Устройство, вес и давление в ацетиленовых баллонах

Строительные и ремонтные работы чаще всего проводятся вдали от линий электропередач. Для сварки в таких условиях применяют ацетиленовый баллон. Газ с необычными характеристиками при неправильном обращении взрывается. Он требует особенного наполнения тары и специального вентиля на горловину.

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.

[stextbox id=’info’]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».[/stextbox]

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.

Ацетон растворяет в себе ацетилен в количествах, превышающих собственную массу в 10 раз. Пропитка пористого наполнения ацетоном и последующая заправка его ацетиленом сводят вероятность взрыва практически к нулю. При этом ацетон используется многократно. После испарения ацетилена, он остается в пористом материале и пригоден для растворения следующей партии газа.

Просачиваясь под крышку, ацетилен смешивается с кислородом и получается взрывоопасная горячая смесь при достижении определенной пропорции его с кислородом.

[stextbox id=’alert’]Важно! Капля масла на горловине может стать причиной взрыва, если с ней соприкоснется ацетилен. Опасно расходовать много газа. При быстром движении через горловину, металл электризуется, возникает разряд, работающий как детонатор.[/stextbox]

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.

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.

[stextbox id=’info’]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.[/stextbox]

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.

Испытание и проверка

Испытание самого баллона проводят раз в 5 лет. В емкость закачивают азот под давлением 30 Атм и выдерживают определенное время. На баллоне не должно появится деформаций. Утечку проверяют по стабильности давления.

Пористую массу проверяют каждый год. Количество ацетона измеряют и доливают при каждой заправке.

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.

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.

[stextbox id=’warning’]Нельзя держать рядом емкость, размер которой больше или меньше основной группы.[/stextbox]

Эксплуатация

Сварка ацетиленом требует соблюдения правил техники безопасности. Баллоны ставятся на расстоянии минимум 5 м от проведения работ. Кислородный и ацетиленовый должны стоять друг от друга не ближе 3 м.

Расход 200 л/час допускается кратковременный, не более 3 – 4 минут. Стандартный расход не должен превышать 150 л/час.

При давлении 2 кг/см² работу следует прекращать. Концентрация растворенного газа уменьшается до критически малой и начинается активное испарение ацетона.

Сварка ацетиленом рассчитана на работу с деталями из низколегированых и углеродистых сталей. Емкости малого размера удобно перевозить в багажнике и ремонтировать водопровод и металлические конструкции на даче, в поле.

При работе с ацетиленом важно помнить о способности газа взрываться. Необходимо соблюдать технику безопасности.

[stextbox id=’warning’]Также читайте на нашем сай статью об улекислотных баллонах[/stextbox]