Использование и устройство кислородных баллонов для сварки

Газовые сосуды из композита

Такой газовый баллон — более новый вариант. Его основное достоинство — полная взрывобезопасность, даже если произойдет утечка газа. В таких емкостях транспортируют и хранят сжиженные газы. При воздействии на них открытого пламени, газ уходит через корпус постепенно и просто сгорает.

Они имеют небольшой вес — на 70% легче металлических аналогов, отличаются стильным дизайном. Благодаря прозрачному корпусу, всегда можно контролировать уровень газа. В противовес металлу, композитный материал не подвержен коррозии, следовательно, более долговечен.

Полимер обладает отличными диэлектрическими свойствами, на 100% исключающими искрообразование. Диапазон рабочих температур находится в пределах -40 — 50⁰. Баллоны рекомендуют эксплуатировать до 30 лет. Каждые 10 лет они должны проходить переаттестацию. Масса баллона — 8 кг максимум.

Композитные газовые баллоны бывают двух видов: изготовленные по технологии раздува и путем намотки стекловолокна на оправку. В первом случае колбу изготавливают из полиэтилентерефталата. Далее, производители покрывают сосуд, изготовленный из нитей со стекловолокна, эпоксидной смолой. Емкость вкладывают в полимерный корпус.

При производстве баллонов второго вида применяют специальную оправку. На нее наматывают стекловолокно, затем заготовку пропитывают смолами. Вначале получают две половинки сосуда. После отверждения их склеивают и помещают в плотный полиэтиленовый кожух.

Эксплуатация баллона из полимерных материалов не вредит окружающей среде, т.к.

в материал не добавляют бор

Из-за наличия клапана избыточного давления и плавкой ставки, такие баллоны обладают повышенной безопасностью. В случае пожара происходит срабатывание плавкой вставки.

Расплавляясь, она постепенно выпускает газ, при полной управляемости процессом. После срабатывания вставки баллон не подлежит дальнейшей эксплуатации.

Особенности классификации по наполнителю

Исходя из состава смеси, баллоны называют пропановыми, бутановыми, водородными, азотными, ацетиленовыми, углекислотными, аргоновыми, кислородными, гелиевыми и т.д.

Для каждого из составов свой температурный режим. Для стандартных условий разница между ними небольшая.

Когда же баллон необходим для использования в высокогорных районах или в условиях очень низких температур, этот параметр играет определяющую роль.

Изомер бутана — смесь изобутана с пропаном, хорошо подходит для низких температур. Она безопасна для озонового слоя. И пропан, и бутан для человека очень опасны. Если их вдыхать, неизбежны серьезные последствия для организма. Прямой контакт с жидким бутаном приводит к охлаждению тела до -20⁰.

Бутаном заряжают зажигалки, в кондиционерах и холодильных установках его иногда используют в качестве хладагента. Пропан необходим при производстве растворителей. Для работы с металлом, связанной с его сваркой и резкой, требуется ацетилен. Также его используют при получении взрывчатых веществ, кислоты уксусной, каучука, всевозможных пластмасс, для ракетных двигателей.

Азот использует электронная промышленность, химическая, нефтегазовая, фармацевтика, металлургия. Водород необходим пищевой промышленности, химической. Его используют и в качестве топлива для ракет, при сварке.

В виде сухого льда оксид углерода применяют, как хладагент.

Баллоны с углекислым газом присутствуют в заведениях общественного питания, где охлаждают напитки до заданной температуры, делают газировку и продают ее на разлив

В металлургической, металлообрабатывающей промышленности, в процессах, где недопустимо взаимодействие расплавленного потока с кислородом, используют аргон. Применяют его и в медицине для наркоза, с его помощью очищают воздух. Баллоны с гелием необходимы не только для заполнения воздушных шаров, но и для резки, сварки, плавки металла.

Этот газ входит в состав дыхательных смесей, используемых в дайвинге, он может являться хладагентом в научных опытах. Аммиак — сильный растворитель. Так как он очень ядовитый, баллоны с ним нужно транспортировать и хранить очень осторожно. То же самое касается и емкостей с хлором.

Емкости с кислородом можно встретить возле сварочных аппаратов, там, где производят взрывчатые вещества, кислоты, готовят кислородные коктейли. Сжатый воздух, транспортируемый в баллонах, чаще всего применяют в работе пневмоустройств. Сжиженный природный газ метан применяют как снотворное в медицине, для производства удобрений, в виде топлива. Для человека этот газ безопасен.

Паспортизация баллонов для сварки газом

Маркировка баллонов с помощью цвета и нанесенных надписей не освобождает от необходимости иметь дополнительную информацию о самой емкости и ее предназначении.

Для более точного и ответственного отношения к вопросам безопасности в процессе применения баллоны для сварочных работ дополнительно маркируются паспортом, вернее, это и есть основная маркировка газосварочного баллона. В нее входит:

• маркировка производителя в виде шифра, логотипа или полного названия;
• индивидуальный идентификационный номер баллона;
• сведения о типе емкости;
• точный вес в килограммах;
• дата изготовления;
• дата введения в эксплуатацию;
• емкость сосуда;
• дата испытания;
• допустимое максимальное давление;
• давление проведения испытания и рабочее давление;
• выставленное клеймение контролирующего качество испытания органа.

Основные правила техники безопасности при использовании газовых баллонов для сварочных работ

Используемые в сварочном оборудовании газовые баллоны представляют собой предметы повышенной опасности, даже, несмотря на заполнение их инертным газом.

Транспортировка заправленных газовых баллонов должна производиться с соблюдением всех правил техники безопасности. При ручной транспортировке, перенос баллонов допускается с применением специальных носилок, а перевозка на специальных тележках.

При транспортировке автомобильным транспортом баллоны должны находиться в специальных контейнерах или иметь специальное оборудование, обеспечивающее надежное закрепление баллона, исключающее физические воздействия на него, в том числе удары, внешнее давление, трение и воздействие электрического тока. Для транспортировки используются специальные деревянные обоймы, стеллажи, упоры из деревянных или пластиковых конструкций.

В месте проведения газосварочных работ баллоны должны находиться в безопасном месте, защищенном от прямых солнечных лучей, попадания искр, воздействия нагретого металла. Место расположения газовых баллонов, по возможности, должно быть ограждено предупреждающими знаками.

Допускается расположение газосварочного оборудования не ближе 5 метров от места проведения работ открытым огнем. При работе в закрытых помещениях баллоны должны быть размещены в соответствующих специальных ящиках или местах, обеспечивающих защиту от проникновения посторонних лиц к баллонам.

Кислородные баллоны должны быть расположены таким образом, чтобы исключить попадания на поверхность баллона масла и маслосодержащих продуктов и материалов.

Регулирование подачи кислорода, пропана, ацетилена из баллона обеспечивается при помощи редуктора со встроенными приборами контроля давления в баллоне.

Редуктор, контрольно-измерительные приборы должны содержаться в чистоте, проходить необходимый контроль и проверку. Для присоединения редуктора к вентилю баллона, особенно к баллону с кислородом используется только специальный ключ.

Персонал, проводящий операции по подключению редуктора должен помнить о маслоопасном характере кислорода и работать только с чистым инструментом.

При подключении редуктора используются только специальные прокладки, прокладки из ветоши или каболки использовать запрещено.

Нормальным принято считать давление в кислородном баллоне на 40 литров 150 кгс/кв.см. Снижение давления до минимального показателя требует прекращения работ, закрытия вентиля, отсоединения редуктора, закрытия защитным колпаком.

Долговременная эксплуатация баллонного оборудования может проводиться, только на основе постоянного контроля технического состояния оборудования и его аттестации на специализированном оборудовании.

Правила эксплуатации

Во время рекуперации этого оборудования, надобно соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности. При таком высоком сжатии оксиген активно взаимодействует с органическими веществами, вследствие чего, при несоблюдении правил, случаются взрывы.

Придерживаться следует следующих норм:

1. К работе техникой допускаются лица, старше 18 лет.
2. Крепежи обязаны предотвращать падение сосудов.
3. Расстояние до источников тепла – как минимум пять метров.
4. Для защиты от прямых солнечных лучей используйте брезент или теневую часть территории.
5. Избегайте загрязнения жиром, смазочными веществами. Не работайте в промасленных перчатках: это приведет к их воспламенению и сильным ожогам.
6. При утечке газового вещества среда станет взрывоопасной и легковоспламеняющейся, потому старайтесь не допускать этого.
7. Не насыщайте кислородом одежду: после этого она может легко загораться. При попадании концентрированной смеси на одежду, ее лучше переодеть.
8. Не допускаются к употреблению в виде прокладок резиновые или пластиковые материалы.
9. Чтобы подача питания была равномерной при низких температурах, не позволяйте редуктору промерзать.
10. Постоянное наблюдение за давлением – обязательное условие.
11. Для транспортировки следует применять специальные механизмы, особенно при подъеме на высоту.
12. Для применения на высоте, их помещают в специальные ящики (будки), которые служат защитой от брызг расплавленного металла и падений с высоты.
13. Проводить ремонтные и испытательные работы могут только специалисты, имеющие соответственное удостоверение.

Правила транспортировки:

1. Исключите возможность ударения ёмкостей друг о друга.
2. Контейнеры для перевозки должны быть закрыты, а также обеспечивать надежное и устойчивое положение на протяжении всей поездки.
3. Запрещается перевозить рядом горючие вещества.
4. В жаркую погоду используйте брезент для предотвращения нагревания.

Применение кислорода в сварке

Сам по себе O2 является негорючим газом, но из-за свойства активно поддерживать горение и увеличения интенсивности (интенсификации) горения газов и жидкого топлива его используют в ракетных энергетических установках и во всех процессах газопламенной обработки.

В таких процессах газопламенной обработки, как газовая сварка, поверхностная закалка высокая температура пламени достигается путем сжигания горючих газов в O2, а при газовой резке благодаря ему происходит окисление и сгорание разрезаемого металла.

При полуавтоматической сварке (MIG/MAG) кислород O2 используют как компонент защитных газовых смесей с аргоном (Ar) или углекислым газом (CO2).

Кислород добавляют в аргон при полуавтоматической сварке легированных сталей для обеспечения устойчивости горения дуги и струйного переноса расплавленного металла в сварочную ванну. Дело в том, что как поверхностно активный элемент он уменьшает поверхностное натяжение жидкого металла, способствуя образованию на конце электрода более мелких капель.

При сварке низколегированных и низкоуглеродистых сталей полуавтоматом O2 добавляют в углекислый газ для обеспечения глубокого проплавления и хорошего формирования сварного шва, а также для уменьшения разбрызгивания.

Чаще всего кислород используют в газообразном виде, а в виде жидкости используют только при его хранении и транспортировке от завода-изготовителя до потребителей.

Рисунок 2 — ацетиленовый баллон

Максимальное давление ацетилена в баллоне составляет 3 МПа. Давление ацетилена в полностью наполненном баллоне изменяется при изменении температуры:

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

При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа поступает через редуктор и шланг в горелку или резак. Ацетон остается в порах пористой массы и растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях баллона газом. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо ацетиленовые баллоны держать в вертикальном положении.

Для полного использования емкости баллона порожние ацетиленовые баллоны рекомендуется хранить в горизонтальном положении, так как это способствует равномерному распределению ацетона по всему объему, и с плотно закрытыми вентилями. При отборе ацетилена из баллона он уносит часть ацетона в виде паров.

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

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

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

Использование ацетиленовых баллонов вместо ацетиленовых генераторов дает ряд преимуществ: компактность и простота обслуживания сварочной установки, безопасность и улучшение условий работы, повышение производительности труда газосварщиков.

Причинами взрыва ацетиленовых баллонов могут быть резкие толчки и удары, сильный нагрев (свыше 40°С).

Техника безопасности при работе с кислородом

Кислородная сварка – один из самых опасных процессов на производстве. Приступая к выполнению таких работ, необходимо придерживаться общих правил безопасности при обращении с О2:

1. Кислород, взаимодействуя с другими горючими веществами, может вызвать воспламенение. Для работы с ним можно использовать только те материалы, которые сделают процесс сварки или резки, безопасным;
2.  Сжатый кислород под давлением более 30 кгс/см2 контактируя с жирами и маслами окисляет их. Результат окисления с выделением теплоты – взрыв. Поэтому перед началом работ нужно убедиться в отсутствии жирных пятен на одежде специалистов, полу и на баллонах;
3.  Сварка кислородом должна происходить в помещении, содержание кислорода в котором не превышает 23%;
4. После любого рабочего процесса, который включает в себя взаимодействие человека и кислорода, необходимо избегать огня. Одежду лучше проветривать в течение ½ часа;
5. Жидкий кислород вызывает обморожение мягких тканей человека. Попадая на слизистые оболочки, кислород вызывает химический ожег. Любая работа со сжиженным веществом должна производиться в защитных перчатках и очках;
6.  Ни в коем случае нельзя использовать трубопровод для транспортировки O2 для перемещения других газов. Пустой трубопровод необходимо прочищать от жиров, не допускать повреждений и нагревания.Несмотря на то, что кислород важное вещество для производственных работ и для обеспечения жизнедеятельности в медицинских условиях, он опасен. Длительное пребывание человека в помещении с повышенной концентрацией кислорода ведет к ухудшению самочувствия и обморожению кожных покровов. Работать с данным газом можно после соблюдения всех условий безопасности.

Технические газы для электродуговой сварки: баллоны, регуляторы — drive2

Паришься с баллоном под углекислоту/аргон/сварочную смесь Ar CO2 для сварки? мечтаешь о струйном переносе, но все ищешь смесители и 10 литровые баллоны? Все ответы здесь.

Итак, электродуговая сварка в среде защитных газов знает три типа основных газов, которые можно найти почти во всех крупных столичных городах:— углекислота (CO2);— аргон (Ar);— сварочная смесь Ar CO2

Все остальное или очень специфично, или тупо дорого (гелий He).

Применяемость газов хорошо описана в Интернете, но если проще — варить заборы из чернухи => углекислота. Варить в своем гараже: для TIG — аргон, для полуавтомата — сварочная смесь.

Какие баллоны использовать? 5 литров? 10 литров? 40 литров? 50?Вопрос насколько я понимаю прямо таки больной и понимания ситуации с баллонами никакого нет.Давайте изначально определимся с массой и объемом баллона. Каждый раз новички и дрищи предпочитают покупать 10 литровку и нудеть по форумам на тему последующей заправки 10 л баллона.

Продвинутые дрищи ищут и покупают 20 литровые баллоны и идентичным образом нудят «где их заправить?».Истина жизни в том, что продажа технических газов ориентирована на массового, промышленного покупателя и в подавляющем большинстве случаев это баллон 40 л.

Структура большинства заправок выстроена именно под баллоны 40 л: производится их оперативная заправка и (или) обмен.

Из этого правила есть одно исключение — углекислота от огнетушителей у пожарных. Все заправки МЧС (ВДПО) предназначены для малых баллонов и углекислотных огнетушителей.

Тем самым, если Вы хотите стационарно работать с аргоном или сварочной смесью => Ваш выбор однозначно 40 л баллон. Если Вы хотите быть мобильным и наличие аргона/сварочной смеси не критично, то уточняйте у местных пожарных имеется ли возможность заправлять углекислотные баллоны 10 л., а если ответ положительный, то покупайте 10 л. с плоским дном.

Поставили баллон, накрутили защитный алюминиевый колпак, наклонили баллон, положили его на колено и двумя руками в путь… Я лично гружу и таскаю один, но по технике безопасности, да и просто спина здоровее будет — нужно таскать вдвоем, ибо масса пустого порядка ~65 кг, а полного соответственно 75 кг.

Есть легированные баллоны, они легче на ~10 кг.

Углекислотный, полностью заправленный, 40 литровый баллон одному не поднять, нужно звать помощника.

Что нужно знать при покупке и обмене баллоновНе буду повторяться, есть отличное видео — Также, есть нормативное регулирование срока службы баллона.

Согласно п. 485 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»:

Срок службы баллонов определяет организация-изготовитель. При отсутствии таких сведений срок службы баллона устанавливают 20 лет.

Экспертизу промышленной безопасности в целях продления срока службы баллонов массового применения, объем которых менее 50 л, не производят, их эксплуатация за пределами назначенного срока службы не допускается, за исключением баллонов специального назначения, конструкция которых определена индивидуальным проектом и не отвечает типовым конструкциям баллонов и экспертизу (техническое диагностирование) которых проводят по истечении срока службы, а также в случаях, установленных руководством (инструкцией) по эксплуатации оборудования, в составе которого они используются.

На основании разъяснений разрешается использовать баллоны с истекшим сроком службы, но с действующей аттестацией.Таким образом, покупая баллон, Вы должны выбрать максимально более свежий по году выпуска. Баллоны старше 95 года без действующей аттестации являются металлоломом.

Далее, на рынке есть три типа разного рода регуляторов/редукторов:— регулятор с ротаметром— стрелочный регулятор

— редуктор.

Отличие редуктора от регулятора понятно: редуктор на выходе выдает просто определенное давление, а регулятор на выходе регулирует поток газа. Редуктор Вам не нужен вообще 🙂

регулятор с ротаметром или стрелочный регулятор?Возникает еще один вопрос, на рынке есть два основных типа регуляторов

… со стрелкой

…с ротаметром

Исходя из известного диаметра жиклера и давления производитель нанес метки расхода на шкалу прибора… тем самым, при начале работы не происходит характерного сброса давления, как это бывает на дешевых регуляторах с ротаметром.

Дешевые регуляторы с ротаметром работают исключительно за счет снижения давления до определенной величины, условно до 6 атм, а также последующего истечения газа через изменяемое гайкой отверстие… иными словами, на начальном этапе работы во всем сварочном рукаве образуется максимальное давление и как только сварщик давит триггер, то избыточное давление сбрасывается, это влечет повышенный расход газа.

… регулятор с двумя ротаметрами

Характеристики кислородного баллона

Состоит кислородный баллон из углеродистой (45Д) или высоколегированной (30ХГСА) стали. Если вас интересует, может ли сжатый кислород храниться в таре из иных материалов, то ответ – конечно же да. Для производства баллонов нередко используют металлопластик и композитные материалы.

Толщина стенки – 7-9 миллиметров. Форма цилиндрическая; одна сторона сосуда имеет закругление, в то время как вторая оснащена горловиной, предназначенной для редуктора. От воздействий окружающей среды редуктор защищен колпаком, который крепится на расположенное на горловине кольцо. Устойчивость конструкции придает башмак.

Сжатый кислород при транспортировке и хранении тяжело перепутать, например, с баллоном с углекислотой или емкостью с пропаном, так как его закачивают в баллоны голубого цвета, на которых черной краской прописано название газа, находящегося внутри. Кроме того, боковой вентиль штуцера кислородного баллона оснащен правой трубной резьбой, благодаря чему снижается риск ошибочной закачки в баллоны горючих газов.

Чтобы узнать, сколько весит пустой кислородный баллон, стоит обратить внимание на маркировку, которая находится в верхней части емкости, на конусе. Кислородный баллон обязательно содержит выбитые товарный знак производителя; дату изготовления с указанием года следующего освидетельствования; показатели давления (рабочее и пробное гидравлическое), вместимости, массы;

Кислород в баллонах имеет давление 14,7 – 19,6 МПа. Сжатый кислород может помещаться в емкости, имеющие объем 1 л, 5 л, 10 л, 15 л, 20 л, 25 л, 40 л, 50 л. Баллон кислородный 50-литровый, как и 40-литровый баллон, предназначены для использования на производстве.

Узнать, сколько весит пустой кислородный баллон, а также наполненный газом, можно здесь.

Виды емкостей, в которые помещают сжатый кислород, можно выделить не только на основании их объема и массы, но и с учетом длины и диаметра. Длина различных моделей может быть от 250 до 1485 мм, а диаметр – от 89 до 219 мм.