Школа Мастеров от компании Волшебник

1.4. Гелий, баллоны для гелия

Гелий для надувания воздушных шаров: происхождение гелия и его качество, подъемная сила гелия. Баллоны для гелия: описание, маркировка и аттестация баллонов. Перевозка и переноска гелиевых баллонов

Содержание:

Гелий для надувания воздушных шариков

Газ гелий и его происхождение

Гелий – инертный и легкий газ, который применяется оформителями для надувания шаров. Гелий не токсичен, не горюч, не взрывоопасен, не имеет вкуса и запаха. Газ гелий не имеет цвета, т.е. является совершенно прозрачным.

При нормальных условиях гелий представляет собой одноатомный газ, который не вступает ни в какие химические реакции и не образует никакие химические соединения ни с чем. Поэтому гелий и называют инертным газом. По физическим свойствам, при нормальных условиях, гелий является практически идеальным газом.

Гелий хранят и перевозят в стальных баллонах, в которых газ находится в сжатом состоянии. Кратность сжатия (давление гелия в баллоне) измеряют в технических атмосферах. Одна атмосфера (атм.) соответствует атмосферному давлению при нормальных условиях.

Например, если баллон имеет емкость 40 л и в нем хранится гелий, сжатый до 150 атм., то это означает, что в этом баллоне хранится 150 раз по 40 л гелия, т.е. 6000 л, или 6 кубических метров гелия.

Гелий известного происхождения

Гелий, используемый для надувания шаров, в основном, добывается из недр земли под Оренбургом, на Гелиевом заводе. Как правило, добытый и очищенный газ закачивается в большие баллоны под высоким давлением, в так называемые реципиенты. Обычно реципиенты имеют емкость в 400 л, а гелий закачивается в них под давлением в 400 атм.

Реципиенты установлены на общей раме, а присоединения реципиентов заводятся на общую магистраль. Такие конструкции называются моноблоками, или агрегатами. В моноблоке может быть четыре, шесть, восемь и более реципиентов.

Такие заправленные моноблоки устанавливают на грузовики и развозят их по всей нашей необъятной стране, и даже за границу. В каждом городе имеются несколько таких моноблоков, из которых гелий закачивают в потребительскую тару (в обычные баллоны по 40 л, 10 л и 5 л) уже под давлением в 150 атм. Каждый моноблок может заправить несколько десятков или даже сотен обычных баллонов.

Реципиенты могут находиться в собственности у компаний, заправляющих гелием обычные баллоны, или же моноблоки предоставляются на условиях аренды, от этого может зависеть цена на гелий.

Главное в другом: завод проверяет лабораторными методами газ, закачиваемый в реципиенты. На газ, закачиваемый в каждый реципиент, выдается Паспорт качества. В паспорте качества указывается марка гелия и состав газов, закачанных в реципиент.

Копии этого паспорта выдаются на все баллоны, заправляемые из данного реципиента. Любая серьезная фирма, заправляющая гелием баллоны, должна по первому требованию выдавать указанные копии паспортов качества, заверенные своей печатью.

В гелии марки Б объемная доля собственно гелия составляет 99,99%. Именно такой гелий подходит для надувания всех типов шаров. Имеются и другие марки гелия, но для целей оформления шарами, марка Б является оптимальной.

Разумеется, есть и другие способы получения гелия известного происхождения. Некоторые энтузиасты просто возят в Оренбург свои баллоны и там их заправляют, при этом неся транспортные издержки, которые сказываются на цене газа. Но и у них есть копии Паспортов качества на газ.

В любом случае, газ, на который можно получить копию Паспорта качества, мы будем называть гелием известного происхождения, т.е. просто: "гелием".

Гелий неизвестного происхождения

Способов получить такой газ есть превеликое множество. Частные объявления в каждом городе предлагают дешевый газ, поставляемый частными лицами. По частной договоренности, как правило, можно подъехать к какому-нибудь гаражу, и неразговорчивый тип поменяет ваш пустой баллон на полный, за смешные деньги. Конечно же, в полном баллоне будет гелий, а что же еще? Смотрите, на баллоне написано: "гелий", значит, там гелий и есть. Какой-то...

На самом деле, в баллоне, получаемом таким образом, может быть что угодно. Даже, например, и гелий марки Б. А так же там может быть и смесь гелия с неоном, или с воздухом, или с азотом. Все зависит от того, где именно эти "продавцы" добыли продаваемый газ. Разумеется, на такой гелий не найдется Паспорта качества. Да и любых других документов тоже, скорее всего, не найдется.Такой газ мы будем называть гелием с неизвестным качеством или "гелиевой смесью".

Подъемная сила гелия

Гелий - это газ, который легче воздуха. Иными словами, при нормальных условиях, плотность гелия меньше плотности воздуха. При нормальных условиях воздух, занимающий объем 1 м. куб., будет весить 1293 г, а гелий, занимающий тот же объем, будет весить всего 178 г.

Этим и объясняется подъемная сила шаров, надутых гелием. Если шар надуть гелием, то он вытеснит объем в окружающем пространстве, который будет весить меньше, чем аналогичный объем, заполненный воздухом. Окружающее пространство будет действовать на такой шар так, чтобы вытолкнуть его из себя наверх. Это называется подъемной силой (архимедова сила). Чем меньше плотность газа, которым надули воздушный шар, тем больше подъемная сила. На каждый литр пространства, заполненный гелием, будет действовать архимедова сила в размере 1,115 грамм (при нормальных условиях).

Результирующая сила, действующая на надутый гелием шар, есть разница между подъемной силой (архимедовой силой) и весом шара. Если результирующая сила больше ноля, то шар взлетает.

 

Пример 1

Вес латексного шара 12", без рисунка, производства Sempertex, составляет 3,1 грамма. Объем этого шара, надутого до оптимального размера, составляет 14 литров. Архимедова сила составит почти 15,6 грамма, результирующая сила составит почти 12 г.

Такой шар можно надувать не только гелием, но и смесью гелия с воздухом, например, 60% гелия + 40% воздуха, взлетит в любом случае.

 

Пример 2

Фольгированная фигура "сердце", размером 18" весит 17 грамм. Объем этого надутого "сердца" составляет 21 л, Архимедова сила составит 23 грамма, результирующая сила составит всего 6 грамм, фигура будет летать.

В случае фольгированной фигуры использовать "гелиевые смеси" является рискованным, рекомендуется использовать гелий марки Б.

 

Пример 3

Фольгированная фигура в виде цифры "2" весит 29 грамм. Объем надутой двойки составляет 28 литров. Архимедова сила составит 30 грамм, результирующая сила составит всего около 1 грамма.

Использование "гелиевых смесей" является совершенно недопустимым, необходимо использовать именно гелий марки Б, иначе шар не взлетит.

Баллоны для гелия

Баллоны для гелия соответствуют ГОСТ 949-73 "Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Р < 19,6 МПа (200 кгс/см2)". Распространение получили баллоны емкостью 40 л и 10 л (обычные - из углеродистой стали).Баллоны для гелия: 40 л и 10 л

Баллон 40 л
Баллон 10 л

Баллоны, изготовленные из легированной стали немного короче и легче обычных баллонов.

Полностью заправленные баллоны содержат гелий, сжатый до 150 атм.: в баллоне 40 л содержится 6 м3 (6000 л), в баллоне 10 л содержится 1,5 м3 (1500 л) гелия при нормальных условиях.

Маркировка и аттестация баллонов

Баллоны для гелия окрашены в коричневый цвет, на корпусе баллонов белой краской наносится надпись "ГЕЛИЙ". Под вентилем, на корпусе баллона, имеется свободное от краски место, на котором клеймами пробивается следующая информация о баллоне:

* заводской номер баллона и дата первичной аттестации;

* "Р 150 П 225" – означает, что баллон рассчитан на максимальное рабочее давление 150 атм., и предельное давление 225 атм.;

*сведения о предыдущих аттестациях баллона.

Под аттестацией понимается проверка на соответствие баллона требованиям ГОСТ, которая выполняется специализированной организацией. Аттестация баллона действительна 5 лет.

После каждой аттестации, на баллоне пробивается строка чисел, которые означают: первое и второе число – месяц и последние две цифры года проведения аттестации, последнее число – последние две цифры года проведения следующей аттестации. Например, строка цифр "07 01 06" означает, что данный баллон был аттестован в 07 месяце 2001 г., а следующая аттестация должна быть произведена не позднее 2006 г.

Около каждой строки чисел, свидетельствующей об аттестации баллона, имеется оттиск клейма организации, которая выполняла аттестацию.

Перевозка и переноска баллонов

На большие расстояния баллоны перевозят любым видом транспорта в положении, исключающим перемещение баллонов во время движения. Перевозка баллонов регулируется двумя действующими в настоящее время документами:

"Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом" (утв. приказом Минтранса РФ от 8 августа 1995 г. N 73, с изменениями от 11 июня, 14 октября 1999 г.) – далее Правила.

"Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов", принятое в РФ – см постановление Правительства РФ от 03.02.1994 №76 – далее ДОПОГ.

Согласно этим документам, сжатый газ гелий относится к классу 2А – сжатые неогнеопасные газы. Перевозка гелия в баллонах выпадает из действия Правил, т.к. действие Правил не распространяется на "... перевозки ограниченного количества опасных веществ на одном транспортном средстве, перевозку которых можно считать как перевозку неопасного груза" (см п.п. 1.2.3 Правил). Количество сжатого гелия, которое можно провозить на транспортном средстве как неопасный груз, определено в ДОПОГ (см. раздел 1.1.3.). В том же пункте ДОПОГ определяется: "Положения ДОПОГ не применяются ... к перевозке опасных грузов частными лицами, когда эти грузы упакованы для розничной продажи и предназначены для их личного потребления, использования в быту, досуга или спорта, при условии, что приняты меры для предотвращения любой утечки содержимого в обычных условиях перевозки". В отношении гелия – класс 2А – определена норма в 1000 л вместимости перевозимых сосудов для сжатого газа, т.е баллонов.

Таким образом, каждое частное лицо совершенно законно может перевозить на личном автотранспорте до 24 шт. баллонов емкостью 40 л, заполненных сжатым гелием, при условии, что баллоны закреплены, и возможность утечки газа исключена.

На небольшие расстояния баллоны перемещают путем перекатывания их в наклоненном состоянии или кантованием. На длительные расстояния и по лестницам баллоны перемещают вдвоем.

При перемещении следует избегать ударов по корпусу баллона и вентилю.

 

Опасность падения баллона

Падение баллона может привести к повреждению корпуса баллона, повреждению вентиля, утечке гелия из баллона, вышибанию вентиля из баллона и другим неприятным последствиям. Более того, если баллон упадет на человека, то это может привести к травмам. Поэтому баллон следует располагать так, чтобы исключить возможность его опрокидывания, падения. Запрещено устанавливать баллоны: на лестницах, в коридорах, около дверей и окон, на площадках с наклоном, на грунт и в местах прохода людей.

Баллоны 10 л располагаются в положении лежа или на специальных подставках. Баллоны 40 л желательно располагать в тупиках или в углу. При расположении на улице, баллон рекомендуется привязывать к заборам и другим опорам.

 

Опасность нагрева баллона

Баллоны запрещено нагревать – температура корпуса баллона +60 град. Цельсия является критической. Увеличение температуры баллона увеличивает давление газа внутри него. Превышение критической температуры может привести к разрушению или к взрыву баллона.

Поэтому следует располагать баллоны так, чтобы избежать воздействия возможных источников нагревания: прямых солнечных лучей, отопительных приборов и печей, действия открытого пламени и т.п. Если баллон располагается на улице, то его следует размещать в тени или накрывать чехлом из плотной ткани.


comments powered by HyperComments