Почему взрывается баллон с кислородом

Научный форум dxdy

В сети этот вопрос обсуждается довольно часто, но консенсуса как-будто нет.

Я много раз слышал, что масло и кислород — это очень опасное сочетание, об этом написано во всех правилах по безопасной работе с кислородными баллонами. Весьма правдоподобно, что масло может самовоспламениться в чистом кислороде и даже сгореть достаточно быстро, чтобы это можно было назвать взрывным горением. Но сама по себе масляная рукавица, которой открывают вентиль кислородного баллона, даже если она мгновенно сгорит в кислороде, не произведет, конечно, тех разрушений, о которых предупреждает техника безопасности. Речь там обычно идет о взрыве самого баллона с кислородом. Почему же он взрывается?

Правильно ли я понимаю, что как минимум одна из причин тут такая. Если кислородный баллон систематически открывают масляной рукавицей, то масло может проникнуть в штуцер баллона. При очередном открытии вентиля масло может загореться внутри штуцера и поджечь сам металл штуцера, что при высоком давлении чистого кислорода вполне реально. Огонь по металлу штуцера проникает в баллон и поджигает металлические стенки самого баллона изнутри. Вот от этого баллон и взрывается.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
05.06.2022, 20:23
sergey zhukov в сообщении #1556448 писал(а):

При очередном открытии вентиля масло может загореться внутри штуцера и поджечь сам металл штуцера, что при высоком давлении чистого кислорода вполне реально.

Есть сомнения в том, что масло может загореться просто от действия кислорода (без источника огня, искры), а также в том, что металл может загореться от кислорода, если его предварительно не нагреть до нескольких сотен градусов и более.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 01:18
GraNiNi
От чего же тогда происходит взрыв баллона?
Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 06:56

GraNiNi
То, что масло взрывается (активно горит) в атмосфере чистого кислорода — факт «медицинский».

А вот как взрыв в районе штуцера/редуктора распространяется на весь объем баллона — не знаю, самому интересно.
Возможно, взрыв в районе редуктора нарушает целостность/прочность горловины баллона, после чего он разрушается давлением газа.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 09:37

1). Видел как воспламеняется промасленная ветошь от жидкого кислорода.
2). Не видел, но верю что баллон с кислородом под высоким давлением с маслом может взорваться.
3). Видел что масло не воспламеняется при обдуве его струёй кислорода.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 11:58
Александрович в сообщении #1556554 писал(а):
3). Видел что масло не воспламеняется при обдуве его струёй кислорода.

Да, таких роликов полно сейчас в ютубе.
Кто по умнее из их авторов, указывают, что попадание масла в штуцер на стороне высокого давления — крайне опасно. Видимо, пойдет реакция спонтанно или нет зависит от давления и-или металл штуцера может играть роль катализатора.

Кстати, в подобных роликах говорят, что сам баллон не взрывается, а после повреждения крана высокого давления улетает в далёкие дали, до нескольких километров.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 12:10

Последний раз редактировалось GraNiNi 06.06.2022, 12:13, всего редактировалось 1 раз.

sergey zhukov в сообщении #1556545 писал(а):
От чего же тогда происходит взрыв баллона?

Я бы здесь вообще не использовал термин взрыв, а говорил о механическом разрыве (разрушении) баллона.

Поскольку это достаточно редкое явление, то обычно оперируют не достоверными, которые после взрыва установить почти невозможно, а вероятными причинами, среди которых масло занимает заметное место.
Скорей всего в этих случаях имеют место целый ряд фатально сложившихся причин и обстоятельств.

В инете есть видео, когда в кислородный баллон стреляют.
Казалось бы, что при пробитии стенки пулей, металл должен был треснуть и баллон должен был разрушиться по трещинам и разлететься на куски, но этого не произошло.
В реальности в стенке образовалось округлое отверстие диаметром около 5 см, через которое мощной струей стремительно вышел кислород, и реактивной струей баллон закрутило в воздухе, но сам баллон остался цел.

Можно предположить, что качество стали, из которой изготавливают баллон, может иногда быть несколько иным, когда она более склонна к образованию трещин при механическом воздействии, тогда баллон разрывает на куски.

Вообще, любой баллон за время своей эксплуатации, неоднократно испытывает на себе различные нагрузки — удары, падения, которые могут накапливаются и могут привести к каким-то микродефектам (микротрещинам) которые когда-то и проявятся.

В свое время, работая на хроматографе, перетаскал огромное количество баллонов, и бывало что баллон падал и скатывался по лестнице со страшным звоном.

EUgeneUS в сообщении #1556549 писал(а):
То, что масло взрывается (активно горит) в атмосфере чистого кислорода — факт «медицинский».

Вот этого факта и не хватает.

Как взрывается кислородный баллон

Неправильная эксплуатация или транспортировка кислородного баллона могут стать причиной взрыва с печальными последствиями, а порой и с человеческими жертвами. Разрушения, вызванные взрывом кислородного баллона, порой соизмеримы с разрушениями от взрыва тротила.

Почему взрывается кислородный баллон

Существует несколько причин взрыва кислородного баллона.

• Высокая окислительная активность кислорода. Многие горючие вещества и материалы становятся взрывоопасными при контакте с кислородом. В результате может произойти взрыв и возникнуть пожар.
• Опасность взрыва может возникнуть из-за высокого давления внутри баллона, нагрева, повышения содержания кислорода в объеме воздуха.
• Взрыв может быть вызван искрой, возникшей при работе металлическим инструментом, например, гаечным ключом.
• Резиновые уплотнители, укрепляющие и герметизирующие выходной вентиль баллона, могут загореться при высоком давлении.
• Пористые органические вещества (угольная мелочь, сажа, торф, ткани из шерсти и хлопка и т.п.), пропитанные жидким кислородом, могут стать причиной воспламенения и сильного взрыва.
• Контакт кислорода с маслом или другими смазочными материалами может закончиться возгоранием и привести к взрыву.

Наиболее частая причина — человеческий фактор

Согласно статистике чаще всего причиной трагических аварий является человеческий фактор, в первую очередь — нарушение правил техники безопасности и техники эксплуатации. Порой это происходит по причине незнания, порой по причине небрежности и безответственности.

Чтобы избежать этого, на предприятии должны регулярно проводиться инструктажи и с последующей проверкой уровня подготовки персонала к работе с газовыми баллонами и другими устройствами. Должно быть выделено и специально оборудовано помещение, предназначенное для работы с газовым оборудованием. Кроме того, для транспортировки и хранения баллонов должны иметься специальные приспособления.

Все это существенно снижает риск возгорания и взрыва баллона с кислородом, но, к сожалению, не исключает его полностью.

Взрыв баллона с кислородом от масла

Причиной сильного взрыва баллона и пожара может стать контакт горюче-смазочных материалов с жидким кислородом. В результате их соприкосновения образуются взрывоопасные соединения, которые могут сдетонировать и взорваться при нагревании баллона, его трении, ударе или сотрясении. При высокой концентрации кислорода в воздухе опасность образования таких соединений увеличивается. Особо опасным является соединение масел с жидким кислородом или под большим давлением. Опасность возгорания и взрыва имеет место и при заправке баллона, если в него попадает масло. Взрывы кислородных баллонов происходят и при откручивании вентиля кислородного баллона испачканными маслом рукавицами. По правилам ТБ в местах хранения и использования кислорода должен висеть плакат с надписью «Маслоопасно».

При погрузке, разгрузке, транспортировке, хранении и использовании баллонов с кислородом необходимо исключить: удары их друг о друга, падение, повреждение и загрязнение баллонов смазочными материалами. Баллоны необходимо защитить от действия осадков, солнечных лучей и других источников тепла.

Вероятность взрыва кислородного баллона

Не стоит говорить о том, что помимо огромного количества полезных свойств любого газа, разнообразных сфер его применения, он ещё и весьма взрывоопасен. Несоблюдение правил эксплуатации, транспортировки и хранения того же кислородного баллона влияет на вероятность возникновения взрыва, из-за которого могут пострадать люди. Иногда все заканчивается даже летальным исходом.

Причины взрывов кислородных баллонов

Почему возникают взрывоопасные ситуации:

1. Кислород – сильный окислитель. Большинство горючих веществ и материалов при контакте с ним могут загореться или взорваться.
2. Взрыв может произойти в случае высокого давления внутри баллона, нагрева, повышения доли кислорода в среде.
3. Возгорание происходит при контакте кислорода с маслом и другими смазочными веществами.
4. Выходной вентиль баллона укрепляется и герметизируется резиновыми прокладками. Они могут стать причиной возгорания при высоком давлении.
5. При работе с гаечными металлическими ключами могут появиться искры.

Человеческий фактор

В большинстве случаев главный фактор трагических аварий – человеческий. Рабочие, занимающиеся эксплуатацией кислорода, нарушают правила техники безопасности. Для того, чтобы этого избежать, необходимо проведение периодических инструктажей. На предприятии выделяется специальное помещение, предназначенное для работы с газовым оборудованием. Наконец, не стоит экономить на приобретении приспособлений для транспортировки и хранении стальных резервуаров. Покупка кислородных баллонов процесс серьезный. Лучше переплатить и работать в безопасном режиме, чем сэкономить и лишь догадываться, когда оборудование даст сбой, и какими будут его последствия.

• Выгоды и затраты при отоплении дома газовыми баллонами
• Чем отличается продажа баллонов с пропаном в ЕС и России
• Как происходит заправка баллонов гелием

Отчего взрываются кислородные баллоны и как этого избежать

При неправильной эксплуатации или транспортировки могут произойти взрывы кислородных баллонов, которые приведут к печальным последствиям. Нередко случаются и человеческие жертвы, а силу разрушения взрыва газового баллона можно сравнить с взрывом от тротила.

Содержание показать

Различные причины взрывов кислородных баллонов

Причин для взрыва кислородного баллона может быть несколько:

Из-за чего происходит взрыв кислородного баллона

Как правило, все взрывы кислородных баллонов происходят из-за грубейшего нарушения техники безопасности, и очень жаль, но с человеческими жертвами. Работники, выполняющие работы с кислородными баллонами, не знают, как правильно и безопасно это делать. Для того чтобы обезопасить собственное предприятие от взрыва кислородного баллона, который имеет страшную разрушительную силу, необходимо иметь помещение для работы с газовым оборудованием, соответствующее всем параметрам безопасности. Проводить первичные и последующие инструктажи, рассказывая и напоминая работникам все правила работы с жидким кислородом, с баллонами и с прилагаемым оборудованием, а также иметь специальные приспособления для транспортировки газовых баллонов. Однако кроме человеческого фактора, возгорание и взрыв кислородного баллона может произойти из-за смешения смазочных веществ с жидким газом.

Сильный взрыв кислородного баллона от масла

Самый сильный взрыв, и как следствие пожар, происходит из-за контакта жидкого кислорода с маслами. При их контакте образуются перекисные взрывоопасные соединения, которые могут детонировать и взорваться от нагревания баллона, его трения, удара или сотрясения. Опасность образования такого вещества увеличивается при высокой концентрации в воздухе кислорода. Особенно опасно соединение масел с кислородом под сильным давлением или его жидким вариантом. Возгорание и взрыв могут возникнуть и при заправке баллона, когда в него случайно попадает масло. Часто возникают взрывы кислородных баллонов при открытии вентиля на кислородном баллоне рукавицами, испачканными маслом. Поэтому в местах хранения кислорода обязательно должна висеть надпись «маслоопасно».

Фотографии в этой статье отображают последствия взрыва кислородного баллона 18.01.2010 года в 7-й городской больнице города Луганск. Фото взяты с официального сайта луганского городского головы луганского городского совета и его исполнительных органов.