Как открыть баллон с ацетиленом. Эксплуатация ацетиленовых баллонов. Использование и хранение ацетиленовых баллонов

Устройство

Баллон газовый ацетиленовый изготавливается из бесшовных труб по ГОСТ 949-73. Толщина стенки 7 – 8 мм. Торцы емкости сферические. Верхняя часть имеет отверстие, в которое вкручивается вентиль. На нижнюю часть насаживается цилиндрический башмак, придающий емкости устойчивость.

Горловина в ацетиленовых баллонах шире, чем в остальных, где хранят газ. Через нее емкость наполняют пористой массой: литой пористый наполнитель, активированный уголь березовый и базальтовое стекловолокно. Рыхлое вещество хорошо впитывает ацетон и способствует равномерному растворению в нем ацетилена.

Мастер участка заполнения ацетиленовых баллонов завода СпецБаллонМаш Курников А. И.: «Американцы заполняют внутренность ацетиленового баллона асбестовым шнуром. В РФ отказались в конце прошлого века от такого материала, как канцерогенного. Мелкие частички асбеста испаряются вместе с аргоном. В России перешли на натуральные материалы, впитывающие ацетон: шелк, кожа, минеральная вата, опилки. В настоящее время некоторые производители используют асбест в незначительных количествах как добавку к кварцевому песку и гидроокиси кальция. В Германии древесный уголь смешивают с углекислым магнием и кизельгуром. При покупке баллона следует обращать внимание на его заполнение. Асбест вызывает рак легких».

Хранение ацетилена — общие положения.

В связи с тем, что ацетилен взрывоопасен не только в смеси с воздухом или кислородом, но и в чистом состоянии, существует возможность взрыва баллона при возникновении обратного удара пламени, случайном нагревании горелкой. Хранение ацетилена осуществляется в транспортных и малолитражных баллонах специальной конструкции.

Для предотвращения распространения взрывной волны в ацетиленовом баллоне применяется его заполнение специальной литой пористой массой, в качестве которой чаще всего выступает активированный уголь, пемза, асбестовое волокно. Закачиваемый под давлением ацетилен заполняет все поры материала, для повышения объема газа наполнитель пропитывается ацетоном, который увеличивает абсорбцию материала. Например, в транспортный ацетиленовый баллон заливается до 13 литров ацетона, один литр которого может вместить до 23 литров газа. Всего в транспортный баллон может вместиться до 6 килограмм ацетилена. Такая конструкция баллона позволяет наполнителю гасить возникающие ударные волны от взрыва ацетилена, что существенно повышает безопасность работ.

Баллоны для хранения ацетилена красятся белой эмалью, на него наносится надпись «Ацетилен», под ней находятся буквы «ЛМ», что говорит о наполнении баллона литой пористой массой. Данные надписи должны иметь красный цвет.

Заправка

Ацетилен получают при соединении воды и карбида. Заправляют ацетиленовые баллоны через горловину, определяя его количество по весу. Стандартный полный баллон 65 кг, пустой 53 – 58 кг. Вес емкости с наполнителем указывается в месте маркировки на горловине и определяется взвешиванием.

Ацетон частично испаряется вместе с газом. При каждой заправке его доливают 130 – 150 мл.

Если заправить емкость 5 литров из баллона 40 л, газ в ней закончится очень быстро. Чтобы ацетилен растворился в ацетоне, необходимо создать большое давление. При перекачивании в домашних условиях, его создать невозможно.

Взрыв баллона

Основной недостаток ацетилена, его взрывоопасность. Газ может детонировать по многим причинам:

• достижение критической массы газа;
• высокое давление;
• остатка в баллоне горючего газа;
• контакт со смазочным материалом или карбидом кальция;
• электризация горловины самим газом, проходящим с большой скоростью;
• нагрев;
• утечка и соединение с воздухом;
• удары по ослабленным стенкам емкости.

Взрывоопасным газ становится, если собирается в больших объемах и при давлении ацетилена в баллоне свыше 2 кг/см2. Чтобы уменьшить риск самопроизвольного взрыва, внутрь емкости для газа помещают специальную пористую массу. Она делит весь газ на маленькие по объему частицы, позволяя ему свободно перемещаться. Чистый ацетилен можно закачивать с максимальным давлением 25 кг/см2.

Как устроен ацетиленовый баллон?

Питание постов газовой сварки и резки ацетиленом от ацетиленовых генераторов связано с рядом неудобств, поэтому в настоящее время большое распространение получило питание постов непосредственно от ацетиленовых баллонов. Они имеют те же размеры, что и кислородные (рис. 17, б). Ацетиленовый баллон заполняют пористой массой из активированного древесного угля (290 — 320 г на 1 дм3 вместимости баллона) или смесью угля, пемзы и инфузорной земли. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225-300 г на 1 дм3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. Ацетилен, растворяясь в ацетоне и находясь в парах пористой массы, становится взрывобезопасным, и его можно хранить в баллоне под давлением 2,5-3 МПа. 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.

Рис. 17. Кислородный (а) и

ацетиленовый (б) баллоны

Ацетон (СН3СОСН3) – один лучших растворителей ацетилена, он пропитывает пористую массу и при наполнении баллонов ацетиленом растворяет его. Ацетилен, доставляемый потребителям в баллонах, называется растворенным ацетиленом.

Номинальное давление ацетилена в баллоне составляет 1,9 МПа. Давление ацетилена в полностью наполненном баллоне изменяется при изменении температуры:

Температура,

0 С -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Давление, МПа 1,34 1,4 1,5 1,65 1,8 1,9 2,15 2,35 2,6 3

Давление наполненных баллонов не должно превышать при 20 0С 1,9 МПа.

При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа поступает через редуктор и шланг в горелку или резак. Ацетон остается в порах пористой массы и растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях баллона газом. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо ацетиленовые баллоны держать в вертикальном положении. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20 0С в 1 кг (л) ацетона растворяется 28 кг (л) ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне увеличивается (примерно прямо пропорционально) с увеличением давления и уменьшается с понижением температуры.

Для полного использования емкости баллона порожние ацетиленовые баллоны рекомендуется хранить в горизонтальном положении, что способствует равномерному распределению ацетона по всему объему, и с плотно закрытыми вентилями. При отборе ацетилена из баллона он уносит часть ацетона в виде паров. Это уменьшает количество ацетилена в баллоне при следующих наполнениях. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм3/ч.

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

П р и м е р.

Масса баллона с ацетиленом 89 кг, порожнего – 83 кг, следовательно, количество ацетилена в баллоне равно: по массе 89-83=6 кг, по объему 6:1,09=5,5 м3 (1,09 кг/м3 – плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20° С).

Масса пустого ацетиленового баллона складывается из массы самого баллона, пористой массы и ацетона. При отборе ацетилена из баллона вместе с газом расходуется 30-40 г ацетона на 1 м3 ацетилена. При отборе ацетилена из баллона необходимо следить за тем, чтобы в баллоне остаточное давление было не менее 0,05-0,1 МПа.

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).

Сколько в 40л?

Объем ацетилена в полностью заправленной емкости для газа рассчитывается по простой формуле:

40 × 15 × 9,2 = 5520 л;

Где: 40 л – объем баллона;

15 кг/см2 – давление;

9,2 коэффициент растворимости газа в ацетоне;

5520 л = 5,5 м3 количество ацетилена.

По этой формуле рассчитывается количество ацетилена, сколько можно его заправлять в любой по размеру баллон. В формуле меняется только 40 – цифра объема емкости, на 5, 10 и другие.

Применение ацетилена

Как уже упоминалось ранее, такое соединение имеет повышенную реакционную способность. Соответственно с его помощью выполняется синтез различных материалов. Это может быть каучук, этиловый спирт, технический углерод и т. д. Также ацетилен задействуют в процессе производства взрывчатых веществ, ракетных двигателей и световой техники.

Ранее уже упоминался тот факт, что при сжигании вещества образуется значительное количество тепла. Именно по этой причине ацетилен нередко используют в процессе резки и сварки

различных металлов. Главным конкурентом ацетилена в этой области выступает пропан-бутан. Последняя разновидность газа стоит дешевле, но она выдает незначительную температуру горения.

Для снабжения газом в процессе сварки могут использоваться баллоны или генераторы. Более предпочтительным считается первый вариант. Оптимальным изделием признаны стандартные баллоны, рассчитанные на 40 л. Они выкрашены в белый цвет. При этом на поверхности красным цветом написано «Ацетилен».

Стоит отметить, что для газопламенной обработки подойдет только растворенный и газообразный технический ацетилен. Сам баллон внутри заполнен особой пористой массой

, предварительно пропитанной ацетоном. Подобный слой выполняет 2 важные функции.

• Повышение безопасности в процессе выполнения работ. Так, вероятность распространения горения и взрыва на значительную площадь уменьшается.
• Повышение количества ацетилена и ускорение процесса его выделения. Это возможно благодаря обеспечению значительной поверхности контактирования газа с ацетоном.

В роли пористой массы обычно выступает активированный уголь и волокнистый асбест. Также допускается применение пемзы.

Какое давление?

По ГОСТ давление определяется при температуре + 20⁰C. Предельное значение 19 кгс/см2. Обычно ацетилен в баллонах имеет 14 – 16 кгс/см2.

Давление газа зависит от изменения температуры. Например 19 кгс/см2 при 20⁰ при охлаждении до – 4 всего 13,4 кгс/см2, при 35⁰ достигается критическая величина в 26 кгс/см2. Поэтому создается запас по давлению на случай нагрева.

Определить количество заправленного газа можно простым расчетом. Надо от веса после заправки отнять вес, пустого баллона и умножить на 1,09 – столько весит литр газа.

Баллон для растворенного ацетилена

Баллон для растворенного ацетилена содержит стальной цилиндрический корпус 1, сужающийся в верхней сферической части к горловине (не обозначена), стальной запорный вентиль 2 на горловине, а также набитую в корпусе 1 с образованием над ней объема для газовой подушки 5 пористую массу 6, представляющую собой высушенный активный древесный дробленый уголь, уплотненный до плотности 300÷370 грамм на литр вместимости корпуса 1, в который введен пропитывающий пористую массу технический ацетон из расчета 275±10 грамм на 1 литр вместимости корпуса 1 баллона с образованием газовой подушки, объем которой составляет 16-20% объема корпуса 1 баллона. При этом при повышенной плотности угля остаточная доля влаги в угле, набитом в корпусе 1 баллона, не превышает 1%, что положительно влияет на газовбираемость баллона. Пористость угля, набитого в корпусе 1 баллона, составляет 76÷80%. Прочность угля, набитого в корпусе 1 баллона, составляет не менее 60%. Массовая доля золы в угле, набитом в корпусе 1 баллона, составляет не более 7%, адсорбционная активность по йоду — не менее 60%. Размер частиц угля, набитого в корпусе 1 баллона, составляет 1,0-3,6 мм. Баллон имеет газовбираемость не менее 125 грамм ацетилена на 1 литр вместимости корпуса 1 баллона. Баллон снабжен выполненными из углеродистой стали съемными предохранительным колпаком 4 и кольцом 3 горловины, выполненным с внутренней и наружной резьбой, соответственно, для установки в сборе на горловину корпуса 1. В результате обеспечивается повышенная газовбираемость баллона, снижение потерь и исключение возможности чрезмерного повышения давления в корпусе баллона, а также возможность увеличить количество допустимых циклов зарядки/разрядки баллона, т.е. срок его эксплуатации.

Полезная модель относится к газовой промышленности, а именно к сосудам для помещения или хранения газов в сжатом состоянии. Баллоны, заполненные пористой массой и растворителем ацетилена — ацетоном, предназначены для хранения и транспортирования растворенного ацетилена, получаемого из карбида кальция и пиролизного ацетилена.

Известны различные конструкции баллонов, предназначенных для хранения и транспортирования газов, в том числе и горючих. К ним относятся металлические сосуды различной емкости, рассчитанные на высокое давление. Они состоят из цилиндрической обечайки, верхнего и нижнего днищ и патрубка с вентилем. Для газов, склонных к взрывному распаду, баллоны наполнены пористой насадкой. Баллоны с пористыми насадками применяются для следующих газов: ацетилена, метилацетилена, пропадиена и пропилена (Долин П.А. «Справочник по технике безопасности». М. Энергоиздат, 1982).

Известен баллон для растворенного ацетилена. Баллон состоит из цилиндрического корпуса, двух днищ, опорного башмака и вентиля. Внутри баллона в качестве пористой пламягасящей насадки размещен активированный уголь. Для растворения ацетилена в баллон закачан ацетон (Стрижевский И.И. «Техника безопасности при производстве ацетилена». М. Химия, 1978).

Недостатком такого баллона является недостаточная газовбираемость баллона по ацетилену, а также возможность полного выгорания ацетилена с одновременным разрушением пористой структуры активированного угля при так называемом обратном ударе пламени, то есть при вхождении пламени в баллон со стороны потребителя ацетилена или при его наполнении на ацетиленовой станции.

Известен баллон для растворенного горючего газа, содержащий цилиндрический корпус с горловиной, заполненный пропитанной ацетоном пористой массой, при этом баллон имеет в верхнем примыкающем к горловине объеме предохранительную насадку, отличающийся тем, что предохранительная насадка выполнена в виде размещенного между двумя сетками гидрофильного плавкого вещества. В качестве гидрофильного плавкого вещества использована пятиокись фосфора (RU 2082913)

Недостатком данного баллона является высокая стоимость, большие потери ацетилена и недостаточная газовбираемость, недостаточное количество циклов зарядки/разрядки баллона.

Известен баллон для растворенного ацетилена, содержащий стальной цилиндрический корпус, сужающийся к горловине, стальной запорный вентиль на горловине, а также набитую в корпусе до горловины пористую массу, представляющую собой высушенный активный древесный дробленый уголь плотностью 240 грамм на литр, в который введен пропитывающий пористую массу технический ацетон (https://electrowelder.ru/index.php/19-2/gazosvarschik/105-manometers.html, прототип).

Недостатком данного баллона является недостаточная газовбираемость а также возможность повышения давления в корпусе и высыпания дробленого угля, недостаточное количество циклов зарядки/разрядки баллона.

Технической задачей полезной модели является создание эффективного баллона для растворенного ацетилена и расширение арсенала баллонов для растворенного ацетилена.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в повышении газовбираемости (до не менее 125 грамм ацетилена на 1 литр вместимости корпуса баллона), обеспеченной в связи с повышенной плотностью пористой массы, снижении потерь (унос ацетона при разрядке баллона не превышает 50 мл/м3 ацетилена), и исключении возможности чрезмерного повышения давления в корпусе баллона благодаря тому, что часть объема корпуса баллона (16-20%) не заполнена ацетоном. Повышенная плотность пористой массы позволяет увеличить количество допустимых циклов зарядки/разрядки баллона.

Сущность полезной модели заключается в том, что баллон для растворенного ацетилена содержит стальной цилиндрический корпус, сужающийся к горловине, стальной запорный вентиль на горловине, а также набитую в корпусе с образованием над ней объема для газовой подушки пористую массу, представляющую собой высушенный активный древесный дробленый уголь, уплотненный до плотности 300÷370 грамм на литр вместимости корпуса, в который введен пропитывающий пористую массу ацетон из расчета 275±10 грамм на 1 литр вместимости корпуса баллона с образованием газовой подушки, объем которой составляет 16-20% объема корпуса баллона.

Предпочтительно остаточная доля влаги в угле, набитом в корпусе баллона, не превышает 1%, пористость угля, набитого в корпусе баллона, составляет 76÷80%, прочность угля, набитого в корпусе баллона, составляет не менее 60%, массовая доля золы в угле, набитом в корпусе баллона, составляет не более 7%, размер частиц угля, набитого в корпусе баллона, составляет 1,0-3,6 мм.

При этом баллон выполнен с газовбираемостью не менее 125 грамм ацетилена на 1 литр вместимости корпуса баллона, и снабжен выполненными из углеродистой стали съемными предохранительным колпаком и кольцом горловины, выполненным с внутренней и наружной резьбой, соответственно, для установки в сборе на горловину, корпус снабжен выполненным из углеродистой стали съемным опорным башмаком и выполнен из углеродистой стали с прочностью, рассчитанной на рабочее давление 9,8 МПа(100 кгс/см2).

На чертеже фиг.1 изображен баллон для растворенного ацетилена с местным разрезом, на фиг.2 — опорный башмак, на фиг.3 — вид сверху по фиг.2, на фиг.4 — предохранительный колпак, на фиг.5 — вид сверху по фиг.4, на фиг.6 — кольцо горловины.

На чертежах обозначены корпус 1 баллона, запорный вентиль 2, кольцо 3 горловины, предохранительный колпак 4, газовая подушка 5, пористая масса 6 с ацетоном, опорный башмак 7.

Баллон для растворенного ацетилена содержит стальной цилиндрический корпус 1, сужающийся в верхней сферической части к горловине (не обозначена), стальной запорный вентиль 2 на горловине, а также набитую в корпусе 1 с образованием над ней объема для газовой подушки 5 пористую массу 6, представляющую собой высушенный активный древесный дробленый уголь, принудительно уплотненный до плотности 300÷370 грамм на литр вместимости корпуса 1, в который введен пропитывающий пористую массу технический ацетон из расчета 275±10 грамм на 1 литр вместимости корпуса 1 баллона с образованием в верхней части корпуса 1 под горловиной газовой подушки, объем которой составляет 16-20% объема корпуса 1 баллона.

При этом остаточная доля влаги в угле, набитом в корпусе 1 баллона, не превышает 1%, что положительно влияет на газовбираемость баллона особенно при указанной повышенной плотности угля.

Пористость угля, набитого в корпусе 1 баллона, составляет 76÷80%.

Прочность угля, набитого в корпусе 1 баллона, составляет не менее 60%.

Массовая доля золы в угле, набитом в корпусе 1 баллона, составляет не более 7%, адсорбционная активность по йоду — не менее 60%.

Размер частиц угля, набитого в корпусе 1 баллона, составляет 1,0-3,6 мм.

Активный древесный дробленый уголь — горючее вещество, с температурой тления в слое не ниже 240°С.

Баллон имеет газовбираемость не менее 125 грамм ацетилена на 1 литр вместимости корпуса 1 баллона.

Баллон снабжен выполненными из углеродистой стали съемными предохранительным колпаком 4 и кольцом 3 горловины, выполненным с внутренней и наружной резьбой, соответственно, для установки в сборе на горловину корпуса 1.

Корпус 1 снабжен выполненным из углеродистой стали съемным опорным башмаком 7.

Корпус 1 выполнен из углеродистой стали с прочностью, рассчитанной на рабочее давление 9,8 МПа (100 кгс/см2) и окрашен белой эмалью.

Кольцо 3 горловины из углеродистой стали обыкновенного качества установлено на корпус 1 баллона методом опрессовки. На кольцо 3 навинчен предохранительный колпак 4. Газовая подушка 5 — пространство в верхней сферической части корпуса 1 баллона (между пористой массой 6 с ацетоном и вентилем 2), заполненное ацетиленом. Опорный башмак 7 из углеродистой стали обыкновенного качества может быть установлен на корпус 1 баллона методом опрессовки либо навинчивается по резьбе (в зависимости от конструкции баллона).

Изготовление и эксплуатация баллонов должны производиться в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03). Баллон с ввернутым вентилем должен быть герметичен при давлении 3,5 МПа (35 кгс/см2. Баллон, изготовленный в экспортном исполнении для поставки в страны с умеренным или тропическим климатом, должен соответствовать «Условиям поставки товаров на экспорт» и требованиям ГОСТ 15151-69.

Основные параметры и размеры корпуса баллона, его конструкция, механические свойства материала, а также окраска и маркировка должны соответствовать ГОСТ 949-73, для баллонов из углеродистой стали обычной точности

Баллон для растворенного ацетилена эксплуатируется следующим образом.

В корпус 1 баллона заливается ацетон, пропитывающий пористую массу 6. Количество ацетона берется с учетом возможности увеличения его объема при растворении ацетилена. Пористая масса 6 выполняет следующие функции:

— повышает безопасность при работе с баллоном — за счет пористой массы общий объем ацетилена разделен на отдельные ячейки; таким образом, вероятность распространения общего фронта горения и взрыва значительно уменьшается, причем повышение плотности угля до плотности 300÷370 грамм на литр вместимости значительно увеличивает количество этих ячеек;

— позволяет повысить количество ацетилена в баллоне, ускорить процесс его растворения при заполнении баллона и выделении при отборе газа — поскольку при использовании пористой массы, пропитанной ацетоном, обеспечивается большая площадь поверхности взаимного контакта между газом и ацетоном, причем повышение плотности угля до плотности 300÷370 грамм на литр вместимости существенно увеличивает такую площадь.

Газовая подушка 5 — незаполненный углем и ацетоном объем (16-20%) в верхней части корпуса баллона, заполненный сжатым газообразным ацетиленом, насыщенным парами ацетона.

Для зарядки (наполнения) в баллон нагнетается ацетилен и растворяется в ацетоне под давлением 15-18 атм. Наполнение баллонов производится на особых наполнительных станциях специальными ацетиленовыми поршневыми компрессорами. Подача ацетилена в баллоны и его растворение происходят в течение нескольких часов, пока давление в баллоне не достигнет 15-18 атм при 15°С нормальный 40-литровый ацетиленовый баллон вмещает около 6 м3 ацетилена.

Перед наполнением баллонов ацетилен подвергается тщательной очистке и осушке, проходя осушители с химическими поглотителями влаги. Осушка необходима, так как вода, попадающая в ацетон, сильно снижает растворимость ацетилена.

Ацетилен — газ, получаемый из карбида кальция. Ацетилен (C2H3 ) — химическое газообразное соединение углерода с водородом, без цвета, со слабым эфирным запахом и сладковатым вкусом. Ацетилен — единственный широко используемый в промышленности газ, относящийся к числу немногих соединений, горение и взрыв которых возможны в отсутствии кислорода или других окислителей. Ацетиленом нельзя наполнять баллоны под большим давлением, как это практикуется для других газов, ввиду возможности взрывчатого самораспада.

Ацетилен хорошо растворяется в ацетоне: при нормальной температуре и давлении. Растворение ацетилена в ацетоне позволяет поместить большое количество ацетилена в малом объеме, и в этом отношении эквивалентно сжатию газа до очень высоких давлений. Раствор ацетилена в ацетоне значительно менее взрывоопасен, чем газообразный ацетилен. Безопасность растворенного ацетилена еще более увеличивается, если раствор пропитывает твердую пористую массу с микроскопическими размерами пор. В этом виде растворенный ацетилен практически безопасен в отношении взрыва.

Предохранительный колпак 4 служит для защиты вентиля 2 от механических повреждений и загрязнений. Башмак 7 обеспечивает устойчивость баллона при эксплуатации и транспортировки.

Раздача ацетилена из баллона потребителям осуществляется открытием вентиля 2. Открытие и закрытие вентиля 2 производится торцовым ключом, надеваемым на квадратную головку. Вентиль 2 не имеет штуцера. Газ, находящийся в газовой подушке, попадает к потребителю через вентиль и редуктор (не изображен).

Редуктор присоединяется с помощью специального хомута с прижимным болтом. При открывании вентиля 2 ацетиленового баллона давление в нем падает, растворенный в ацетоне ацетилен начинает выделяться в газообразном виде и через вентиль 2 и редуктор направляется к месту потребления. С ацетиленом уносится некоторое количество ацетона; чтобы избежать чрезмерного уноса, не следует отбирать из баллона больше 2 м3/час ацетилена и прекращать отбор газа при падении давления в баллоне до 2 ати. Перед каждым наполнением баллона ацетиленом в баллон добавляется ацетон.

Выделение тепла при сгорании ацетилена обусловлено следующими процессами:

распад ацетилена: С2Н2=2С+Н2

сгорание углерода: 2С+О2=2СО, 2СО+О2=2СO 2

сгорание водорода: H2+1/2O 2=Н2О

Наибольшая допустимая потеря ацетилена в баллоне при наполнении — 0,00061 м3/ч, при разрядке — 0,00061 м3/ч.

Повышенная газовбираемость баллона (не менее 125 грамм ацетилена на 1 литр вместимости корпуса баллона) обеспечивается в связи с повышенной плотностью пористой массы, составляющей 300÷370 грамм на литр вместимости и введения ацетона из расчета 275±10 грамм на 1 литр вместимости корпуса баллона, снижение потерь (унос ацетона при разрядке баллона не превышает 50 мл/м3 ацетилена), и исключение возможности чрезмерного повышения давления в корпусе баллона благодаря тому, что часть объема корпуса баллона (16-20%) не заполнена ацетоном. Повышенная плотность пористой массы позволяет увеличить количество допустимых циклов зарядки/разрядки баллона, т.е. срок его эксплуатации.

1. Баллон для растворенного ацетилена, содержащий стальной цилиндрический корпус, сужающийся к горловине, стальной запорный вентиль на горловине, а также набитую в корпусе с образованием над ней объема для газовой подушки пористую массу, представляющую собой высушенный активный древесный дробленый уголь, уплотненный до плотности 300÷370 г/л вместимости корпуса, в который введен пропитывающий пористую массу ацетон из расчета 275±10 г/л вместимости корпуса баллона с образованием газовой подушки, объем которой составляет 16-20% объема корпуса баллона.

2. Баллон по п.1, отличающийся тем, что остаточная доля влаги в угле, набитом в корпусе баллона, не превышает 1%.

3. Баллон по п.2, отличающийся тем, что пористость угля, набитого в корпусе баллона, составляет 76÷80%.

4. Баллон по п.3, отличающийся тем, что прочность угля, набитого в корпусе баллона, составляет не менее 60%.

5. Баллон по п.4, отличающийся тем, что массовая доля золы в угле, набитом в корпусе баллона, составляет не более 7%.

6. Баллон по п.5, отличающийся тем, что размер частиц угля, набитого в корпусе баллона, составляет 1,0-3,6 мм.

7. Баллон по п.6, отличающийся тем, что он выполнен с газовбираемостью не менее 125 г ацетилена на 1 л вместимости корпуса баллона.

8. Баллон по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что он снабжен выполненными из углеродистой стали съемными предохранительным колпаком и кольцом горловины, выполненным с внутренней и наружной резьбой соответственно, для установки в сборе на горловину.

9. Баллон по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что корпус снабжен выполненным из углеродистой стали съемным опорным башмаком.

10. Баллон по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что корпус выполнен из углеродистой стали с прочностью, рассчитанной на рабочее давление 9,8 МПа (100 кгс/см2 ).

Цвет баллона

Внешне неокрашенные емкости под ацетилен отличаются только шириной горловины. Их диаметр 210 мм и стандартный опорный башмак. После окраски эмалью при подготовке к работе, ацетиленовый баллон имеет белый цвет. В верхней четверти цилиндрической части написано красным цветом слово «Ацетилен». Буквы высотой 60 – 100 мм должны занимать минимум половину окружности емкости.

На конусе возле горловины располагается маркировка. В нее входят:

• товарный знак изготовителя;
• клеймо завода;
• индивидуальный номер;
• клеймо организации, производившей техническое освидетельствование;
• дата изготовления;
• год следующего ТО;
• рабочее давление;
• вместимость в литрах;
• масса в кг.

Маркировка выбивается на чистом металле, обводится по периметру красной краской и покрывается лаком, защищающим поверхность от коррозии.

Вентиль

Запорное устройство изготавливают из стали. При длительном контакте с медью и бронзой возникает химическая реакция и образуется ацетиленид – соединение меди с углеродом и выделение водорода. Ацетиленистая медь способна спровоцировать взрыв.

К горловине вентиль присоединяется хомутом. Резьба на штуцере левая – против часовой стрелки.

Привычных для других емкостей под газ, кранов нет. Вентиль открывается специальным торцовым ключом, вращением расположенного в оси по всей длине корпуса, квадрата – шпинделя. Нажимной винт хомута имеет на одной своей грани небольшое отверстие под выводной штуцер.

Устройство вентиля

Литой корпус имеет сквозное отверстие переменного сечения вдоль оси. В нем установлен стержень, верхняя часть которого вращается ключом. Внизу он имеет эбонитовый уплотнитель, перекрывающий выход газу.

При вращении шпинделя, отверстие внизу открывается. Газ поднимается и выходит сбоку через присоединяемый штуцер. Выход вверх, по шпинделю, перекрывается кожаными и стальными кольцами, которые прижимаются стальной гайкой.

Штуцер корпуса уплотнен прокладкой кожаной, которая располагается в выточке вокруг отверстия и служит упором для торца вкручиваемого штуцера.

Вентили баллонные

Устройство баллонных запорных вентилей

Вентиль — запорное устройство, служащее для наполнения баллонов га­зом, подачи газа, например, в горелку или резак и позволяющее сохранять в баллоне газы. Технические данные некоторых баллонных вентилей, вы­пускаемых в настоящее время приведены в таблице:

Принцип работы баллонных вентилей одинаков, однако они различаются между собой материалом, из которого они изготовлены, присоединительной резьбой и способом уплотнения.

Для кислородных баллонов вентили изготовляют из латуни. Применять сталь для изготовления деталей вентиля нельзя, так как она сильно коррозирует в среде сжатого кислорода. В кислородном вентиле вследствие случайного попадания масла или при воспламенении от трения фибровой прокладки сальника возможно загорание стальных деталей, поскольку сталь может го­реть в среде сжатого кислорода. Латунь не горит в кислороде, ее применение в вентилях кислородных баллонов безопасно. Маховички и заглушки можно изготовлять из стали, алюминиевых сплавов и пластмасс.

* ГОСТ 2.601-95. Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы.

2 ГОСТ 5539-73. Глет свинцовый. Технические условия.

3 ГОСТ 19151-73. Сурик свинцовый. Технические условия.

4 ГОСТ 7931-76. Олифа натуральная. Технические условия.

Для предотвращения загораний при наполнении и обращении у потребите­лей кислородных баллонов необходимо исключить применение при ремонте арматуры деталей (уплотнители, прокладки, штоки и т. п.), изготовленных из материалов, не разрешенных для работы в среде кислорода. Материал уплотнительных прокладок подбирается в соответствии с ГОСТ 12.2.052-81. Кислород­ный вентиль состоит из корпуса, хвостовика, имеющего коническую резьбу для закрепления вентиля в горловине баллона. Соединение вентиля с редуктором БКО осуществляется через боковой штуцер. Отверстие седла корпуса перекрывается клапаном, снабженным уплотняющей вставкой. Герметичность вентиля в месте прохода шпинделя через сальниковую гайку обеспечивается благодаря прижатию седла шпинделя к прокладке усилием пружины. Кроме того, сжатый кислород, поступая из баллона в клапанную полость, будет допол­нительно прижимать седло шпинделя к прокладке, в результате чего соединение станет еще более герметичным. Вращение маховичка передается клапану через муфту, надеваемую на квадратные хвостовики шпинделя и клапана.

В мембранном вентиле мембрана изготовляется из фосфористой бронзы или нержавеющей стали толщиной 0,1-0,15 мм. Закрытие вентиля произво­дится клапаном 2

Для того чтобы открыть клапан для выхода кислорода из баллона, необ­ходимо повернуть маховичок. Открывается вентиль поворотом маховичка против часовой стрелки, а закрывается вращением по часовой стрелке. Все детали кислородных вентилей должны быть тщательно обезжирены и их следует предохранять от загрязнения в процессе эксплуатации.

Для уплотнения резьбового соединения вентиля в горловине баллона применяют ленту ФУМ или жидкое стекло (смесь, составленную из 50% жидкого стекла по ГОСТ 13078-81′ и 50% мела по ГОСТ 8253-792).

В процессе эксплуатации необходимо периодически осматривать вентиль, обращая особое внимание на герметичность его соединений, механическую сохранность деталей, а также на качество резьбы штуцера, износ которой вызывает срыв накидной гайки редуктора.

Категорически запрещается открывать вентиль постукиванием посторонни­ми предметами, подносить к нему открытое пламя, браться за него грязными, масляными руками.

Вентили для кислородных баллонов могут быть использованы также для азота, углекислого газа, сжатого воздуха и других неагрессивных газов.

Вентиль водородных баллонов рассчитан на рабочее давление 19,6 МПа (200 кгс/см2). Конструктивно он аналогичен вентилю кислородного баллона и отличается лишь наличием левой резьбы на присоединительном штуцере вместо правой на вентиле типа ВК. Серийно выпускается вентиль ВВ-88, имеющий присоединительный штуцер с левой резьбой диаметром 21,8 мм, 14 ниток на 1″ (профиль резьбы по ГОСТ 6357-81).

‘ ГОСТ 13078-81. Стекло натриевое жидкое. Технические условия. 2 ГОСТ 8253-79. Мел химически осажденный. Технические условия.

Вентили ацетиленовых баллонов, как правило, изготовляют из стали. Применять медь и ее сплавы с содержанием меди более 65% для деталей этих вентилей запрещено, так как ацетилен с медью образует взрыв­чатое вещество — ацетиленистую медь.

К вентилю ацетиленового баллона редуктор присоединяют при помощи специального стального хомута, снабженного натяжным винтом. Вентиль не имеет маховичка, так как последний помешал бы надеть присоединительный хомут с натяжным винтом. Открывание и закрывание вентиля производится специальным торцевым ключом, надеваемым на квадрат шпинделя. Враще­нием против часовой стрелки вывертывается шпиндель, открывая ацетилену выход в газовую полость вентиля, а оттуда через выходной канал штуцера в редуктор. При вращении шпинделя по часовой стрелке он опускается и пе­рекрывает эбонитовым уплотнителем седло корпуса. Нижняя часть шпинделя имеет вставку из эбонита и служит клапаном. Для уплотнения сальника применяют набор кожаных колец.

Уплотнение между шпинделем и корпусом достигается с помощью кожа­ных сальниковых прокладок, опирающихся на сальниковое кольцо и сжи­маемых сальниковой гайкой через шайбу. Так как уплотнитель изготовляют из эбонита, то для закрывания вентиля требуется меньшее усилие, чем для закрывания вентилей, имеющих металлические уплотнители.

В хвостовой части вентиля, ввертываемого в баллон, помещаются вой­лочный фильтр и стальные сетки с размером ячейки 1,4 мм. Во избежание выпадения из корпуса войлочный фильтр и сетки крепятся стальным проволочным кольцом. Фильтр с сетками служит для защиты от частиц пористой массы, которые могут попасть из ацетиленового баллона в уплотнитель вентиля и присоединяемый к вентилю редуктор.

Как отмечалось выше, вентиль ацетиленового баллона имеет отличную от других типов вентилей резьбу, что исключает возможность установки его на другие баллоны. Резьба горловины баллонов для ацетилена имеет наружный диаметр в плоскости торца 30,3 мм’, а для всех других баллонов 27,8 мм. Вентиль ацетиленовых баллонов рассчитан на рабочее давление 3,5 МПа (35 кгс/см2).

Вентиль для пропан-бутана имеет, как правило, латунный корпус (хотя для изготовления вентиля допускается применение стали, клапан, шпиндель, соединенные эластичным резиновым манжетом, обеспечивающим герметичность сальниковой гайки .

Вентиль должен соответствовать ГОСТ 21804 и рассчитан на рабочее дав­ление газа до 1,6 МПа (16 кгс/см2). Вентили для пропан-бутана имеют присо­единительные штуцера с такой же резьбой, как вентиль типа ВВ-88. Вентиль ВБ-2, может применяться в качестве запорного ус­тройства баллонов с пропан-бутаном. Наибольшее рабочее давление вентиля составляет 40 кгс/см2.

Хранение

Баллоны с кислородом и ацетиленом хранятся отдельно друг от друга. Условия одинаковые:

• емкости должны стоять вертикально;
• размещают баллоны в специальных подставках и фиксируют;
• температура помещения не должна превышать 25⁰C;
• нельзя ставить рядом с отопительными приборами и открытым пламенем;
• на складе партии не должны превышать 20 шт.

Вентиля на емкостях с аргоном в нерабочем положении должны быть закрыты специальными колпаками. Что касается ацетиленовых баллонов, то они сортируются и по объему.

Нельзя держать рядом емкость, размер которой больше или меньше основной группы.

Оборудование / Для гаража: мебель, приспособления и т.д. / Как безопасно разрезать ацетиленовый баллон

У нас под какой-нибудь из будущих проектов уже очень давно лежит и ждёт своей очереди ацетиленовый баллон. Как-то всё не находилось ему применения, и соответственно мы даже не задумывались как его безопасно разрезать. И вот, настал его час. Как только срок годности баллона истёк, и его вывели из эксплуатации, прошло уже больше двадцати лет. Естественно, после этого он уже хранился как придётся, и в, основном, это была улица, со всеми ржавыми последствиями. Открутить вентиль баллона и проверить есть ли в нём газ было вообще не реально. Как только не пытались. А резать так ни в коем случае нельзя, нужно было что-то предпринимать. Даже если баллон пустой, то там всё равно остался газ. Ёмкость для хранения и транспортировки ацетилена всегда предусматривает пористый наполнитель, в котором задерживается газ. И если резать неподготовленный баллон, то шарахнет стопроцентно! Итак, что же делать? Стучать, греть, пилить нельзя! Можно попробовать аккуратно просверлить два отверстия вверху и внизу баллона и закачать туда воду под давлением. Сверлить баллон будем сверлом диаметром шесть миллиметров на низких оборотах и в струе воды. Укладываем баллон на бок и приступаем.

Для этой работы нужно применять исключительно новые или свеже заточенные свёрла. Каждое отверстие нужно сверлить новым сверлом. Это необходимо для того чтобы максимально сократить количество оборотов режущих кромок по опасному предмету и как можно меньше нагревать место реза. После того как отверстия просверлены баллон устанавливаем в вертикальное положение.

Далее в нижнее отверстие устанавливаем штуцер с шлангом и подаём воду. Таким образом баллон заполняется водой. Это заняло где-то полтора часа времени. После того как вода начнёт вытекать из верхнего отверстия, процесс не прерываем, а продолжаем проливать баллон, заполняя абсолютно все поры. Мы лили в баллон воду ещё полчаса. Далее затыкаем отверстия деревянными пробками и снова укладываем баллон на бок.

Теперь можно смело разрезать. Процесс резания у нас занял не более пятнадцати минут.

Внутри действительно находится мелко дисперсионный плотно утрамбованный берёзовый уголь.

Он действительно очень плотно утрамбован, его не так просто даже отверткой расковырять.

Процесс опустошения ёмкости шёл с затруднениями. Приходилось постоянно расковыривать и небольшой кувалдой бить по стенкам баллона, чтобы уголь осыпался.

Через некоторое время мы приноровились, и процесс пошёл гораздо быстрее.

Часть баллона, которая требуется для нового проекта, освобождена. Угля получилось очень много.

Уголь выглядит как маленькие кристаллики.

Вторую часть баллона пока освобождать не станем.