Поговоримо про.... балонах.

Не так страшний балон, як про нього тлумачать

 

 

Вступ

Матеріал даної статті застосовується до сталевих балонів з робочим тиском 150-200 атмосфер, що використовуються для зберігання і транспортування технічних газів: азот, аргон, кисень, гелій, вуглекислий газ, ацетилен і стиснене повітря тощо Для вуглеводневих «паливних» газів (пропану, бутану і їх сумішей) або газів із збільшеним робочим тиском використовуються спеціальні балони, з іншими робочими характеристиками.

 

На написання даної статті підштовхнули дуже часті висловлювання про страх перед використанням балонів в системах подачі вуглекислого газу (СО2) в акваріум. Причому висловлювання не просто своїх побоювань, а переконання інших людей про небезпеку використання балонів без знання і розуміння основних принципів роботи посудин під тиском і вимог до них...

Тому поговоримо про балонах...

Так-так, саме про балонах.

Чому про них? Тому, що балон є, мабуть, єдиним компонентом системи подачі вуглекислого газу в акваріум (Системи СО2) з самим неоднозначним до нього ставленням користувачів. Одні без проблем використовують балони з СО2 в складі системи подачі вуглекислого газу в акваріум, інші з побоюванням поглядають на балони, обдумуючи покупку системи, а треті категорично відмовляються навіть розглядати питання про встановлення системи СО2 з балоном.

А все тому, що вуглекислий газ у балоні знаходиться під тиском, що дуже лякає необізнаних користувачів, особливо новачків. А вже після «підслуханих і прочитаних» історій-страшилок балон з СО2 і зовсім стає чи не найбільш небезпечним предметом у всесвіті. Хоча мало хто замислювався, що такі ж точно балони з таким же точно газом усередині і під таким же тиском оточують нас постійно і скрізь, просто виглядають вони трохи... по-іншому.

Це була лірика. А тепер перейдемо до реалій і фактами.

 

Що таке балон 

Балон – це ємність для зберігання та транспортування різних видів газів із запірним механізмом у вигляді вентиля.

Газ всередині балона знаходиться під тиском (стискається під час наповнення балона). Це робиться для того, щоб в балон помістилося як можна більшу кількість газу в допустимих нормах.

  

Які бувають балони 

Балони виготовляються з різних матеріалів: вуглецева або легована сталь, алюміній, композит.

Найбільше поширення мають балони з вуглецевої сталі. Балони з легованої стали більш легкі і мають більший робочий тиск. Останнім часом почали надходити у продаж зарубіжні балони з алюмінію і ще більш сучасні – з композитного матеріалу.

 

Вимоги до балона 

Незалежно від матеріалу, з якого виготовляються балони, які об'єднують деякі характеристики, які повинні бути на кожному балоні. Ці характеристики називаються загальним терміном «паспорт балона», наносяться у верхній частині балона і містять певну інформацію.

Розглянемо докладно паспорт балона, призначеного для технічних газів. Загальний вигляд і розташування паспорта балона наведено на наступному рисунку (Рис.1), його розшифровка - трохи нижче.

 

Рис.1 Приклад паспорта балона

1. Клеймо аттестующей організації (може перебувати в інших, відмінних від зазначеного, місцях), періодичність переатестації - раз на 5 років;

2. Місяць, рік пройденої атестації і рік до якого діє атестація (може перебувати в інших, відмінних від зазначеного, місцях);

В даному прикладі нанесені дані проведеної атестації (1 і 2) кілька ускладнюють зчитування – спочатку вибите клеймо аттестующей організації, а потім йдуть три блоки цифр, розділених крапкою. Перші два блоки показують місяць і рік проведеної атестації, а третій блок – рік наступної атестації. Такий спосіб нанесення атестаційних даних використовується досить рідко саме з-за труднощів у зчитуванні.

Для спрощення зчитування атестаційні дані прийнято наносити в певній послідовності: спочатку вибиваються місяць і рік проведеної атестації (два блоки по дві цифри), далі йде клеймо аттестующей організації і після нього дві цифри року наступної атестації (цей варіант буде показано нижче).

3. Клеймо заводу виробника;

4. Порядковий номер балона;

5. Місяць випуску, рік випуску, рік наступної атестації;

6. Робочий тиск балона;

7. Перевірочний тиск балона;

8. Об'єм балона;

9. Клеймо ВТК заводу виробника;

10. Маса балона.

Дані в паспорті можуть незначно відрізнятися по розташуванню і позначатися іншими символами (стосується маси балона і його обсягу), але набір їх повинен відповідати зазначеному вище. На малюнку нижче (Рис.2) – приклад паспорта з іншим розташуванням даних.

Рис.2 Приклад паспорта балона

 

Експлуатація балонів

Щоб визначити атестований балон, якого року випуску, для якого робочого тиску він призначений і де, нарешті, знаходити ці цифри з термінами експлуатації, необхідно навчитися «читати» паспорт балона. Це зовсім не складно.

Нижче на прикладі реального балона показано, як вважати дані з паспорта балона і атестаційні дані.

 

Рис.3 Приклад паспорта реального балона

 

На малюнку 3 показаний паспорт реального балона. Він перебуває, як правило, у верхній частині біля горловини балона.

Для полегшення зчитування даних всі вибиті в паспорті позначення потрібно візуально розділити на кілька умовних блоків, а саме: дані про випуск балона, дані про тиск, фізичні дані про балоні, сервісні дані.

Дані про випуск балона включають:

№ - номер балона (вказаний цифрою 2);

дата виготовлення (місяць і рік) і рік наступної атестації (вказані цифрою 3). Дата виробництва в даному прикладі є і датою першої атестації.

Дані про тиск містять два значення (в атмосферах):

Р – робочий тиск (зазначено цифрою 4);

П – перевірочний тиск (зазначено цифрою 6).

Фізичні дані про балоні:

Е - місткість балону у літрах (зазначена цифрою 5). Зустрічаються також балони з латинським позначенням місткості – V.

В – вага балона в кілограмах (вказаний цифрою 8). Зустрічаються також балони з латинським позначенням ваги – М.

Увага! Вага балона вказується без урахування ваги запірного пристрою (вентиля).

Сервісні дані:

Клеймо (товарний знак) заводу-виробника (вказано цифрою 1) і клеймо ВТК заводу-виробника (вказано цифрою 7).

Коли балон проходить періодичні випробування (перевірку гідростатичним тиском), то дані про цих випробуваннях вибивають на самому балоні (як правило, навпроти паспорта на горловині балона).

Рис.4 Атестаційні дані реального балона

На малюнку 4 показано атестаційні дані реального балона.

В атестаційних даних вказують:

- місяць та рік проведеної атестації (на рисунку 4 наведено цифрою 1);

- клеймо аттестующей організації (на рисунку 4 наведено цифрою 2);

- рік наступної атестації (на рисунку 4 наведено цифрою 3).

З наведених вище прикладів видно, що в даних про балоні ніде немає згадки про вигляді газу, для якого призначений балон. Яким же чином тоді балони поділяються на вуглекислотні, кисневі, азотні, повітряні і «найстрашніші для слуху акваріумістів» балони вогнегасника? Все гранично просто. Балон на заводі виготовляється не під певний газ, а з певним робочим тиском. А який вже буде там газ - визначається лише ... кольором балона! Так, саме так – колір балона вказує, для якого газу він призначений, а не тиск або завод-виробник. Додатково до кольору у характерних сценаріях використання балона також підбирається ще й вентиль. Але сам балон (колба) залишається незмінним!!! Чому так відбувається? А все тому, що немає сенсу виробляти балони під різні типи газів, набагато простіше гази закачувати до певного робочого тиску, яке зазначено на балоні.

Виняток становить саме той газ, який нам і потрібен – вуглекислий. Його накачують у балон з розрахунку не на тиску, а строго з розрахунку по вазі. А все тому, що при сильному стисненні (закачування в балон під тиском призводить до сильного стиснення газів) вуглекислий газ вже при відносно невеликому тиску переходить в рідку фазу. Рідина ж стискається дуже погано. І тому якщо вуглекислого газу закачати понад установленої норми, то тиск рідкої фракції газу може перевищити допустимі для балона значення...

Що ж виходить, всі балони – однакові? Так, саме так! Всі балони – однакові. Відрізняються кольором під свій вид газу, ну і вентилем під різні гази.

Тоді чому ж так бояться користувачі систем СО2 – акваріумісти, балонів з-під вогнегасників? Швидше за все лякає червоний колір балонів. Адже для балонів з вуглекислим газом колір балона визначено як – чорний (зарубіжні балони – сірий колір). Ну і різні страшилки про використання вогнегасників в якості ємності для СО2, почуті або прочитані в мережі. Таке цілком може бути по ряду причин. Найпоширеніші – користувачі не змінюють важільний вентиль вогнегасника на різьбовий. Звідси – великі труднощі з регулюванням подачі, правильним налаштуванням, перевитратою газу або зовсім частого самовільного викиду всього газу (що саме по собі не страшно, але процес – досить галасливий з великою кількістю білого «диму»).

Так чи варто боятися балонів від вогнегасника? Відповідь – ні. Адже в вуглекислотних вогнегасників використовується в якості робочої речовини той самий звичайний вуглекислий газ, який ми звикли додатково подавати в акваріуми. І вогнегасник заповнюється вуглекислим газом точно так само, за такими ж критеріями, як і звичайний вуглекислотний балон – по вазі газу з розрахунку 0,6 кг СО2 на 1 літр об'єму балона.

При такому заповненні тиск усередині балона буде 55 атмосфер при температурі 25 градусів Цельсія.

А тепер давайте згадаємо – де і в яких умовах ми бачили ці червоні «страшні» вуглекислотні вогнегасники? Згадали? Волосся трохи заворушилися?? А веди ніхто і не думав, що валяється під сидінням маршрутки (а ще й у печі обігріву салону) або висить на стінці офісу, в коридорі медичного закладу або школи під прямими променями сонця вогнегасник може бути небезпечним! А адже все може бути, якщо не дотримуватися ті самі кілька правил, основне з яких – заправляти вуглекислотний балон не по тиску, а строго за вагою і не більше норми. Також – не нагрівати балон, не бити по ньому важкими предметами, використовувати тільки атестовані балони. Робоче положення балона – вертикальне.

Ось і виходить, що страх перед звичайними чорними балонами, так само як і балонами від вогнегасника – це просто сильне перебільшення.

 

Що необхідно знати, щоб ефективно та безпечно експлуатувати систему подачі СО2 в акваріум на основі вуглекислотного балона?

Є кілька порад.

Якщо ви вирішили самостійно зібрати систему подачі СО2 на основі балона – перевірте в ньому наступні елементи:

1. Вентиль.

Вентиль повинен підходити для вуглекислого газу. Часто використовують кисневі вентилі. Тут немає великої порушення, але все ж краще використовувати спеціальний вуглекислотний вентиль, з захисним розривним клапаном, який повинен спрацювати, якщо тиск газу в балоні з тієї чи іншої причини підніметься вище встановленої норми (можуть бути різні варіанти: заправник «перестарався», недогледів; заправляли при сильно негативних температурах, а експлуатувати балон планується в дуже жаркому приміщенні).

Якщо в балоні встановлений кисневий вентиль – експлуатація такого балона для утримання вуглекислого газу можлива.

Якщо балон з-під вогнегасника – потрібно замінити важільний вентиль вогнегасника на різьбовий вентиль і провести атестацію балона.

1. Колба балона.

Колба балона може бути будь-якого кольору. До цього в ній міг бути, азот, аргон, стиснене повітря, кисень. Колба може бути від вогнегасника. Для вуглекислого газу немає потреби в спеціальній промиванні після інших газів, так як він інертний і не вступає в будь-які критичні реакції з можливими залишками інших газів у балоні. А якщо балон з-під вогнегасника – то і зовсім немає сенсу думати про промиванні. Потрібно лише провести атестацію балона і пофарбувати його у відповідний чорний колір.

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.

1. 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.

У вигляді досить великого дефіциту спеціальних вуглекислотних вентилів з розривним клапаном і навіть вентилів кисневих з різьбленням для вкручування в балон W19,2 багато «умільці» пристосувалися встановлювати вентиля з великих балонів в маленькі шляхом сточування деякої частини різьби вентиля і нарізування потім різьблення меншого діаметру. Правильно це чи ні, чи це безпечно – стверджувати немає сенсу, але те, що стінки різьби вентиля, яка вкручується в балон, після такої процедури стають неабияк тонше – факт незаперечний.

Если с вентилем все в порядке, можно переходить к изучению самой колбы баллона.

1. 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.

1. Эксплуатировать баллон следует в вертикальном положении (транспортировка допускается в горизонтальном) вдали от нагревательных приборов.
2. 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.