Заполнение угольной массой ацетиленовых баллонов. Эксплуатация ацетиленовых баллонов. В горизонтальном положении

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.

Введение

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

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

Выделение тепла при сгорании ацетилена обусловлено следующими процессами:

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

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

Технический ацетилен выпускается двух видов: растворенный и газообразный.

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

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

Свойства ацетилена

Основные свойства ацетилена приведены в таблице 1.

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

Растворимость ацетилена

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

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

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

Взрывоопасность ацетилена

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

Температура самовоспламенения ацетилена зависит от давления (таблица 5).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Получение ацетилена

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

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

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

Ca + 3C = CaC 2 + CO

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

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

Реакция разложения карбида кальция водой происходит по схеме:

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

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

Транспортирование и хранение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Требования безопасности

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

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

Температура самовоспламенения 335 °С.

Давление самовоспламенения 0,14–0,16 МПа.

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

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

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

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

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

Помещения ацетиленового производства должны иметь приточную и вытяжную вентиляцию.

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

Газ в баллонах, в том числе и ацетилен, хранится под давлением, значительно превышающим необходимое для его рабочего применения. Кроме того, давление газа в емкости снижается по мере его использования и повышается при росте температуры.

С целью понижения давления до рабочих значений и поддержания его на заданном уровне используют газовые редукторы, от латинского Reductio – «возвращать назад». Редукторы для ацетилена принципиально отличаются по своей конструкции от других газовых редукторов. Это связано с высокой химической активностью ацетилена и взрывоопасностью как самого газа, так и его соединений.

Ацетиленовый редуктор устройство и принцип работы

Принцип работы и устройство ацетиленового редуктора БАО 5-5 мало чем отличается от типового газового редуктора.

Устройство состоит из:

• Подводящей трубы с разъемом, подключаемой к источнику газа: баллону или газопроводу.
• Корпуса, содержащего механизм редуктора.
• Манометра высокого давления, показывающего давление в источнике газа.
• Манометра низкого давления, показывающего давление на выходе редуктора.
• Отводящей трубы с разъемом, к которому подключается потребитель газа.
• Предохранительного клапана для стравливания газа в атмосферу при превышении предельного значения.

Механизм редуктора, в свою очередь, состоит из мембраны, поршня, регулировочного винта, рабочей и возвратной пружин, а также различных прокладок, уплотнений и крепежа.

Принцип действия заключается в следующем: после присоединения к вентилю и открытия клапана подаваемый ацетилен поступает в корпус редуктора и продолжает поступать до тех пор, пока давление его не сравняется с силой сопротивления прижимной пружины. Пружина толкает поршень, и он закрывает клапан, прекращая поступление газа из резервуара. По ходу расходования газа давление его в редукторе снижается, и клапан снова открывается. Этот цикл повторяется многократно в ходе работы газового оборудования.

Принципиальные особенности конструкции ацетиленового редуктора

Присоединение к емкости осуществляется не резьбовой гайкой, а специальным обжимным хомутом.

Это сделано по причине того, что клапан ацетиленового баллона всегда делают стальным. Применение меди и ее сплавов при контакте с ацетиленом могло бы привести к образованию чрезвычайно взрывоопасных соединений-ацетиленида меди. Ввиду этого сосуды для ацетилена изготавливают полностью из стали, инертной к действию газа. Резьбовые соединения со временем разнашиваются от многократного использования, наружный диаметр резьбового штуцера уменьшается, а внутренний диаметр накидной гайки растет. Таким образом, возникает зазор, через который ацетилен просачивается в окружающую среду. Это может привести к взрыву и пожару.

Особенности строения ацетиленового редуктора БАО 5-5

Регулировка хомута осуществляется следующим способом. В корпусе редуктора предусмотрен паз, действующий как ключ для точного позиционирования хомута относительно вентиля. Регулировочный вин осуществляет надежный прижим хомута к корпусу.

Редуктор приспособлен к работе со стандартными ацетиленовыми емкостями с давлением до 3 Мпа и дает возможность регулировать рабочее давление в диапазоне, оптимальном для работы ацетиленовых резаков и сварочных горелок, от 0 до 0,15 Мпа.

Требования к материалам

Материалы, применяемые в производстве ацетиленовых редукторов, должны отвечать следующим требованиям:

• Перепад рабочих температур -70+70˚С.
• Устойчивость к ударам.
• Прочность и износостойкость.

Ввиду повышенной химической активности и пожароопасности ацетилена, для изготовления деталей редукторов, контактирующих с газом, запрещено использовать медь и ее сплавы с долей меди более 65%, серебро, магний и цинк.

Материалы, используемые в качестве прокладок и лубрикантов, не должны реагировать с ацетоном и диметилфорамидом.

Корпус редуктора изготавливают из стали, силумина или полиамида. Пружины, штоки и тарелки клапанов делают стальными.

Для снижения вероятности взрыва корпус сосуда заполняют специальным пористым наполнителем. Наиболее широко используемые материалы для наполнителя — это активированный уголь.

Преимущества ацетиленового редуктора БАО 5-1,5

Основными преимуществами редуктора ацетиленового БАО 5-1,5 являются:

• Усовершенствованный дизайн, позволяющий точнее задавать рабочее давление.
• Надежная крышка.
• Универсальный разъем для подключения шлангов диаметром 6,3 или 9 мм.
• Увеличенный размер мембраны позволяет точнее регулировать давление.
• Прочный корпус.
• Эргономичное колесико регулировки.
• Поддержка размеров подключения согласно российским стандартам.

В дополнение к этому производитель предлагает двухлетние гарантийные обязательства и сервисную поддержку на территории РФ

Назначение ацетиленового редуктора БАО 5-1,5

Редуктор ацетиленовый БАО 5-1,5 предназначен для снижения и стабилизации давления газа, используемого в специальных ацетиленовых баллонах для работы ацетиленовых резаков и сварочных горелок.

Редуктор предназначен для подключения к стандартным ацетиленовым емкостям методом хомутового соединения.

Технические характеристики газового редуктора БАО 5-1,5

Ацетиленовый редуктор БАО 5-1,5 обладает следующими техническими характеристиками:

• Давление на входе 2,5 МПа.
• Рабочее давление 15 МПа.
• Расход газа до 5 куб. м. в час.
• Разъем со стороны баллона: специальный хомут.
• Рабочий разъем: Резьбовая гайка на 16 шаг 1,5 + ниппель Ø 6,3/9,0 мм.
• Вес: 880 г.

Меры безопасности при работе с газовым редуктором БАО 5 1 5

Ацетилен — исключительный по своим рабочим качествам материал. Он позволяет достигнуть температур до 3300 °С, что делает возможной сварку и обработку самых тугоплавких металлов и сплавов. Удельная тепловая энергия ацетилена вдвое выше, чем у тринитротолуола, что делает его чрезвычайно опасным в обращении веществом, способным привести при неправильном обращении к тяжелым травмам, гибели людей и масштабным разрушениям.

Для понимания и сознательного выполнения мер предосторожности при обращении с ацетиленовыми устройствами необходимо осознать основные факторы опасности. Газ воспламеняется и взрывается при следующих условиях:

• Синхронный рост температуры до 480 °С и давления-до 0,15 МПа приводит к взрыву.
• Повышение концентрации газа в воздухе свыше 2,2 %.. К взрыву может привести контакт с огнем или простое искрение.
• Повышение температуры свыше 300°С может вызвать самовоспламенение
• Недопустим контакт с красной медью или с серебром — соединения ацетилена с этими элементами крайне взрывоопасны.
• При вступлении газа в реакцию с водой и с водосодержащими жидкостями образуется чрезвычайно взрывоопасный осадок в виде инея или кристалликов льда.

При обращении с ацетиленом обязательно требуется:

• Следить за предельной концентрацией газа в воздухе- 0,46% Для этого используют газоанализатор. Ацетилен вреден для здоровья и может вызвать тяжелое отравление с головокружением и рвотой задолго до взрыва, наступающего при концентрации в 2%.
• Баллон располагать строго горизонтально и надежно закреплять его.
• Не размещать емкость рядом с источниками тепла и тем более — открытого огня.
• Не допускать нагрева стенок сосуда свыше 50°С.
• Избегать контакта с материалами, оборудованием и проводкой, имеющей в своем составе медь или серебро.
• Следить за исправностью инструмента и проводки во избежание возникновения искрения.
• Постоянно прислушиваться и принюхиваться, что позволит своевременно обнаружить начавшуюся утечку газа.
• Перед началом работы осмотреть редуктор, корпус и вентиль баллона, а также шланги на предмет отсутствия повреждений. Эксплуатация оборудования, имеющего трещины, вмятины, разрывы или следы ударов, категорически запрещена.
• По окончании работы надежно закрыть все вентили.

В случае обнаружения перегрева емкости или утечки газа необходимо немедленно закрыть вентиль и вынести сосуд из помещения. Если это не удалось, необходимо немедленно вывести весь персонал из опасной зоны и вызвать МЧС.

Ацетиленовые баллоны

Ацетиленовый баллон – это сосуд высокого давления, специально предназначенный для хранения, перевозки и подачи ацетилена. Использовать для ацетилена другие сосуды или закачивать в ацетиленовые емкости другие газы категорически недопустимо исходя из соображений безопасности.

Вентиль ацетиленового баллона специально сконструирован таким образом, что присоединение к нему других редукторов или других устройств невозможно.

Устройство ацетиленовых баллонов

Ацетиленовый сосуд делается из бесшовных труб высокого давления. На горловине предусмотрена резьба для крепления защитного колпака.

Рабочие емкости для ацетилена в обязательном порядке окрашивается в черный цвет с обязательной надписью белыми буквами «Ацетилен». Баллоны для перевозки и хранения должны быть окрашены в белый цвет с надписью «Ацетилен», выполненной черными буквами. На каждом баллоне в месте соединения цилиндрической части с шарообразной должно быть оставлено неокрашенное место, на которое наносится маркировка.

Маркировка обязательно должна отражать тип баллона, его вместимость, вид газа, для которого он предназначен. Должно также быть указано предельное давление газа и дата поверки баллона на соответствие требованиям технической безопасности. Емкости с просроченной датой очередной плановой поверки к эксплуатации не допускаются.

Чтобы снизить опасность работы с ацетиленом, их заполняют специальным пористым веществом — сепаратором. Это вещество разделяет ацетилен на малые не связанные друг с другом объемы и снижает возможность одновременного скачкообразного прогрева всей массы ацетилена, что чревато его взрывом. Кроме того, пористая масса предотвращает обратный удар пламени.

Чаще всего для заполнения используют пемзу, активированный уголь, волокнистый асбест или полимерное пористое вещество ЛПМ. Пористую массу пропитывают техническим ацетоном, который, будучи растворителем для ацетилена, существенно улучшает способность пористой массы вбирать в себя газ.

Вентиль ацетиленового баллона

Вентиль ацетиленового баллона согласно техническим условиям допускается снабжать либо мембранным, либо эбонитовым уплотнителем.

Эксплуатация баллонов с ацетиленом

В зависимости от вида наполнителя в емкости требуется заливать разное количество ацетона. Для угольного – 5 кг и для ЛПМ — 7 кг соответственно. Вследствие этого не рекомендуется одновременно размещать на наполнительном устройстве сосуды с разным типом наполнителя во избежание перетекания ацетона из одних баллонов в другие.

В баллонах, подаваемых на заполнение, давление оставшегося газа должно быть менее 0,01 МПа

Все баллоны подлежат периодическому освидетельствованию раз в 5 лет.

Перед началом эксплуатации баллон необходимо осмотреть на предмет отсутствия повреждений корпуса и вентиля.

Хранение баллонов с ацетиленом

Принимая во внимание исключительную взрывоопасность ацетилена, необходимо соблюдать следующие правила хранения и перевозки баллонов:

• Допускается хранение в горизонтальном положении, вентили должны быть выше, чем дно баллона.
• От места хранения до ближайших отопительных приборов или другого источника тепла должно быть не менее 1 метра.
• Баллоны должны быть в обязательном порядке надежно закреплены.
• Ацетилен должен храниться в помещении, в котором отсутствуют другие горючие и взрывоопасные вещества.
• Недопустимо попадание прямого солнечного света, в том числе во время перевозки. В этом случае следует накрывать баллоны светонепроницаемым чехлом.

Соблюдение правил обращения с ацетиленом позволит сохранить здоровье и жизнь людей, а также материальные ценности.

Питание постов газовой сварки и резки ацетиленом непосредственно от генераторов связано с рядом неудобств (замерзание воды при работе зимой, большой расход воды, большое количество отходов, повышенная взрывоопасность).

Поэтому в настоящее время общепризнано, что использование ацетилена от баллона более прогрессивно, чем питание от генератора. Ацетилен в баллонах имеет значительно меньшее количество вредных примесей и паров воды.

Ацетиленовые баллоны (ГОСТ 5948-51) изготавливаются из бесшовных труб с толщиной стенки 7-8 мм. Вес оболочки баллона емкостью 40 л составляет в среднем 65 кг, а вес заряженного баллона 82-85/ст.

ВНИИ автогеном разработана конструкция облегченного сварного ацетиленового баллона БАС-1-58. Он изготавливается из низколегированной стали толщиной" 4 мм, водяной емкостью в 60 л. Вес снаряженного баллона равен 70-71 кг.

Давление ацетилена в баллоне в зависимости от температуры приведено ниже.

Температура в ° С -10 -5 0 +5 +10 ЗШ| +20 +25 +40

Давление в атм. 7 8 9 10,5 12 14 16 18 25

В процессе эксплуатации баллоны испытывают через каждые пять лет азотом при давлении 30ати.

Ацетиленовые баллоны окрашиваются в белый цвет и имеют надпись «Ацетилен» красными буквами.

Внутри ацетиленовый баллон заполнен специальной высокопористой массой, пропитанной ацетоном, в котором хорошо растворяется ацетилен. При хранении ацетилена в узких каналах пористой массы можно повышать давление ацетилена в баллоне до 15- 16 ат, не опасаясь его взрыва. Растворение ацетилена в ацетоне делается с целью увеличения количества ацетилена, вмещающегося в баллоне. Ацетон - жидкость, хорошо растворяющая ацетилен. Один объем ацетона при давлении в одну атмосферу и комнатной температуре растворяет 23 объема ацетилена.

В качества пористой массы применяется березовый активизированный уголь. Состояние пористой массы в баллоне проверяется заводом-наполнителем ежегодно.

При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона в виде газа и поступает через редуктор и шланг в горелку. Ацетон остается в порах массы и растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях. Потери ацетона составляют 40-50 г на 1 м3 и происходят за счет уноса паров ацетона вместе с газообразным ацетиленом. Для уменьшения потерь ацетона необходимо ацетиленовые баллоны во время работы держать в вертикальном положении.

При расходе ацетилена свыше 1500 л/ч следует соединять несколько ацетиленовых баллонов. Газ из баллона можно расходовать до остаточного давления не ниже следующих значений:

Температура в ° С......ниже 0° от 0 до +15° от +15 до + 25°от+25 до +35°

Остаточное давление в кг/см2 .0,5 1 2

При меньших давлениях наблюдается значительный vhoc ацетона с ацетиленом.

Чтобы определить количество ацетилена в баллоне, нужно емкость баллона в литрах умножить на давление газа в атмосферах и на коэффициент 9,2, который учитывает растворимость ацетилена в ацетоне. Например, если емкость баллона 40 л, давление ацетилена 15ат, то количество ацетилена, находящееся в баллоне, будет равно 40 X 15 X 9,2 = 5520 л.

Устройство вентиля ацетиленового баллона

Вентиль ацетиленового баллона изготовляется из стали. Применение стали здесь безопасно, а применение меди и ее сплавов, содержащих свыше 70% меди, не допускается, так как ацетилен с медью может образовать взрывчатую ацетиленистую медь. Открытие и закрытие вентиля производится торцовым ключом, надеваемым на квадратную головку шпинделя. Вентиль не имеет штуцера. Редуктор присоединяется с помощью специального хомута с прижимным болтом.

Правила эксплуатации баллонов. Перевозка баллонов на большие расстояния должна производиться на рессорных транспортных средствах. Запрещается перевозить вместе баллоны с кислородом и с горючими газами. При перевозке баллоны должны укладываться вентилями в одну сторону и опираться на специальные деревянные прокладки с вырезами, препятствующими перекатыванию баллонов и удару друг о друга.

Баллоны со сжиженными газами перевозятся в вертикальном положении вентилем кверху.

Запрещается грузить баллоны на автомашины и прицепной транспорт при наличии в кузове грязи, мусора и следов масла.

Совместная транспортировка наполненных и порожних кислородных и ацетиленовых баллонов на всех видах транспорта запрещается. Допускается транспортировка двух баллонов на специальной ручной тележке.

В летнее время наполненные баллоны должны быть защищены от нагрева солнечными лучами. Колпаки на баллонах должны быть навернуты до отказа.

Погрузку и выгрузку баллонов следует делать осторожно, не допуская ударов, толчков, падений. Перемещение баллонов из одного помещения в другое должно производиться на специальных тележках или носилках, где баллон плотно закрепляется цепью или хомутом.

Перемещение баллонов с места на место в пределах одного помещения на небольшое расстояние разрешается производить путем кантовки.

Наполненные баллоны хранятся в специальных помещениях. При необходимости хранить баллоны на открытом воздухе, например в полевых условиях, их надо предохранять от воздействия осадков и солнечных лучей, устраивая деревянные или брезентовые навесы.

На рабочем месте баллоны во избежание их падения должны быть прочно закреплены в вертикальном положении, а также должны иметься навесы, предохраняющие от попадания на баллоны масла (например, с мостового крана).

При выполнении монтажных работ на строительных площадках кислородные баллоны можно располагать в горизонтальном положении на специально приспособленных носилках. Баллоны должны располагаться на расстоянии не менее 1 м от приборов отопления и не менее 5 м от очагов с открытым пламенем.

Хранение баллонов с газами - заменителями ацетилена - на рабочих местах по окончании работы запрещается. Баллоны должны храниться в специальной кладовой.

Запрещается снимать колпак с баллона ударами молотка, с помощью зубила или другими средствами, способными образовать искру. Если колпак не отвертывается, баллон должен быть отправлен заводу (цеху) наполнителю.

При работе в помещении необходимо тщательно следить за герметичностью баллонов.

При обнаружении вытекания газа баллон удаляют в безопасное место и, если невозможно перекрыть вентиль, оставляют под наблюдением до полного выхода газа.

При обнаружении утечки горючих газов из баллона в помещение работы с открытым огнем должны быть немедленно приостановлены. Работы могут возобновляться только после устранения баллонов и тщательного проветривания помещения.

Если обнаружится пропуск газа через сальник, подтягивание сальниковой гайки должно производиться только ключом после закрытия вентиля баллону.

Эксплуатация баллона с вентилем, пропускающим газ, запрещается.

В тех случаях, когда из-за неисправности баллонов газ не может быть использован, баллон подлежит отправке заводу (цеху) наполнителю с надписью мелом «Осторожно-полный».

Для открывания вентиля ацетиленового баллона должен иметься специальный торцовый ключ.

Во время работы этот ключ все время должен находиться на шпинделе вентиля баллона. Использование обычных гаечных ключей запрещается.

При замерзании вентиля кислородного баллона обогрев следует производить с помощью чистой горячей воды или пара. Обычно вентиль отогревают, обкладывая верхнюю сферическую часть баллона и самый вентиль ветошью, смоченной в горячей воде. При этом необходимо следить, чтобы ветошь не была замаслена и к ней не пристали тлеющие угольки.

Нельзя отогревать вентиль пламенем горелки или разогретым металлом.

В цехах с числом сварочных постов до 10 допускается на каждом рабочем месте иметь не более двух кислородных баллонов и двух с горючим газом. При большом числе постов питание газом должно осуществляться централизованно от рампы. Нельзя допускать загрязнения баллонов и особенно запорных вентилей маслом или жиром. На складе баллонов и местах производства работ должны быть огнетушители и ящики с песком на случай пожара. При возникновении пожара «необходимо немедленно удалить баллоны в безопасное место (в первую очередь наполненные).

Причины взрыва баллонов

Кислородные баллоны могут взорваться по следующим причинам:

1) при попадании в баллон или на его штуцер масла или жира;

2) при наличии в кислородном баллоне какого-либо горючего газа (перед наполнением кислородом баллон был использован под горючий газ);

3) при слишком большом отборе газа; при этом газ, проходя с большой скоростью через вентиль, может наэлектризовать горловину баллона и тогда возможно появление искры. Особенно часто это явление наблюдается в процессе резки и когда баллон стоит на материале, изолирующем его от земли;

4) при давлении газа в баллоне выше допустимого (давление может повыситься из-за нагрева баллона солнечными лучами или другим источником тепла);

5) при недоброкачественности материала, т. е. уменьшении толщины вследствие коррозии металла баллона; при транспортировке в зимнее время может быть значительное понижение пластичности стали, и тогда при ударах по баллону металл может разрушиться.

6) когда вентиль и горловина испачканы карбидом кальция.

При пропуске кислорода под колпаком образуется взрывоопасная смесь кислорода и ацетилена.

Ацетиленовые баллоны могут взорваться по следующим причинам:

1) при резких толчках и ударах, приводящих к разрушению металла баллона или, как правило, к оседанию пористой массы с образованием в ней пустот. Оседание массы, в свою очередь, способствует увеличению объема полого пространства в верхней части баллона. Если объем полого пространства будет превышать 75- 150 сл3, то ацетилен, выделяясь в это пространство и находясь в нем под высоким давлением, становится взрывоопасным;

2) при сильном нагреве (свыше 30-40° С), который уменьшает растворимость ацетилена в ацетоне, вследствие чего повышается его давление;

3) при не плотности соединения вентиля с редуктором, в результате чего ацетилен может выходить в атмосферу, создавая опасность взрыва ацетилено-воздушной смеси в помещении и, как следствие, ацетиленового баллона.

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.