Какое давление ацетилена в баллоне

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

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

Устройство ацетиленовых баллонов.

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

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 кислородных . 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 кислородного , 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.

Статья оказалась полезной?! Поделись с друзьями.

Ацетилен в баллонах

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):

Баллоны для сжатых газов

Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны. Баллоны имеют различную вместимость — от 0,4 до 55 дм 3 .

Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Для каждого газа разработаны свои конструкции вентилей, что исключает установку кислородных вентилей на ацетиленовый баллон и наоборот. На горловину плотно насаживают кольцо с наружной резьбой для навертывания предохранительного колпака, который служит для предохранения вентиля баллонов от возможных ударов при транспортировке.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов изготовляют из бесшовных труб углеродистой и легированной стали. Для сжиженных газов при рабочем давлении не свыше 3 МПа допускается применение сварных баллонов.

В зависимости от рода газа, находящегося в баллоне, баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, а также соответствующей каждому газу краской наносят наименование газа. Например, кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет, а надпись делают черной краской, ацетиленовый — в белый и красной краской, водородные — в темно-зеленый и красной краской, пропан — в красный и белой краской. Часть верхней сферической части баллона не окрашивают и выбивают на ней паспортные данные баллона: тип и заводской номер баллона, товарный знак завода-изготовителя, масса порожнего баллона, вместимость, рабочее и испытательное давление, дата изготовления, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора, дата следующего испытания. Баллоны периодически, через каждые пять лет, подвергают осмотру и испытанию.

Основные типы баллонов, применяемых для хранения и транспортировки кислорода, азота, водорода и других газов, приведены в таблице.

Кислородные баллоны

Для газовой сварки и резки кислород доставляют в стальных кислородных баллонах типа 150 и 150 Л. Кислородный баллон представляет собой стальной цельнотянутый цилиндрический сосуд 3, имеющий выпуклое днище 1, на которое напрессовывается башмак 2; вверху баллон заканчивается горловиной 4. В горловине имеется конусное отверстие, куда ввертывается запорный вентиль 5. На горловину для защиты вентиля навертывается предохранительный колпак 6.

Наибольшее распространение при газовой сварке и резке получили баллоны вместимостью 40 дм 3 . Эти баллоны имеют размеры: наружный диаметр — 219 мм, толщина стенки — 7 мм, высота — 1390 мм. Масса баллона без газа 67 кг. Они рассчитаны на рабочее давление 15 МПа, а испытательное — 22,5 МПа.

Чтобы определить количество кислорода, находящегося в баллоне, нужно вместимость баллона (дм 3 ) умножить на давление (МПа). Например, если вместимость баллона 40 дм 3 (0,04 м 3 ), давлением 15 МПа, то количество кислорода в баллоне равно 0,04х15=6 м 3 .

Рисунок 1 — Кислородный баллон

На сварочном посту кислородный баллон устанавливают в вертикальном положении и закрепляют цепью или хомутом. Для подготовки кислородного баллона к работе отвертывают колпак и заглушку штуцера, осматривают вентиль, чтобы установить, нет ли на нем жира или масла, осторожно открывают вентиль баллона и продувают его штуцер, после чего перекрывают вентиль, осматривают накидную гайку редуктора, присоединяют редуктор к вентилю баллона, устанавливают рабочее давление кислорода регулировочным винтом редуктора. При окончании отбора газа из баллона необходимо следить, чтобы остаточное давление в нем было не меньше 0,05-0,1 МПа.

При обращении с кислородными баллонами необходимо строго соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности, что обусловлено высокой химической активностью кислорода и высоким давлением. При транспортировке баллонов к месту сварки необходимо твердо помнить, что запрещается перевозить кислородные баллоны вместе о баллонами горючих газов. При замерзании вентиля кислородного баллона отогревать его надо ветошью, смоченной в горячей воде.

Причинами взрыва кислородных баллонов могут быть попадания на вентиль жира или масла, падения или удары баллонов, появление искры при слишком большом отборе газа (электризуется горловина баллона) нагрев баллона каким-либо источником тепла, в результате чего давление газа в баллоне станет выше допустимого.

Какое давление ацетилена в баллоне

Ацетиленовые баллоны имеют те же размеры, что и кислородный. АБ заполняют пористой массой из активированного древесного угля (290—320г на 1дм 3 вместимости баллона) или смесь угля, пемзы и инфузорной земли. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225—300г на 1дм 3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. Ацетилен, растворяясь в ацетоне, становится взрывобезопасным. Пористая масса должна быть мягкой и иметь максимальную пористость, вести себя инертно по отношению к металлу баллона, ацетилену и ацетону, не давать осадка в процессе эксплуатации.

Максимальное давление ацетилена в баллоне составляет 3МПа. Давление ацетилена в наполненном баллоне изменяется в зависимости от температуры:

Для полного использования ёмкости баллона порожние АБ рекомендуется хранить горизонтально. При отборе ацетилена из баллона, он уносит с собой часть ацетона в виде паров. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен следует отбирать со скоростью не выше 1700дм 3 /ч. Остаточное давление в баллоне должно быть не менее 0,05—0,1МПа (0,1—0,2МПа).

Для определения количества ацетилена баллон взвешивают до и после наполнения газом и по разнице определяют количество находящегося в баллоне ацетилена в кг.

Пример: Масса баллона с ацетиленом 89кг, порожнего — 83кг, следовательно, количество ацетилена в баллоне равно: по массе 89—83=6кг, по объему 6:1,09=5,5м 3 (1,09кг/м 3 — плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20°С).

Использование ацетиленовых баллонов вместо ацетиленовых генераторов дает ряд преимуществ: компактность и простота обслуживания сварочной установки, безопасность и улучшение условий работы, повышение производительности труда газосварщиков. Кроме этого, растворенный ацетилен содержит меньшее количество посторонних примесей, чем ацетилен, получаемый из ацетиленовых генераторов.

Причинами взрыва ацетиленовых баллонов могут быть резкие толчки и удары, сильный нагрев (свыше 40°С).

БАЛЛОНЫ ДЛЯ ПРОПАН-БУТАНА. Баллоны изготовляют согласно ГОСТ 15860—70 сварными из листовой углеродистой стали. Основное применение нашли баллоны вместимостью 40 и 50дм 3 . Они окрашиваются в красный цвет с белой надписью «пропан».

Баллон представляет собой цилиндрический сосуд 1, к верхней части которого приваривается горловина 5, а к нижней — днище 2 и башмак 3. В горловину ввёртывается латунный вентиль 6. На корпус баллона напрессовываются подкладные кольца 4. Для защиты вентиля баллона служит колпак 7.

Баллоны рассчитаны на максимальное давление 1,6МПа. Из-за большого коэффициента объёмного расширения баллоны для сжиженных газов заполняют на 85—90% от общего объема. Норма заполнения баллонов для пропана — 0,425кг сжиженного газа на 1дм 3 вместимости баллона. В баллон вместимостью 55дм 3 наливается 24кг жидкого пропан-бутана. Максимальный отбор газа не должен превышать 1,25м 3 /ч.