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

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

Свойства ацетилена

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

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

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

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

Баллоны для ацетилена

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

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

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

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

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

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

Требования к баллонам для ацетилена

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

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

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

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

Запрещено эксплуатировать баллоны в следующих случаях:

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

Несколько слов о заправке баллонов

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

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

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

Преимущества применения ацетилена в баллонах

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

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

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

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

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	-

Устройство ацетиленового баллона

Ацетиленовый баллон представляет собой универсальный контейнер для хранения и транспортирования ацетилена. Корпус баллона изготовлен из бесшовных труб согласно ГОСТ 949-73. На нижнюю часть корпуса в горячем состоянии насаживается башмак, придающий устойчивость баллону в вертикальном положении. В верхнюю сферическую часть горловины ввернут вентиль, предназначенный для наполнения и отбора газа. В нерабочем положении вентиль является запорным устройством.

Баллоны комплектуются вентилями ВБА-1 по ТУ 26-05-527-82 (с мембранным уплотнителем) или BA-I по ТУ 6-21-23-84 (с эбонитовым уплотнителем). На наружную часть горловины напрессовано резьбовое кольцо для навертывания предохранительного колпака. В месте перехода цилиндрической части баллона в сферическую выбиты следующие данные:

• Знак завода-изготовителя и номер баллона;
• Дата изготовления баллона;
• Рабочее и пробное давление в кгс/см 2 ;
• Емкость баллона в литрах;
• Вес тары (вес корпуса баллона с башмаком и вентилем, пористой массой и ацетоном);
• Знак завода, наполнившего баллон пористой массой и ацетоном, и дата наполнения;
• Клеймо наполнительной станции, дата (месяц и год) проведенного и год следующего освидетельствования;
• Год и месяц проведенной проверки пористой массы, клеймо наполнительной станции и клеймо "Пм"

Баллоны должны быть окрашены в белый цвет за исключением места клеймения, которое должно быть покрыто бесцветным лаком и обведено рамкой красного цвета. На цилиндрической части баллона должна быть надпись "АЦЕТИЛЕН", нанесенная красной краской. Окраска баллонов и надпись на них могут быть выполнены масляными, эмалевыми или нитрокрасками. Надпись на баллонах должна быть не менее 1/2 окружности, а высота букв не менее 60 мм

Ацетиленовый баллон заполнен пористым наполнителем и залит ацетоном

Роль пористого наполнителя:

• Защита ацетиленового баллона от обратного удара пламени или возможного взрывчатого распада ацетилена.
• Способствует более равномерному распределению растворителя в баллоне.

В зависимости от пористого наполнителя ацетиленовые баллоны разделя­ются на баллоны с насыпной пористой массой (углем БАУ-А) и баллоны с литой пористой массой (ЛПМ). Уголь БАУ-А представляет собой зерна черного цвета без механических примесей, выпускается по ГОСТ 6217-74. Литая пористая масса представляет собой литой пористый блок серого цвета, выпускается по ТУ 6-21-38-85 «Баллоны для растворенного ацетилена с литой пористой массой».

Вес набивной пористой массы составляет 280-310 г на 1 литр емкости корпуса баллона или 30% его объема. Литая пористая масса ЛПМ ТУ 6-21-38-85 образуется в результате гидротермальной реакции между двуокисью кремния, гидратом окиси кальция и добавками при повышенном давлении и температуре непосредственно в баллоне, в результате чего в нем образуется сплошной литой пористый блок.

Допускать в ацетиленовых баллонах давление, значительно превышающее 25 кг/см2, нельзя по условиям безопасности. Вследствие этого пористую массу пропитывают ацетоном, который существенно повышает газовбираемость, так как является хорошим растворителем для ацетилена.

Для ацетонирования баллонов применяют технический ацетон ГОСТ 2768-84 сорт 1.

Ацетон - бесцветная, легко воспламеняющаяся жидкость с характерным запахом. Температура самовоспламенения 465?С. Смесь паров ацетона с воздухом взрывоопасна: пределы взрываемости в объемных долях ацетона - нижний предел 2,2; верхний - 13. Жидкий ацетон вызывает раздражение кожи. Пары ацетона вызывают раздражение и заболевание верхних дыхательных путей. Ацетон вводят в баллон из расчета 225-230 г на литр емкости баллона. Объем, занимаемый ацетоном в баллоне, составляет 25-30%. Во избежание чрезмерного повышения давления в баллоне, часть пористой массы не должна быть заполнена ацетоном. В оставшемся незаполненном объеме (газовой подушке) находится сжатый газообразный ацетилен, насыщенный парами ацетона, этот объем составляет 16%.

Допустимое давление ацетилена в баллонах в зависимости от температуры:

Особенности эксплуатации баллонов с БАУ-А и ЛПМ

Принципиальное различие в эксплуатации ацетиленовых баллонов с углем БАУ-А и ЛПМ заключается в том, что при разрядке и наполнении баллонов не рекомендуется ставить одновременно на разрядную или наполнительную рампы баллоны с углем БАУ-А на 5 кг ацетилена и ЛПМ на 7 кг ацетилена в 40 литровом баллоне.

При одновременным наполнении баллонов, рассчитанных на 5 и 7 кг ацетилена в баллоне, достигнуть газовбираемость 7 кг ацетилена в баллоне с ЛПМ практически невозможно, так как наполненные на 5 кг баллоны, повышая давление в рампе, препятствуют дальнейшему наполнению баллонов на 7 кг ацетилена.

При одновременной разрядке баллонов с различной газовбираемостью возможен переток ацетилена из баллонов с большей газовбираемостью в баллоны, с меньшим содержанием ацетилена.

Требования к баллонам

Основные причины, по которым баллоны не допускаются к наполнению:

• Наличие трещин и вмятин на корпусе баллона;
• Неисправность вентиля (изношен квадрат штока, погнут вентиль, количество видимых резьбовых ниток у ввернутого вентиля меньше 2-х или больше 5; пропуск газа через сальник, не устраняемый подтягиванием гайки);
• Отсутствие или плохая посадка башмака;
• Нарушено более 30% окрашиваемой поверхности баллона, отсутствует надпись "АЦЕТИЛЕН";
• Просрочена дата освидетельствования баллонов;
• Просрочена дата проверки пористой массы;
• Признаки того, что баллон был в пожаре;
• Признаки сильного нагрева баллона;
• Полная или частичная закупорка в вентиле баллона;
• Если вес баллона с оставшимся в нем газом превышает вес тары и не сходится с расчетными данными;
• Отсутствуют установленные клейма.

В баллонах, пригодных для наполнения, необходимо измерить остаточное давление газа, оно должно быть не более 1 кгс/см 2 .

После замера остаточного давления баллон взвешивается на весах для определения количества недостающего ацетона. Внешним осмотром необходимо установить состояние прокладок в кольцевых выточках вентилей, заменить изношенные и только после этого баллон может быть присоединен к рампе для наполнения.

Новые ацетиленовые баллоны и баллоны, поступившие от потребителя с остаточным давлением ниже 0,5 кгс/см 2 , необходимо промыть ацетиленом путем трехкратного наполнения до давления 20 кгс/см 2 и последующего сброса до остаточного давления 0,5 кгс/см 2 .

Все ацетиленовые баллоны подлежат периодическому освидетельствованию через каждые 5 лет (срок следующего освидетельствования истекает 15 числа месяца, в котором проводилось испытание). Испытание проводится давлением азота в 35 кгс/см 2 . Состояние пористой массы проверяется через 24 месяца и при каждом освидетельствовании.

Пористая масса предназначена для заполнения ацетиленовых баллонов. Пористая масса включает уплотненный заполнитель на основе зернистого древесного активированного угля и дополнительно содержит "усы" стекловолоконного материала, преимущественно базальтового стекловолокна. Технический результат - повышение надежности.

Настоящее изобретение относится к области производства, транспортирования и использования баллонного ацетилена и может быть использовано при производстве ацетиленовых баллонов. Ацетилен относится к числу растворимых газов. В числе растворителей наибольшее практическое распространение получил ацетон, заливаемый в баллон с пористой массой, обеспечивающей многократное увеличение активной поверхности растворителя. В качестве пористой массы для заполнения ацетиленовых баллонов применяется очень широкий ряд материалов (см. Миллер С. "Ацетилен, его свойства, получение и применение". Л., 1969 г.), включая волокнистые (шелк, вискоза, кожа, губка, лен, шерсть животных, стеклянная и минеральная вата, асбест), зернистые (кизельгур, древесный уголь, пемза, селикагель, торф, костная мука, пористый бетон, древесные опилки, кирпич и др.), пропитанные и монолитные массы. Основными требованиями к пористым массам является химическая стабильность в контакте со сталью баллона, ацетоном и ацетиленом, высокая пористость и теплопроводность, механическая прочность, газовбираемость и низкая стоимость. Известна волокнистая пористая масса, применяемая в США (см. Welding J., 27, 1948, р. 445), состоящая из асбестового жгута, плотно заполняющего внутреннюю полость баллона. Недостатком такой пористой массы является низкая теплопроводность, активный вынос асбестовой пыли с газовым потоком ацетилена и вредно воздействие асбеста на работающего. Известна литая пористая масса, применяемая АО "Уралтехгаз" (см. ТУ 6-21-38-85 "Баллоны для растворяемого ацетилена с литой пористой массой"), содержащая кварцевый песок, гидрат окиси кальция и асбест, представляющая собой сплошной пористый блок, образующийся при повышенной температуре и давлении в результате гидротермической реакции между окисью кремния и гидратом окиси кальция. Недостатком такой пористой массы является также наличие асбеста, вызывающего опасность легочных заболеваний у работающих, как в процессе производства при наполнении баллонов, так и при эксплуатации. Известна зернистая пористая масса, широко применяемая в ФРГ (Англ. патент 834830, опубл. 1960 г.), содержащая 65% древесного угля (предпочтительно букового или ольхового), 23% кизельгура и 12% основного углекислого магния 4MgCO 3 Mg(OH) 2 5Н 2 О. Такой пористой массе также присущи приведенные выше недостатки, присущие угольсодержащим пористым массам, а именно технологическая сложность наполнения баллонов, предусматривающая засыпку активизированного угля через узкую горловину и последующую утряску его путем свободного опускания (удара) баллона с высоты 0,7 мм на деревянную основу, и нестабильная плотность, вызывающая постоянную усадку в процессе эксплуатации, необходимость ужесточения контроля за показателями плотности и более частое ремонтное пополнение баллона. Известна также пористая масса, разработанная и используемая Шведской фирмой АГА /см. Шведская заявка 2266, НКИ 26 В 44, заявл. 25.03.1925 г. (патент СССР 3994, НКИ 26 В 44, опубл. 30.11.1927 г.)/, "Пористая масса для наполнения сосудов, предназначенных для хранения ацетилена и других газов"), состоящая из круглых или иной формы тел из рыхлого пористого материала, заполняющего промежутки между кусками, при этом тела изготовлены из волокнистого, порошкообразного или зернистого пористого материала, сцементированного связующим веществом и накрытого снаружи пористой же оболочкой, более прочного, чем сердцевина, при этом тела сформированы из кизельгура и связующего вещества с добавками волокнистых материалов для упрочнения, а также добавки волокнистых материалов введены в состав оболочки тел или в виде композитных тел, содержащих внутреннее ядро из древесного угля, одетого оболочкой из кизельгура со связующим материалом, а для заполнения промежутков между этими кусками применен рыхлый кизельгур. Недостатком такой пористой массы является дефицит кизельгура, а также большая технологическая сложность и трудоемкость подготовки тел заполнителя и их низкая механическая прочность, вызывающая усадку и необходимость более частого пополнения баллона древесным углем. В качестве ближайшего прототипа выбрана пористая масса МГ-100 для ацетиленовых баллонов (см. авт. св. СССР 39915, НКИ 26 В 44; 17 д. 3; опубл. 31.11.1934 г. "Пористая масса для ацетиленовых баллонов"), состоящая из уплотненного зернистого заполнителя на основе древесного активированного угля с размером зерна от 1 до 1,5 мм в диаметре при набивной пористости массы около 80% и литровым весом ее около 300 г на 1 л внутреннего объема баллона. Указанному прототипу также присущи недостатки аналогов: низкая механическая прочность зерен основы древесного активированного угля, вызывающая активную усадку при эксплуатации, и необходимость более тщательного контроля за состоянием баллона и более частое ремонтное пополнение баллона зернистым активированным древесным углем. Целью настоящего изобретения является разработка пористой массы для заполнения ацетиленовых баллонов, лишенной недостатков аналогов и прототипа. Указанный технический эффект достигается тем, что известная пористая масса, содержащая уплотненный заполнитель на основе зернистого древесного активированного угля, дополнительно содержит "усы" стекловолоконного материала, например, базальтового стекловолокна, которые хаотически распределяются в объеме заполнителя и образуют армирующий каркас, скрепляющий блок пористой массы внутри баллона. Авторам неизвестны технические решения с указанными в формуле изобретения признаками, направленными на достижение той же цели, что и в заявляемом в качестве изобретения объекте, поэтому предлагаемое техническое решение отвечает критерию "существенные отличия". Введение "усов" стекловолоконных материалов в угольную пористую массу обеспечивает высокую механическую устойчивость против деформаций от механического воздействия, исключает осадку и изменение пористости по сечениям ацетиленового баллона в процессе длительной эксплуатации. Таким образом, предлагаемая пористая масса для заполнения ацетиленовых баллонов обеспечивает следующие преимущества: - высокую химическую стабильность и нетоксичность волокнистых материалов на стеклоподобной основе; - высокую стабильность геометрических размеров размещенного внутри баллона блока, уплотненного и скрепленного пронизывающими "усами" стекловолокна, и, как следствие, стабильность пористости при длительной эксплуатации; - высокую температурную стабильность и механическую прочность и, как следствие, повышенную безопасность эксплуатации ацетиленового баллона; - низкую стоимость (большие природные запасы исходного сырья, высокая производительность стекловолоконного производства) и простоту технологии введения "усов" стекловолокна в пористую массу и в оболочку баллона. На основании вышеизложенного предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом обеспечивает достижение положительного эффекта и обладает критерием "положительный эффект". Использование предлагаемого технического решения не требует дополнительного переоборудования предприятий. Первое промышленное опробование предлагаемого технического решения - "Пористой массы для заполнения ацетиленовых баллонов" будет проведено в 2000 г. на АО "Лентехгаз".

Формула изобретения

Пористая масса для заполнения ацетиленовых баллонов, включающая уплотненный заполнитель на основе зернистого древесного активированного угля, отличающаяся тем, что дополнительно содержит "усы" стекловолоконного материала, преимущественно базальтового стекловолокна.

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.