Срок хранения ацетилена в баллоне. Характеристики оборудования для газовой сварки

Ацетиленовые баллоны с целью обеспечения их безопасного хранения под высоким давлением заполняют специальной пористой массой. В качестве пористой массы применяют активированный древесный уголь или смесь угля, пемзы и инфузорной земли.

В качестве растворителя для пропитки пористой массы применяют ацетон в котором ацетилен хорошо растворяется.

Поэтому вес пустого ацетиленового баллона на 24 кг больше, чем такого же кислородного баллона.

Растворённый в порах массы ацетилен становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под давлением до 30 кгс/см 2 .

В соответствии с ГОСТ 5457 давление растворённого в ацетоне ацетилена в баллоне установлено 19 кгс/см 2 при температуре окружающей среды 20 о С.

При открытии вентиля, ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа выходит через редуктор в шланг.

Ацетон остаётся в порах массы и вновь растворяет новее порции ацетилена при наполнении баллона газом.

При отборе ацетилена из баллона вместе с газом уносится 30-40 г ацетона и 20-30 г древесного угля на 1 м 3 ацетилена. Это уменьшает пористую массу баллона с каждым расходом и наполнением баллона газом.

Поэтому периодически пористую массу необходимо проверять (раз в 2 года) и при необходимости пополнять.

Пополнение выполняют только в специальных условия с применением специальных приспособлений (на наполнительных станциях или на испытательных пунктах).

За качество пористой массы и растворителя, за правильность дозировки и за правильность наполнения баллонов ответственность несёт организация, наполняющая баллоны растворителем и пористой массой.

Для определения количества ацетилена в баллоне, баллон взвешивается до наполнения и после наполнения газом.

Разность даёт количество ацетилена в кг. Эта разность по массе умножается на плотность ацетилена 1,09 кг/м 3 при температуре 20 о С.

Порожние ацетиленовые баллоны после изъятия из них ацетилена должны храниться с плотно закрытыми вентилями. Для того чтобы при повышении температуры окружающей среды не выделялся ацетон в помещение, а при понижении температуры не засасывался в баллон окружающий воздух.

Для уменьшения потерь ацетона ацетиленовый баллон в период отбора газа необходимо устанавливать вертикально.

Одного нормально заполненного ацетиленом баллона должно хватать на 3 баллона кислорода. Если это меньше – значит ацетиленовый баллон заполнен не полностью.

Транспортировка

В горизонтальном положении:

А) на автомобиле: баллоны укладывают в пределах высоты борта не более чем в три ряда;

Б) на автокаре: баллоны укладывают в один ряд вентилями в одну сторону – вправо от кабины.

– деревянный брусок с вырезанными под баллоны гнёздами;

– обивка гнёзд войлок, резина или другой мягкий материал;

– колпаки должны быть навёрнуты до отказа, штуцеры заглушены;

– веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм по два кольца на баллон.

В вертикальном положении: в специальных контейнерах.

Допускается перевозить в контейнерах совместно кислородные и ацетиленовые баллоны.

Допускается перевозить пропановые баллоны в вертикальном положении без контейнера обязательно с прокладками между баллонами и ограждением их от падения.

Запрещается перевозить совместно баллоны с разными газами, а также порожние совместно с наполненными.

Баллоны предназначены для газопитания индивидуальных (передвижных) постов и для оснащения газоразрядных рамп. Баллоны для ГПОМ (газопламенной обработки металла) должны соответствовать требованиям «Правила устройства и безопасности сосудов под давлением». Окрашиваются в различные цвета в зависимости от рода газа. На баллоне краской пишется название хранимого в нем газа.

Верхняя сферическая часть баллона не окрашивается, на ней набиваются паспортные данные: тип баллона, заводской номер баллона, марка завода изготовителя, масса баллона, емкость баллона, рабочее и испытательное давление, дата изготовления и следующего испытания, клеймо ОТК и Ростехнадзора.

Баллоны кислородные . Сжатый газообразный кислород хранится и транспортируется в пустотелых цельнотянутых баллонах по ГОСТ 949-73 типа 150 и 150А (цифры 150 указывают давление, а буква «А» указывает на то, что баллон изготовлен из легированной стали) вместимостью 40 л.

Максимальное количество кислорода в баллоне такого типа при наибольшем давлении равно 8 кг или 6 м 3 . Наибольшее давление кислорода в баллоне 15 Мпа (150 кгс/см 2), а испытываются кислородные баллоны при давлении 22,5 Мпа (225 кгс/см 2). Наружный диаметр баллона – 219 мм, толщина стенки – 8 мм, длина – 1390 мм, вес 70 кг.

Цвет окраски баллона: голубой.

Горловина баллона снабжена конической резьбой, в которую ввертывается латунный вентиль. Сверху на горловину баллона навертывается пластмассовый или металлический колпак, предохраняющий вентиль от загрязнений и повреждений. В нижней части баллона имеется башмак для придания баллону вертикальной устойчивости.

Кислородные баллоны должны обезжириваться. Необходимо всегда помнить о том, что кислородные баллоны и их арматура, в том числе и редуктор, должны оберегаться от загрязнений маслом или жирами, малейшие следы которых способны самовоспламеняться в среде кислорода и поэтому представляют опасность для целостности баллона. Остаточное давление в баллоне, поступающем от потребителя для наполнения, должно составлять не менее 0,05-0,1 Мпа (0,5-1,0 кгс/см 2).

Баллоны ацетиленовые . В отличие от других сжатых газов ацетилен хранится в цельнотянутых баллонах типа 100 вместимостью 40 л. Баллоны заполнены пористой массой, пропитанной ацетоном. В качестве пористой массы применяют активированный уголь БАУ или литую массу, изготовленную по специальной технологии (инфузорная земля, дробленая пемза и другие пористые материалы).

Ацетон служит для растворения сжатого ацетилена. Находясь в мельчайших парах массы и будучи при этом растворенным в ацетоне, сжатый ацетилен теряет свои взрывоопасные свойства и может в таком виде совершенно безопасно храниться под давлением до 2,5 Мпа (25 кгс/см 2). Среднее количество растворенного ацетилена равно 5,5 м или 6 кг.

Максимальный отбор газа из баллона с пористой массой – 1,0 м/час, с литой – 1,5 м/час. Остаточное давление в баллоне, поступающем от потребителя для наполнения, не должно превышать 0,1 Мпа (1 кгс/см 2) и не должно быть ниже 0,05 Мпа (0,5 кгс/см 2).

Цвет окраски баллона – белый.

Конструкция вентиля ацетиленового и кислородного баллона различна, что исключает ошибочную установку ацетиленового редуктора на кислородный баллон и наоборот.

Баллоны для пропан-бутана . Изготавливаются баллоны трех типов по ГОСТ 15860-84. Для ГПОМ применяют, главным образом, баллоны типа 3. Предельное рабочее давление в баллонах для сниженных газов различно для каждого из них. Так, для пропана предельное рабочее давление не должно превышать 1,6 Мпа (16 кгс/см 2), а для бутана – 0,45 МПа (4,5 кгс/см 2).

Цвет окраски баллона – красный.

Сжиженные газы обладают высоким коэффициентом объемного расширения, поэтому наполнение баллонов производится с таким расчетом, чтобы в них паровая подушка была достаточной для поглощения жидкости, расширяющейся при нагреве. Объем газа в 50 – литровом баллоне около 11 м.

Баллоны для других сжимаемых газов (водорода, азота, аргона, городского, природного и др.) изготовляют цельнотянутыми в соответствии с ГОСТ 949-73. Для указанных газов используют баллоны типа 150 и 150А, а для метана и сжатого воздуха – баллоны типа 200 или 200А.

Данные о баллонах для газов, используемых при газопламенной обработке металлов

ВЕНТИЛИ БАЛОННЫЕ

Вентиль ацетиленовых баллонов . Рассчитан на рабочее давление 2,5 Мпа (25 кгс/см 2), изготавливается из стали и имеет отличную от других вентилей резьбу. Присоединение баллонного редуктора к вентилю производится с помощью специального О-образного хомута, а открывание и закрывание специальным торцовым ключом. Серийно выпускаются ацетиленовые вентили трех типов, из них два (ВБА и ВАБ) - с мембранным уплотнением и один (ВА) – с сальниковым уплотнением.

Вентиль кислородных баллонов . Рассчитан на рабочее давление 20 Мпа (200 кгс/см 2), изготавливается из латуни. Вентиль ВК-74 имеет фторопластовое уплотнение в клапане, благодаря чему вращение маховичка производится вручную. Все детали кислородных вентилей должны быть тщательно обезжирены, и их следует предохранять от загрязнений в процессе эксплуатации. Вентили кислородных баллонов могут быть использованы для азота, гелия, аргона, углекислоты и сжатого воздуха.

Вентиль пропан-бутановых баллонов . Рассчитан на рабочее давление 1,6 Мпа (16 кгс/см 2). Существует несколько моделей пропан-бутановых вентилей. Они отличаются способом обеспечения герметичности внутри газовой полости. Для этих целей используются мембраны, резиновые чулки, прокладки и т.д. Все вентили имеют левую резьбу диаметром 21,8 мм (профиль резьбы по ГОСТ 6357-81). Многие фирмы задаются вопросом: где купить кассовый чек ? Кассовый чек - неотъемлемый документ, подтверждающий совершение операции купли-продажи, и позволяющий принять данные расходы в бухгалтерском учете. Существуют специализированные компании, которые не только изготовят под заказ кассовые чеки, но и доставят их в удобное вам место.

Ацетилен – бесцветный горючий газ C2H2 с атомной массой 26,04, немного легче воздуха. Обладает резким запахом.

В промышленности ацетилен обычно получают из карбида кальция (CaC2) при разложении последнего водой.

Ацетилен самовоспламеняется при температуре 335°С, смесь ацетилена с кислородом воспламеняется при температуре 297–306°С, смесь ацетилена с воздухом – при температуре 305–470°С.

Ацетилен взрывоопасен при следующих условиях:

при увеличении температуры более 450–500°С и давления более 1,5–2 ат (около 150–200 кПа); при атмосферном давлении ацетилено-кислородная смесь с содержанием ацетилена от 2,3 до 93% взрывается от искры, пламени, сильного местного нагрева и др.;

при аналогичных условиях смесь ацетилена с воздухом взрывается при содержании в ней ацетилена от 2,2 до 80,7%; в результате длительного соприкосновении ацетилена с серебром или медью образуется взрывчатое ацетиленистое серебро или медь, взрывающиеся при повышении температуры или ударе.

Взрыв ацетилена способен вызвать значительные разрушения и тяжелые несчастные случаи: при взрыве 1 кг ацетилена выделяется примерно в два раза больше тепла, чем при взрыве 1 кг тротила и примерно в 1,5 раза больше, чем при взрыве 1 кг нитроглицерина.

Меры безопасности при работе с ацетиленом:

• Содержание ацетилена в воздухе рабочей зоны необходимо непрерывно контролировать автоматическими приборами, сигнализирующими о превышении допустимой взрывобезопасной концентрации ацетилена в воздухе, равной 0,46%;
• при работе с ацетиленовыми баллонами поблизости не должно быть открытого пламени или отопительной системы; запрещается работать с баллонами, находящимися в горизонтальном положении, с незакрепленными баллонами, с неисправными баллонами; необходимо использовать неискрящийся инструмент, освещение и электрическое оборудование только во взрывобезопасном исполнении;
• в случае обнаружения утечки ацетилена из баллона (по запаху и звуку) необходимо по возможности быстро закрыть вентиль баллона специальным неискрящимся ключом;
• при нагреве баллон с ацетиленом может взорваться с крайне разрушительными последствиями; в случае пожара необходимо по возможности удалить из опасной зоны холодные баллоны с ацетиленом, оставшиеся баллоны постоянно охлаждать водой или специальными составами до полного остывания; при загорании ацетилена, выходящего из баллона, необходимо по возможности быстро закрыть вентиль баллона специальным неискрящимся ключом и поливать баллон водой до полного остывания; при сильном возгорании пожаротушение необходимо производить с безопасного расстояния; при пожаротушении рекомендуется применять огнетушители с содержанием флегматизирующей концентрации азота 70% по объему, диоксида углерода 57% по объему, водяные струи, песок, сжатый азот, асбестовое полотно, токораспыленную пену и воду; при тушении сильного пожара используются огнезащитные костюмы, противогазы и т.п.

Применение ацетилена при сварке

Ацетилен – основной горючий газ, используемый при газовой сварке, а также широко применяется для газовой резки (кислородной резки). Температура ацетилено-кислородного пламени может достигать 3300°C. Благодаря этому ацетилен по сравнению с более доступными горючими газами (пропан-бутаном, природным газом и др.) обеспечивает более высокое качество и производительность сварки.

Снабжение постов ацетиленом для газовой сварки и резки может осуществляться от баллонов с ацетиленом и от ацетиленового генератора.

Для хранения ацетилена обычно используются стандартные баллоны емкостью 40 л, окрашенные в белый цвет, с надписью «Ацетилен» красного цвета (ПБ 10-115-96, ГОСТ 949-73). Согласно ГОСТ 5457-75 для газопламенной обработки металлов применяется технический ацетилен растворенный марки Б и газообразный.

Зависимость давления ацетилена в баллоне от температуры окружающей среды (величина справочная):

Примечания:

• Давление газа в баллоне должно измеряться поверенным манометром класса точности не ниже 4 по ГОСТ 2425-88.
• Температура газа принимается равной температуре окружающей среды, при которой наполненный баллон должен быть выдержан не менее 24 часов.
• Давление в ацетиленовом баллоне величина справочная, т.к. количество газа определяется только взвешиванием.
• Давление газа в баллоне при температуре ниже — 5 оС не определяется и не нормируется ввиду полного растворения ацетилена в ацетоне.

Для точного определения наличия растворенных газов в баллоне необходимо взвесить баллон с данным газом. Один лишь замер давления в баллоне с растворенным газом не является критерием определения наличия газа!

Продажа и доставка газовых баллонов с ацетиленом

Компания «Криогенсервис» производит снабжение предприятий (различного профиля) техническими газами: азот, аргон, ацетилен, газовые смеси, технический кислород, пропан, а также углекислота. Кроме поставок технических газов, компания специализируется на торговле газовыми баллонами, произведёнными по ГОСТ 949-73 и ГОСТ 15860-84 (для пропана). Среди дополнительных услуг компании, можно отметить услуги по ремонту, аренде, покупке и переосвидетельствованию газовых баллонов.

Характеристики баллонов используемых при газопламенной обработке металлов.

Для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением выше атмосферного применяют стальные баллоны различной емкости: от 0,4 до 55 л. Согласно ГОСТ 949-73*, баллоны изготовляют из бесшовных углеродистых или легированных стальных труб с условным давлением до 200 кгс/см 2 .

Для некоторых сжиженных газов (пропан, бутан, их смесей и др.), а иногда и растворенного ацетилена при рабочем давлении не выше 30 кгс/см 2 применяются сварные баллоны.

Кислородные баллоны (рис. 28). Газообразный кислород хранят и транспортируют в стальных баллонах под давлением 150 кгс/см 2 .

Рис. 28. Кислородный баллон :

1- опорный башмак, 2 -корпус, 3 - кольцо, 4 - запорный вентиль, 5 - предохранительный колпак

Для приближенного определения количества кислорода в баллоне можно пользоваться формулой V к =V б P к,

где V к - количество кислорода в баллоне, л;

V б - водяная емкость баллона, л;

Р к -давление кислорода в баллоне по манометру, кгс/см 2 .

Так, в полном кислородном баллоне количество кислорода равно: 40X150=6000 л, или 6 м 3 (при атмосферном давлении).

Ацетиленовые баллоны (рис. 29). Ацетилен в отличие от сжатых газов хранят и транспортируют в растворенном состоянии. Ацетиленовые баллоны выпускаются по ГОСТ 5948-60 и имеют те же размеры, что и кислородные. Кроме цельнотянутых баллонов из бесшовных труб применяются также сварные баллоны типа БАС-1-58, изготовляемые из углеродистой или низколегированной стали.

Рис. 29. Ацетиленовые баллоны :

а - бесшовный, б - сварной БАС-1-58; 1 - корпус, 2 - запорный вентиль, 3 - предохранительный колпак, 4 -газовая подушка, 5 - пористая масса с ацетоном, 6 - опорный башмак

Внутри ацетиленового баллона находится пористая масса с ацетоном 5. Пористая масса представляет собой зернистый активированный древесный уголь с размером зерен 1-3,5 мм марки БАУ (ГОСТ 6217- 74). На 1 л емкости баллона вводится 290-320 г активированного Угля. Ацетон (СН 3 СОСН 3) вводится в баллон в количестве 225-300 г на 1 л емкости баллона. Он пропитывает пористую массу и при наполнении баллонов ацетиленом хорошо растворяет его.

Количество ацетилена в баллоне на заводах-наполнителях определяется взвешиванием его до и после наполнения. Для приближенного определения количества ацетилена в баллоне можно пользоваться формулой V a = 7V б P a ,

где V а - количество ацетилена в баллоне, л; 7 - коэффициент, учитывающий количество ацетона и растворимость ацетилена; V б - водяная емкость баллона, л; P а - давление ацетилена в баллоне по манометру, кгс/см 2 .

Так, в полном ацетиленовом баллоне количество газообразного ацетилена равно: 7X40X19=5320 или 5,32 м 3 (при нормальных условиях).

Баллоны для сжиженных газов (рис. 30). Для пропана и пропан-бутановых смесей используют сварные баллоны. Наибольшее применение имеют баллоны емкостью 50 л (на 23 кг газа), наружным диаметром 309 мм, толщиной стенки 4,5 мм и высотой 950 мм. Масса такого баллона 35 кг, рабочее давление в нем 16 кгс/см 2 .

Рис. 30. Баллон для пропана :

1 - корпус, 2 - днище, 3 - опорный башмак, 4 - подкладные кольца, 5 - верхняя сфера, 6 - вентиль, 7 - колпак, 8 - табличка паспорта баллона

Запорным устройством баллонов при наполнении, хранении и расходовании из них газов является вентиль.

Некоторые данные о баллонах приведены в табл. 13.

13. Некоторые данные о баллонах, используемых при газопламенной обработке металлов

Для выполнения газовой сварки и резки металлов широко применяется ацетилен. Не так давно его получали при помощи генератора, обеспечивающего распад карбида кальция. Но такая установка, несмотря на все принимаемые меры, отличается повышенной опасностью.

Поэтому сейчас все чаще применяется ацетилен в баллонах, который помимо всего прочего отличается и высокой чистотой, что позволяет выполнять сварку и резку более производительно и качественно.

Свойства ацетилена

Ацетилен - горючий газ, смесь которого с кислородом позволяет обеспечить температуру горения до 3150 градусов Цельсия. Это вещество, не имеющее цвета и запаха (технический ацетилен имеет резкий запах благодаря имеющимся в нем примесям). Ацетилен практически не растворяется в воде, но в других жидкостях его растворимость достаточно высокая, особенно в ацетоне (до 28 литров газа в 1 литре жидкости).

Газ относится к разряду токсичных и вредных для человека, поэтому при его применении необходимо выполнять определенные меры, обеспечивающие безопасность выполнения работ.

Но главная опасность, с которой связано хранение ацетилена, это его взрывоопасность не только в смеси с воздухом, но и в чистом виде при определенных условиях. При этом данный газ выделяет при взрыве гораздо больше тепловой энергии, чем нитроглицерин или тротил (в 1,5и 2 раза соответственно).

Именно поэтому хранить ацетилен в стандартных условиях в чистом виде невозможно.

Баллоны для ацетилена

Сам баллон для хранения ацетилена практически не отличается от аналогичного кислородного, он так же изготавливается из цельнотянутой стальной трубы. На него устанавливается ацетиленовый вентиль особой конструкции, штуцер которой не имеет резьбы (шланги крепятся при помощи специального хомута).

По объему различают баллоны малой (5 л), средней (10 л) и большой (40 л) емкости.

Основное отличие заключается во внутреннем наполнении баллона. Так как баллон с ацетиленом в газообразном состоянии отличается высокой взрывоопасностью, на практике применяется хранение растворенного в ацетоне газа . При этом для предотвращения возможности обратного удара пламени и самопроизвольного распада ацетилена до взрывчатого состояния в баллон помещается специальный наполнитель.

В качестве наполнителя применяется БАУ-А (активированный уголь) или пористая силикатная масса ЛПМ (литая пористая масса). Данный материал занимает третью часть объема баллона, при этом пористый наполнитель способен абсорбировать большее количество газа.

Для того, чтобы обеспечить взрывобезопасность ацетилен растворяют в ацетоне, которым и наполняется баллон с пористым наполнителем. Количество ацетона составляет ориентировочно 230 грамм на 1 литр емкости баллона, именно это и определяет, сколько ацетилена в баллоне можно разместить при полной заправке.

При открытии вентиля баллона происходит испарение ацетилена, который и подается на рабочие устройства.

Требования к баллонам для ацетилена

Баллоны для хранения ацетилена должны быть окрашены в белый цвет, допускается применение светло-серой краски, при этом на них должна иметься красная надпись «АЦЕТИЛЕН», кроме того, если используется литой пористый наполнитель, то добавляется надпись «ЛМ».

Так же как и кислородные баллоны, сосуды для хранения ацетилена должны проходить техническое освидетельствование и гидравлическое испытание 1 раз в 5 лет. Дата последней и следующей тарировки должна быть выбита в паспорте баллона.

Испытание проводится при давлении, превышающем нормативное в 1,5 раза (35 Мпа). Кроме того, каждые два года необходимо проводить проверку массы пористого наполнителя.

Максимально допустимое давление ацетилена в баллоне регламентируется ГОСТ 5457-60 и зависит от температуры окружающего воздуха. При 19 0 С давление не должно превышать 150 атмосфер (15 Мпа), в большинстве случаев баллоны заполняются до 150 атм.

Запрещено эксплуатировать баллоны в следующих случаях:

Нельзя эксплуатировать и при сильном его нагреве. Нарушение всех этих правил может привести к взрыву ацетилена.

Несколько слов о заправке баллонов

Количество закаченного газа, а, следовательно, и цена баллона ацетилена, определяется простым взвешиванием. Баллон взвешивают до и после заправки, разница в значениях умножается на 1,09 (масса 1 кубического метра ацетилена при 20 градусах Цельсия). Нормативная масса пустого, но готового к закачке баллона выбивается в его паспорте.

Ориентировочно в транспортный баллон (40 литров) можно закачать не менее 5,5-7,5 кг ацетилена, в 10-ти литровый баллон 1,4-2 кг, в 5-ти литровый 0,7-0,8 кг. Кроме того, в баллоны с литым пористым наполнителем входит больше газа, чем в сосуды с активированным углем.

Кроме того, стоит учитывать то, что при каждом использовании всего газа из баллона, из него выходит и около 150 грамм ацетона, который необходимо пополнять.

Преимущества применения ацетилена в баллонах

Применение растворенного в ацетоне ацетилена позволяет существенно повысить выполнение работ по сварке и резке металла.

Кроме этого, применение баллонов с ацетиленом имеет и другие преимущества:

• Компактность и мобильность оборудования для сварки.
• Закачанный в баллон ацетилен имеет более высокие качественные характеристики, он отличается высокой чистотой, наличием минимального количества водяных паров.
• Высокое давление рабочего газа позволяет добиться высокой стабильности пламенного горения.
• Производительность сварки и резки при помощи такого ацетилена значительно выше, чем при использовании газа, полученного при помощи генератора.

Несмотря на то, что стоимость ацетилена в баллонах несколько выше, экономический эффект от его применения существенный, и объясняется он именно возможностью выполнения большего объема работ и высокой производительностью оборудования, работающего на таком горючем газе.