Gazy techniczne a temperatura otoczenia

Podczas instalowania butli/wiązki z gazami technicznymi może pojawić150 się kilka pytań i wątpliwości. Niektóre wynikają z błędnej interpretacji wskazań manometru, inne zaś z braku wiedzy. Faktem jest, że wartość ciśnienia gazu w zbiorniku jest ściśle powiązana z temperaturą otoczenia w którym się znajduje.

Zazwyczaj proces napełniania realizowany jest w temperaturze 15ºC. W zależności od producenta butle/wiązki „nabija” się do ciśnienia o wartości 150, 200 czy nawet 300 bar.

Gazy techniczne „podlegają” pod Termodynamikę a konkretnie pod Prawa gazowe, dzięki którym można określić poszczególne parametry i własności danego czynnika.

Wybrane gazy i mieszanki gazowe a także sortyment napełnienia 150 i 200 bar zostały przedstawione w tabeli poniżej.

3

Opracowanie na podstawie materiałów Air Liquide

Z powyższej tabeli można odczytać, że poszczególne wartości ciśnień gazów dla konkretnej temperatury (przyjmując dodatkowy parametr jakim jest wielkość ciśnienia napełnienia) są do siebie bardzo zbliżone.

Dla przykładu:

Napełnione butle do 150 bar; przy temp. 10ºC dla Tlenu (146,2 bar), Azotu (146,5 bar) i Argonu (146,3 bar) wykazują prawie takie same wartości.

Na wykresach ukazano graficzną zmianę ciśnień w stosunku do panującej temp. dla gazów w butli po ciśnieniem 150 i 200 bar.

150

Butle pod ciśnieniem 150 bar (opracowanie na podstawie materiałów Air Liquide)

200

Butle pod ciśnieniem 200 bar (opracowanie na podstawie materiałów Air Liquide). Minimalna różnica pomiędzy czystym argonem a mieszanką 96% Ar  z 4% O2 powoduje, że wartości argonu (niebieska linia) nie jest widoczna

Warto wspomnieć, że gaz przyjmuje temperaturę otoczenia po około 12 godzinach.

Przykład: do miejsca X zostaje dostarczony gaz/mieszanka gazowa w butli lub wiązce. Kontrola wartości ciśnienia bezpośrednio po rozładowaniu mija się z celem ponieważ nie zdąży on osiągnąć temperatury otoczenia.

Spowoduje to błędny odczyt – wartość ciśnienia jest ściśle określona i jest zależna od panującej temperatury.

Jeśli po okresie 12 godzin, podczas kontroli wartości ciśnienia, z manometru odczytuje się zaniżoną wartość w stosunku tego co teoretycznie powinien wskazywać manometr np. 196 bar zamiast 200 bar (mieszanka 82% Ar i 18% O2) – należy w pierwszej kolejności sprawdzić jaka jest temperatura otoczenia i z tabeli odczytać jakie powinno być ciśnienie.

Trzeba podkreślić, że ewentualne różnice w wartościach ciśnienia mogą być spowodowane między innymi: stosowaniem do pomiaru „gorszej jakości” manometru czy termometru – charakteryzujących się występowaniem większego błędu pomiarowego, nieszczelnością w okolicy zaworu albo połączeń pojedynczych butli w wiązce lub nie odczekaniem określonego czasu dostosowania po dostarczeniu na miejsce.