Plynové fľaše a kartuše sa používajú na skladovanie stlačených plynov, ako je kyslík, oxid uhličitý, propán a bután. Sú nevyhnutné pre mnohé priemyselné odvetvia a aplikácie, od zdravotníctva a zvárania až po kemping a varenie. Bezpečnosť a spoľahlivosť plynových fliaš a kartuší však do značnej miery závisí od ich materiálov a konštrukcie, najmä od ocele použitej pri ich výrobe. V tomto článku sa ponoríme do vlastností a tried ocele, ktoré sa bežne používajú na plynové fľaše, ako aj do noriem a predpisov, ktoré upravujú ich výrobu a použitie.
Vlastnosti ocele pre plynové fľaše a kartuše
Oceľ je všestranný a odolný materiál, ktorý sa po stáročia používa na rôzne aplikácie. V prípade plynových fliaš a kartuší ponúka oceľ niekoľko výhod, ako je pevnosť, húževnatosť a odolnosť voči korózii a vysokému tlaku. Nie všetky druhy ocele sú však vhodné alebo bezpečné pre plynové fľaše, pretože musia spĺňať špecifické kritériá pre zloženie, mikroštruktúru a mechanické vlastnosti. Tu sú niektoré kľúčové vlastnosti ocele pre plynové fľaše:
Chemické zloženie
Chemické zloženie je rozhodujúce pre "chemickú oceľ" a jej funkčnosť. Oceľ používaná na plynové fľaše musí mať nízky obsah uhlíka, zvyčajne menej ako 0,20 %, aby sa zabránilo krehnutiu a korózii. Musí tiež obsahovať určité legujúce prvky, ako je mangán, chróm a nikel, aby sa zvýšila jeho pevnosť, zvárateľnosť a ťažnosť. Chemické zloženie ocele je zvyčajne špecifikované medzinárodnými normami, ako sú ISO 9809-1, EN 1964-1 a DOT-39.
Mikroštruktúra
Mikroštruktúra ocele sa vzťahuje na jej usporiadanie atómov a fáz na mikroskopickej úrovni. V prípade plynových fliaš musí mať oceľ jemnozrnnú a homogénnu štruktúru bez viditeľných defektov alebo inklúzií, aby sa zabezpečila jednotná pevnosť a húževnatosť. To sa dosahuje použitím špeciálnych techník spracovania, ako je riadené valcovanie, normalizácia a kalenie a temperovanie.
Mechanické vlastnosti
Mechanické vlastnosti ocele sa vzťahujú na jej schopnosť odolávať deformácii, lomu a únave pri namáhaní. V prípade plynových fliaš musí mať oceľ špecifické rozsahy pevnosti v ťahu, medze klzu, predĺženia a odolnosti proti nárazu v závislosti od prevádzkových podmienok a bezpečnostných faktorov. Tieto vlastnosti sa zvyčajne testujú a overujú rôznymi metódami, ako sú ťahové skúšky, nárazové skúšky a ultrazvukové skúšky.
Druhy ocele pre plynové fľaše
Existuje niekoľko druhov ocele, ktoré sú vhodné pre plynové fľaše, v závislosti od ich zamýšľaných plynov, tlakov a teplôt. Presné špecifikácie a tolerancie pre tieto druhy ocele sa môžu líšiť v závislosti od národných alebo medzinárodných noriem a postupov výrobcov. Musia však spĺňať minimálne požiadavky na chemické zloženie, mikroštruktúru a mechanické vlastnosti stanovené príslušnými orgánmi.
Tu sú niektoré bežné druhy ocele pre plynové fľaše a ich vlastnosti:
- SG255/SG295: Tieto druhy ocele sa používajú na skvapalnený ropný plyn (LPG), ako je propán a bután, ktoré sa skladujú pri miernom tlaku a teplote. Majú relatívne nízku pevnosť v ťahu (okolo 400 MPa) a medzu klzu (okolo 260 MPa), ale vysoké predĺženie (okolo 28 %) a odolnosť proti nárazu (okolo 55 J). Vo všeobecnosti sa vyrábajú valcovaním za tepla a riadeným valcovaním.
- SG325/SG365: Tieto druhy ocele sa používajú na stlačený zemný plyn (CNG) a stlačený vodíkový plyn (CHG), ktoré sa skladujú pri vysokých tlakoch a teplotách. Majú vyššiu pevnosť v ťahu (okolo 540 MPa) a medzu klzu (okolo 365 MPa), ale nižšiu ťažnosť (okolo 22 %) a rázovú odolnosť (okolo 35 J). Vo všeobecnosti sa vyrábajú valcovaním za tepla a kalením a temperovaním.
- HP295/HP325: Tieto druhy ocele sa tiež používajú na LPG a iné plyny, ale s vyššími tlakmi a teplotami. Majú podobné zloženie a mikroštruktúru ako SG255/SG295, ale vyššiu pevnosť v ťahu (okolo 590 MPa) a medzu klzu (okolo 440 MPa) a nižšiu ťažnosť (okolo 20 %) a odolnosť proti nárazu (okolo 33 J). Vo všeobecnosti sa vyrábajú valcovaním za tepla a riadeným valcovaním.
Prehľad mechanických vlastností ocele pre plynové fľaše
| Druh ocele | Použitie | Pevnosť v ťahu (MPa) | Medza klzu (MPa) | Predĺženie (%) | Rázová odolnosť (J) |
|---|---|---|---|---|---|
| SG255/SG295 | LPG (propán, bután) | ~400 | ~260 | ~28 | ~55 |
| SG325/SG365 | CNG, CHG (vysoký tlak) | ~540 | ~365 | ~22 | ~35 |
| HP295/HP325 | LPG a iné (vyšší tlak) | ~590 | ~440 | ~20 | ~33 |
Normy a predpisy pre plynové fľaše
Plynové fľaše podliehajú rôznym normám a predpisom, aby sa zabezpečila ich bezpečnosť, kvalita a kompatibilita s potrebami používateľov a životným prostredím. Dodržiavanie týchto noriem a predpisov je nevyhnutné pre bezpečnosť a zákonnosť plynových fliaš a ich používateľov. Niektoré z najdôležitejších noriem a predpisov pre plynové fľaše sú:
- ISO 11119-2: Táto norma špecifikuje požiadavky a skúšobné metódy pre jednorazové plynové fľaše vyrobené z kovových materiálov, ako je oceľ, hliník a titán. Zahŕňa návrh, konštrukciu, testovanie, označovanie a označovanie fliaš na rôzne plyny, ako je vodík, kyslík, dusík a oxid uhličitý. Nastavuje tiež maximálnu povolenú hmotnosť a objem valcov pre rôzne aplikácie.
- EN 1964-1: Táto európska norma špecifikuje požiadavky a skúšobné metódy pre znovu naplniteľné plynové fľaše vyrobené z bezšvíkovej ocele s vodnou kapacitou do 150 litrov. Zahŕňa návrh, výrobu, testovanie, kontrolu a údržbu tlakových fliaš na rôzne plyny, ako sú LPG, CNG a kyslík. Definuje tiež označenia, štítky a dokumentáciu pre fľaše.
- DOT-39: Toto nariadenie Ministerstva dopravy USA (DOT) špecifikuje požiadavky a skúšobné metódy na špecifikáciu tlakových fliaš vyrobených z bezšvovej ocele s vodnou kapacitou do 75 litrov. Zahŕňa návrh, výrobu, testovanie, kontrolu a schvaľovanie tlakových fliaš na rôzne plyny, ako je propán, hélium a acetylén. Upravuje tiež označovanie, značenie a evidenciu tlakových fliaš.
Ďalšie normy a predpisy pre plynové fľaše sa môžu vzťahovať na konkrétne krajiny, regióny, aplikácie alebo priemyselné odvetvia. Môžu pokrývať otázky, ako je kompatibilita, preprava, skladovanie, plnenie, vyprázdňovanie a likvidácia fliaš.
Význam chemických prísad pri výrobe ocele pre fľaše
Pre zabezpečenie požadovaných chemických a mechanických vlastností ocele je kľúčový proces jej výroby. Spoločnosť Carmeuse je celosvetovým lídrom a expertom na poskytovanie produktov vyrábaných na báze vápna a taktiež riešení prispôsobených potrebám oceliarskych spoločností. Carmeuse ponúka rôzne druhy vápna s vysokým obsahom vápnika a ďalšie vápenné produkty vrátane kusového vápna, ako aj drvené vápno a vápenec pre výrobné procesy základných kyslíkových pecí (BOF) a elektrických oblúkových pecí (EAF).
Vápenné produkty sú hlavnými zložkami (tavidlami) na výrobu trosky, ktorá chráni a čistí oceľ a najmä pomáha odstraňovať fosfor a oxid kremičitý. Správne používanie kvalitného vápna od spoločnosti Carmeuse umožňuje zvýšiť produktivitu a trvalú udržateľnosť. Základná kyslíková pec (BOF) je najnáročnejším procesom výroby kvalitnej ocele. Vyžaduje si vysokokvalitné vstupy a technológie na udržanie spoľahlivosti a konkurencieschopnosti. Výroba ocele v elektrickej oblúkovej peci (EAF) si vyžaduje vysokokvalitné vápno a vápenec na výrobu prvotriednej ocele. Výroba ocele sa vyvíja smerom k udržateľnejším postupom, čo vedie k transformácii výroby ocele v EAF a k zmene kvality vstupného šrotu a DRI.
Chemické aspekty a bezpečnosť pri používaní turistických kartuší
Zelené tlukúce srdce dôrazne žiada ekologický prístup pri používaní turistických plynových kartuší. Riešenie je nasnadě, najmä pri opätovnom plnení. Je dôležité si uvedomiť, že v konvenčných plynových bombách je iná zmes plynov, než by bolo žiaduce pre turistické účely. Lepšie síce horí, ale tiež jednoduchšie vybuchuje, pretože je v nej viac propánu na úkor butanu. Z tohto dôvodu je dôležité poznať chemické zloženie plynu, s ktorým pracujeme.
Štandardné variče, ktoré sa našroubujú na plynovú bombičku (kartuši) nás staví do poněkud jiné situace. S přibývajícím počtem výsadků do pusté a neobydlené přírody se v komoře množí prázdné bomby. Drobný škudlil Cimrman našeptává cosi o neekonomičnosti nerecyklace.
Bezpečné prepúšťanie plynu do kartuší
Ak si chcete vyrobiť prepúšťací ventil na plnenie kartuší, postup je vcelku jednoduchý. Pilkou na železo uřízneme hořák z vařiče. Řez zbrousíme. Na vzniklou trubičku nasadíme tlakovou hadici. Následně stáhneme spoj kovovou objímkou. Zahřejeme druhý konec hadice a šroubovitým pohybem jej nasadíme na užší výstup redukce. Spoj opět stáhneme objímkou. Náklady na výrobu prepouštěcího ventilu by neměly přesáhnout sedm set korun.
plnění kempingových kartuší propan butanem z làhve
Najsnadnejšie ide plnenie, keď bombu zavěsíme na vhodné miesto. Její ventil s nasazeným přepouštěcím ventilem tak směřuje dolů a zkapalněné plyny se mohou volně přemísťovat. Prepouštění začíná. Odporúčame nenaplňovať kartuše na 100 % pôvodného objemu, ale o niečo menej. Presnú gramáž môžeme kontrolovať pomocou váhy. Prepúšťanie provádzame vždy na dobre vetranom mieste. Najlepšie vonku, prípadne na balkóne. Po ukončení plnenia postavíme PB bombu na zem a ešte pred odšroubováním uzavřeného ventilu necháme natéct zbytky kapalného plynu zpět do bomby.
Dvoukilová náplň propan-butanové bomby bude stát cca 100 korun. Z této náplně obnovíme přibližně deset malých (á 200 g / 1120 Kč) nebo pět velkých (á 400 g / 930 Kč) kartuší. Úspora teda obnáší přibližne 300, resp. Veškeré další útraty bude představovat nová náplň bomby za 100 korun. V dalších kolech dosáhneme úspor kolem 1000 Kč.
Ak máte doma starý model tuzemského vařiče VAR I, stačí na jeho spodní díl nasadit redukci na velkou PB bombu. Výrobce to tehdy dokonce doporučoval. Po zásahu úřadů od toho však kvůli bezpečnosti upustil. O něco obtížnější je výroba vlastního kovového přepouštěcího ventilu. Vypadá podobně jako samotný vařič, ale místo hořáku je další závit k našroubování na bombu. Ani takový kousek není pro zámečníkov problém. Nechávajú si ho často vyrábať napríklad skautské alebo horolezecké oddiely.
POZOR: Redakce nenese žádnou odpovědnost za případné materiální škody, zranění či ztráty na životech v souvislosti s napodobováním návodů popsaných v rubrice Ježkovy voči!