Voir la source de Bouteille de gaz

{{Voir homonymes|Bouteille (homonymie)|Bonbonne|Gaz (homonymie)}}{{Travail inédit|date=mai 2024}}
[[Fichier:Gasflaschen Corgon Linde.JPG|vignette|Dispositif de stockage et de transport de bouteilles]]
[[Fichier:Oxygène médical en bouteille.jpg|200px|droite|Dioxygène médical en bouteille.]]

On appelle généralement '''bouteille de gaz''' ou '''bonbonne de gaz''' ou '''bouteille sous pression''', un récipient ou [[réservoir sous pression]], [[métal]]lique ou pour l'alléger, en [[matériau composite]], de forme [[Cylindre|cylindrique]], plus ou moins allongé, conçu pour contenir un [[gaz]] à une [[pression]] nettement différente de la pression ambiante.

== Histoire ==

En [[1870]], [[Gaz portatif comprimé|le gaz dit portatif comprimé]], transporté dans la circulation à Paris et dans les communes suburbaines, est uniquement fourni par la distillation d'un [[schiste bitumineux]] appelé ''[[Torbanite|boghead]]'' et exploité en [[Écosse]]. Le gaz, est comprimé à {{nombre|12|atmosphères}} dans des cylindres en tôle qui peuvent distribuer le gaz par l'intermédiaire de régulateurs spéciaux. On le verse par simple différence de pression dans des gazomètres à cloches établis chez les consommateurs<ref>Charles Adolphe Wurtz, Jules Bouis. Dictionnaire de chimie pure et appliquée : comprenant la chimie organique et inorganique, la chimie appliquée à l'industrie, à l'agriculture et aux arts, la chimie analytique, la chimie physique et la minéralogie, {{vol.}}2. Hachette, 1870, ([https://books.google.be/books?id=3YxDAAAAcAAJ&hl=fr&pg=PA681#v=onepage&q&f=false Livre numérique])</ref>. C'est un ancêtre des [[Réservoir sous pression|réservoirs sous pression]] et autres bouteilles de gaz.

== Réglementation ==

Ces bouteilles sont utilisées pour le transport de gaz et sont soumises à la norme européenne EN 1089-3 qui fixe depuis 2006 la signalisation des bouteilles en fonction de leur contenu<ref>{{pdf}} [http://www.dgdr.cnrs.fr/cnps/guides/doc/equipements/fiche032.pdf Les bouteilles de gaz - Identification]</ref>. Une couleur spécifique est attribuée à chaque gaz, couleur visible sur l'ogive des bouteilles, c'est-à-dire la partie supérieure de la bouteille de gaz. Les mélanges de gaz sont désignés par une couleur indiquant leur niveau de danger et non leur contenu. Les gaz respirables possèdent une signalisation particulière : une bande de couleur horizontale faisant le tour de la bouteille de gaz. Les [[gaz de pétrole]] (GPL) ne sont pas concernés par cette norme.

Les couleurs sont définies à partir du nuancier [[Reichsausschuß für Lieferbedingungen|RAL]].

{| class="wikitable" style="text-align:center; width:80%;"
|+ Marquage des bouteilles de gaz selon la norme EN 1089-3<ref>{{pdf}} [http://www.chab.ethz.ch/siko/Gase/Gasflaschen_Farbkennzeichnung Le nouveau système des couleurs distinctives des bouteilles de gaz]</ref>
|-
! scope=col | Gaz pur
! scope=col | Couleur
! scope=col | Code de couleur RAL
|-
|[[Acétylène]]
| bgcolor="#642424" |
|RAL 3009 marron
|-
|[[Argon]]
| bgcolor="#287233" |
|RAL 6001 vert foncé
|-
|[[Diazote]]
| bgcolor="#0A0A0A" |
| RAL 9005 noir
|-
|[[Dioxyde de carbone]]
| bgcolor="#7D7F7D" |
| RAL 7037 gris
|-
|[[Dioxygène]]
| bgcolor="#FFFFFF" |
| RAL 9010 blanc
|-
|[[Hélium]]
| bgcolor="#6F4F28" |
| RAL 8008 brun
|-
|[[Dihydrogène]]
| bgcolor="#AF2B1E" |
| RAL 3000 rouge
|-
|[[Krypton]]
| bgcolor="#57A639" |
| RAL 6018 vert
|-
|[[Méthane]]
| bgcolor="#AF2B1E" |
| RAL 3000 rouge
|-
|[[Néon]]
| bgcolor="#57A639" |
| RAL 6018 vert
|-
|[[Protoxyde d'azote]]
| bgcolor="#0E294B" |
| RAL 5010 bleu
|-
|[[Xénon]]
| bgcolor="#57A639" |
| RAL 6018 vert
|-
| Autre gaz pur
| bgcolor="#F8F32B" |
| RAL 1018 jaune
|-
| rowspan="2"| Air
| bgcolor="#FFFFFF" |
| rowspan="2"| RAL 9010 blanc/RAL 9005 noir
|-
| bgcolor="#0A0A0A" |
|-
| rowspan="2"| [[Hélium]]/[[Dioxygène]]
| bgcolor="#FFFFFF" |
| rowspan="2"| RAL 9010 blanc/RAL 8008 brun
|-
| bgcolor="#6F4F28" |
|-
| rowspan="2"| [[Dioxyde de carbone]]/[[Dioxygène]]
| bgcolor="#FFFFFF" |
| rowspan="2"|RAL 9010 blanc/RAL 7037 gris
|-
| bgcolor="#7D7F7D" |
|-
| Mélange de gaz inerte 
| bgcolor="#57A639" |
| RAL 6018 vert
|-
| Mélange de gaz oxydant
| bgcolor="#3B83BD" |
| RAL 5012 bleu clair
|-
| Mélange de gaz combustible
| bgcolor="#AF2B1E" |
| RAL 3000 rouge
|-
| Mélange de gaz toxique
| bgcolor="#F8F32B" |
| RAL 1018 jaune
|}

== Capacités ==
[[Fichier:Gas B05 B11.JPG|vignette|Comparaison entre une bouteille de catégorie S05 (à gauche) et une bouteille de catégorie S11 (à droite).]]
Les bouteilles ont des contenances bien définies. Elles sont exprimées en litres ou en {{m3}}, le tableau ci-dessous indique la correspondance entre contenance de la bouteille en litres d'eau, volume de la bouteille en {{m3}} et sa référence pour les gaz classiques, excepté l'acétylène, qui, pour des raisons de sécurité, est stocké dans un [[solvant]].
{| class="wikitable sortable"
!Référence
!Capacité en eau<br />(L)
!Volume de gaz pour [[dioxygène]], [[diazote]], [[argon]]{{etc.}}<br />(m<sup>3</sup>)
!Diamètre de la bouteille<br />(mm)
|-
| align="center" |S02
| align="center" |2,5
| align="center" |0,5
| align="center" |118
|-
| align="center" |S05
| align="center" |5
| align="center" |1
| align="center" |140
|-
| align="center" |S11
| align="center" |11
| align="center" |2,3
| align="center" |180
|-
| align="center" |M20
| align="center" |20
| align="center" |4
| align="center" |210
|-
| align="center" |M50
| align="center" |50
| align="center" |10 (voir exemple ci-dessous)
| align="center" |240
|}

=== Exemple : calcul ===
La compression du gaz permet à la bouteille de contenir un volume important de gaz utilisable à la pression ambiante. Par exemple, considérons un [[gaz parfait]] tel que l'hélium dont les paramètres d'état sont liés par l'équation :
: <math>PV=nRT</math>.
Entre la bouteille et sa sortie, s'il n'y a pas de perte, <math>n</math> est constant ; si <math>T</math> est constant, (<math>R</math> étant une constante) on a :
: <math>PV=constante</math>. 
Appelons <math>P_1</math> et <math>V_1</math> les paramètres dans la bouteille et <math>P_2</math> et <math>V_2</math> les paramètres en sortie. L'équation des gaz parfait donne donc :
: <math>P_1V_1 = P_2V_2</math>.
Ainsi, si on cherche le volume <math>V_2</math> de gaz disponible à la pression atmosphérique (<math>P_2 = 1\,\mathrm{bar}</math>, le gaz provenant d'une bouteille de contenance <math>V_1 = 50\,\mathrm{L}</math> d'eau, avec <math>P_1 = 200\;\mathrm{bar}</math>), on obtient :
: <math>V_2 = \frac{P_1 \, V_1}{P_2} = \frac{200 \cdot 50}{1} = 10\;000\;\mathrm{L}</math>.

La bouteille peut ainsi fournir {{unité/2|10|m|3}} d'hélium à la pression atmosphérique.

== Bouteille de plongée ==

Les [[Bouteille de plongée|bouteilles de plongée]] sont un cas spécial de bouteille à gaz et possèdent leur propre réglementation. Les mélanges de gaz habituellement utilisés sont l'[[air]], le [[trimix]], l'[[héliox]] et le [[nitrox]].

== Gaz de pétrole liquéfiés ==
[[Fichier:ButaneGasCylinder WhiteBack.jpg|vignette|left|Bouteille de gaz [[butane]].]]
[[Fichier:SAABO.jpg|vignette|Caravane [[Saabo]] et une bonbonne de [[gaz de pétrole liquéfié]] fixée à l'extérieur.]]
[[Fichier:Camping gaz.jpg|vignette|[[Cartouche de gaz]] à percer (''C206'' de Campingaz).]]
Des sociétés comme [[Totalgaz]], [[Butagaz]], [[Antargaz (entreprise)|Antargaz]], [[Primagaz]], [[Repsol]], [[Rubis (entreprise)|Vitogaz]], fournissent des bouteilles de gaz de 5 à {{unité/2|13|kg}}. Les [[gaz combustible]]s contenus sont les suivants :
* le [[propane]] ({{fchim|C|3|H|8}}), fabriqué à partir du résidu gazeux de raffinage de l'[[essence (hydrocarbure)|essence]] ;
* le [[butane]] ({{fchim|C|4|H|10}}), fabriqué à partir du résidu gazeux de raffinage du [[gazole]] et d'essence ;
* le [[gaz de pétrole liquéfié]] domestique (GPL) est constitué d'un mélange de 55 % de [[butane]] et 45 % de [[propane]] (ce mélange peut varier selon les régions). Il n'est pas stocké dans une bouteille, mais dans un réservoir. Le remplissage s'effectue dans les stations-service distribuant du GPL.
Dans le cas des installations en poste simple, une seule bouteille de gaz (munie d’un [[détendeur]]) est reliée à l’appareil qui utilise son gaz par le biais d’un tuyau souple avec une date limite d’utilisation ou d’un tuyau souple inox onduleux qui ne souffre pas d’une date limite d’utilisation{{refins|date=novembre 2020}}.

Dans le cas des installations en poste multiple, les bouteilles de gaz sont raccordées par un flexible de raccordement à un [[coupleur/inverseur]], qui sert de première détente et permet d’alimenter en continu en gaz l’installation. Le coupleur/inverseur est souvent situé à l’intérieur du local et les canalisations de gaz sont souvent en cuivre. Un [[limiteur de pression]] est installé sur le tuyau menant le gaz du coupleur/inverseur aux équipements utilisateurs du gaz. Un détendeur peut être installé soit juste après le coupleur/inverseur, soit juste avant les appareils d’utilisation du gaz. Des points d’entrée d’air en partie basse de la pièce et en partie haute sont obligatoires. 

Les très petites bouteilles de gaz sont plus communément appelées [[Cartouche de gaz|cartouches de gaz]]. Produites par des compagnies comme [[Campingaz]], [[Coleman (entreprise)|Coleman Company]] ou [[Primus (réchaud)|Primus]], elles sont plutôt destinées aux [[camping|campeurs]], au [[bricolage]] ou à des éclairages d'appoint.

Mais il ne faut pas oublier que le butane et le propane sont plus denses que l'air : par sécurité, les bouteilles de butane, propane et les réservoirs de GPL, de quelques tailles qu'ils soient, ne doivent donc jamais être stockés dans des locaux en point bas, comme des sous-sols, ne permettant pas l'évacuation à l'air libre des fuites éventuelles.

Tandis que la température de vaporisation du propane est de {{tmp|-42|°C}}, pour le butane, elle est voisine de {{tmp|0|°C}}, donc une bouteille de butane à {{tmp|-10|°C}} ne produit plus du tout de gaz (il faut en tenir compte et ne pas choisir un emplacement à l'extérieur pour les bouteilles en service dans les régions où les hivers sont froids).

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
* [[Cartouche de gaz]]
* [[Gaz combustible]]
* [[Réservoir sous pression]]
* [[Stockage de l'énergie]]
* [[Stockage du pétrole et du gaz]]

=== Liens externes ===
{{liens}}

{{Portail|génie mécanique|chimie|énergie|transports}}

[[Catégorie:Gaz]]
[[Catégorie:Stockage de l'énergie]]
[[Catégorie:Code de couleurs]]