Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Όλοι μας γνωρίζουμε ότι όταν γεμίζουμε την φιάλη μας ανεβαίνει η θεοκρασία "Χ" βαθμούς και μετά από μερικές ώρες η θερμοκρασία υποχωρεί σταδιακά ισορροπώντας με την θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Ταυτόχρονα όμως μειώνεται και η πίεση. Την πίεση μπορώ να την μετρήσω, μια φόρα αμέσως μετά το γέμισμα που σε αυτή την περίπτωση ήταν 230 bar και μία φορά αφού η φιάλη μου έχει πάρει την θερμοκρασία του περιβάλλοντος περίπου 20°C στο υπόγειο μετά από μερικές ώρες. Στην δεύτερη μέτρηση διαπίστωσα πως η πίεση είχε πέσει στα 200 bar. Αναρωτήθηκα λοιπόν ποια ήταν η θερμοκρασία αμέσως μετά το γέμισμα, αφού όταν την έπιασα από το κλείστρο να την μεταφέρω 30 μέτρα μέχρι το αυτοκίνητο έπρεπε να κάνω διάλειμμα διότι μου έκαιγαν έντονα τα χέρια (2 φίαλες). Με λίγα μαθηματικά και λίγη φυσική υπολόγισα την θερμοκρασία και έμεινα έκπληκτος.

Εσείς τι λετε, ποια ήταν η θερμοκρασία αμέσως μετά το γέμισμα??

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Χρήστο δεν είναι σπάνιο η θερμοκρασία στο γέμισμα να ανεβαίνει στους 64 βαθμούς κελσίου, αν το γέμισμα είναι γρήγορο και ειδικά όταν το κλίμα είναι θερμό. Η καλύτερη λύση είναι να γεμίζονται πολλές φιάλες μαζί. Η ψηλή θερμοκρασία αυξάνει την πίεση και καταπονεί τη φιάλη αρκετά. Ψηλές θερμοκρασίες όμως δεν έχουμε μόνο στο γέμισμα. Έχω αφήσει ένα θερμόμετρο έτσι για πείραμα, στο αυτοκίνητο όταν είχα κατέβει για φαγητό το καταμεσήμερο στην παραλία Λάρνακας με θερμοκρασία υπό σκιάν 35 βαθμούς κελσίου. Το αυτοκίνητο ήταν παρκαρισμένο στον ήλιο επειδή δεν βρήκα σκιά :( . Δύο ώρες μετά μέτρησα θερμοκρασία 73 βαθμούς κελσίου μέσα στο αυτοκίνητο.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Σώτο πολύ σωστά είναι όντως 64°C και είναι όπως το λες πολύ γρήγορο γέμισμα. Για αυτόν τον λόγο έθεσα έτσι την ερώτηση για να “ψαχτούμε” λίγο και να βγουν τα χρήσιμα συμπεράσματα που ήδη μας ανέφερες. Μήπως θα μπορούσες να δώσεις τα στοιχεία για να το “ψαξουμε” διαφορετικά. Πόση θα είναι η πίεση στην φιάλη αν θερμανθεί 73 °C μέσα στο αυτοκίνητο που ανέφερες στο παράδειγμα σου??

Υ.Γ. Τι να σου κάνω, το υπολόγισες πολύ γρήγορα.
Ευχαριστώ

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Παραθέτω λοιπόν τη γενική εμπειρική μέθοδο υπολογισμού για τους υπόλοιπους φίλους.

Έστω ότι γεμίζω τη φιάλη μου στους 20 βαθμούς κελσίου στα 200 bar (την άφησα να κρυώσει και ακολούθως την ξαναγέμισα :D ).

Αφήνω τη φιάλη στο αυτοκίνητο μέσα στο οποίο η θερμοκρασία ανεβαίνει στους 73 βαθμούς. Αν υποθέσουμε ότι η φιάλη παραμένει για αρκετή ώρα ώστε και στη φιάλη η θερμοκρασία να γίνει 73 βαθμούς πόση θα είναι η πίεση της?

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι να μετατρέψουμε τη θερμοκρασία σε απόλυτη θερμοκρασία Κέλβιν.

Απλώς προσθέτουμε +273 στους βαθμούς κελσίου και έχουμε Κέλβιν.

Άρα 20 βαθμοί κελσίου ισοδυναμούν με 293 βαθμούς Κέλβιν
73 βαθμοί κελσίου ισοδυναμούν με 346 βαθμούς Κέλβιν.

Θεωρούμε ότι η μεταβολή του όγκου στη φιάλη είναι αμελητέα για σκοπούς απλούστευσης.

Η πίεση είναι ανάλογη της θερμοκρασίας (σε Κέλβιν) σε σταθερό όγκο.

Άρα έχουμε αύξηση θερμοκρασίας 346 / 293 = 1,268 φορές.

Θα έχουμε και αύξηση πίεσης κατά 1,268 φορές.

Η αρχική πίεση ήταν 200 bar.

200 bar X 1,268 = 254 bar (μην το δοκιμάσετε στο σπίτι :) ).

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Μπορεί κανείς να φανταστεί και εκτός από τις συνέπειες στη γρήγορη γήρανση της φιάλης και τις συνέπειες όταν επιχειρήσει να τοποθετήσει τον ρυθμιστή του (με Yoke σύστημα) σε φιάλη με 254 bar μόλις ανοίξει τη βαλβίδα? ;)

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Σώτο μάλλον έχεις ένα μικρό λαθάκι στους υπολογισμούς:
346 / 293 = 1,181 φορές.
Οπότε:
200 bar X 1,181 = 236,2 bar

Επειδή όμως το μαγαζί που γεμίζω έχει τη μανία να γεμίζει στα 240-250, για να πέσει όταν κρυώσει στα 220-230 (λες και θα του κάνει κανένας παράπονα ότι μας έκλεψε στο ζύγι) έκανα κι έναν υπολογισμό για τα 230:

230 bar X 1,181 = 271,6 :eek: :stunned:

κι αν το συνδυάσεις με το γεγονός ότι εγώ τις μπουκάλες τις αφήνω μόνιμα στο αμάξι (μερικές φορές και γεμάτες) γιατί βαριέμαι να τις κουβαλάω το συμπέρασμα είναι ότι πάω ΤΩΡΑ τρέχοντας να βγάλω τις μπουκάλες απ' το αμάξι :fioufiou:

Ήξερα ότι υπάρχει κάποια αύξηση πίεσης αλλά δεν είχα μπει στον κόπο να κάνω τον υπολογισμό :lipsrsealed:

Όσο για ρυθμιστή Yoke μου έχει τύχει να σκάσει το λαστιχάκι δίπλα μου και δεν είναι καθόλου καλή εμπειρία. Ο φίλος δε που ήταν ακριβώς πάνω απ' το ρυθμιστή, είχε για κάμποση ώρα ένα βουητό στο αυτί του...

ΥΓ: Υπάρχει περίπτωση να πάθει μόνιμη βλάβη ένας ρυθμιστής από τέτοια διαφορά πίεσης ή ακόμη χειρότερα: Να δείχνει κανονικός και να παρουσιάσει πρόβλημα στη βουτιά?

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Ευχαριστώ για τη διόρθωση. Σωστός ο Φοίβος! Δεν ήμουν ποτέ καλός στην γρήγορη / πρόχειρη αριθμιτική! :p

Άρα ποτέ φιάλη στο αμάξι. Ακόμα και 230 bar όταν ο κατασκευαστής προτείνει 200, είναι μεγάλη πίεση και προκαλεί αδιακιολόγητη καταπόνηση.

Εϊναι γεγονός πως τα περισσότερα λαστιχάκια σκάνε στα γεμίσματα. Το έχω δει αρκετές φορές. Μέχρι και φιάλη να χορεύει μπρέικ ντανς έχω δει. :D . Έχω όμως δει αρκετά σκασίματα με το άνοιγμα της βαλβίδας λίγο πριν την είσοδο στο νερό. Αυτά σε ρυθμιστές Yoke. Η μέγιστη πίεση που εισηγούνται οι περισσότεροι κατασκευαστές για τις βαλβίδες τύπου Yoke είναι τα 232 bar (ίσως από το αμερικανικό 3400 psi?). Στους DIN δεν συμβαίνει σε τόσο μεγάλο βαθμό. Έχω δει αρκετούς ρυθμιστές DIN με σχεδόν λυωμένα λαστιχάκια να μην χάνουν ούτε φυσαλίδα.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Το προβλημα με την εκρηκτική συμπίεση του συστήματος είναι υπαρκτό!. Έχουμε μια αδιακιολόγητη καταπόνηση σε βαλβίδες, ελατήρια, έδρες τοιχώματα πρώτου σταδίου κλπ.

Οι κατασκευαστές όμως μεριμνούν ώστε η ύπαρξη μεγάλης πίεσης στον θάλαμο ενδιάμεσης πίεσης (και όχι τόσο στο θάλαμο της ψηλής πίεσης) να εκτονώνεται. Σε μια συγκεκριμένη μάρκα ρυθμιστών έχω δει να κάνουν ΠΑΦ ΠΑΦ από το δεύτερο στάδιο σε κάπως ψηλές πιέσεις μπουκάλας και κάπως ζεστό καιρό. Άρα ενδέχεται σε κάποιους ρυθμιστές η ενδιάμεση πίεση να αυξηθεί σε σημείο που να ανοίγει την βαλβίδα εκτόνωσης που δεν είναι άλλη από τη βαλβίδα του δευτέρου σταδίου. Επίσης κάποιοι κατασκευαστές έχουν OPV (Over Pressure Valves) που τοποθετούνται σε μία έξοδο ψηλής πίεσης στο πρώτο στάδιο. Δεν έχω χρησιμοποιήσει ποτέ μου καμιά τέτοια.

Να παρουσιαστεί πρόβλημα υποβρυχίως μετέπειτα δεν το βλέπω να έχει και πολλές πιθανότητες.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Ο Σώτος μας έδωσε πολύ γρήγορα την σωστή απάντηση μαζί με τις εύστοχες παρατηρήσεις του που είναι 64°C.

Ας δούμε όμως και πως το υπολογίζουμε.

Τ1 = Θερμοκρασία περιβάλλοντος στο Υπόγειο 20°C
Τ2 = Είναι η ζητούμενη θερμοκρασία αμέσως μετά το γέμισμα
P1 = Η πίεση σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 20°C 200 bar
P2 = η πίεση αμέσως μετά τοπ γέμισμα 230 bar


T2 = [P2 * (T1+273)] / P1

T2 = 67390 / 200 = 336,95 K

T2 = 336,95 – 273 = 63,95°C

Για τους υπολογισμούς προσθέτουμε στους βαθμούς Κελσίου τους βαθμούς Κέλβιν +273 και στο τέλος για να έχουμε βαθμούς Κελσίου αφερούμε -273 βαθμούς Κέλβιν.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Μήπως γι' αυτό ακριβώς το λόγο παλιά τις μπουκάλες τις γεμίζανε μέσα σε δεξαμενή με νερό???

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

και αν αφήσω την μπουκάλα κατευθείαν στην παραλία στο ήλιο; Για 1:30 ώρα ας πούμε, μεσημεριάτικα, μέχρι να πιούμε τον καφέ και να ντυθούμε.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Κανονικά πρέπει να γνωρίζουμε την θερμοκρασία της φιάλης που έμεινε στον ήλιο, μπορεί να φτάσει στους 70°C.
Υπολογίζουμε με 70°C μιας και δεν έχουμε ακριβή μέτρηση.

Τ1 = Θερμοκρασία περιβάλλοντος στο Υπόγειο όπου ήταν αποθηκευμένη 20°C
Τ2 = Θερμοκρασία μετά από 1:30 έκθεση της φιάλης στον ήλιο περίπου 70°C
P1 = Η πίεση πριν την έκθεση της φιάλης στον ήλιο 200 bar
P2 = Η πίεση μετά την έκθεση της φιάλης στον ήλιο (είναι το ζητούμενο)

P2 = P1* (T2+273) / (T1+273)

P2 = 200bar * 343 K / 293 K

P2 = 68600 bar K / 293 K

P2 = 234,1 bar

Η πίεση της φιάλης θα αυξηθεί κατά 34 bar.

Το Συμπέρασμα που βγαίνει, είναι ότι πρέπει να προφυλάσσουμε τις φιάλες μας

Α) Από πολύ γρήγορο γέμισμα. (μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας)

Β) Από την έκθεση των φιαλών μας για πολύ ώρα στο καυτό ήλιο του καλοκαιριού.

Σημείωση: Στους υπολογισμούς προσθέτουμε στους βαθμούς Κελσίου τους βαθμούς Κέλβιν +273 Κ

Ελπίζω να σε βοήθησα.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

ή παίρνετε 300άρες και τις γεμίζετε στα 250 (αφού κρυώσουν μέτρημα)...

φανταζόμουν ότι η θερμοκρασία στον ήλιο μπορεί να ανέβει πάνω από 70... (αν είναι και μάυρη μπουκάλα.. μπριζόλες ψήνεις)

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Νίκο, η θερμοκρασία σε ένα κλειστό αμάξι είναι σαφώς μεγαλύτερη από την θερμοκρασία που αναπτύσετε σε άμμεση έκθεση στον ήλιο.

Στο αμάξι έχουμε φαινόμενο θερμοκηπίου: Η ακτινοβολία περνάει το τζάμι απ'έξω προς τα μέσα αλλά μετά την ανάκλασή της και την απορόφηση-επανεκπομπή που παθαίνει στο εσωτερικό του αυτοκινήτου, ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας μετατρέπεται σε διαφορετικές συχνότητες (μικρότερες) που δεν μπορούν πια να διαπεράσουν το τζάμι. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα μια δραματική αύξηση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό.

Όταν μια μπουκάλα μένει στον ήλιο, ότι ακτινοβολία αποροφά, μπορεί και την εκπέμπει ελεύθερα στο περιβάλλον, οπότε η θερμοκρασία μια μαύρης μπουκάλας στον ήλιο είναι μικρότερη και θεωρητικά δεν φτάνει καν τους 70 βαθμούς (άντε το πολύ 45-50 C σε μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα).

Η υποκειμενική μας αίσθηση πολλές φορές μας ξεγελάει. Όταν αγγίζουμε μια μαύρη μπουκάλα έχουμε την ψευδαίσθηση ότι είναι πολύ καυτή π.χ. νομίζουμε πως είναι "πιο καυτή" από ένα μαύρο ύφασμα που έχει εκτεθεί στην ίδια ηλιοφάνεια (για αρκετές ώρες) αλλά στην πραγματικότητα η θερμοκρασία τους είναι ακριβώς ίδια: απλώς έχουν διαφορετική θερμοχωρητικότητα.

Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι (για ίδιες θερμοκρασίες) το μέταλλο έχει αποθηκεύσει περισσότερη ενέργεια και θα μας κάψει το χέρι πριν προλάβει να κρυώσει, ενώ όταν αγγίξουμε το πανί η θερμοκρασία του τείνει να ισορροπήσει πιο γρήγορα με αυτή του χεριού και γι αυτό δεν το αισθανόμαστε το ίδιο καυτό.

...και μετά από αυτή την ακατάσχετη φλυαρία ας φτάσω και σε ένα χρήσιμο συμπέρασμα: :p
Κατάλαβες τώρα γιατί δεν φτιάχνουν μαγιό από μεταλλική αλυσίδα ?
'Αντε να κάνεις ηλιοθεραπεία μ' αυτά... :crazy:

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

:rofl: ...καλά την άλλη φορά θα βάλω τις μπριζόλες στο αυτοκίνητο... (πάνω στη μπουκάλα πάντα) :rofl:

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Έχω ακούσει ότι αυτό πλέον δεν συνίσταται...
Μπορεί να μας εξηγήσει κάποιος γιατί;

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Νομίζω γιατί από την διαφορά της θερμοκρασίας, μπορεί να προκληθεί υγρασία στο εσωτερικό την φιάλης.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Phys, ρίξε μια ματιά εδώ:

- Filling Cylinders In Water: Time to Review
- The Case For Dry-Filling Scuba Tanks
- The Art of a Good Air Fill

Οι φιάλες δεν πρέπει να γεμίζονται σε δεξαμενές με νερό. ;)

/GKAM

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Το καλύτερο είναι οι φιάλες να γεμίζονται έως την πίεση λειτουργίας τους
και έπειτα από μερικές ώρες (ή την επόμενη ημέρα) που η θερμοκρασία τους έχει πέσει
- επομένως και η πίεση - να ξαναγεμίζουμε, πάλι όμως έως την πίεση λειτουργίας.

Ενδεικτικά πρέπει να έχετε κατά νου χωρίς πολλά πολλά μαθηματικά
(αν και βοηθάει να γνωρίζεται) ότι σε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1 βαθμό Κελσίου
η πίεση επίσης αυξάνεται κατά 1,5 bar (στρογγυλεμένο).

Έτσι αν για παράδειγμα έχουμε μια φιάλη γεμάτη στα 225bar στο σπίτι
σε θερμοκρασία 20 Κελσίου και τη φορτώσουμε στο αυτοκίνητο μια ζεστή
Αυγουστιάτικη μέρα να πάμε για βουτιά. Τότε αν το ζευγάρι μας
έχει κολλήσει από την κίνηση στην παραλιακή κι εμείς αφήσουμε το αυτοκίνητο
στον Ήλιο και κάτσουμε για καφέ. Οι 20 βαθμοί Κελσίου γίνονται εύκολα 60
άρα η πίεση αυξάνεται 1,5 x 40 = 60 + 225 = 285bar και πιθανόν να απολαύσουμε τον καφέ μας,
υπό τον ήχο κανονιοβολισμού εθνικής επετείου.

Λύσεις: Αφήνουμε το αυτοκίνητο σε σκιά με ανοιχτά παράθυρα ή βγάζουμε τις φιάλες
και τις τοποθετούμε σε σκιά ή τις παίρνουμε στο καφέ.
Αν πρόκειται να παραμείνουν στο σκάφος, εκτεθειμένες στον Ήλιο,
απλώνουμε ένα λευκό κατά προτίμηση, πανί επάνω τους, σκεπάζοντάς τις.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Ειναι θεμα καθαρα συνεκτιμησης παραγοντων. Το κερδος (οσον αφορα τη σωστη σε ογκο πληρωση) απο το υγρο γεμισμα, ειναι μικροτερο απο τη ζημια αφενος απο την πιθανοτητα εισερχομενου νερου στο εσωτερικο και αφετερου απο το μαζοχισμο του ολου στησιματος.

Δυστυχως ομως, επειδη το σωστο ειναι σχεδον παντα μαζοχιστικο,
τηρωντας ευλαβικα το manual.

PS
Αν βρειτε επιχειρηματια να το κανει αυτο (οχι να λεει οτι το κανει) μην τον αλλαξετε και διαφημιστε τον. Θα του αξιζει.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Και σχετικα με την ευλογη απορια για την "πιθανοτητα εισερχομενου νερου στο εσωτερικο" δεν εχει να κανει ουτε με υγροποιησης, splash η βρεγμενα χερια αλλα με καθαρα στατιστικους ορους.
Με την υπαρξη μικροποσοτητας νερου στην εισοδο του κλειστρου πριν το βιδωμα του feed, και την οποια θα στειλει μεσα το εισερχομενο μιγμα. Η μικροποσοτητα αυτη για να ειναι μηδεν θελει απιστευτη προσοχη στο βυθισμα. Δυστυχως πολλα ακομα μαγαζια για να το αποφυγουν κανουν το μισοβυθισμα το οποιο θεωρητικα ειναι χειροτερο απο ξερο η υγρο γεμισμα γιατι προκαλει ανομοιομορφο stress διαστολης στο μεταλο.
Ο παραγοντας ομως ειναι αρκετα σοβαρος γιατι λειτουργει αθροιστικα στη ποσοτητα νερου μεσα στη φιαλη που ειναι αργος δολοφονος του χαλυβα.

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Φοίβο, δεν νομίζω ότι πρέπει να τρέξεις άμεσα για να βγάλεις τις φιάλες από το αυτοκίνητο. (καλό είναι βέβαια...)

Μην ξεχναμε ότι η υδροστατική δοκιμή γίνεται πάντα σε 1.5Χπίεση λειτουργίας, δηλαδή στα 300-345 bar και κατασκευαστικά η φιάλη αντέχει τουλάχιστον 2-2.5Χ πίεση λειτουργίας, δηλαδή γύρω στα 400-600 bar.

(Ενημερωτικά, στα πλοία φιάλες οξυγόνου και ασετυλίνης μένουν εκτεθειμ'ενες στον ήλιο σε θερμοκρασίες που φτάνουν τους 60 βαθμούς και πολύ σπάνια έχει παρατηρηθεί να σκάσει το bursting disk και φυσικά όχι η φιάλη)

Απάντηση: Γέμισμα φιάλης και θερμοκρασία.
 

Εντάξει Δημήτρη, σωστά τα γράφεις, ίσως φάνηκα λίγο αυστηρός
με τον κανονιοβολισμό:D, αλλά καλό είναι, να μην περιμένουμε να σκάσει
η βαλβίδα ασφαλείας υπερπλήρωσης,:eek: για να τις βγάλουμε από το
αυτοκίνητο.

Fin, Θα το λέω γιατί το κάνω κι ας δυς/δια...φημιστώ
Αυτό κάνουμε τις περισσότερες φορές (ίσως με μικρές εξαιρέσεις
τον Αύγουστο) με τις φιάλες του Naxos diving. Με τις ιδιόκτητες όμως
φιάλες δυτών, που μας τις φέρνουν για γέμισμα, το κάνουμε πάντα!:thumbup: