Аргон в металлургической промышленности » Источники аргона и применение технических газов для металлургического производства

Выбор сорта аргона влияет удобно ли будет работать с газом, какого результата можно будет ожидать. В промышленности используется специальный технический газ. По государственному стандарту он разделен на два сорта, но также в продаже можно найти и третий. Рассмотрим разновидности вещества и особенности его использования для выполнения различных видов задач.

ГОСТ 10157-79
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АРГОН ГАЗООБРАЗНЫЙ И ЖИДКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Настоящий стандарт распространяется на газообразный и жидкий аргон, получаемый из воздуха и остаточных газов аммиачных производств и предназначаемый для использования в качестве защитной среды при сварке, резке и плавке активных и редких металлов и сплавов на их основе, алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов, нержавеющих хромоникелевых жаропрочных сплавов и легированных сталей различных марок, а также при рафинировании металлов в металлургии.

Атомная масса (по международным атомным массам 1985 г.) — 39,948.

(Измененная редакция, Изм. N1, 2).

Некоторые газы называются инертными и не реагируют на воздействие иных химических веществ. Из них нельзя синтезировать какое-то химическое соединение. Тем не менее, такие газы используют в промышленности, где актуальны их физические свойства. Один из инертных газов — аргон. В этой статье мы расскажем о характеристиках газа аргона, областях применения. Поясним, что это такое — газ аргон в химии и физике. Расскажем, какое давление в баллоне аргона поддерживается. Эта информация поможет вам лучше понять, в каких целях, каким образом с какими ограничениями вы можете использовать этот технический газ на вашем предприятии или в быту.

Аргон, как один из самых доступных и дешевых газов, получил широкое применение в разнообразных отраслях промышленности. Для его получения задействуют несколько промышленных способов, благодаря чему аргон отличается особой доступностью и используется в разнообразных технологических операциях.

Особенности газа

Аргон – дешевый инертный газ, нашедший массовое применение в разнообразных сферах деятельности человека. Наиболее часто потребность купить аргон 40л возникает в металлообрабатывающей отрасли, на металлургических предприятиях и ряде смежных сфер. Покупатели могут приобрести аргон в двух состояниях: сжиженном и газообразном. Оба вида аргона под высоким давлением заправляются в специализированные стальные емкости – баллоны, перевозку которых осуществляют железнодорожным или автотранспортом. Поставка жидкого аргона производится, как правило, при заказе больших объемов – так вещество занимает меньше места при транспортировке, что сопровождается дополнительной экономической выгодой.

Сферы применения аргона в баллонах

Область задействования аргона очень широка. Ведь низкая цена аргона 40л делает газ доступным и удобным для множества промышленных операций. Такой газ задействуют при производстве аргоновых ламп, часто встречающихся на рекламных вывесках. Также аргон применим в металлургии и горной добыче – с его помощью выплавляют металлы с особыми свойствами, исключают контакт расплавленного металла с азотом, кислородом и другими газовыми средами. Аргон применяется при термообработке тантала, циркония, вольфрама, бериллия и пр.

Газ аргон задействуют в научно-исследовательской деятельности – с его помощью производят анализ чистоты материалов. В химическом производстве аргон позволяет получать сверхчистые вещества, в энергетике газом наполняют газоразрядные лампы.

Часто аргон применим в строительных операциях и на машиностроительных предприятиях – газ участвует в процессах электросварки алюминия и стали, защищая сварочную дугу. Также этот газ необходим для оперативного раскроя различных металлических элементов, например листового металлопроката. Сварка с использованием аргона может быть как ручной, так и полуавтоматической и автоматической. Независимо от способа сваривания, газ обеспечивает высокие показатели защиты сварочной ванны. Сварные соединения, получаемые при применении аргона, отличаются надежностью и прочностью, швы гладкие, ровные и с однородной структурой.

Технические газы широко применяются во многих отраслях и сферах деятельности. Уникальные свойства газов необходимы в медицине, микроэлектронике, пищевом производстве, сельскохозяйственной деятельности, химической промышленности. И особую востребованность технические газы имеют в металлургии – химические газообразные вещества помогают вырабатывать качественную продукцию, ускоряют и повышают эффективность технологических процессов, обеспечивают безопасность на предприятии.

Применение кислорода и смесей на его основе

Кислород – жизненно важный газ, без которого невозможно представить течение большинства биологических процессов. Но его применение не ограничивается исключительно биологическими целями, он также необходим для многих промышленных сфер. Например, кислород активно поддерживает процессы горения, что особенно важно для металлургической сферы.

В Москве заправить кислородом баллоны можно для различных целей. В металлургии кислород необходим для выплавки чугуна: в доменную печь, загруженную рудой, вдувают смесь азота и кислорода. Последний ускоряет процесс выплавки, сокращает расход топлива и способствует улучшению качества готового металла.

На сталеплавильном производстве кислород также находит эффективное применение. С его помощью окисляют воздух и снижают количество примесей, негативно сказывающихся на прочностных характеристиках стали.

В горелках металлообрабатывающих печей кислородно-воздушная смесь применяется для полноценного сжигания топлива.

Углекислый газ в металлургии

В Москве доставка углекислоты в баллонах необходима различным производственным предприятиям. Металлургия задействует углекислый газ для очищения окружающей среды: с его помощью осаждают дым при переработке цветмета, при работе с электродуговыми печами уменьшают включения азота в шлак жидкой стали и т. д.

Также в будущем углекислый газ планируется использовать в качестве источника дешевой и чистой энергии.

Задействование аргона в технологических процессах

Цена аргона 40 л отличается выгодой, и потому этот газ нашел широкое применение в промышленности. Наиболее часто аргон используют при сварочных работах – газ тяжелее воздуха и эффективно вытесняет его из зоны сваривания металла. В результате получаются прочные и надежные соединения стальных, алюминиевых, медных или титановых конструкций. Особенно востребована защитная аргоновая атмосфера при высокотемпературной обработке титана и титановых сплавов.

Также аргон необходим для получения высококачественной стали: он создает защитное пространство при выплавке, предохраняет сплав от окисляющего воздействия воздуха и не дает горячему металлу соединяться с кислородом и азотом.

Арго́н — элемент 18-й группы периодической таблицы химических элементов (поустаревшей классификации — элемент главной подгруппы VIII группы) третьего периодапериодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 18. Обозначается символом Ar (лат. Argon). Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму. Простое вещество аргон (CAS-номер: 7440-37-1) — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

ПРИМЕНЕНИЕ АРГОНА- дуговая электросварка в среде аргона- сварка нержавейки- горячая обработка сплавов и металлов- пищевая добавка E938- для упаковки продуктов- создание инертной среды в экспериментах- аргоновые лампы накаливания

ХАРАКТЕРИСТИКИ- Аргон — бесцветный газ без запаха.- Мы продаем аргон высшего сорта ГОСТ 10157-79- Рабочее давление в баллонах 15 МПа- Температура кипения −185,9 °C

Свойства жидкого аргона.

Как и находящийся в газообразной фазе, в жидком виде аргон нетоксичен, не имеет запаха и представляет собой бесцветную жидкую субстанцию. Пузырьки испаряющегося аргона делают ее мутноватой, беловатой и потому не очень прозрачной.Обладая очень низкой температурой кипения, жидкий аргон может быть опасен для людей, которые с ним работают. При соприкосновении с таким веществом можно обморозить открытые участки кожи и слизистые оболочки глаз. Поэтому, работая с этим сжиженным газом, нужно очень строго соблюдать правила безопасности и обязательно быть в защитных очках.

Область применения аргона. Поскольку он применяется в основном в виде газа, перед работой жидкий аргон нужно «отогреть», то есть опять превратить в газ. А в газообразном виде аргон очень востребован в очень непохожих разнонаправленных отраслях промышленности.Кроме известных всем, сияющих красивыми цветами «рекламных огней» — неоновых и аргоновых ламп, его применяют еще и в электронике. И в процессе сварки, при металлообработке, в металлургии работает аргон. А еще в строительстве, химической промышленности, машиностроении, и, конечно же, в научных исследованиях.Инертность аргона в химических реакциях позволяет использовать его там, где требуется защитная атмосфера, изолирующая от кислорода воздуха, оказывающего окисляющее воздействие. Такая защитная среда просто необходима при рафинировании металлов в металлургии. Еще она нужна при резке или плавке активных металлов, алюминия, магниевых и алюминиевых сплавов, при работе с нержавеющими хромоникелевыми жаропрочными сплавами.Для повышения теплоизоляции, аргон служит наполнителем стеклопакетов ставших очень популярными в последние годы герметичных пластиковых окон. В химической промышленности аргон – это именно тот специальный упаковочный газ, который призван, как написано на этикетках, обеспечить сохранность продуктов и их ценных пищевых качеств.

Инертные газы не вступают в реакцию с другими веществами, не участвуют в синтезе химических соединений, не поддерживают процессы горения. И тем не менее, такие газы широко применяются в промышленности, где их физико-химические свойства максимально востребованы и актуальны. Один из таких газов – аргон. Его задействуют в сварочных операциях, раскрое металла, химических реакциях, на пищевых производствах, при сборке электроники и т. д.

Свойства и характеристики газа аргона

Важнейшее отличительное качество аргона – его инертность, то есть неспособность вступать в любые химические реакции. Этот газ тяжелее воздуха, практически не растворяется в воде, при нормальных условиях бесцветный, не имеет вкуса и запаха, не подвержен горению, отличается низкой теплопроводностью. Аргон не ядовит, его доля в воздушной массе составляет 0,9 % объема. Газ имеет плотность 1,784 кг/м3, температура кипения в ректификационной установке -185,8 °C. Благодаря доступности получения и низкой стоимости потребность заказать аргон с доставкой возникает у множества промышленных предприятий, строительных компаний и научно-исследовательских центров.

Применение аргона в различных отраслях

Аргон востребован во многих отраслях промышленности, в народном хозяйстве и даже в быту. Его применение распространено в следующих сферах:

• пищевое производство – при помощи газа из резервуаров вытесняют кислород и воду для долгого хранения продукции, добавка в виде аргона также применяется в производстве упаковки продовольственных товаров;
• металлообработка – аргон создает защитную среду, благодаря которой металлы и сплавы не вступают в реакцию с кислородом во время сварки, также газ используют при плазменном раскрое и резке;
• изготовление осветительного оборудования – с применением аргона люминесцентные лампы и лампы накаливания становятся более долговечными и эффективными;
• сборка стеклопакетов – газом заполняют светопрозрачные конструкции для лучшей тепло- и звукоизоляции окон;
• медицина – аргон задействуют в методах щадящей хирургии, при остановке кровотечений;
• химическая отрасль – используя аргон, специалисты анализируют чистоту веществ, обрабатывают металлы и расплавы.

Как лучше приобретать аргон?

Потребителям доступен аргон двух видов: в сжиженном и газообразном состоянии, в зависимости от сферы применения и условий эксплуатации. Наиболее выгодный вариант покупки – обмен баллонов с аргоном. Обменивая старые баллоны, клиент сразу же получает аттестованные заполненные емкости, готовые к эксплуатации. В случае если заказчик впервые приобретает газ, ему необходимо купить новую заполненную емкость, также готовую к использованию. В дальнейшем баллон используют для обмена. При необходимости у компании-поставщика технических газов можно приобрести дополнительное газобаллонное оборудование, например горелки.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Его выделяют из воздуха на низкотемпературных ректификационных установках.

Какова температура жидкого аргона?

В каком агрегатном состоянии может находиться аргон?

В твердом, газообразном и жидком.

Аргон безопасен для человека?

Он относится к удушающим веществам, поэтому при работе с ним важно контролировать доступ свежего воздуха в помещение.

Применение аргона в сварке

Сваривая металлы, аргон используют для поддержания защитной среды. В случае работы с черными металлами, аргон смешивают с кислородом, двуокисью углерода, гелием, водородом.

Поскольку инертный газ тяжелее воздуха, он эффективнее защищает металлоизделия при сварочных работах. Распространяясь по поверхности метиза, аргон долго и надежно защищает обширный участок расплавленного и подогретого металла. В сварочных работах благодаря использованию аргона получают безупречный шов и повышают производительность. Шов хорошо проплавляется при одной проходке. С Ar можно применять более дешевые сварочные проволоки.

Сваривая алюминий в листах, аргон смешивают с гелием для оптимальной температуры обработки. При TIG сварке газ защищает сварочную ванну и оконечник электрода.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ СУММЫ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

А. Определение объемной доли двуокиси углерода, получаемой при окислении углеродсодержащих соединений окисью меди (по п.4.6.2 настоящего стандарта).

1. Аппаратура, материалы и реактивы

Хроматограф с детектором по теплопроводности с порогом чувствительности по пропану при газе-носителе гелии не выше 2·10-5 мг/см3 и газохроматографической колонкой длиной 1,4 м, внутренним диаметром 4 мм, наполненной активным углем.

Концентратор — U-образный. Для изготовления берется трубка из нержавеющей стали 6×1 мм, длиной 500 мм. Концентратор наполняется измельченным лабораторным стеклом. К концентрату присоединяют стеклянный переходник (черт.1) с отростком и пробкой для ввода пробы.

Стеклянный переходник с пробкой

Сосуд Дьюара стеклянный, вместимостью около 0,5 дм3.

Оборудование вспомогательное для хроматографического анализа:

• лупа измерительная по ГОСТ 25706 16 увеличением с ценой деления 0,1 мм;
• набор сит «Физприбор» или сита аналогичного типа; шприцы медицинские инъекционные типа Рекорд по ГОСТ 22967, вместимостью 2, 5, 10 см3;
• секундомер механический;
• расходомер пенный.

Смесь поверочная газовая с объемной долей двуокиси углерода в азоте 0,50% — ГСО N 3765-87 по Госреестру.

Уголь активный марки СКТ, фракция с частицами размером 0,2-0,5 мм высушенный при 150 °С в течение 4 ч.

Стекло лабораторное, измельченное в фарфоровой ступке. Фракцию с частицами размером 0,2-0,5 мм промывают горячей дистиллированной водой и высушивают при 150 °С в течение 4 ч.

Сетка медная с размером ячейки 0,1-0,15 мм или волокно стеклянное по ГОСТ 10727.

2. Подготовка к анализу

Газохроматографическую колонку наполняют активным углем; поверх слоя угля укладывают слой стеклянного волокна толщиной 8-12 мм. Затем колонку укрепляют в термостате хроматографа и, не присоединяя к детектору, дополнительно высушивают при 150 °С в течение 8 ч в токе газа-носителя при расходе 30 см3/мин.

Концентратор наполняют измельченным стеклом; поверх слоя стекла укладывают медную сетку. Наполненный концентратор продувают газом-носителем в течение 3 ч.

Объемную долю двуокиси углерода определяют методом абсолютной градуировки, используя для этого поверочную газовую смесь (ПГС).

От 3 до 5 доз ПГС объемом от 2 до 10 см3 вводят в хроматограф через концентратор, который присоединяют к хроматографу вместо сменной дозы короткими вакуумными трубками.

Перед введением каждой дозы продувают концентратор газом-носителем (гелием) в течение 1 мин. Затем, прекратив подачу гелия, помещают концентратор в сосуд Дьюара с жидким кислородом. Через 3 мин включают подачу газа-носителя и вводят в его поток через переходник дозу ПГС. Через 1 мин заменяют сосуд Дьюара с жидким кислородом сосудом с водой, нагретой до 25-30 °С, и записывают хроматограмму десорбированной двуокиси углерода.

По хроматограммам ПГС строят градуировочный график зависимости высоты пика двуокиси углерода в миллиметрах, приведенной к чувствительности регистратора (масштабу) М1, от объема двуокиси углерода в каждой дозе (V1) в миллилитрах, который вычисляют по формуле

где Cст — объемная доля двуокиси углерода в ПГС, %;
Dст — доза ПГС, см3.

Условия градуировки. Температура газохроматографической колонки 150 °С, расход газа-носителя (гелия) — 30 см3/мин. Ток питания детектора и чувствительность регистратора устанавливают опытным путем в зависимости от типа хроматографа.

3. Проведение анализа

Хроматограф подключают к сети и выводят на нормальный режим.

Концентратор присоединяют к переключающему крану хроматографа и продувают не менее чем десятикратным объемом гелия. Одновременно устанавливают расход анализируемого газа около 300 см3/мин по показаниям пенного расходомера.

Помещают концентратор в сосуд Дьюара с жидким кислородом. Через 3 мин направляют в концентрат анализируемый газ и пропускают от 3 до 5 дм3 газа в зависимости от измеряемой объемной доли двуокиси углерода. Объем пробы измеряют по показаниям газового счетчика.

Закончив отбор пробы, продувают охлажденный концентратор гелием в течение 1-2 мин, затем заменяют сосуд Дьюара с жидким кислородом сосудом с водой, нагретой до 25-30 °С, и записывают хроматограмму десорбированной двуокиси углерода. Температура газохроматографической колонки, расход газа-носителя (гелия) и ток питания детектора должны быть идентичны принятым при градуировке прибора. Диапазон шкалы регистратора выбирают таким, чтобы пик двуокиси углерода был максимальным в пределах диаграммной ленты регистратора.

4. Обработка результатов

По высоте пика двуокиси углерода, приведенной к чувствительности регистратора M1, определяют по градуировочному графику объем двуокиси углерода в пробе аргона и вычисляют объемную долю двуокиси углерода (X) в процентах по формуле

где V1 — объем двуокиси углерода в пробе аргона по градуировочному графику, см3;
V — объем пробы аргона, см.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 15% относительно среднего результата определенной величины при доверительной вероятности, равной 0,95.

Б. Определение объемной доли суммы углеродсодержащих соединений с предварительным гидрированием окиси и двуокиси углерода

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором, с порогом чувствительности по пропану не выше 2,5·10-8 мг/с.

Реактор-трубка из нержавеющей стали диаметром от 3 до 5 мм, длиной 100-300 мм, наполненная катализатором, помещенная в печь, рассчитанную на нагрев до температуры 500 °С.

Водород технический по ГОСТ 3022 марки А или Б, высшего сорта, дополнительно очищенный от углеродсодержащих соединений до объемной доли не более 0,0001%.

Воздух сжатый по ГОСТ 17433, класс загрязненности не выше 2-го.

Никель (II) азотнокислый 6-водный по ГОСТ 4055.

Силикагель технический мелкопористый по ГОСТ 3956, фракция с размером частиц 0,5-1 мм.

Смеси поверочные газовые с объемной долей метана в воздухе 2,5 млн-1 и 7,5 млн-1 — ГСО N 3896-87; 10 млн-1 — ГСО N 3897-87 по Госреестру.

Смесь поверочная газовая с объемной долей двуокиси углерода в азоте 50 млн-1 — ГСО N 3746-87 по Госреестру.

2.1. Устанавливают в хроматографе газохроматографическую колонку (длиной не более 1 м), не заполненную адсорбентом.

Катализатор для наполнения реактора готовят следующим образом. Высушивают силикагель при 150-180 °С в течение 4 ч. в сушильном шкафу, помещают в фарфоровую чашку и заливают раствором азотнокислого никеля из расчета: на 20 г силикагеля около 10 г Ni(NO3)2·6H2O, растворенного в воде. Силикагель должен быть полностью погружен в раствор. Избыток растворителя выпаривают. Массу прокаливают при 600-800 °С до прекращения выделения окислов азота, затем охлаждают, наполняют реактор, присоединяют его к хроматографу и восстанавливают окись никеля до металлического никеля в токе водорода (расход 60 см3/мин) при 400-500 °С в течение 4 ч.

Активность катализатора проверяют с помощью поверочной газовой смеси двуокиси углерода в аргоне.

В реакторе, присоединенном с помощью тройника к газохроматографической колонке (на выходе газа), двуокись углерода гидрируется водородом при 450-500 °С до метана. Пик метана фиксируется пламенно-ионизационным детектором. По высоте пика метана определяют объемную долю двуокиси углерода и сравнивают ее с номинальным содержанием двуокиси углерода в смеси. Допускаемое расхождение результатов — не более 5%.

Дополнительная очистка водорода в двух колонках, первая из которых наполнена ангидроном, вторая — высушенным и прокаленным синтетическим цеолитом. Вторая колонка охлаждается жидким азотом.

Дополнительная очистка аргона окисью меди при 700-750 °С с последующим удалением влаги и двуокиси углерода в двух колонках, первая из которых наполнена ангидроном, вторая — синтетическим цеолитом

2.2. Градуировка хроматографа

Градуировку хроматографической установки (черт.3) проводят методом абсолютной градуировки, используя для этого градуировочные смеси. По хроматограммам градуировочных смесей строят градуировочный график зависимости высоты пика метана, приведенной к чувствительности регистратора M1, в миллиметрах, от объемной доли метана в процентах.

1 — баллон с анализируемым газом; 2 — баллон с газом-носителем (азотом, аргоном или водородом); 3 — редуктор баллона; 4 — вентиль тонкой регулировки; 5 — дозатор; 6 — реактор; 7 — детектор пламенно-ионизационный; 8 — измерительный прибор

Градуировку проверяют один раз в 3 мес.

Условия градуировки. Расход газа-носителя аргона 60-70 см3/мин, водорода 30-40 см3/мин, воздуха 150-200 см/мин, доза градуировочной смеси 1-2 см3. Чувствительность регистратора устанавливают опытным путем в зависимости от состава градуировочной смеси и типа хроматографа.

3.1. Пробу анализируемого газа вводят в хроматограф с помощью дозатора. Температура реактора, расход газа-носителя, водорода и воздуха, доза анализируемого газа должны быть идентичны принятым при градуировке прибора.

Чувствительность регистратора выбирают такой, чтобы пик определяемой примеси был максимальным в пределах диаграммной ленты регистратора.

4.1. Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СО2 (X5) в процентах равна объемной доле метана, присутствующего в анализируемом газе и образующегося при гидрировании окиси и двуокиси углерода, которую определяют по градуировочному графику по высоте пика метана, приведенной к чувствительности регистратора M1.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 15% относительно среднего результата определяемой величины при доверительной вероятности 0,95.

Способы получения аргона

В значительном объеме газ содержится в воздухе. Поэтому его выделяют из воздушной массы с помощью низкотемпературных ректификационных установок. Этот процесс протекает в несколько этапов:

• Воздух очищают от пылевых частиц, сжимают до получения жидкости.
• В жидком виде воздух из азота, кислорода, аргона ректифицируют.
• Отделив азот, смесь кислорода и аргона подвергают очистке, используя электролитический водород.

В ректификационной установке инертный газ кипит при −185,3˚С, кислород — на три градуса выше, азот — на тринадцать ниже.

Аргон также получают в процессах производства как побочный продукт. Его извлекают, производя аммиак. В данном случае Ar смешан с азотом и не представляет ценности, стоит намного дешевле криогенного аргона.

• Сорта аргона
• Дополнительная классификация
• Области использования вещества
• Преимущества аргонодуговой сварки

Сорта аргона

Отличие сортов вещества заключается в показателе объемной доли содержания основного газа и дополнительных примесей. В смеси кроме самого аргона еще есть:

• Водяные пары.
• Углеродсодержащие соединения.
• Азот.

В зависимости от состава, вещество по-разному ведет себя с металлами. Стоит заранее подумать о том, какой металл предстоит сваривать, какой результат вы планируете получить.

В продаже есть три сорта аргона для сварки:

• Высший. Считается самым чистым и качественным. По стандарту допускается содержание основного газа не менее 99,993%. В составе может быть незначительное количество кислорода и азота — 0,0007% и 0,005% соответственно.
  Лучше всего высший сорт показывает себя, если нужно работать с титаном, цирконием, молибденом. Он подойдет для сварки на ответственных участках, когда нужно смонтировать опоры, несущие конструкции или соединить два отрезка нержавеющей стали. Соединение получается ровным и качественным. Сам газ при этом — наиболее дорогой из представленных в продаже.
• Первый. Состав также определяется по ГОСТ. Аргона в нем 99,987%. Добавляется кислород и азот в содержании не более 0,002% и 0,01% соответственно.
  Рекомендуем использовать такой тип вещества, если предстоит сварка алюминия, магния и других сплавов, отличающихся малой чувствительностью к составу газовой смеси. Первый сорт дешевле высшего, но примеси с некоторыми материалами могут давать дефекты шва.
• Второй. Процентное содержание аргона должно держаться на уровне 99,95. Допускаются другие примеси.
  Это самый доступный вариант газа. Он хорошо показывает себя при работе с жаропрочными сплавами, подойдет для нержавейки и алюминия. Если противопоказаний к использованию смеси с посторонними включениями нет, можете использовать такой вариант.

Наша компания поставляет сварочные смеси с точно определенным составом. Это гарантирует, что при проведении сварки вы не получите дефектов из-за того, что газовая среда не соответствует заявленным показателям.

Клиенты задают вопрос о том, допускается ли присутствие кислорода и углекислота. Это допускается, но важно, чтобы процентная концентрация не выходила за пределы, прописанных в ГОСТ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Газообразный и жидкий аргон должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

1.2. По физико-химическим показателям газообразный и жидкий аргон должен соответствовать нормам, указанным в табл. 1.

1. Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений не нормируется в газообразном и жидком аргоне, вырабатываемом из воздуха, если для очистки сырого аргона используется электронный водород, не содержащий примесей углеродсодержащих соединений и щелочи, а также водород коксового газа и синтез-газа, специально доочищаемый на аммиачных производствах.

2. Нормы для жидкого аргона, указанные в таблице, соответствуют показателям газообразного аргона, полученного при полном испарении пробы жидкого аргона.

3. Допускается уменьшение количества жидкого аргона вследствие его испарения при транспортировании и хранении не более чем на 10 %.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

1.3. Коды ОКП газообразного и жидкого аргона приведены в табл. 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Вредность и опасность аргона

Для экологии аргон безопасен, но он принадлежит к группе удушающих газов. Он может скапливаться возле пола в плохо проветриваемых комнатах. По мере его накопления, кислорода в воздухе становится меньше, что может спровоцировать удушье. То есть в больших объемах инертный газ вредит человеку, животным.

Как жидкость аргон кипит при низкой температуре. Чистый Ar может спровоцировать обморожение, повредить слизистую глаз.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Аргон нетоксичен и невзрывоопасен, однако представляет опасность для жизни: при его вдыхании человек мгновенно теряет сознание, и через несколько минут наступает смерть. В смеси аргона с другими газами или в смеси аргона с кислородом при объемной доле кислорода в смеси менее 19 % развивается кислородная недостаточность, при значительном понижении содержания кислорода — удушье.

2.2. Газообразный аргон тяжелее воздуха и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования, предназначенного для получения, хранения и транспортирования газообразного и жидкого аргона. При этом снижается содержание кислорода в воздухе, что приводит к кислородной недостаточности, а при значительном понижении содержания кислорода — к удушью, потере сознания и смерти человека.

2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3. В местах возможного накопления газообразного аргона необходимо контролировать содержание кислорода в воздухе приборами автоматического или ручного действия с устройством для дистанционного отбора проб воздуха. Объемная доля кислорода в воздухе должна быть не менее 19 %.

2.4. Жидкий аргон — низкокипящая жидкость, которая может вызвать обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз. При отборе проб и анализе жидкого аргона необходимо работать в защитных очках.

2.5. Перед проведением ремонтных работ или освидетельствованием бывшей в эксплуатации транспортной или стационарной емкости жидкого аргона, ее необходимо отогреть до температуры окружающей среды и продуть воздухом. Разрешается начинать работы при объемной доле кислорода внутри емкости не менее 19 %.

2.6. При работе в атмосфере аргона необходимо пользоваться изолирующим кислородным прибором или шланговым противогазом.

2.7. Эксплуатация баллонов, наполненных газообразным аргоном, должна проводиться в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденными Госгортехнадзором СССР.

Хранение и транспортировка аргона

Аргон в форме газа или жидкости поставляют, соблюдая ГОСТ 10157. Вещество хранят и перевозят в газообразной форме в емкостях согласно ГОСТ 949, при этом баллоны находятся под давлением 15 МПа. Требования к баллонам с аргоном — соответствие ГОСТ 949, серая краска снаружи, отметка полоской и меткой «АРГОН ЧИСТЫЙ» — зеленого цвета. Также на таре указывают дату изготовления и аттестации, вес, объём. Перевозят аргон и в виде жидкости в емкостях Дьюара, в дальнейшем ее газифицируют.

Очень важно соблюдать требования к баллонам, чтобы те не утратили функциональность, не возникло утечки технического газа. В закрытом пространстве она чревата удушьем. Аргоновые баллоны — в виде цилиндра, различаются объемом:

• Небольшие: 0,4 — 12 л.
• Средние: 20 — 50 л.
• Крупные: более 50 л.

Нормальное давление в емкости 150 атм. Однако, при хранении инертного газа в резервуарах по 40 л допускается давление до 200 атм.

Вверху аргонового баллона есть вентиль — его поворачивают для перекрывания подачи газа. Запорный механизм защищает от повреждений специальный колпак.

При перевозке машины с аргоном маркируют специальным знаком, чтобы оповестить окружающих о транспортировке нетоксичного и невзрывоопасного содержимого. Документацию на транспортировку оформляют согласно правилам ДОПОГ.

При транспортировке Ar нужно:

• Крепко зафиксировать тару.
• Располагать баллоны горизонтально.
• Для расположения емкостей использовать особые приспособления. Они обеспечивают более устойчивое положение тары.
• Перевозить заполненные емкости, убедившись в том, что нет утечек.

Перевозить до 18 баллонов аргона по 40 л считается безопасным — спецразрешение для такой перевозки не требуется. Но соблюдать технику безопасности и названные выше требования к транспортировке в любом случае необходимо.

Теперь вы знаете больше о свойствах газа аргона, техническом составе вещества, где применяется аргон, температуру его замерзания и плавления, при каком давлении аргон хранят и перевозят, чтобы создать правильные условия для эксплуатации этого газа.

Если вашему предприятию нужен аргон чистый или смешанный с другими техническими газами, вы можете заказать его в баллонах в ООО «ТАНТАЛ-Д». Мы оперативно поставим нужные объемы, строго соблюдая технику безопасности. Вы можете выбрать и купить в нашей компании разнообразные криогенные газы для производственных, медицинских, бытовых нужд.

Преимущества аргонодуговой сварки

Существует несколько преимуществ сваривания с использованием аргона. К ним относятся:

• Газ гарантирует хорошую защиту места сварки от попадания посторонних веществ.
• Деталь не сильно нагревается — вероятность деформации минимальна, удается сохранить форму.
• Газ дает высокую тепловую мощность дуги — процесс становится быстрее.
• Вещество универсальное, используется с большинством видов металлов и сплавов.
• Толщина деталей не имеет значения, можно сваривать любые.

Применение наших смесей позволяет создавать тонкий, ровный, качественный шов. Он будет хорошо защищен от коррозии и других вариантов внешнего негативного воздействия.

История открытия aргона

Первооткрыватели — Джон Стретт и Вильям Рамзай. Они обнаружили включение аргона, исследуя азот. Его они прежде получили из воздуха в ходе химических реакций. При разных способах извлечения азот приобретал различную плотность. Поэтому ученые заподозрили присутствие инертного газа. Его они выделили в 1894 году. Значение слова argon — «ленивый», что отражает неактивность вещества в отношении других элементов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ КОНДЕНСАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Объемную долю водяных паров определяют приборами конденсационного типа с пороговой чувствительностью не выше 1,5 млн-1 (ppm).

Метод основан на измерении температуры насыщения газа водяными парами при появлении росы на охлажденной зеркальной поверхности.

Анализ проводят по инструкции, приложенной к прибору.

Примечание. Объемная доля, равная 1 млн-1, соответствует 1·10-4%.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа ±25% при доверительной вероятности Р = 0,95.

Где используется аргон? В промышленности много сфер его применения. Например, в химических реакциях для вытеснения из вещества кислорода. Эксплуатация аргона обходится дешевле в сравнении с иными инертными газами. Он формирует защитную среду при сварке метизов, вытесняет воду и кислород в резервуарах для хранения продуктов.

Аргоном наполняют колбы осветительных приборов — ламп накаливания. С ним приборы дольше и ярче светят. Применяют аргон и при изготовлении люминесцентных ламп. С ним легче зажигается электродуга, дольше служат электроды.

Аргоном заполняют стеклопакеты для окон, чтобы повысить их звуко- и теплоизоляцию. Газ прозрачен и позволяет оконным компаниям выпускать многослойные стеклопакеты с аргоном без ущерба для их светопрозрачности.

Применяют инертный газ и при плазменной резке металлоизделий. С ним дуга возникает при небольшом напряжении, можно использовать конструктивно простые аппараты. Когда с применением аргона генерируется плазма, получают минимум вредных летучих соединений при обработке металла. Вот почему для ручных аппаратов аргон — лучший компаньон.

Аргон применяют и в медицине. С его помощью выполняют аргоновую коагуляцию, удаляют новообразования, останавливают кровотечения.

В химической промышленности с использованием аргона получают сверхчистые вещества, анализируют их. В металлургии с помощью Ar перемешивают расплавленные вещества, обрабатывают тантал, титан, цирконий, бериллий и иные металлы. Инертный газ помогает сокращать окисление хрома при выпуске покрытой хромом стали.

Области использования вещества

Аргон в баллонах можно использовать для проведения сварки. Процесс позволяет соединять различные металлические детали с гарантией высокой прочности и хорошей защитой от развития ржавения.

Хотите получить консультацию?

Позвоните нам по телефону!

+7 (495) 532 17 17 Пн.-Пт. с 9:00 до 18:00, обед с 13:00 до 14.00, Сб. с 9.00 до 15:00

Поставляемые нашей компанией газы можно применять для трех видов аргонодуговой сварки:

• ММА. Технология относится к категории ручных. В процессе применяется электрическая дуга, подбираются электроды с различными видами покрытия. Применение переменного тока открывает возможности для работы с углеродистой, нержавеющей сталью, алюминием и различными видами сплавов на его основе.
• TIG. Метод распространен в промышленности. Базируется на применение переменного и постоянного тока импульсного характера. Кроме алюминия, нержавеющей стали, технология подходит для оцинкованных, никелированных деталей, конструкционных, углеродистых сталей, а также цветных металлов, титановых сплавов.
• MIG. Такая технология относится к категории полуавтоматических. Аргон применяется для создания защитной газовой среды. Метод универсальный, подойдет для разных типов стали, цветных металлов и сплавов на их основе.

Дополнительная классификация

Деление на сорта — не единственный критерий классификации аргона. В продаже можно отыскать продукцию разного качества. Газ есть в трех категориях:

• Сырой. Поставляется в черных баллонах, которые отмечаются белой полосой и специальной маркировкой.
• Чистый. Для маркировки используется зеленый цвет. Оттенок баллона аналогичный.
• Технический. Можно узнать по черным баллонам с синими надписями на поверхности.

Критерии разделения здесь аналогичные — степень чистоты. Это сильно отражается на цене и списке материалов, с которыми можно использовать вещество.

При планировании сварки металлов, на которые не сильно влияет состав газовой среды, можно свободно выбирать сырой или технический. Но некоторые виды сырья могут обрабатываться только с применением чистого аргона.

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Газообразный и жидкий аргон принимают партиями. Партией считают любое количество продукта, однородного по показателям качества и оформленного одним документом о качестве.

При поставке аргона в автореципиентах или транспортных цистернах партией считается каждая цистерна или каждый автореципиент.

Каждая партия жидкого и газообразного аргона должна сопровождаться документом о качестве, содержащим следующие данные:

• наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;
• наименование продукта, его сорт;
• дату изготовления;
• номер партии, номер баллона (для газообразного аргона);
• объем газообразного аргона в кубических метрах и массу жидкого аргона в тоннах или килограммах (см. приложение 1);
• результаты проведенных анализов или подтверждение о соответствии продукта требованиям настоящего стандарта;
• обозначение настоящего стандарта;
• вид водорода, используемого для очистки сырого аргона.

3.2. Для определения объемной доли кислорода и объемной доли водяных паров отбирают один баллон от общего количества баллонов, одновременно заполненных аргоном из общего трубопровода на одном или нескольких наполнительных коллекторах, для определения объемной доли азота отбирают два баллона от одновременно заполненных на каждом наполнительном коллекторе.

При получении неудовлетворительных результатов анализа хотя бы по одному показателю проводят по нему повторный анализ на удвоенной выборке. Результаты повторного анализа распространяются на все одновременно наполненные баллоны.

Объемную долю суммы углеродсодержащих соединений определяют в пробах, отбираемых каждые 8 ч из общего трубопровода газообразного аргона, поступающего к коллекторам. При получении неудовлетворительных результатов анализа проводятся повторные анализы, отбираемые от 2 % баллонов, наполненных за 8 ч. Результаты повторных анализов распространяются на все баллоны, наполненные за указанный промежуток времени.

Для контроля давления аргона в наполненных баллонах отбирают 10 % баллонов от сменной выработки.

3.3. Для контроля потребителем качества газообразного аргона отбирают 10 % баллонов от партии, но не менее двух баллонов при партии менее 20 баллонов. В отобранных баллонах проверяют давление.

3.4. Для контроля качества газообразного аргона, транспортируемого в автореципиентах, пробу отбирают от каждого автореципиента.

3.5. Для контроля качества жидкого аргона пробу отбирают от каждой транспортной цистерны. Допускается изготовителю пробу жидкого аргона отбирать из стационарной емкости перед наполнением автоцистерн.

3.6. При получении неудовлетворительных результатов анализа по пп. 3.3; 3.4 и 3.5 хотя бы по одному из показателей проводят по нему повторный анализ на удвоенной выборке. Результаты повторного анализа распространяются на всю партию.

Позвоните нам по телефону!

+7 (495) 532 17 17 Пн.-Пт. с 9:00 до 18:00, обед с 13:00 до 14.00, Сб. с 9.00 до 15:00

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Аргон
• Производство аргона и криптона на металлургическом заводе. Н.И. Давыдов

Меры предосторожности при эксплуатации

• Следует регулярно проветривать помещение, чтобы концентрация аргона в воздухе не достигала критических значений.
• Нужно защищать тело от воздействия жидкого аргона.
• Необходимо строго соблюдать требования техники безопасности при перевозке и хранении инертного газа.

Давление аргона в баллоне

Наименование
Объем баллона, л
Масса газа в баллоне, кг
Объем газа (м3) при Т=15°С, Р=0,1 МПа

• История открытия aргона
• Способы получения аргона
• Физические свойства
• Химические свойства
• Виды аргона
• Применение аргона
• Применение аргона в сварке
• Вредность и опасность аргона
• Давление аргона в баллоне
• Зависимость давления аргона в баллоне от температуры воздуха
• Меры предосторожности при эксплуатации
• Хранение и транспортировка аргона

Чаще всего этот благородный газ применяют в сварочных работах, при резке металлов, при вакуумной упаковке продуктов. В некоторых огнезащитных системах его используют для пожаротушения.

• Плотность: 1,784 кг/м3.
• Температура закипания: −185,8 ˚С.
• Доля в воздушной массе: 0,9% объёма.
• Тройная точка: −189,8 ˚С.

В воде это вещество почти не растворяется, не поддерживает горение. Аргон не ядовит, например, при сварке средства защиты от этого газа не нужны.

Физические свойства

Благородный газ весит больше воздуха, он плотнее. Его плотность 1,78 кг/м3 при 0 °С и нормальном давлении. Газ кипит при −185,85 °C. Температура жидкого аргона −190 °C.

УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

5.1. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение газообразного и жидкого аргона — по ГОСТ 26460.

Аргон газообразный относится к классу 2, подклассу 2.1, классификацонный шифр — 2111, номер чертежа знака опасности — 2, номер ООН — 1006.

Аргон жидкий относится к классу 2, подклассу 2.1, классификацонный шифр — 2115, номер чертежа знака опасности — 2, номер ООН — 1951.

Возвратные баллоны и автореципиенты должны иметь остаточное давление аргона не ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

Виды аргона

Обнаружены изотопы аргона с атомной массой от 29 до 54. В воздухе 3 вида изотопов Ar:

• 40 (коэффициент распространения 99,600 %);
• 36 (коэффициент распространения 0,337 %);
• 38 (коэффициент распространения 0,063 %).

Агрегатных состояний три:

• жидкость — хранится в специальных емкостях и в дальнейшем газифицируется;
• газ;
• твердое тело.

Зависимость давления аргона в баллоне от температуры воздуха

Температура окружающей среды
Давление в баллоне, МПа

ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

6.1. Изготовитель гарантирует соответствие качества газообразного и жидкого аргона требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем условий хранения и транспортирования,

6.2. Гарантийный срок хранения газообразного аргона — 18 мес. со дня изготовления.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Химические свойства

Аргон занимает 18-ю позицию в Периодической системе химических элементов. Масса его атома 39,948. Относительно объема воздуха доля газа — 0,9325% об., иначе 1,2862% вес. У аргона невысокий потенциал ионизации, равный 15,7 В. Химические соединения газ образовывает с несколькими гидридами. При нормальных условиях аргон не имеет цвета, вкуса и запаха, не горит.

ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ГАЗООБРАЗНОГО

И ЖИДКОГО АРГОНА

1. Объем газообразного аргона в баллоне (Vn ) в м3 при нормальных условиях вычисляют по формуле

Vn = K Vб ,

где К — коэффициент для вычисления объема газа в баллоне, приведенный в таблице, учитывающий сжимаемость аргона, давление и температуру газа в баллоне;

Vб — среднестатистическая вместимость баллона, дм3. За среднестатистическую принимают среднее арифметическое вместимостей не менее 100 баллонов.

Значение коэффициента (К) вычисляют по формуле

где Р — давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;

0,968 — коэффициент пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические атмосферы;

t — температура газа в баллоне при измерении давления, С;

Z — коэффициент сжимаемости аргона при температуре t.

Например, при поставке газообразного аргона в баллонах по ГОСТ 949 вместимостью 40 дм3, объем газа в баллоне составляет:

при давлении 150 кгс/см2 при 20 С

0,155 40 = 6,20 м3;

при давлении 200 кгс/см2 при 20 С

0,206 40 = 8,24 м3.

2. Количество жидкого аргона в цистернах измеряют в тоннах или килограммах.

При переводе массы или объема жидкого аргона в м3 газообразного аргона при нормальных условиях пользуются формулами, указанными ниже.

где m — масса жидкого аргона, т;

Vж — объем жидкого аргона, дм3.

1,662 — плотность газообразного аргона при нормальных условиях, кг/м3;

1,392 — плотность жидкого аргона при нормальном давлении, кг/дм3.

Коэффициент (К) для вычисления объема газа в баллоне в м3

при нормальных условиях 20

Значение коэффициента для приведения объема газа к нормальным условиям