انواع سیلندرهای گاز کدام اند؟

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.

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.

– سیلندرهای فولادی

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.

سیلندر های گازی چه اجزا و مشخصاتی دارند؟

 یک سیلندر گاز دارای اجزا و مشخصات زیر است :

• رزوه
• کلاهک
• شیر

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.

 اهمیت آزمون­های دوره‌ای سیلندر های گازی چیست؟

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.
  • جابجایی سیلندرها بایستی بصورت عمودی باشد.
• ذخیره سازی

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.

3- انجام تست نشتی قبل از بهره برداری سیلندر