Рабочее давление в баллоне для ацетилена. Применение ацетилена с учетом особенностей этого газа. В горизонтальном положении

Ацетиленовый баллон. Устройство, заправка, хранение и эксплуатация ацетиленовых баллонов. 4.86 /5 (97.14%) проголосовало 7


Ацетиленовый баллон. Устройство, заправка, хранение и эксплуатация ацетиленовых баллонов. Вентиль ацетиленового баллона.

Устройство ацетиленовых баллонов.

В ряде случаев нельзя обеспечить подачу ацетилена к постам непосредственно из генераторов, а приходится доставлять его к месту работы в специальных баллонах.

Ацетиленовые баллоны служат для хранения и транспортирования ацетилена под давлением и несколько отличаются по устройству от .

Так как ацетилен взрывоопасен, его нельзя хранить и перевозить под давлением в полых баллонах, как это делается при перевозке других горючих газов и кислорода.

Заправка баллоном ацетиленом .

При наполнении баллонов ацетиленом используют два важных его свойства:

а) сильное понижение взрывоопасности при размещении его в узких каналах;

б) хорошую растворяемость в некоторых жидкостях, особенно в ацетоне.

Взрыв баллона с ацетиленом .

При давлении свыше 2 кг/см 2 газообразный ацетилен в больших объемах становится взрывоопасным. Помещенный же в очень узкие (капиллярные) каналы, он не взрывается даже при давлении 25-27 кг/см 2 . Поэтому ацетиленовые баллоны заполняют специальной высокопористой массой.

Наличие в баллоне высокопористой массы, состоящей из бесчисленного количества мельчайших пор, позволяет безопасно хранить и перевозить ацетилен под давлением.

Однако даже при наличии пористой массы для обеспечения безопасности нельзя создавать в баллоне давление свыше 25 кг/см 2 . Но при этих условиях количество ацетилена в баллоне будет явно недостаточным (не более 1 м 3). Чтобы в баллон вместилось больше ацетилена, пористую массу пропитывают ацетоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. При нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре 1 л ацетона растворяет 23 л ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне повышается почти прямо пропорционально давлению. Например, при давлении 10 кг/см 2 1 л ацетона растворяет 23 X 10 = 230 л ацетилена.

Ацетон представляет собой летучую прозрачную жидкость, пары которой обладают резким запахом. Ацетон в баллоне занимает примерно 35-40% его объема. Таким образом, ацетилен в баллоне, будучи растворен в ацетоне, распределяется в порах массы. Если открыть вентиль баллона, то ацетилен выделяется из ацетона в виде газа, а ацетон остается в баллоне и используется при последующих его наполнениях.

Сколько ацетилена в баллоне 40л?

При емкости 40 л ацетиленовый баллон вмещает примерно около 5000 л растворенного в ацетоне ацетилена.

Количество ацетилена в баллоне может быть подсчитано путем умножения емкости баллона в литрах на давление в атмосферах и на коэффициент 9,2, который учитывает количество ацетона в баллоне и растворимость ацетилена в нем. Так, например, баллон емкостью 40 л при давлении 15 кг/см 2 вмещает ацетилена 40 X 15 X 9,2 = 5520 л, т. е. 5,5 м 3 .

Какое давление в баллоне с ацетиленом?

В баллоны ацетилен накачивается до давления 15-16 кг/см 2 .

Конструкция и размеры ацетиленовых баллонов такие же, как и . Для удобства наполнения их ацетоном и пористой массой горловина имеет больший диаметр нарезки. Корпуса ацетиленовых баллонов изготовляют цельнотянутыми или сварными. Они имеют толщину стенок несколько меньшую, чем корпуса кислородных баллонов.

Цвет баллона с ацетиленом.

Ацетиленовые баллоны окрашиваются в белый цвет, и на них красными буквами надписывают «АЦЕТИЛЕН ».

Как и на кислородных баллонах, на верхней сферической неокрашенной части ацетиленовых баллонов выбивается ряд данных и клейм.

Испытание и проверка ацетиленовых баллонов.

При периодическом освидетельствовании наполненные пористой массой и ацетоном ацетиленовые баллоны подвергаются испытанию азотом под давлением 30 кг/см 2 и осмотру состояния пористой массы через горловину баллона.

От ударов и толчков при эксплуатации ацетиленовых баллонов возможно некоторое измельчение и уплотнение пористой массы. Эго приводит к образованию в верхней части баллона некоторого пространства без пористой массы и занятого ацетиленом под высоким давлением, что является опасным при обратных ударах. Поэтому заводы-наполнители ежегодно проверяют состояние пористой массы. После проверки на сферической части баллона ставят квадратное клеймо с буквами «ПМ » («проверена масса») и рядом выбивают месяц и год проверки.

Вентиль ацетиленового баллона.

Каждый ацетиленовый баллон имеет вентиль, ввертываемый в горловину баллона. Назначение ацетиленовых вентилей - то же, что и кислородных.

В отличие от , ацетиленовый вентиль изготовляется не из латуни, а из малоуглеродистой стали, так как ацетилен с медью образует взрывоопасное соединение.

Присоединение редуктора к ацетиленовому вентилю осуществляется при помощи специального хомута.

Вентиль открывают и закрывают специальным торцовым ключом.

Типовой вентиль ацетиленового баллона изображен на рис. 1 .

Рис.1. Вентиль ацетиленового баллона.

Устройство ацетиленового вентиля.

Он состоит из корпуса 1, имеющего внизу конусообразный хвостовике нарезкой, которым вентиль ввинчивается в горловину баллона.

Вентиль открывают и закрывают, вращая стальной шпиндель 2 торцовым ключом, надеваемым на верхний квадрат шпинделя. В нижний конец шпинделя запрессовывается эбонитовый уплотнитель 3, который перекрывает отверстие для прохода ацетилена в седле корпуса.

При вращении шпинделя против часовой стрелки он вывертывается, и ацетилен выходит через отверстие в седле в штуцер 4, к которому присоединен редуктор или ниппель трубки рампы.

При вращении шпинделя по часовой стрелке он опускается и плотно закрывает седло корпуса уплотнителем.

В хвостовике вентиля в канале для прохода газа помещается фильтр из войлочных прокладок 5 между сетками из проволоки 6. Назначение фильтра - защищать вентиль и редуктор от попадания в них частиц пористой массы. Фильтр к вентилю прижимается снизу кольцом 7.

Чтобы ацетилен не выходил вверх по шпинделю в вентиле имеется сальник из пяти кожаных колец 8 и двух сальниковых стальных колец 9. Сверху сальник затягивается сальниковой гайкой (буксой) 10.

В штуцере корпуса имеется кольцевая выточка, в которую вставляется кожаная прокладка 11 для устранения при работе утечки ацетилена. На противоположной штуцеру грани корпуса сделано коническое углубление для центровки винта хомута.

Хранение баллонов с ацетиленом.

При хранении, транспортировании и обращении с ацетиленовыми баллонами следует придерживаться тех же правил, что и при работе с кислородными баллонами, а также ряда специальных правил.

Во всех случаях ацетиленовые баллоны нужно ограждать от сильного нагревания, которое уменьшает растворимость ацетилена в ацетоне и повышает давление в баллоне. Так, например, в ацетиленовом баллоне при повышении температуры от 20 до 100 °С давление может возрасти более чем в 11 раз, в то время как в кислородном баллоне при этих условиях давление возрастет примерно в 1,3 раза. Таким образом, опасность, возникающая при сильном нагревании ацетиленовых баллонов (например, при пожаре), весьма велика.

Эксплуатация баллонов с ацетиленом.

Ацетиленовые баллоны следует располагать во время работы не ближе чем на 5 м от источников нагрева. Летом они должны быть закрыты от лучей солнца.

Расход ацетилена из одного баллона не должен превышать 1500- 2000 л/час. При большем расходе с ацетиленом будет уноситься много ацетона, что недопустимо. В таких случаях следует пользоваться несколькими баллонами через распределительную рампу.

В процессе работы для уменьшения уноса ацетона рекомендуется держать баллоны в вертикальном положении. Следует также прекращать отбор ацетилена, когда давление в баллоне упадет до 1-2 кг/см 2 , ибо при чрезмерном опорожнении ацетиленовых баллонов сильно возрастает унос ацетона. Кроме того, остаток газа в ацетиленовом баллоне, так же, как и в кислородном баллоне, необходим для проверки баллонов на заводе-наполнителе.

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

Наименование газа Состояние газа в баллоне Предельное рабочее давление, кгс/см 2 Цвет окраски Текст надписи Цвет надписи Вентиль
резьба присоединительного штуцера материал
при температуре 20° С
Сжатый 150 Черный Азот Желтый 3/4" трубная правая Латунь

Ацетилен

Растворенный 19 Белый Ацетилен Красный присоединяется хомутом Сталь

Аргон чистый

Сжатый 150 Серый Аргон чистый Зеленый 3/4" трубная правая Латунь
» 150 Темно-зеленый Водород Красный »
- 150 Коричневый Гелий Белый 3/4" трубная правая -

Городской

- 150 Красный Городской » 21,8 мм, 14 ниток на 1" левая -

Кислород

- 150 Голубой Кислород Черный 3/4" трубная правая -

Коксовый

- 150 Красный Коксовый газ Белый 21,8 мм, 14 ниток на 1" левая -
- 150 » Метан » То же Латунь

Нефтяной

Сжиженный 125 - Нефтяной газ - - »
» 16 - Пропан - - -

Сланцевый

Сжатый 150 - Сланцевый газ - - -

Углекислый

Сжиженный 125 Черный СO 2 сварочный Желтый 3/4" трубная правая -

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.

Введение

Ацетилен (C 2 H 2) – химическое газообразное соединение углерода с водородом, без цвета, со слабым эфирным запахом и сладковатым вкусом.

Ацетилен в газосварочном производстве получил наибольшее распространение благодаря важным для сварки качествам (высокая температура пламени, большая теплота сгорания). Так, при разложении 1 кг ацетилена выделяется 8473,6 кДж теплоты. Это единственный газ, горение которого возможно при отсутствии кислорода (или окислителя вообще).

Выделение тепла при сгорании ацетилена обусловлено следующими процессами:

  • распад ацетилена: C 2 H 2 = 2C + H 2
  • сгорание углерода: 2С + O 2 = 2CO, 2CO + O 2 = 2CO 2
  • сгорание водорода: H 2 + 1/2O 2 = H 2 O

Ацетилен легче воздуха, масса 1 м 3 ацетилена при температуре 20 °С (273 К) и нормальном атмосферном давлении составляет 1,09 кг. При нормальном давлении и температуре от –82,4 °С (190,6 К) до –84,0 °С (189 К) ацетилен переходит в жидкое состояние, а при температуре –85 °С (188 К) затвердевает, образуя кристаллы.

Технический ацетилен выпускается двух видов: растворенный и газообразный.

Технический растворенный ацетилен марки А предназначается для питания осветительных установок, технический растворенный ацетилен марки Б и технический газообразный ацетилен предназначаются в качестве горючего газа при газопламенной обработке металлов.

Технический ацетилен получают из карбида кальция путем разложения последнего водой. При этом из карбида кальция в ацетилен переходят вредные примеси, загрязняющие ацетилен: сероводород, аммиак, фосфорный водород, кремнистый водород. Эти примеси могут ухудшать свойства наплавленного металла и поэтому удаляются из ацетилена промывкой в воде и химической очисткой. Особенно нежелательна примесь фосфористого водорода, содержание более 0,7 % в ацетилене повышает взрывоопасность последнего.

Свойства ацетилена

Основные свойства ацетилена приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные свойства ацетилена
Показатель Данные показателя
Формула С 2 H 2
Молекулярная масса 26,038
Плотность (при 0 °С и давлении 760 мм рт. ст.), кг/м 3 1,17
Плотность (при 20 °С и давлении 760 мм рт. ст.), кг/м 3 1,09
Критическая температура, °С 35,9
Критическое давление, кгс/см 2 61,6
Температура пламени, °С 3150-3200
Температура кипения (при 760 мм рт. ст.), °С -81,8
Температура плавления (затвердевания) (при 760 мм рт. ст.), °С -85
Высшая удельная теплота сгорания, кДж/м 3 58660
Низшая удельная теплота сгорания, кДж/м 3 55890
Температура самовоспламенения, °С 335
Давление самовоспламенения, МПа 0,14–0,16

По физико-химическим показателям технический ацетилен должен соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-химические показатели технического ацетилена
Показатель Для ацетилена
растворенного газообразного
марки А марки Б
высшей категории качества высшей категории качества первой категории качества
Объемная доля ацетилена, % не менее 99,5 99,1 98,8 98,5
Объемная доля воздуха и других малорастворимых в воде газов, % не более 0,5 0,8 1,0 1,4
Объемная доля фосфористого водорода, % не более 0,005 0,02 0,05 0,08
Объемная доля сероводорода, % не более 0,002 0,005 0,05 0,05
Массовая концентрация водяных паров при температуре 20 °С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), г/м 3 , не более
Что соответствует температуре насыщения, °С, не выше
0,4 0,5 0,6 Не нормируется

Растворимость ацетилена

Газообразный ацетилен может растворятся во многих жидкостях. Данные о растворимости ацетилена в некоторых жидкостях при атмосферном давлении и температуре 15 °С приведены в таблице 3.

Растворимость ацетилена в жидкостях с понижением температуры увеличивается. Данные о растворимости ацетилена в ацетоне при различных температурах приведены в таблице 4.

Растворенным ацетиленом называется ацетилен, находящийся в баллоне, заполненном пористой массой, пропитанной растворителем – ацетоном. Искусственное охлаждение баллонов ускоряет процесс их наполнения. В порах пористой массы ацетилен растворен в ацетоне. При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона в виде газа. Растворенный ацетилен предназначен для его хранения и транспортирования.

Взрывоопасность ацетилена

При использовании ацетилена необходимо учитывать его взрывоопасные свойства. Это единственный широко применяемый в промышленности газ, горение и взрыв которого возможны даже при отсутствии кислорода или других окислителей.

Температура самовоспламенения ацетилена зависит от давления (таблица 5).

Повышение давления существенно уменьшает температуру самовоспламенения ацетилена. Частицы других веществ, присутствующие в ацетилене, увеличивают поверхность его контакта и тем самым снижают температуру самовоспламенения при атмосферном давлении до следующих значений, °С (К):

  • железная стружка – 520 (793);
  • латунная стружка – 500–520 (773–793);
  • карбид кальция – 500 (773);
  • оксид алюминия – 490 (763);
  • медная стружка – 460 (733);
  • активированный уголь – 400 (673);
  • гидрат оксида железа (ржавчина) – 280–300 (553–573);
  • оксид железа – 280 (553);
  • оксид меди – 250 (523).

Если ацетилен медленно нагревать до температуры 700–800 °С (973–1073 К) при атмосферном давлении, то происходит его полимеризация, при которой молекулы уплотняются и образуют более сложные соединения: бензол C 6 H 6 , стирол C 8 H 8 , нафталин C 10 H 8 , толуол C 7 H 8 и др. Полимеризация всегда сопровождается выделением теплоты и при быстром нагреве ацетилена может перейти в его самовоспламенение или взрывчатый распад.

Если при сжатии ацетилена в компрессоре до давления 29 кгс/м 3 (2,9 МПа) температура при завершении этого процесса не превышает 275 °С (548 К), то воспламенения не происходит, что позволяет наполнять баллоны ацетоном с целью его длительного хранения и транспортирования. С повышением давления температура, при которой начинается процесс полимеризации, понижается (рис.1).

При практическом использовании ацетилена допустим его нагрев до следующих значений температуры, °С (К):

  • 300 (573) – при давлении 1 кгс/см 2 (0,1 МПа);
  • 150–180 (423–453) – при 2,5 кгс/см 2 (0,25 МПа);
  • 100 (373) – при более высоких давлениях.

Одним из важных показателей взрывоопасности горючих газов и паров является энергия зажигания. Чем меньше эта величина, тем взрывоопаснее данной вещество. Значения энергии зажигания ацетилена (при нормальных условиях): с воздухом – 19 кДж; в кислородом – 0,3 кДж.

Водяной пар служит флегматизатором для ацетилена, т.е. его присутствие существенно снижает способность ацетилена к самовоспламенению при наличии случайных источников теплоты и взрывчатому распаду. Согласно действующим нормам для ацетиленовых генераторов, в которых ацетилен всегда насыщен парами воды, предельное избыточное давление составляет 150 кПа, а абсолютное – 250 кПа.

При атмосферном давлении смесь ацетилена с воздухом взрывоопасна, если в ней содержатся 2,2 % ацетилена и более, смесь с кислородом – 2,8 % ацетилена и более (верхних пределов концентрации ацетилена для его смесей с воздухом и кислородом не существует, так как при достаточной энергии зажигания способен взрываться и чистый ацетилен).

Получение ацетилена

В промышленности ацетилен получают при разложении жидких горючих, таких как нефть, керосин, воздействием электродугового разряда. Применяется также способ производства ацетилена из природного газа (метана). Смесь метана с кислородом сжигают в специальных реакторах при температуре 1300–1500 °С. Из полученной смеси с помощью растворителя извлекается концентрированный ацетилен. Получение ацетилена промышленным способом на 30–40 % дешевле, чем из карбида калия. Промышленный ацетилен закачивается в баллоны, где находится в порах специальный массы растворенным в ацетоне. В таком виде потребители получают баллонный промышленный ацетилен. Свойства ацетилена не зависят от способа его получения. Остаточное давление в ацетиленовом баллоне при температуре 20 °С должно быть 0,05–0,1 МПа (0,5–1,0 кгс/см 2). Рабочее давление в наполненном баллоне не должно превышать 1,9 МПа (19 кгс/см 2) при 20 °С.

Для сохранности наполнительной массы нельзя отбирать ацетилен из баллона со скоростью 1700 дм 3 /ч.

Рассмотрим подробнее способ получения ацетилена в генераторе из карбида кальция. Карбид кальция получают путем сплавления кокса и негашеной извести в электрических дуговых печах при температуре 1900–2300 °С, при которой протекает реакция:

Ca + 3C = CaC 2 + CO

Расплавленный карбид кальция сливают из печи в формы-изложницы, где он остывает. Далее его дробят и сортируют на куски размером от 2 до 80 мм. Готовый карбид кальция упаковывают в герметически закрываемые кальция не должно быть более 3 % частиц размером менее 2 мм (пыль). По ГОСТу 1460-81 устанавливаются размеры (грануляция) кусков карбида кальция: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80 мм.

При взаимодействии с водой карбид кальция выделяет газообразный ацетилен и образует в остатке гашеную известь, являющуюся отходом.

Реакция разложения карбида кальция водой происходит по схеме:

Из 1 кг химически чистого карбида кальция теоретически можно получить 372 дм 3 (литра) ацетилена. Практически из-за наличия примесей в карбиде кальция выход ацетилена составляет до 280 дм 3 (литров). В среднем для получения 1000 дм 3 (литров) ацетилена расходуется 4,3–4,5 кг карбида кальция.

Карбидная пыль при смачивании водой разлагается почти мгновенно. Карбидную пыль нельзя применять в обычных ацетиленовых генераторах, рассчитанных для работы на кусковом карбиде кальция. Для разложения карбидной пыли применяются генераторы специальной конструкции. Для охлаждения ацетилена при разложении карбида кальция. Применяют также от 5 до 20 дм 3 (литров) воды на 1 кг карбида кальция. Применяют также «сухой» способ разложения карбида кальция. На 1 кг мелко раздробленного карбида кальция в генератор подают 0,2–1 дм 3 (литра) воды. В этом процессе гашения известь получается не в виде жидкого известкового ила, а в виде сухой «пушонки», удаление, транспортировка и утилизация которой значительно упрощается.

Транспортирование и хранение

Технический газообразный ацетилен транспортируют по трубопроводам из стальных бесшовных труб по ГОСТ 8731 и ГОСТ 8734. Давление ацетилена в трубопроводе должно быть не более 0,15 МПа (1,5 кгс/см 2). Окраска трубопроводов – по ГОСТ 14202.

Давление газа в трубопроводе должно измеряться манометром класса точности 2,5 по ГОСТ 8625, на циферблате которого должна стоять надпись «Ацетилен».

Техническим растворенным ацетиленом наполняют стальные баллоны для растворенного ацетилена с пористой массой (активным углем или литой пористой массой) и ацетиленом.

Баллоны должны быть оснащены вентилями специальных типов, предназначенными для ацетиленовых баллонов.

Давление газа в баллоне должно измеряться манометром класса точности не ниже 4 по ГОСТ 8625. Температуру газа в баллоне принимают равной температуре окружающей среды, в которой наполненный баллон должен быть выдержан не менее 8 ч.

При номинальном давлении 1,9 МПа (19,0 кгс/см 2) при 20 °С давление газа в баллоне в интервале температур от минус 5 до плюс 40 °С должно соответствовать указанному в таблице 6.

Таблица 6 - Давление ацетилена в баллоне в интервале температур
Температура газа,
°С
Давление газа в баллоне,
МПа (кгс/см 2), не более
-5 1,34 (13,4)
0 1,40 (14,0)
+5 1,50 (15,0)
+10 1,65 (16,5)
+15 1,80 (18,0)
+20 1,90 (19,0)
+25 2,15 (21,5)
+30 2,35 (23,5)
+35 2,60 (26,0)
+40 3,00 (30,0)

Остаточное давление газа в баллоне измеряют манометром класса точности 2,5 диаметром шкалы не менее 100 мм по ГОСТ 8625.

Баллоны от потребителя должны поступать с остаточным давлением, соответствующим указанному в таблице 7.

Растворенный ацетилен в баллонах перевозят всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на данном виде транспорта, и правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

По железной дороге баллоны, наполненные растворенным ацетиленом, транспортируют повагонными и мелкими отправками в крытых вагонах. При транспортировании мелкими отправками колпаки баллонов должны быть опломбированы.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ и укрупнения перевозок автомобильным транспортом баллоны среднего объема помещают в металлические специальные контейнеры.

При транспортировании баллонов малого объема всеми видами транспорта они должны быть дополнительно упакованы в дощатые решетчатые ящики типа VII по ГОСТ 2991. Баллоны должны укладываться в ящики горизонтально, вентилями в одну сторону с обязательными прокладками между баллонами, предохраняющими их от ударов друг о друга.

Баллоны, наполненные ацетиленом, хранят в специальных складских помещениях или на открытых площадках под навесом, защищающим их от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей, по группе ОЖ 2 ГОСТ 15150.

Требования безопасности

Ацетилен – взрывоопасный газ. Взрывы ацетилена обладают большой разрушительной силой.

С воздухом образует взрывоопасную смесь с нижним концентрационным пределом воспламенения при атмосферном давлении, приведенным к температуре 25 °С, – 2,5 % (по объему) по ГОСТ 12.1.004-85.

Температура самовоспламенения 335 °С.

Давление самовоспламенения 0,14–0,16 МПа.

При определенных условиях ацетилен реагирует с медью, образуя взрывоопасные соединения, поэтому категорически запрещается при изготовлении ацетиленового обо-рудования применение сплавов, содержащих более 70 % меди.

Давление, образующееся при взрыве ацетилена, зависит от начальных параметров и характера взрыва. Оно может увеличиться примерно в 10-12 раз по сравнению с начальным при взрыве в небольших сосудах и возрасти при детонации чистого ацетилена в 22 раза, а при детонации ацетилено-кислородной смеси в 50 раз.

Технический ацетилен (с примесями) имеет резкий неприятный запах; длительное вдыхание его вызывает тошноту, головокружение и даже отравление. Ацетилен обладает наркотическим действием. Отравление вызывает, главным образом, фосфористый водород, находящийся в карбидном ацетилене.

Газообразный ацетилен легче воздуха и накапливается в высших точках слабо проветриваемых помещений, где возможно образование ацетилено-воздушной смеси.

Производство ацетилена по пожарной опасности относится к категории А, по классам взрывоопасных зон – к классам В1; В1а; В1б; В1г.

Помещения ацетиленового производства должны иметь приточную и вытяжную вентиляцию.

В качестве средств пожаротушения следует использовать сжатый азот, углекислотные огнетушители, асбестовое полотно, песок.

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

Газ Состояние газа в баллоне Предельное рабочее давление, МПа (кгс/см 2) Цвет окраски баллона Резьба присоединительного штуцера
Кислород Сжатый 15 (150) Голубой 3/4" трубная, правая
Ацетилен Растворенный в ацетоне 2,5 (25) Белый Присоединяется хомутом
Водород
Темно-зеленый

Пропан
Сжиженный 1,6-1,7 (16-17) Красный

Аргон I и II сорта, технический
Сжатый 15 (150) Черный с белым верхом 3/4" трубная, правая

Гелий
Коричневый

Углекислый газ
Сжиженный 7,5 (75) Черный

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.