Захранването на газови заваръчни и режещи стълбове с ацетилен директно от генератори е свързано с редица неудобства (замръзване на водата по време на зимна работа, висока консумация на вода, голямо количество отпадъци, повишена опасност от експлозия).
Следователно, сега е общоприето, че използването на ацетилен от цилиндър е по-прогресивно от мощността от генератор. Ацетиленът в бутилките има значително по-малко количество вредни примеси и водни пари.
Ацетиленовите бутилки (GOST 5948-51) са изработени от безшевни тръби с дебелина на стената 7-8 мм. Теглото на черупката на цилиндър с вместимост 40 литра е средно 65 кг, а теглото на зареден цилиндър е 82-85 / st.
VNII autogenous разработи дизайна на лек заварен ацетиленов цилиндър BAS-1-58. Изработен е от нисколегирана стомана с дебелина 4 мм, с воден капацитет 60 л. Теглото на оборудвания цилиндър е 70-71 кг.
Налягането на ацетилена в цилиндъра в зависимост от температурата е дадено по-долу.
Температура в °С -10 -5 0 +5 +10 ЗШ | +20 +25 +40
Налягане в атм. 7 8 9 10,5 12 14 16 18 25
По време на работа, бутилките се тестват на всеки пет години с азот при налягане 30.
Ацетиленовите бутилки са боядисани в бяло и имат надпис "Ацетилен" с червени букви.
Вътре в ацетиленовия цилиндър се пълни със специална силно пореста маса, импрегнирана с ацетон, в която ацетиленът се разтваря добре. При съхранение на ацетилен в тесни канали с пореста маса е възможно да се увеличи налягането на ацетилена в цилиндъра до 15-16 атм без страх от експлозията му. Разтварянето на ацетилена в ацетон се извършва, за да се увеличи количеството ацетилен, което може да се съхранява в цилиндъра. Ацетонът е течност, която разтваря добре ацетилена. Един обем ацетон при налягане от една атмосфера и стайна температура разтваря 23 обема ацетилен.
Активният въглен от бреза се използва като пореста маса. Състоянието на порестата маса в цилиндъра се проверява от завода за пълнене ежегодно.
Когато клапанът на бутилката се отвори, ацетиленът се освобождава от ацетона под формата на газ и влиза в горелката през редуктора и маркуча. Ацетонът остава в порите на масата и разтваря нови порции ацетилен при последващи пълнежи. Загубата на ацетон е 40-50 g на 1 m3 и се дължи на увличането на ацетоновите пари заедно с газообразния ацетилен. За да се намали загубата на ацетон, е необходимо ацетиленовите бутилки да се поддържат в изправено положение по време на работа.
При дебит на ацетилен над 1500 l / h трябва да се свържат няколко ацетиленови цилиндъра. Газът от цилиндъра може да се консумира до остатъчно налягане не по-ниско от следните стойности:
Температура в ° С ...... под 0 ° от 0 до + 15 ° от +15 до + 25 ° от + 25 до + 35 °
Остатъчно налягане в kg / cm2 .0,5 1 2
При по-ниски налягания се наблюдава значителен обем на ацетон с ацетилен.
За да определите количеството ацетилен в цилиндъра, трябва да умножите обема на цилиндъра в литри по налягането на газа в атмосфери и с коефициент 9,2, който отчита разтворимостта на ацетилена в ацетон. Например, ако обемът на цилиндъра е 40 литра, налягането на ацетилена е 15 атм, тогава количеството ацетилен в бутилката ще бъде 40 X 15 X 9,2 = 5520 литра.
Устройство за клапан на ацетиленов цилиндър
Вентилът на ацетиленовия цилиндър е изработен от стомана. Използването на стомана тук е безопасно, а използването на мед и нейните сплави, съдържащи повече от 70% мед, не е разрешено, тъй като ацетиленът с мед може да образува експлозивна ацетиленова мед. Вентилът се отваря и затваря с гаечен ключ, поставен върху квадратната глава на шпиндела. Клапанът няма фитинг. Скоростната кутия е свързана с помощта на специална скоба със затягащ болт.
Правила за работа на цилиндрите. Транспортирането на бутилки на дълги разстояния трябва да се извършва с пружинни превозни средства. Забранено е транспортирането на кислород и запалими газови бутилки заедно. По време на транспортиране цилиндрите трябва да бъдат подредени с клапани в една посока и да се опират върху специални дървени уплътнения с изрези, които предотвратяват търкалянето и удрянето на цилиндрите един в друг.
Бутилките с втечнен газ се транспортират в изправено положение с вентила нагоре.
Забранено е товаренето на бутилки на автомобили и прикачни превозни средства, ако в тялото има мръсотия, отломки и следи от масло.
Забранено е съвместното транспортиране на пълни и празни бутилки с кислород и ацетилен от всички видове транспорт. Разрешено е транспортиране на два цилиндъра на специална ръчна количка.
През лятото пълните бутилки трябва да бъдат защитени от нагряване от слънчевите лъчи. Капачките на цилиндрите трябва да се завинтват докрай.
Зареждането и разтоварването на цилиндрите трябва да се извършва внимателно, като се избягват удари, удари, падания. Преместването на цилиндри от една стая в друга трябва да се извършва на специални колички или носилки, където цилиндърът е здраво закрепен с верига или скоба.
Преместването на цилиндри от място на място в рамките на една и съща стая за кратко разстояние е позволено да се извършва чрез накланяне.
Напълнените бутилки се съхраняват в специални помещения. Ако е необходимо бутилките да се съхраняват на открито, например на полето, те трябва да бъдат защитени от валежи и слънчева светлина чрез подреждане на дървени или брезентови навеси.
На работното място, за да се предотврати падането им, цилиндрите трябва да бъдат здраво закрепени в изправено положение, а също така трябва да има навеси за предотвратяване на попадането на масло върху цилиндрите (например от мостов кран).
При извършване на монтажни работи на строителни обекти, кислородните бутилки могат да се поставят хоризонтално върху специално пригодена носилка. Цилиндрите трябва да бъдат разположени на разстояние най-малко 1 m от отоплителни уреди и най-малко 5 m от огнища с открит пламък.
Съхранение на бутилки с газове - заместители на ацетилен -на работни места в края на работа е забранено. Цилиндрите трябва да се съхраняват в специално помещение за съхранение.
Не сваляйте капачката от цилиндъра с удари с чук, длета или други средства, които могат да генерират искра. Ако капачката не се отвива, цилиндърът трябва да се изпрати в завода за пълнене (цех).
При работа на закрито е необходимо внимателно да се следи херметичността на цилиндрите.
Ако се установи изтичане на газ, бутилката се отстранява на безопасно място и при невъзможност да се затвори вентилът се оставя под наблюдение до пълното освобождаване на газа.
Ако се установи изтичане на запалими газове от цилиндъра в помещението, работата с открит огън трябва незабавно да се преустанови. Работата може да бъде възобновена само след като цилиндрите бъдат извадени и помещението е добре проветрено.
Ако се открие газ през кутията за пълнене, затягането на гайката на сълъчната кутия трябва да се извършва само с гаечен ключ след затваряне на клапана към цилиндъра.
Забранено е да работите с цилиндър с клапан, който позволява преминаването на газ.
В случаите, когато поради неизправност на бутилките газът не може да се използва, бутилката трябва да бъде изпратена в завода (цеха) до пълнителя с надпис с тебешир "Внимание-пълен".
За отваряне на клапана на ацетиленовия цилиндър трябва да има специален гаечен ключ.
По време на работа този ключ трябва да е на шпиндела на клапана на цилиндъра през цялото време. Използването на конвенционални гаечни ключове е забранено.
Ако клапанът на кислородния цилиндър замръзне, отоплението трябва да се извърши с чиста гореща вода или пара. Обикновено вентилът се загрява чрез покриване на горната сферична част на цилиндъра и самия клапан с парцал, потопен в гореща вода. В този случай е необходимо да се гарантира, че парцалите не са омаслени и жаравата не залепва по тях.
Не загрявайте вентила с пламък на горелка или горещ метал.
В цехове с до 10 заваръчни станции е разрешено на всяко работно място да има не повече от два кислородни бутилки и два с горим газ. При голям брой стълбове газоснабдяването трябва да се извършва централно от рампата. Не позволявайте цилиндрите и особено спирателните клапани да бъдат замърсени с масло или грес. Пожарогасителите и кутиите с пясък в случай на пожар трябва да бъдат в складовете на бутилките и на работните места. В случай на пожар „необходимо е незабавно да извадите бутилките на безопасно място (първо напълнени).
Причини за експлозия на цилиндри
Кислородните бутилки могат да експлодират поради следните причини:
1) когато масло или мазнина попаднат в цилиндъра или върху неговия фитинг;
2) ако в кислородния цилиндър има запалим газ (преди пълненето с кислород, бутилката е била използвана за запалим газ);
3) с твърде много извличане на газ; в този случай газът, преминавайки с висока скорост през клапана, може да наелектризира гърлото на цилиндъра и тогава може да се появи искра. Това явление особено често се наблюдава по време на процеса на рязане и когато цилиндърът е върху материал, който го изолира от земята;
4) когато налягането на газа в цилиндъра е по-високо от допустимото (налягането може да се увеличи поради нагряване на цилиндъра от слънчевите лъчи или друг източник на топлина);
5) в случай на лошо качество на материала, т.е. намаляване на дебелината поради корозия на метала на цилиндъра; по време на транспортиране през зимата може да има значително намаляване на пластичността на стоманата и след това, когато се удари в цилиндъра, металът може да се срути.
6) когато клапата и шийката са оцветени с калциев карбид.
При преминаване на кислород под капака се образува експлозивна смес от кислород и ацетилен.
Ацетиленовите бутилки могат да експлодират поради следните причини:
1) с остри удари и удари, водещи до разрушаване на метала на цилиндъра или, като правило, до потъване на порестата маса с образуване на кухини в нея. Слягането на масата от своя страна увеличава обема на кухото пространство в горната част на балона. Ако обемът на кухото пространство надвишава 75-150 cl3, тогава ацетиленът, освободен в това пространство и намиращ се в него под високо налягане, става експлозивен;
2) със силно нагряване (над 30-40 ° C), което намалява разтворимостта на ацетилена в ацетон, в резултат на което налягането му се повишава;
3) когато връзката между клапана и редуктора не е плътна, в резултат на което ацетиленът може да избяга в атмосферата, създавайки опасност от експлозия на ацетиленово-въздушната смес в помещението и в резултат на това на ацетилена цилиндър.
Газът в бутилките, включително ацетиленът, се съхранява при налягане, което е значително по-високо от необходимото за неговото работно приложение. В допълнение, налягането на газа в контейнера намалява с употреба и се увеличава с повишаване на температурата.
За да се намали налягането до работни стойности и да се поддържа на дадено ниво, се използват газови редуктори, от латинското Reductio - "връщане назад". Редукторите за ацетилен са коренно различни по своя дизайн от другите газови редуктори. Това се дължи на високата химическа активност на ацетилена и експлозивността както на самия газ, така и на неговите съединения.
Устройство за редуктор на ацетилен и принцип на действие
Принципът на действие и конструкцията на ацетиленовия редуктор BAO 5-5 не се различава много от типичния газов редуктор.
Устройството се състои от:
- Захранваща тръба с конектор, свързан към източник на газ: цилиндър или газопровод.
- Корпус, съдържащ скоростен механизъм.
- Манометър за високо налягане, показващ налягането в източника на газ.
- Манометър за ниско налягане, показващ налягане на изхода на редуктора.
- Изпускателна тръба с конектор, към който е свързан консуматор на газ.
- Предпазен клапан за изпускане на газ в атмосферата при превишаване на граничната стойност.
Механизмът на скоростната кутия от своя страна се състои от мембрана, бутало, регулиращ винт, работни и възвратни пружини, както и различни уплътнения, уплътнения и крепежни елементи.
Принципът на действие е следният: след свързване към клапана и отваряне на клапана, доставеният ацетилен влиза в корпуса на скоростната кутия и продължава да тече, докато налягането му се изравни със силата на съпротивление на затягащата пружина. Пружината избутва буталото и то затваря клапана, спирайки потока на газ от резервоара. В хода на консумацията на газ налягането му в редуктора намалява и клапанът се отваря отново. Този цикъл се повтаря многократно по време на работа на газовото оборудване.
Основни конструктивни характеристики на ацетиленовия редуктор
Свързването с контейнера се осъществява не с резбова гайка, а със специална затягаща скоба.
Това се дължи на факта, че клапанът на ацетиленовия цилиндър винаги е изработен от стомана. Използването на мед и нейните сплави в контакт с ацетилен може да доведе до образуването на изключително експлозивни съединения на медния ацетиленид. С оглед на това съдовете за ацетилен са изработени изцяло от стомана, инертна към действието на газ. Резбовите съединения се износват с течение на времето от многократна употреба, външният диаметър на нипела с резба намалява, а вътрешният диаметър на съединителната гайка се увеличава. Така се създава празнина, през която ацетиленът прониква в околната среда. Това може да доведе до експлозия и пожар.
Характеристики на структурата на ацетиленовия редуктор BAO 5-5
Скобата се регулира по следния начин. В корпуса на скоростната кутия е предвиден жлеб, който действа като ключ за прецизно позициониране на скобата спрямо клапана. Регулиращият винт осигурява надеждно захващане на скобата към тялото.
Редукторът е пригоден за работа със стандартни ацетиленови контейнери с налягане до 3 MPa и дава възможност за регулиране на работното налягане в диапазона, оптимален за работа на ацетиленови горелки и заваръчни горелки, от 0 до 0,15 MPa.
Изисквания към материалите
Материалите, използвани при производството на ацетиленови редуктори, трябва да отговарят на следните изисквания:
- Разлика в работните температури -70 + 70˚С.
- Устойчив на удар.
- Сила и устойчивост на износване.
Поради повишената химическа активност и опасността от пожар на ацетилена е забранено използването на мед и нейните сплави със съдържание на мед над 65%, сребро, магнезий и цинк за производството на части на скоростната кутия, които са в контакт с газ.
Материалите, използвани като подложки и лубриканти, не трябва да реагират с ацетон и диметилформамид.
Корпусът на скоростната кутия е изработен от стомана, силумин или полиамид. Пружините, стъблата и дисковете на клапаните са изработени от стомана.
За да се намали вероятността от експлозия, тялото на съда се напълва със специален порест пълнител. Най-широко използваният пълнител е активният въглен.
Предимства на ацетиленовия редуктор BAO 5-1.5
Основните предимства на ацетиленовия BAO 5-1.5 редуктор са:
- Подобрен дизайн за по-точна настройка на работното налягане.
- Надеждно покритие.
- Универсален конектор за свързване на маркучи с диаметър 6,3 или 9 мм.
- Увеличеният размер на диафрагмата позволява по-прецизно регулиране на налягането.
- Здрав корпус.
- Ергономично колело за регулиране.
- Поддръжка за размери на свързване според руските стандарти.
В допълнение към това производителят предлага две години гаранция и сервизна поддръжка на територията на Руската федерация.
Предназначение на ацетиленовия редуктор BAO 5-1.5
Ацетиленов редуктор BAO 5-1.5 е предназначен за намаляване и стабилизиране на налягането на газа, използван в специални ацетиленови бутилки за работа на ацетиленови резачки и заваръчни горелки.
Редукторът е проектиран да бъде свързан към стандартни резервоари за ацетилен, използвайки метода на свързване със скоби.
Технически характеристики на газовия редуктор BAO 5-1.5
Ацетиленов редуктор BAO 5-1.5 има следните технически характеристики:
- Входящо налягане 2,5 MPa.
- Работно налягане 15 MPa.
- Разход на газ до 5 куб.м. м на час.
- Страничен конектор на резервоара: специална скоба.
- Работен съединител: Гайка с резба 16 стъпка 1,5 + нипел Ø 6,3 / 9,0 мм.
- Тегло: 880 гр.
Мерки за безопасност при работа с газовия редуктор BAO 5 1 5
Ацетиленът е изключителен материал за своите характеристики. Позволява достигане на температури до 3300 ° C, което прави възможно заваряването и обработката на най-огнеупорните метали и сплави. Специфичната топлинна енергия на ацетилена е два пъти по-голяма от тази на TNT, което го прави изключително опасен за работа и може да доведе до сериозни наранявания, смърт и широко разрушаване при неправилно боравене.
За да разберете и съзнателно да следвате предпазните мерки за работа с ацетиленови устройства, е необходимо да разберете основните опасности. Газът се запалва и експлодира при следните условия:
- Едновременното повишаване на температурата до 480 ° C и налягането до 0,15 MPa води до експлозия.
- Повишаване на концентрацията на газ във въздуха над 2,2% Контактът с огън или обикновената дъга може да доведе до експлозия.
- Повишаването на температурата над 300 ° C може да причини спонтанно запалване.
- Контактът с червена мед или сребро е недопустим - ацетиленовите съединения с тези елементи са изключително експлозивни.
- Когато газът реагира с вода и водни течности, се образува изключително експлозивна утайка под формата на скреж или ледени кристали.
При работа с ацетилен е задължително:
- Следете пределната концентрация на газ във въздуха - 0,46% За това използвайте газов анализатор. Ацетиленът е вреден за здравето и може да причини тежка интоксикация със световъртеж и повръщане много преди да настъпи експлозия при концентрация от 2%.
- Поставете балона строго хоризонтално и го фиксирайте здраво.
- Не поставяйте контейнера близо до източници на топлина и още повече - открити пламъци.
- Избягвайте нагряване на стените на съда над 50°C.
- Избягвайте контакт с материали, оборудване и окабеляване, съдържащи мед или сребро.
- Уверете се, че инструментът и окабеляването са в добро състояние, за да избегнете искри.
- Непрекъснато слушайте и подушвайте, което ще позволи своевременно откриване на започнал теч на газ.
- Преди да започнете работа, проверете скоростната кутия, корпуса на цилиндъра и клапана, както и маркучите за повреди. Строго е забранено да работите с оборудване, което има пукнатини, вдлъбнатини, счупвания или следи от удари.
- Затворете здраво всички клапани след приключване на работата.
В случай на прегряване на контейнера или изтичане на газ е необходимо незабавно да затворите вентила и да изнесете контейнера от помещението. Ако това не успее, е необходимо незабавно да изведете целия персонал от опасната зона и да се обадите на Министерството на извънредните ситуации.
Ацетиленови бутилки
Ацетиленовият цилиндър е съд под налягане, специално проектиран за съхранение, транспортиране и доставка на ацетилен. Използването на други съдове за ацетилен или изпомпването на други газове в контейнери за ацетилен е строго неприемливо от съображения за безопасност.
Вентилът на ацетиленовия цилиндър е специално проектиран по такъв начин, че да не е възможно към него да се свързват други скоростни кутии или други устройства.
Устройството на ацетиленовите бутилки
Ацетиленовият съд е направен от безшевни тръби с високо налягане. Вратът има резба за закрепване на защитна капачка.
Работните контейнери за ацетилен трябва да бъдат боядисани в черно със задължителен надпис с бели букви "Ацетилен". Цилиндрите за транспортиране и съхранение трябва да бъдат боядисани в бяло с надпис "Ацетилен" с черни букви. На всеки цилиндър трябва да се остави небоядисано място на кръстовището на цилиндричната част със сферичната част, върху която е нанесена маркировката.
Маркировката трябва задължително да отразява вида на цилиндъра, неговия капацитет, вида газ, за който е предназначен. Трябва също да се посочат граничното налягане на газа и датата на проверка на бутилката за съответствие с техническите изисквания за безопасност. Резервоари с просрочена дата на следващото планирано калибриране не се допускат за експлоатация.
За да се намали опасността от работа с ацетилен, те се пълнят със специално поресто вещество - сепаратор. Това вещество разделя ацетилена на малки, несвързани обеми и намалява възможността за едновременно рязко нагряване на цялата маса ацетилен, което е изпълнено с експлозията му. В допълнение, порестата маса предотвратява обратния огън на пламъка.
Най-често за пълнене се използва пемза, активен въглен, влакнест азбест или полимерен порест материал LPM. Порестата маса е импрегнирана с технически ацетон, който, като разтворител на ацетилена, значително подобрява способността на порестата маса да абсорбира газ.
Клапан на ацетиленов цилиндър
Съгласно техническите условия клапанът на ацетиленовия цилиндър може да бъде оборудван с диафрагма или ебонитово уплътнение.
Работа на цилиндри с ацетилен
В зависимост от вида на пълнителя в контейнера е необходимо да се напълни различно количество ацетон. За въглища - 5 кг и за CVL - съответно 7 кг. В резултат на това не се препоръчва едновременното поставяне на съдове с различни видове пълнител върху устройството за пълнене, за да се избегне преливането на ацетон от един цилиндър в друг.
В бутилките, доставени за пълнене, налягането на оставащия газ трябва да бъде по-малко от 0,01 MPa
Всички бутилки подлежат на периодична проверка на всеки 5 години.
Преди да започнете работа, цилиндърът трябва да бъде проверен за повреди по тялото и клапана.
Съхранение на ацетиленови бутилки
Като се има предвид изключителната експлозивност на ацетилена, трябва да се спазват следните правила за съхранение и транспортиране на бутилки:
- Разрешено е съхранение в хоризонтално положение, клапаните трябва да са по-високи от дъното на цилиндъра.
- От мястото за съхранение до най-близките отоплителни уреди или друг източник на топлина трябва да има поне 1 метър.
- Цилиндрите трябва да бъдат здраво закрепени без отказ.
- Ацетиленът трябва да се съхранява в помещение, свободно от други запалими и експлозивни вещества.
- Пряката слънчева светлина е недопустима, включително по време на транспортиране. В този случай покрийте цилиндрите с непрозрачен капак.
Спазването на правилата за работа с ацетилен ще запази здравето и живота на хората, както и материалните ценности.
За газово заваряване отдавна се използва изгарянето на смес от ацетилен и кислород. Въпреки че практически няма проблеми с производството и съхранението на кислород, ситуацията с ацетилена е малко по-различна. Получаването и съхранението на ацетилен в бутилки трябва да се извършва в съответствие с определени изисквания, свързани с опасността от експлозия на газа.
Съхранение на ацетилен - общ.
Поради факта, че ацетиленът е експлозивен не само в смес с въздух или кислород, но и в чисто състояние, има вероятност от експлозия на цилиндъра в случай на обратен удар на пламъка, случайно нагряване от горелката . Съхранението на ацетилен се извършва в транспортни и малки бутилки със специална конструкция.
За да се предотврати разпространението на взривна вълна в ацетиленов цилиндър, той се запълва със специална отлята пореста маса, която най-често е активен въглен, пемза, азбестови влакна. Ацетиленът, изпомпван под налягане, запълва всички пори на материала; за да се увеличи обемът на газа, пълнителят се импрегнира с ацетон, което увеличава абсорбцията на материала. Например, до 13 литра ацетон се налива в транспортна бутилка с ацетилен, един литър от която може да побере до 23 литра газ. Общо транспортната бутилка може да побере до 6 килограма ацетилен. Този дизайн на цилиндъра позволява на пълнителя да гаси получените ударни вълни от експлозията на ацетилен, което значително повишава безопасността на работа.
Цилиндрите за съхранение на ацетилен са боядисани с бял емайл, върху него е нанесен надпис "Ацетилен", под него са буквите "LM", което показва, че цилиндърът е пълен с отлята пореста маса. Тези етикети трябва да са червени.
Изисквания за проверка на цилиндрите.
Ацетиленът може да се съхранява само в бутилки, които се подлагат на постоянна поддръжка и периодично калибриране. Ацетиленовите бутилки се подлагат на следните видове проверки:
Съхранение на ацетилен в бутилки.
Поради факта, че ацетиленовите бутилки са чувствителни към топлина, включително излагане на слънчева светлина, има редица изисквания за съхранение и транспортиране.
- Цилиндрите могат да се съхраняват хоризонтално, като клапаните са малко по-високи от основата на цилиндъра.
- Разстоянието от мястото за съхранение до нагревателите трябва да бъде повече от 1 метър.
- Инсталирането на ацетиленови бутилки без подходящо закрепване е забранено.
- Можете да съхранявате цилиндри в специални конструкции - клетки за 20 броя.
- Забранено е поставянето на запалими и експлозивни материали в помещенията за съхранение на ацетилен.
- При транспортиране на бутилки те трябва да бъдат покрити с подходящи материали, за да се предпазят от пряка слънчева светлина.
- При извършване на заваръчни работи газовият цилиндър трябва да е на не по-близо от 5 метра от мястото на тяхното провеждане. В този случай газът се доставя чрез специални маркучи или стоманени тръбопроводи. Използването на медни тръби за тези цели е забранено.
Използването на ацетилен.
Въпреки потенциалната опасност и по-скъпата цена на ацетилена (в сравнение с пропана), той е незаменим за много видове заваряване. Това се дължи на факта, че при изгаряне на смес от ацетилен и кислород става възможно да се достигне значителна температура на пламъка, до 3150 градуса. Тази температура, при висока скорост на изгаряне на сместа, позволява заваряване, рязане, включително доста огнеупорни материали.
Това прави ацетилена незаменим газ при заваряване, който, ако са изпълнени всички горепосочени изисквания, може да се използва без да създава опасни ситуации. Трябва да се отбележи, че използването на съвременни цилиндри е много по-удобно и по-безопасно от използването на ацетиленови генератори.
Ацетиленът се използва широко за газово заваряване и рязане на метал. Не толкова отдавна е произведен с помощта на генератор, който разгражда калциевия карбид. Но такава инсталация, въпреки всички предприети мерки, се характеризира с повишена опасност.
Ето защо сега все повече и повече се използва ацетилен в цилиндрите, който освен всичко друго се отличава с високата си чистота, което позволява заваряването и рязането да се извършват по-ефективно и ефективно.
Свойства на ацетилен
Ацетиленът е горим газ, чиято смес с кислород позволява да се осигури температура на горене до 3150 градуса по Целзий. Това е безцветно и без мирис вещество (техническият ацетилен има остра миризма поради примесите, присъстващи в него). Ацетиленът е практически неразтворим във вода, но неговата разтворимост в други течности е доста висока, особено в ацетон (до 28 литра газ в 1 литър течност).
Газът принадлежи към категорията токсичен и вреден за хората, следователно, когато се използва, е необходимо да се вземат определени мерки, за да се гарантира безопасността на работата.
Но основната опасност, свързана със съхранението на ацетилен, е неговата експлозивност не само в смес с въздух, но и в чиста форма при определени условия. В същото време този газ отделя много повече топлинна енергия по време на експлозия, отколкото нитроглицерин или TNT (съответно 1,5 и 2 пъти).
Ето защо е невъзможно да се съхранява ацетилен в чиста форма при стандартни условия.
Ацетиленови бутилки
Самият контейнер за съхранение на ацетилен практически не се различава от подобен кислороден, той също е направен от безшевна стоманена тръба. Върху него е монтиран ацетиленов клапан със специална конструкция, чийто фитинг няма резба (маркучите се закрепват със специална скоба).
По обем има малки (5 л), средни (10 л) и големи (40 л) контейнери.
Основната разлика е във вътрешното пълнене на цилиндъра. Тъй като цилиндър с ацетилен в газообразно състояние е силно експлозивен, на практика се използва съхранение на газ, разтворен в ацетон. В този случай, за да се предотврати възможността от обратен пламък и спонтанно разлагане на ацетилена до експлозивно състояние, в цилиндъра се поставя специален пълнител.
Като пълнител се използва BAU-A (активен въглен) или пореста силикатна маса LPM (лята пореста маса). Този материал заема една трета от обема на цилиндъра, докато порестият пълнител е в състояние да абсорбира повече газ.
За да се осигури безопасност при експлозия, ацетиленът се разтваря в ацетон, който се използва за запълване на цилиндър с порест пълнител. Количеството ацетон е приблизително 230 грама на 1 литър от обема на цилиндъра, това е, което определя колко ацетилен в цилиндъра може да се постави при пълно зареждане.
Когато клапанът на цилиндъра се отвори, ацетиленът се изпарява, който се подава към работните устройства.
Изисквания към бутилките за ацетилен
Цилиндрите за съхранение на ацетилен трябва да бъдат боядисани в бяло, разрешена е светло сива боя, докато те трябва да имат червен надпис "ACETYLENE", освен това, ако се използва отлят порест пълнител, се добавя надпис "LM".
Освен кислородните бутилки, съдовете за съхранение на ацетилен трябва да се подлагат на технически преглед и хидравлично изпитване веднъж на всеки 5 години. Датата на последното и следващото калибриране трябва да бъде подпечатана в паспорта на цилиндъра.
Изпитването се провежда при налягане, превишаващо стандартното с 1,5 пъти (35 MPa). Освен това теглото на порьозния пълнител трябва да се проверява на всеки две години.
Максималното допустимо налягане на ацетилена в цилиндъра се регулира от GOST 5457-60 и зависи от температурата на околната среда. При 19 0 С налягането не трябва да надвишава 150 атмосфери (15 MPa), в повечето случаи бутилките се пълнят до 150 атм.
Забранено е използването на цилиндри в следните случаи:
Не може да работи дори при силно нагряване. Нарушаването на всички тези правила може да доведе до експлозия на ацетилен.
Няколко думи за зареждането на бутилки
Количеството инжектиран газ и следователно цената на ацетиленов цилиндър се определя чрез просто претегляне. Цилиндърът се претегля преди и след пълнене, разликата в стойностите се умножава по 1,09 (масата на 1 кубичен метър ацетилен при 20 градуса по Целзий). В паспорта му е избито стандартното тегло на празен, но готов за впръскване цилиндър.
Приблизително най-малко 5,5-7,5 кг ацетилен могат да бъдат изпомпани в транспортна бутилка (40 литра), 1,4-2 кг в 10-литрова бутилка и 0,7-0,8 кг в 5-литрова бутилка. Освен това бутилките с отлят порест пълнител съдържат повече газ от кутиите с активен въглен.
Освен това трябва да се има предвид, че при всяко използване на целия газ от цилиндъра от него излиза около 150 грама ацетон, който трябва да се попълни.
Предимства от използването на ацетилен в бутилки
Използването на ацетилен, разтворен в ацетон, може значително да повиши производителността на работата по заваряване и рязане на метал.
В допълнение, използването на ацетиленови бутилки има и други предимства:
- Компактност и преносимост на заваръчното оборудване.
- Ацетиленът, изпомпван в цилиндъра, има по-високи качествени характеристики, отличава се с висока чистота, наличието на минимално количество водна пара.
- Високото налягане на работния газ позволява да се постигне висока стабилност на горенето на пламъка.
- Производителността на заваряване и рязане с този ацетилен е значително по-висока, отколкото при използване на газ, произведен от генератор.
Въпреки факта, че цената на ацетилена в бутилки е малко по-висока, икономическият ефект от използването му е значителен и се обяснява именно с възможността за извършване на по-голям обем работа и висока производителност на оборудването, работещо с такъв горим газ.
Порестата маса е предназначена за пълнене на ацетиленови бутилки. Порестата маса включва уплътнен пълнител на базата на гранулиран въглен и допълнително съдържа "мустаци" от материал от фибростъкло, главно базалтово фибростъкло. Техническият резултат е повишена надеждност.
Настоящото изобретение се отнася до областта на производството, транспортирането и използването на балонен ацетилен и може да се използва при производството на ацетиленови бутилки. Ацетиленът е разтворим газ. Сред разтворителите най-широко се използва в практиката ацетонът, който се излива в балон с пореста маса, осигуряваща многократно увеличаване на активната повърхност на разтворителя. Като пореста маса за пълнене на ацетиленови бутилки се използва много широк спектър от материали (виж Miller S. "Ацетилен, неговите свойства, производство и употреба." L., 1969), включително влакнести (коприна, вискоза, кожа, гъба, лен, животински косми, стъклена и минерална вата, азбест), гранулирани (диатомит, дървени въглища, пемза, силикагел, торф, костно брашно, порест бетон, дървени стърготини, тухли и др.), импрегнирани и монолитни маси. Основните изисквания към порьозните маси са химическа стабилност при контакт със стоманата на цилиндъра, ацетон и ацетилен, висока порьозност и топлопроводимост, механична якост, събиране на газ и ниска цена. Известна влакнеста пореста маса, използвана в Съединените щати (виж Welding J., 27, 1948, стр. 445), състояща се от азбестов сноп, плътно запълващ вътрешната кухина на цилиндъра. Недостатъкът на такава пореста маса е ниската топлопроводимост, активното отстраняване на азбестов прах с газова струя ацетилен и вредното въздействие на азбеста върху работника. Известна е отлята пореста маса, използвана от Уралтехгаз АД (виж TU 6-21-38-85 "Цилиндри за разтворен ацетилен с отлята пореста маса"), съдържаща кварцов пясък, хидрат на калциев оксид и азбест, който е образуван непрекъснат порест блок при повишена температура и налягане в резултат на хидротермална реакция между силициев оксид и калциев оксид хидрат. Недостатъкът на такава пореста маса е и наличието на азбест, който причинява опасност от белодробни заболявания при работниците, както по време на производствения процес при пълнене на цилиндрите, така и по време на работа. Известна гранулирана пореста маса, широко използвана в Германия (английски патент 834830, публикуван 1960 г.), съдържаща 65% дървени въглища (за предпочитане бук или елша), 23% диатомит и 12% основен магнезиев карбонат 4MgCO 3 Mg (OH) 2 5H Такава пореста маса има и горепосочените недостатъци, присъщи на порестите маси, съдържащи въглища, а именно технологичната сложност на пълнене на цилиндри, която предвижда пълнене на активен въглен през тясна шийка и след това разклащане чрез свободно спускане (удар) на цилиндъра от височина 0,7 мм до дървена основа и нестабилна плътност, причиняваща постоянно свиване по време на работа, необходимост от затягане на контрола върху показателите за плътност и по-често ремонтно презареждане на цилиндъра. Известна е и пореста маса, разработена и използвана от шведската компания AGA / cm. Шведско приложение 2266, NKI 26 V 44, ап. 25.03.1925 г. (патент на СССР 3994, NKI 26 V 44, публ. 30.11.1927 г.) /, "Пореста маса за пълнене на съдове, предназначени за съхранение на ацетилен и други газове"), състояща се от кръгли или други оформени тела от насипни порест материал, запълващ празнините между парчетата, докато телата са направени от влакнест, прахообразен или гранулиран порест материал, циментиран със свързващо вещество и покрит с пореста обвивка отвън, по-здрава от сърцевината, докато телата са оформени от диатомит и свързващо вещество с влакнести добавки, материали за укрепване, както и добавки от влакнести материали се въвеждат в състава на черупката на телата или под формата на композитни тела, съдържащи вътрешна сърцевина от въглен, облечена с черупка от кизелгур със свързващо вещество, и хлабав кизелгур се използва за запълване на празнините между тези парчета. Недостатъкът на такава пореста маса е липсата на диатомит, както и голямата технологична сложност и трудоемкост на подготовката на пълните тела и ниската им механична якост, което причинява свиване и необходимост от по-често допълване на цилиндъра с дървени въглища. Като най-близък прототип е избрана порьозната маса MG-100 за ацетиленови бутилки (виж изд. на Св. СССР 39915, NKI 26 V 44; 17 случай 3; публикуван 31.11.1934 г., "Пореста маса за ацетиленови бутилки" ), състоящ се от уплътнен гранулиран пълнител на основата на дървени въглища с размер на зърната от 1 до 1,5 mm в диаметър с набита порьозност на масата около 80% и теглото му на литър около 300 g на 1 литър от вътрешния обем на цилиндър. Посоченият прототип има и недостатъците на аналозите: ниска механична якост на зърната на основата на активен въглен, причиняваща активно свиване по време на работа, както и необходимостта от по-внимателно следене на състоянието на балона и по-често пълнене на балона с гранулиран активен въглен. Целта на настоящото изобретение е да се разработи пореста маса за пълнене на ацетиленови бутилки, лишена от недостатъците на аналозите и прототипа. Посоченият технически ефект се постига чрез факта, че известната пореста маса, съдържаща уплътнен пълнител на базата на гранулиран активен въглен, допълнително съдържа "мустаци" от фибростъкло, например базалтово фибростъкло, които са произволно разпределени в обема на пълнителя и образуват подсилваща рамка, която държи блока от пореста маса вътре в балона. На авторите не са известни технически решения с посочените в претенциите характеристики, насочени към постигане на същата цел като в заявения обект като изобретение, поради което предложеното техническо решение отговаря на критерия „съществени различия“. Въвеждането на "мустаци" от фибростъкло в порестата въглищна маса осигурява висока механична устойчивост срещу деформация от механично напрежение, изключва утаяване и промени в порьозността по секциите на ацетиленовия цилиндър при продължителна работа. По този начин предложената пореста маса за пълнене на ацетиленови бутилки осигурява следните предимства: - висока химическа стабилност и нетоксичност на влакнести материали на стъклена основа; - висока стабилност на геометричните размери на блока, поставен вътре в цилиндъра, уплътнен и закрепен от проникващи "мустаци" от фибростъкло, и като следствие, стабилност на порьозността при продължителна експлоатация; - висока температурна стабилност и механична якост и в резултат на това повишена експлоатационна безопасност на ацетиленовия цилиндър; - ниска цена (големи природни запаси от суровини, висока производителност на производството на фибростъкло) и простота на технологията за въвеждане на "мустаци" от фибростъкло в порестата маса и в черупката на цилиндъра. Въз основа на гореизложеното, предложеното изобретение, в сравнение с прототипа, осигурява положителен ефект и има критерия "положителен ефект". Използването на предложеното техническо решение не изисква допълнително преоборудване на предприятията. Първото промишлено изпитване на предложеното техническо решение - "Пореста маса за пълнене на ацетиленови бутилки" ще бъде извършено през 2000 г. в АД "Лентехгаз".
Претенция
Пореста маса за пълнене на ацетиленови бутилки, включваща уплътнен пълнител на базата на гранулиран активен въглен, характеризираща се с това, че съдържа допълнително "мустаци" от материал от стъклени влакна, главно базалтово фибростъкло.
