как узнать количество газа в баллоне по весу
Как узнать, сколько газа осталось в баллоне?
Баллоны с различными газами применяются в промышленности, строительстве, на транспорте, в науке, в быту. В баллонах поставляются азот, аргон, водород, кислород, углекислота, гелий и другие газы. Баллоны непрозрачны и герметичны. Каким образом можно узнать, сколько газа в баллоне.
Почему это нужно?
Согласно правилам эксплуатации газовых баллонов нельзя полностью расходовать газ, находящийся в них. Остаточное давления газа внутри баллона должно быть не меньше 0,5 кгс/см 2 (0,05 МПа), иначе опорожненная емкость не будет принята на повторное заполнение. Это требование контролировать остаток газа предотвращает возможность ппопадание внутрь баллона посторонних веществ из внешней среды среды. При полностью истраченном содержимом должна проводиться дополнительная операция промывки. После этого баллоны подвергаются повторной заправке или хранятся на складе в опорожненном состоянии с предохранительными колпаками. Какие же способы используются для определения оставшегося количества газа?
Взвешивание
Наиболее простой и доступный для любого потребителя способ. Из маркировки баллона, которая находится на его горловине или на дне, можно узнать вес пустого сосуда. Взвесив баллон с остатками газа и определив разницу, вы узнаете массу газа в баллоне.
Для определения примерного объема сжатого бытового газа полученное значение умножают на 2. Это допустимо, поскольку масса 1 литра бытового сжатого газа равна примерно 0,5 кг. Знание количества оставшегося газа позволяет своевременно позаботиться о заправке баллона.
С помощью манометра
На газовых баллонах большой емкости устанавливается манометр — прибор для измерения давления. Узнать количество оставшегося в сосуде газа можно умножением показаний манометра в атмосферах на объем баллона. Результат будет приблизительным, поскольку давление в баллоне зависит не только от количества газа, но и от его физико-технических характеристик, а также от температуры окружающей среды. Но, имея определенный опыт работы с газом, можно пользоваться этим способом.
Специальным измерительным прибором
Производители измерительной техники предлагают современные ультразвуковые приборы, показания которых не зависят ни от внутренних, ни от внешних факторов. Прибор приставляют к баллону и передвигают по его стенке сверху вниз. По цветовому индикатору определяют до какого уровня он заполнен. Для тех, кто постоянно работает с техническими газами, прибор удобен и практичен. Измерения выполняются быстро, точно и не требуют дополнительных вычислений.
Как рассчитать, какое количество газа находится в баллоне?
Этот вопрос очень часто волнует многих сметчиков. Это связано с тем, что многие поставщики указывают в накладных либо количество баллонов, либо м3, либо литры. Для расчета количества углекислого газа можно воспользоваться формулами, которые будут приведены ниже.
Согласно ГОСТ 8050-85, в котором речь идет о двуокиси углерода газообразном и жидком, это вещество применяется в качестве защитного газа при проведении работ по сварке. Если говорить о составе смеси, то она может обозначаться обозначается СО2; СО2+ Ar; Ar + О2 + СО2. Некоторые производители могут использовать еще маркировку смеси: MIX1, MIX2, MIX5.
Размеры баллонов и их параметры, предназначенные для ацетилена, можно найти в документах ГОСТ 949-73, в котором речь будет идти о баллонах стальных малого и среднего для газов на Рр≤ 19,7Мпа. Самыми часто встречающимися баллонами являются емкости объемом на 5, 10 и 40 л.
При создании рабочего давления углекислоты в баллоне до значения 14,7 Мпа (или 150 кгс/см2), коэффициент заполнения составит: 0,60 кг/л. Если давление 9,8 Мпа (или 100 кгс/см2), то коэффициент заполнения будет равен 0,29 кг/л. При давлении 12,25 Мпа (или 125 кгс/см2), этот коэффициент составит 0,47 кг/л.
При нормальных условиях объемный вес газообразной углекислоты составляет 1,98 кг/м3.
В качестве примера рассмотрим расчет веса углекислоты, находящегося в 40-литровом баллоне с рабочим значением давления в 14,7 Мпа (или 150 кгс/см2).
Далее следует просчитать объем газообразной углекислоты:
24кг / 1,98 кг / м3 = 12,12м3
Можно сделать вывод,что 1 баллон равен 40л, или 24 кг, или 12,12 м3.
Как узнать, сколько газа осталось в баллоне
Научитесь измерять объем топлива в баллоне во время похода
Плиты и горелки, которые работают на газовых баллонах, очень популярны, и на то есть причины. Они мало весят, быстро кипятят воду и легки в эксплуатации. Но вы, возможно, заметили, что подчас нелегко отследить, сколько топлива осталось в частично использованном баллоне. В данной статье мы опишем два способа это выяснить.
1. Как узнать, сколько топлива осталось в баллоне, используя весы
Взвешивание баллона – это быстрый и простой способ определить, сколько топлива в нем осталось. Конечно, вы не станете брать в поход электронные весы, поэтому эксперимент надо провести дома. Вот что вам нужно:
Выполните следующие действия:
Будет полезно сравнить получившееся число с весом нетто, указанным на топливном баллоне, чтобы получить представление о том, заполнен он наполовину, на четверть и т. д.
2. Как узнать, сколько топлива осталось в баллоне, используя воду
Данный метод может быть использован как домашних условиях, так и во время похода. Вот что вам нужно:
Выполните следующие действия:
При желании вы можете выполнить шаги 1-6 дома, прежде чем отправиться в путешествие. Тогда в походе вам останется только измерить частично использованный баллон.
Теперь, когда вы знаете, как вычислить, сколько топлива осталось в баллоне, что вы будете делать с этой информацией? Для этого у нас тоже есть статья. Прочтите её, чтобы узнать, как рассчитать свои потребности в топливе во время похода.
Как определить, сколько технического газа осталось в баллоне?
Нельзя полностью расходовать сжиженный газ из баллона. Опорожненные емкости принимаются на повторное заполнение с остаточным давлением не менее 0,05 МПа, а в случае с ацетиленом – от 0,05 до 0,1 МПа. Такие требования позволяют контролировать остаток газа и предотвращают проникновение внутрь сосуда посторонних веществ из окружающей среды. Если содержимое емкости истрачено полностью, приходится проводить дополнительную операцию промывки. Опорожненные баллоны хранятся на складе с предохранительными колпаками или подвергаются повторной заправке.
В то же время, слишком большой остаток – это финансовые потери для пользователя. По сути, он выбрасывает топливо, за которое заплатил собственные деньги. Существует несколько способов определения количества оставшегося в емкости газа.
Взвешивание
Самый простой способ, доступный каждому потребителю и не требующий сложных математических вычислений. Перед тем, как заправить газовый баллон в Москве и любом другом городе, необходимо изучить маркировку сосуда, расположенную на дне. Надпись должна содержать данные завода-изготовителя, срок последней аттестации, дату производства, номинальный объем, габариты, рабочее давление и вес пустой емкости. После этого остается только взвесить баллон с остатками газа и определить разницу.
Для примерного расчета количества содержимого можно полученное значение умножить на 2. Такое приближение допустимо, так как вес сжатого бытового газа равен примерно 0,5 кг/л. То есть, если разница в массе составила 1 кг, то количество остатка около 2 л. Знание оставшегося газа поможет рассчитать время замены баллона.
Определение по манометру
На всех баллонах большой емкости устанавливается прибор определения давления. Узнать остаток газа в сосуде можно, умножив объем сосуда на показания манометра в атмосферах. Вычисление будет приблизительным, так как давление в емкости сильно зависит от физико-технических характеристик содержимого и температуры окружающей среды.
Измерение специальным прибором
Современные производители предлагают пользователям оборудование, показания которого не зависят от внешних и внутренних факторов. Принцип измерения основан на ультразвуке. Прибор подставляют к баллону и определяют степень наполненности по цветовому индикатору. Продвигаясь по стенке емкости сверху вниз можно определить, до какого уровня она еще наполнена. Прибор стоит дорого, но для постоянного использования технических газов является очень полезным. Измерения проводятся быстро без дополнительных манипуляций с баллоном и вычислений.
Как рассчитать количество газа в баллоне
Расчет кислорода в баллонах
Параметры и размеры кислородных баллонов можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.
По ГОСТ 5583-78 «Кислород газообразный технический и медицинский» (приложение 2), объем газообразного кислорода в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:
Vб — вместимость баллона, дм3;
K1 — коэффициент для определения объема кислорода в баллоне при нормальных условиях, вычисляемый по формуле
Р — давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;
0,968 — коэффициент для пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические;
t — температура газа в баллоне, °С;
Z — коэффициент сжигаемости кислорода при температуре t.
Значения коэффициента К1 приведены в таблице 4, ГОСТ 5583-78.
Посчитаем объем кислорода в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7МПа (150кгс/см2). Коэффициент К1 определяем по таблице 4, ГОСТ 5583-78 при температуре 15°С:
V = 0,159 • 40 = 6,36м3
Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон кислорода = 40л = 6,36м3
Таблица 4. ГОСТ 5583-78.
Температура газа в баллоне, °С
Значение коэффициента Ki при избыточном давлении, МПа (кгс/см 2 )
Расчет пропана-бутана в баллонах
Параметры и размеры кислородных баллонов для пропана, бутана и их смесей можно посмотреть по ГОСТ 15860-84. В настоящее время применяются четыре типа данных изделий, объемами 5, 12, 27 и 50 литров.
При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С плотность пропана в жидком состоянии составляет 510 кг/м3, а бутана 580 кг/м3. Пропана в газовом состоянии при атмосферном давлении и температуре 15°С равна 1,9 кг/м3, а бутана — 2,55 кг/м3. При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С из 1 кг жидкого бутана образуется 0,392 м3 газа, а из 1 кг пропана 0,526 м3.
Посчитаем вес пропанобутановой смеси в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 50 с максимальным давлением газа 1,6МПа. Доля пропана по ГОСТ 15860-84 должна быть не менее 60% (примечание 1 к табл.2):
0,05м3 • (510 • 0,6 + 580 •0,4) = 26,9кг
Но из-за ограничения давления газа 1,6МПа на стенки в баллон этого типа не заправляют более 21кг.
Посчитаем объем пропанобутановой смеси в газообразном состоянии:
21кг • (0,526 • 0,6 + 0,392 •0,4) = 9,93м3
Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 50л = 21кг = 9,93м3
Данные газы доступны у нас: пропан C3H8
Расчет ацетилена в баллонах
Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров. Корпус ацетиленового баллона отличается от корпуса кислородного баллона меньшим размером.
При давлении 1,0 МПа и температуре 20 °С в 40л баллоне вмещается 5 – 5,8 кг ацетилена по массе ( 4,6 – 5,3 м3 газа при температуре 20 °С и 760 мм.рт.ст.).
Приближенное количество ацетилена в баллоне (определяется взвешиванием) можно определить по формуле:
0,07– коэф., который учитывает количество ацетона в баллоне и растворимость ацетилена.
Е – водяной объем баллона в куб.дм;
Р – давление в баллоне, МПа (давлении 1,9 МПа (19,0 кгс/см2) при 20 °С по ГОСТ 5457-75 «Ацетилен растворенный и газообразный технический»);
0,1 – атмосферное давление в МПа;
Вес 1 м3 ацетилена при температуре 0°С и 760 мм.рт.ст. составляет – 1,17 кг.
Вес 1 куб.м ацетилена при температуре 20°С и 760 мм.рт.ст. составляет 1,09 кг.
Посчитаем объем ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:
Va = 0,07 • 40 • (1,9 – 0,1) = 5,04м3
Вес ацетилена в баллоне объемом 40л с рабочим давлением 1,9МПа (19кгс/см2) при температуре 20°С:
Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 5,5кг = 5,04м3
Данный газ доступен у нас: ацетилен (C2H2)
Расчет двуокиси углерода (углекислота) в баллонах
Углекислота (по ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая») применяется как защитный газ для электросварочных работ. Состав смеси: СО2; Ar + CO2 ; Ar + CO2 + O2. Еще производители могут маркировать ее как смесь MIX1 – MIX5.
Параметры и размеры баллонов для ацетилена можно посмотреть по ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего для газов на Рр ≤ 19,7МПа». Наиболее популярными являются баллоны объемами 5, 10 и 40 литров.
При рабочем давлении углекислоты в баллоне 14,7 МПа (150 кгс/см2) коэффициент заполнения: 0,60 кг/л; при 9,8 МПа (100 кгс/см2) – 0,29 кг/л; при 12,25 МПа (125кгс/см2) – 0,47 кг/л.
Объемный вес углекислоты в газообразном состоянии равен 1.98 кг/м³, при нормальных условиях.
Посчитаем вес углекислоты в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7 МПа (150 кгс/см2).
Посчитаем объем углекислоты в газообразном состоянии:
24кг / 1,98 кг / м3 = 12,12м3
Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 24кг = 12,12м3