد گاز بوتان یا پروپان در بازار یافت میشود.
-سیلندرهای آلومینیومی
سیلندرهای آلومینیومی به دلیل استحکام و هزینه کمتر، برای مصارف ثابت و صنعتی با حجم بالا ایده آل هستند. این نوع سیلندرها وزن کمتری دارند، که آنها را قابل حمل تر میکند اما قیمت بالاتری دارند.
آلیاژهای شناخته شده آلومینیوم برای سیلندرهای گاز عبارتند از AA6061، AA7032، AA7060، AA2001 . مخلوط گازهای ویژه با ارزش بالا یا گازهای با خلوص بالا کیفیت خود را برای مدت طولانیتری نسبت به سیلندر فولادی حفظ میکنند. این سیلندرها اغلب برای مخلوطهای گازی سمی و خورنده مانند کلر استفاده میشود.
-سیلندر کامپوزیتی
سیلندرهای کامپوزیتی شامل ترکیبی از مواد، از جمله پوشش کامپوزیت بر روی یک آستر فلزی است که سبکی و استحکام را اما با هزینه بالاتر ارائه میدهد.
رایجترین لایه در یک سیلندر کامپوزیت، آستر است، سپس پوشش نگهدارنده فشار مانند فیبر کربن یا الیاف شیشه است. انواع مختلفی از سیلندرهای کامپوزیت وجود دارد که مواد آستر (فولاد، آلومینیوم، پلاستیک یا کربن) و الیاف (شیشه یا فیبر کربن) را متفاوت میکند. این تغییر می تواند از موقعیت بسته بندی و همچنین مانند پیچیدن فقط روی حلقه یا پیچیدن سرتاسر (سیلندر بسته بندی کامل) باشد.
از جمله اجزای مهم یک سیلندر جهت بهره برداری از گاز و همچنین تجهیزی برای کنترل گاز خروجی میباشد. عوامل موثر در انتخاب شیر خروجی (راست گرد یا چپ گرد بودن شیر) و آلیاژ بکار رفته در آن میباشد. از جمله آلیاژهای بکار رفته در انتخاب شیر عبارتند از: برنج، استیل، برنج با روکش کروم و کربن استیل میباشد. از جمله استانداردهای معتبر تولید شیر، میتوان به CGA، DIN، BS اشاره کرد. نصب صحیح شیر برای عملیات ذخیره سازی ایمن گاز ضروری است. این نه تنها شامل جلوگیری از نشت گاز میشود، همچنین از سازگاری انواع شیرها با گازهای خاص برای جلوگیری از مخلوطهای خطرناک نیز برخوردار است.
مشخصات حک شده روی سیلندر عبارتند از:
مشخصات سیلندر: این نشان دهنده نوع و ظرفیت سیلندر است.
شماره سریال: یک شناسه منحصر به فرد برای هر سیلندر میباشد.
تاریخ ساخت: تاریخی که سیلندر توسط شرکت سازنده ساخته شده است.
تاریخ تست سیلندر: تاریخ ها و جزئیات آزمایش دورهای سیلندر برای ایمنی. نشان دهنده ماه و سالی است که سیلندر برای اولین بار به روش هیدرواستاتیک آزمایش شده است، روی بدنه سیلندر حک شده است. آزمایشات فشار هیدرواستاتیک بعدی برای تعیین تناسب استفاده معمولاً بر روی سیلندرها در فواصل 5 ساله انجام میشود.
علامت بازرسی سازنده سیلندر: نشان میدهد که سیلندر بازرسیهای سازنده را پشت سر گذاشته است.
وزن سیلندر (خالی): وزن سیلندر در حالت خالی. این امر به ویژه برای سیلندرهای حاوی گازهای مایع مهم است، زیرا این گازها معمولاً با وزن شارژ میشوند.
اکثر تامین کنندگان برای هر مشتری که یک سیلندر گاز یک برگه اطلاعات ایمنی SDS ارسال میکنند. این SDS باید در کارخانهای که گاز در آن استفاده میشود پیوست شود.
انواع مختلف گازها چگونه است؟
گازهای بی اثر : مانند آرگون و هلیوم غیر واکنشی هستند و نمی‌سوزند.
گازهای قابل اشتعال : این گازها شامل گازهایی مانند پروپان و استیلن هستند که می توانند به راحتی مشتعل شوند.
گازهای مایع شونده : گازهایی مانند آمونیاک، کربن دی اکسید و کلر تحت فشار قرار می‌گیرند و به شکل مایع سرد میشوند. همچنین استیلن گازی است که به صورت محلول در حلال داخل سیلندر نگهداری میشود.
گازهای دائم : گازهای فشرده مانند اکسیژن و نیتروژن که تحت فشار به صورت گاز باقی میمانند.
گازهای سمی : این گازها مانند کلر در صورت استنشاق یا تماس با پوست مضر هستند.
گازهای خورنده : مانند آمونیاک، میتواند به موادی که با آنها در تماس هستند آسیب برساند.
انطباق سیلندر با گازها چگونه است؟
همانطور که اشاره شد، جهت بهره برداری از گاز از انواع سیلندرهای گازی استفاده میشود. اما نکته قابل توجه و ضروری بررسی سازگاری سیلندرهای گازی و شیر آنها مطابق با محتویات گاز داخل آن است.
ایجاد سازگاری بین جنس سیلندر و شیر با گاز داخلی متاثر از عوامل زیر میباشد:
– تردی هیدروژنی
– خوردگی
– ترک ناشی از خوردگی تنشی
– واکنشهای شدید مانند احتراق
تمام موارد ذکر شده در انتخاب سیلندر و شیر و وجود سازگاری بین آنها بایست مطابق با استاندارد ISO 11114-1 یا استاندارد ملی
14655-1باشد.
کاربردهای سیلندر های گازی چیست؟
سیلندرهای گاز برای بسیاری از مصارف و کاربردها مناسب هستند و از جمله آنها :
ذخیره سازی گازهای فشرده برای مصارف صنعتی
مخازن هوای فشرده برای دستگاه تنفسی
ذخیره سازی مخلوطهای قابل تنفس برای دستگاه تنفس و گازهای پزشکی
ذخیره سازی گاز طبیعیCNG و گازهای مایع شونده برای مصارف خودرو
کپسولهای آتش نشانی
گاز موجود در سیلندر نیز بسته به نوع آن متفاوت است و معمولاً بین:
گازهای فشرده در صورتی که دمای بحرانی آنها زیر 10- درجه سانتیگراد باشد مانند هیدروژن یا اکسیژن
گازهای مایع در صورتی که دمای بحرانی آنها بیشتر از 10- درجه سانتیگراد باشد مانند LPG
گازهای بی اثر مانند هلیوم و آرگون
رنگ آمیزی سیلندرهای گازی چگونه است؟
رنگ آمیزی سیلندر های گازی مطابق با الزامات استاندارد بین المللی 712، ترکیب موجود در سیلندر را شناسایی میکند. همچنین برای رنگ آمیزی سیلندر حاوی یک مخلوط گازی، استفاده از هرچند نوع رنگ بسته به خواص مخلوط گازی ضروری میباشد.
رعایت استانداردهای مهر و علامت گذاری سیلندر گاز فقط یک الزام قانونی نیست، بلکه یک عامل کلیدی در حفظ ایمنی و استفاده صحیح از سیلندرهای گاز است. این پایبندی برای جلوگیری از حوادث و ترویج استفاده صحیح و ایمن از آنها حیاتی است. علائم دقیق و خوانا با ارائه اطلاعات ضروری مطابق با الزامات استاندارد در یک نگاه به جلوگیری از تصادفات و سوء استفاده کمک میکند.
بازرسیهای منظم تعیین میکند که چه مدت یک سیلندر برای استفاده ایمن است، اما این معمولاً فقط هر 5 سال یکبار ضروری است. عواملی که بر طول عمر یک سیلندر گاز تأثیر می گذارد عبارتند از:
-جنس سیلندر: فولاد بسیار مقاوم است در حالی که مواد الیافی ممکن است وزن کمتری داشته باشند، اما دوام چندانی نداشته باشند.
-نوع کاربرد: سیلندرهای اکسیژن برای غواصی ممکن است تحت تأثیر خوردگی نمک قرار گیرند و سیلندرهای با استفاده زیاد یا نیازهای حمل و نقل ممکن است آسیب ببینند.
-خوردگی: ممکن است در اثر قرار گرفتن در معرض مواد مختلف در اثر آسیب و با اثرات افزایش سن ایجاد شود.
سازمان بین المللی استاندارد (ISO)و سایر نهادهای نظارتی نقش مهمی در تنظیم این استانداردها ایفا میکنند که ایمنی و کارایی جهانی را در حمل و نقل سیلندرهای گاز تضمین میکند. پایبندی به این استانداردها، شیوههای سازگار و قابل اعتماد را برای استفاده ایمن تضمین میکند.
خطرات و موارد ایمنی در استفاده از سیلندرهای گازی چیست؟
نگهداری ایمن سیلندر برای جلوگیری از حوادث ناشی از ترکیدگی سیلندر گاز ضروری است که بیشتر آن به دلیل بیاحتیاطی، سطحی نگری و عدم نگهداری سیلندر گاز است. در سایر موارد علت حادثه مربوط به تاسیسات نامرغوب است.
خطرات:
خطرات بالقوه حمل یا استفاده ضعیف از سیلندر گاز شامل موارد زیر است:
آتش یا انفجار
آتش سوزی یا انفجار ناشی از انتشار گازهای قابل اشتعال در نزدیکی منابع اشتعال، میتوانند ترکشهای منجنیق را در اطراف یک فضا پرتاب کنند.
سرمازدگی
هنگامی که گازها آزاد میشوند و منبسط میشوند، کاهش دما رخ میدهد. در برخی موارد (به عنوان مثال دی اکسید کربن) انتشار و انبساط سریع گاز میتواند خطر سرما (مثلاً سرمازدگی) را برای افراد در معرض خطر ایجاد کند.
شکستگی سوپاپ
شکستگی سوپاپ روی سیلندر گاز گاهی اوقات میتواند باعث تبدیل آن به یک پرتابه و پرواز کنترل نشده در اطراف آن شود، این ممکن است یک تصادف بالقوه کشنده باشد.
نشت گاز
گازهای خاص میتوانند سطح اکسیژن موجود در هوا را کاهش دهند و در صورت استنشاق به طور بالقوه میتوانند به سلامتی آسیب برسانند یا حتی منجر به مرگ شوند.
خطرات فیزیکی
مانند سرنگونی یا خرد شدن، زیرا برخی از سیلندرهای گاز بسیار سنگین هستند و دارای چگالی بسیار بالایی از گاز هستند. آزاد شدن ناگهانی گاز منجر به آسیب دیدن سیلندر میشود.
ذخیره سازی نادرست
تجهیزات و اتصالات معیوب
نکات لازم در حمل و نقل سیلندرهای گازی
مخلوطهای گازی دارای خواصی هستند که حمل و نقل آنها را خطرناک تر از جابجایی مایعات و جامدات میکند. این ویژگیها شامل فشاری است که میتواند منجر به نشت تجهیزات و انتشار آسان در هوا برای پخش سریع نشت شود. گازهای قابل اشتعال ممکن است نقطه اشتعال پایینی داشته باشند و گازهای سمی را نمیتوان به راحتی از نظر بصری یا بو تشخیص داد.
برای جابجایی و حمل سیلندرهای گاز، از جمله گازهای پزشکی، صنعتی و آزمایشگاهی از دارا بودن درپوش یا محافظ سوپاپ برای سیلندرهای مایع باید اطمینان حاصل کرد.
از ترولیهای سیلندر مناسب یا پالتهای طراحی شده برای سیلندرهای گاز استفاده شود.
از کشیدن یا چرخاندن سیلندرها روی زمین خودداری و اطمینان حاصل شود که شیر ها بسته هستند و درپوشها و محافظها به درستی در جای خود قرار دارند.
ذخیره سازی گاز نیاز به یک سیلندر گاز فشرده دارد که گاز را به طور متراکم بدون احتمال نشت نگه میدارد. مهر و موم محکم سیلندر سیلندرهای گاز مایع شونده معمولاً دارای یک سوپاپ روی شیر است که اکثر آنها دارای کف صاف هستند که به قرار دادن آنها در حالت عمودی کمک میکند.
سیلندرهای ذخیره شده توصیه میشود توسط پالت به صورت عمودی محکم شوند. فضاهای ذخیره سازی باید به گونه ای تنظیم شوند که سیلندرها به ترتیبی که از فروشنده دریافت میشوند قابل استفاده باشند و در مکانی خشک و خنک، دور از نور مستقیم خورشید و منابع گرما و دور از سیلندرهای گازهای اکسید کننده و واکنشپذیر نگهداری شوند. بنابراین گازهای مختلف باید در مکانهای جداگانه ذخیره شوند؛ به عنوان مثال، هرگز گازهای قابل اشتعال در نزدیکی گازهای اکسید کننده نگهداری نشوند. سیلندرهای خالی همیشه باید جدا از سیلندرهای پر ذخیره شوند تا از اتصال تصادفی یک سیلندر خالی به یک سیستم تحت فشار جلوگیری شود. موادی که قابل اشتعال هستند هرگز نباید در همان محل سیلندرهای گاز نگهداری شوند. مناطق ذخیره گاز سمی باید دارای سیستم های تشخیص نشت و هشدار باشند. گازهای سمی نیز ممکن است به سیستم های تهویه و شستشوی خاصی نیاز داشته باشند تا به طور ایمن هر گونه نشت را مهار کنند.
سیلندرها باید به صورت عمودی در مکانی خشک و خنک، دور از نور مستقیم خورشید و منابع گرما و دور از سیلندرهای گازهای اکسید کننده و واکنشپذیر نگهداری شوند.
تمیز بودن سیلندرهای گازی
تمیز کردن منظم به حفظ وضعیت مطلوب سیلندر کمک میکند و از سایش و پارگی زودرس جلوگیری میکند و در نتیجه طول عمر آن را افزایش می دهد. این فرآیند اغلب توسط مقررات و استانداردهای ایمنی در بسیاری از صنایع الزامی است. این یک بخش کلیدی برای اطمینان از ایمن بودن و مناسب بودن سیلندرها برای استفاده مورد نظر است. این فرآیند آلایندههای داخلی را که برای صنایعی که نیاز به خلوص گاز بالا و عملکرد کارآمد سیلندر دارند، حذف میکند. پاکیزگی در درجه اول اهمیت قرار دارد. سیلندرهای کثیف تا زمانی که به درستی تمیز نشوند غیرقابل بهره برداری هستند.
این فرآیند حیاتی همانطور که در زیر اشاره خواهد شد، بر بخش‌های مختلف و حیاتی از صنایع زیر، از تأثیر می‌گذارد:
صنایع شیمیایی: در بخش شیمیایی، این امر ضروری است زیرا رطوبت میتواند با مواد شیمیایی واکنش داده و منجر به واکنشهای نامطلوب شود. همچنین خشک نگه داشتن سیلندرها برای حفظ پایداری و کارایی محصولات شیمیایی بسیار مهم است.
صنعت داروسازی: برای اطمینان از خلوص گازهای مورد استفاده در فرآیندهای تولید و تحقیقات، نقش حیاتی در بخش داروسازی ایفا میکند. عدم وجود آلودگی و رطوبت برای یکپارچگی محصولات دارویی بسیار مهم است.
صنایع غذایی و آشامیدنی: در بخش غذا و نوشیدنی، از این امر برای جلوگیری از رشد باکتریها و سایر میکروارگانیسمهایی که در محیط های مرطوب رشد میکنند، استفاده میشود. این امر ایمنی و کیفیت محصولات غذایی را تضمین میکند.
مراکز پزشکی: در مراقبتهای بهداشتی، این امر برای اطمینان از خلوص گازهای پزشکی ضروری است. این برای ایمنی بیمار و اثربخشی درمان‌ها و روش‌های پزشکی حیاتی است.
اتصال و جداسازی سیلندرها :
اتصال و جداسازی صحیح سیلندرهای گاز برای جلوگیری از نشت و سایر خطرات حیاتی است:
1-اطمینان از اتصال و ایمنی همه ابزارها و تجهیزات مورد نیاز، مانند رگولاتور، گیج و سوپاپ
2- بررسی سازگاری تجهیزات؛ به عنوان مثال، رگولاتورهای گازهای قابل اشتعال به صورت رزوهای چپ گرد هستند و دارای یک بریدگی از روی مهرههای ثابت هستند تا آنها را از تنظیم کنندههای گاز غیر قابل اشتعال متمایز کند.
