- Iii. основная часть.
- Введение
- Что собой представляют газовые баллоны для сварки
- Ii. актуализация опорных знаний.
- Баллоны для сжатых газов, вентили для баллонов
- Виды сосудов
- Высота газового баллона
- Диаметр газового баллона
- Какие газы используют для сварки
- Масса башмака
- Масса вентиля
- Масса газового баллона
- Материал и объем
- Меры предосторожности при работе с кислородными баллонами
- Общее назначение
- Особенности использования ацетиленовых газовых баллонов
- Особенности устройства газовых баллонов
- Правила хранения и транспортировки
- Размеры газовых баллонов
- Стандартные кислородные баллоны
- Типы баллонов, предназначенных для транспортировки газа
- Толщина газового баллона
- Устройство емкости для газа
Iii. основная часть.
1. Сообщение новых знаний.
Введение
Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда начиналось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В тот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных сварных соединений.
В дальнейшем с созданием и внедрением высококачественных электродов для дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов (аргона, гелия и углекислого газа и др.), газовая сварка была постепенно вытеснена из многих производств этими способами электрической сварки.
В данной работе мы рассмотрим неотъемлемый элементы данного вида сварки — баллоны для сжатых и сжиженных газов. Разберём с основные видами баллонов, их назначение, а также меры безопасности при работе с ними и их транспортировке.
Что собой представляют газовые баллоны для сварки
Важно, что баллоны испытывают постоянное высокое давление, поэтому изготавливают их из специальных особо прочных сплавов. Устройство:
- вентиль с резьбой — позволяет осуществлять подачу газа ко шлангам;
- корпус — во всех баллонах он полый, но в ацетиленовом заполнен пористой массой;
- башмак — приваренное к основанию замкнутое кольцо для установки ёмкости в вертикальное положение.
Баллоны окрашиваются в разные цвета в зависимости от назначения. В верхней части есть участок без краски, на котором выбит номер баллона и дата проверки.
Ii. актуализация опорных знаний.
Опрос домашнего задания.
Баллоны для сжатых газов, вентили для баллонов
Стальные баллоны малой и средней емкости для газов на давление до 20 МПа (200 кгс/см2) соответствуют требованиям ГОСТ 949—73.
Баллоны имеют различную вместимость газов с определенным давлением. Баллоны объемом до 12 дм3 (литров) относятся к баллонам малой емкости. Баллоны объемом от 20 до 50 дм3 (литров) относятся к баллонам средней емкости.
Баллоны, предназначенные для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температуре от минус 50 до плюс 60°С изготавливают из бесшовных труб.
Баллоны, рассчитанные на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа (100; 150 и 200 кгс/см2), изготавливают из углеродистой стали, а баллоны, рассчитанные на рабочее давление 15 и 20 МПа (150 и 200 кгс/см2) из легированной стали.
Баллоны для кислорода выпускаются производством на расчетное давление 15 МПа (150 кгс/см2), а баллоны для ацетилена — на расчетное давление 10 МПа (100 кгс/см2). Наибольшее распространение имеют баллоны емкостью 40 дм3 (литров).
По требованию заказчика баллоны могут не окрашиваться. Тем не менее, клеймо должно быть отчетливо видно на сферической части у горловины баллона. В табл. 6.1 приведены цвета условной окраски баллонов.
Цвета условной окраски баллонов для хранения и транспортировки газов для газовой сварки и наплавки
Таблица 6.1
Газ | Цвет окраски | Текст надписи | Цвет надписи |
Ацетилен | Белый | Ацетилен | Красный |
Водород | Темно-зеленый | Водород | Красный |
Кислород | Голубой | Кислород | Черный |
Пропан | Красный | Пропан | Белый |
Прочие горючие газы | Красный | Наименование газа | Белый |
Часть верхней сферы баллона не окрашивают и на ней выбивают паспортные данные: товарный знак предприятия-изготовителя; номер баллона; дата (месяц, год) изготовления и год следующего испытания, которые проводятся каждые пять лет; масса порожнего баллона в кг; емкость баллона в дм3 (л); клеймо ОТК.
Баллоны для кислорода (рис. 6.10) имеют массу 43,5 и 60 кг с длиной корпуса 1390 мм. Для подсчета количества кислорода в баллоне нужно емкость баллона в дм3 умножить на давление газа в кгс/см2. Например, при емкости баллона 40 дм3 и давлении заправленного кислородом баллона 15 МПа (150 кгс/см2) количество кислорода в баллоне равно 40×150 = 6000 дм3, или 6м3.
Нижней частью баллоны опираются на башмаки, чтобы избежать ударов по корпусу в процессе транспортировки и обеспечить устойчивое вертикальное положение при установке на газовом посту. Верхняя часть баллонов также защищена от случайных ударов толстостенными колпаками.
Баллон на сварочном посту устанавливают вертикально и закрепляют цепью или хомутом для предохранения от падения. При кратковременных монтажных работах баллон можно укладывать на землю так, чтобы вентиль был выше башмака баллона, для этого верхнюю часть баллона опирают на деревянную подкладку с вырезом.
Рис. 6.10. Кислородный баллон:
- 1 — предохранительный колпак; 2 — запорный вентиль; 3 — кольцо;
- 4 — корпус; 5 — опорный башмак; Z.6 — длина баллона; D6 — диаметр баллона; S6 —толщина стенки баллона
Баллон подготавливают к работе в следующем порядке: открывают колпак; отвертывают заглушку штуцера; осматривают вентиль, чтобы убедиться, нет ли следов жира или масла.
Если на вентиле замечено наличие масла, то таким баллоном пользоваться нельзя и сварщик должен отставить данный баллон и сообщить об этом мастеру или руководителю работ.
Если вентиль исправен, его штуцер продувают кратковременным поворотом маховика на небольшой угол. При этом нужно стоять сбоку от штуцера вентиля.
Если вентиль не открывается или имеет утечку газа (травит), баллон следует отставить для отправления обратно на кислородный завод для ремонта.
Далее проверяют состояние накидной гайки редуктора и присоединяют редуктор к вентилю баллона, затем ослабляют регулирующий винт редуктора.
Медленным вращением маховичка, открывают вентиль баллона и устанавливают рабочее давление кислорода с помощью регулирующего винта редуктора. После этого можно производить отбор газа из баллона.
При понижении давления газа в редукторе газ охлаждается. Если в газе содержится влага, то может произойти замерзание каналов вентиля и редуктора. В этом случае вентиль и редуктор следует отогревать только горячей водой или паром.
Ацетиленовые баллоны (рис. 6.11) для безопасного хранения газа под высоким давлением заполняют специальной пористой массой из древесного угля, пемзы, инфузорной земли и пропитываются ацетоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. Находясь в порах массы, растворенный в ацетоне ацетилен становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под давлением до 2,5—3,0 МПа (25—30 кгс/см2). Номинальное давление в баллоне для ацетилена установлено 1,9 МПа (19 кгс/см2) при 20 °С.
Рис. 6.11. Ацетиленовые баллоны: а — сварной БАС-1 -58; б — бесшовный;
1 — корпус; 2 — запорный вентиль; 3 — предохранительный колпак; 4 — газовая подушка; 5 — пористая масса с ацетоном; б — опорный башмак
При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа выходит через редуктор в шланг горелки. Ацетон остается в порах массы и вновь растворяет ацетилен при последующих наполнениях баллонов газом.
Ацетилен из баллонов по сравнению с ацетиленом из генератора обеспечивает большую безопасность при работе, имеет более высокую чистоту, меньше содержит влаги, обеспечивает более высокое давление газа перед горелкой или резаком.
Для определения количества ацетилена необходимо взвешивать пустой и наполненный баллоны. Пустые баллоны должны храниться с плотно закрытыми вентилями, чтобы избежать утечки ацетона.
Баллоны для пропан-бутана (рис. 6.12) изготавливают сваркой из листовой углеродистой стали с толщиной стенки 3 мм и емкостью 40 и 55 дм3 (литров), они рассчитаны на максимальное рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см2).
Вентили для кислородных баллонов (рис. 6.13) изготавливают из латуни. Сталь для деталей вентиля, соприкасающихся с кислородом, применять нельзя, так как она сильно коррозирует в среде сжатого влажного кислорода. В кислородном вентиле вследствие случайного попадания масла или при воспламенении от трения самодельной прокладки сальника возможно загорание стальных деталей, так как сталь может гореть в струе сжатого кислорода.
Латунь не горит в кислороде, ее применение в кислородных вентилях безопасно. Маховики, заглушки и другие детали вентилей изготавливают из алюминиевых сплавов или пластмасс.
Кислородный вентиль (рис. 6.13) имеет сальниковое уплотнение с капроновой прокладкой 7, в которую буртиком упирается шпиндель 5, прижимаемый пружиной 2, а при открытом клапане — давлением газа. Вращение маховичка 3 передается клапану через муфту 8, надеваемую на квадратные хвостовики шпинделя и клапана.
Ацетиленовые вентили (рис. 6.14) изготавливают из стали, применение которой в данном случае безопасно. Наоборот, в ацетиленовых вентилях запрещается применять медь и сплавы, содержащие свыше 70% меди, так как с медью ацетилен может образовывать взрывчатое соединение — ацети- ленистую медь. К ацетиленовому вентилю редуктор присоединяют хомутом, снабженным винтом. Шпиндель вращают торцевым ключом, надеваемым на квадратный конец шпинделя. Нижняя часть шпинделя 5 имеет вставку из эбонита и служит клапаном. Для уплотнения сальника 3 применяют набор кожаных колец. В хвостовик вентиля вставляют войлочный фильтр 7.
Различные конструкции кислородных и ацетиленовых вентилей, как и различная окраска баллонов, предупреждают возможность ошибочного наполнения ацетиленом кислородного баллона, и наоборот. Ошибка представляет большую опасность, так как может привести к взрыву баллонов при наполнении их не тем газом, для которого они предназначены.
Вентили для пропан-бутана (рис. 6.15) имеют стальной корпус 7; клапан 14 и шпиндель 10, соединенные эластичной резиновой манжетой 4, которая обеспечивает герметичность сальниковой гайки.
Рис. 6.12. Баллон для пропана и пропанобутановых смесей: 1 — вентиль; 2 — колпак;
- 3 — табличка паспорта баллона;
- 4 — корпус; 5 — днище; 6 — опорный башмак; 7 — подкладные кольца;
- 8 — верхняя сфера
Рис. 6.13. Кислородный баллонный
вентиль: 1 — гайка; 2 — пружина;
- 3 — маховичок; 4,7 — фибровые прокладки; 5 — шпиндель;
- 6 — накидная гайка; 8 — муфта;
- 9 — корпус вентиля; 10 — заглушка; 11 — корпус клапана;
- 12—уплотнитель
Рис. 6.14. Ацетиленовый баллонный
вентиль: / — сальниковая гайка; 2 — шайба; 3 — сальниковые прокладки; 4 — сальниковое кольцо: 5 —шпиндель;
- 6 — уплотнитель; 7 — сетка;
- 8 — проволочное кольцо;
- 9 — войлочная прокладка;
- 10 — корпус; 11 — прокладка штуцера
Рис. 6.15. Пропановый баллонный вентиль: / — корпус;
- 2 — заглушка; 3,4,
- 11 — прокладки; 5 — букса;
- 6 — накладная гайка; 7 — гайка; 8 — пружина; 9 — маховичок;
- 10 — шпиндель; 12— шток;
- 13 — шайба; 14 — клапан
Виды сосудов
Газовые баллоны можно подразделить, ориентируясь на три основных критерия.
Высота газового баллона
Высота газового баллона зависит от вида газа, который в нем храниться и транспортируется. Наверно многие замечали, что баллоны для активных и инертных газов имеют маленький диаметр, но более высокие, а для пропана наоборот – более низкие, но их диаметр больше.
В целях обеспечения безопасной работы и применение вспомогательного оборудования предназначенного только для этого вида газа, используют специальные вентили, которые исключают возможность применения редуктора, не предназначенного для этого газа.
Следовательно, к высоте корпуса необходимо прибавить:
| Объем, л | Высота корпуса в мм на давление, МПа (кгс/см2) | Вид газа (стандарт на технические требования) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| из углеродистой стали | из легированной стали | |||||
| 9,8 (100) | 14,7 (150) | 19,6 (200) | 14,7 (150) | 19,6 (200) | ||
| 0,4 | 165 | 170 | 175 | 165 | 165 | азот аммиак аргон бутан бутилен водород воздух гелий кислород ксенон метан пропан и другие горючие газы сернистый ангидрид углекислота фосген хладон хлор хлорметил хлорэтил этилен сварочные смеси (ГОСТ 949) |
| 0,7 | 255 | 260 | 270 | 255 | 255 | |
| 1,0 | 240 | 250 | 255 | 240 | 245 | |
| 1,3 | 295 | 305 | 315 | 295 | 300 | |
| 2,0 | 425 | 440 | 455 | 425 | 435 | |
| 2,0 | 320 | 330 | 340 | 320 | 325 | |
| 3,0 | 445 | 460 | 480 | 445 | 455 | |
| 3,0 | 310 | 325 | 335 | 310 | 320 | |
| 4,0 | 385 | 400 | 415 | 385 | 395 | |
| 5,0 | 460 | 475 | 495 | 460 | 470 | |
| 6,0 | 535 | 555 | 575 | 535 | 550 | |
| 7,0 | 610 | 630 | 660 | 610 | 625 | |
| 8,0 | 680 | 710 | 740 | 680 | 700 | |
| 10,0 | 830 | 865 | 900 | 830 | 850 | |
| 12,0 | 975 | 1020 | 1060 | 975 | 1005 | |
| 20,0 | 730 | 740 | 770 | 730 | ||
| 25,0 | 890 | 900 | 935 | 890 | ||
| 32,0 | 1105 | 1120 | 1165 | 1105 | ||
| 40,0 | 1350 | 1370 | 1430 | 1350 | ||
| 50,0 | 1660 | 1685 | 1755 | 1660 | ||
Поскольку вентили и клапаны для пропана и бутана имеют стандартное устройство и их размеры заранее известны, то в таблице ниже указана длина не только корпуса, но и высота газового баллона в целом. Мы еще раз напомним о том, что вентили для данных видов горючих газов имеют левую резьбу и требуют применения редукторов, предназначенных только для этих газов.
Диаметр газового баллона
Диаметр газового баллона стандартизирован и зависит от его объема. К примеру, по ГОСТ 949 они могут быть диаметром от 70 мм до 219 мм, а для пропана и бутана от 222 мм до 299 мм.
Чтобы не писать кучу лишнего текста мы собрали эти данные в таблицу.
| Объем, л | Диаметр газового баллона, мм | Вид газа (стандарт на технические требования) |
|---|---|---|
| 0,4 | 70 | азот аммиак аргон бутан бутилен водород воздух гелий кислород ксенон метан пропан и другие горючие газы сернистый ангидрид углекислота фосген хладон хлор хлорметил хлорэтил этилен сварочные смеси (ГОСТ 949) |
| 0,7 | ||
| 1,0 | 89 | |
| 1,3 | ||
| 2,0 | ||
| 2,0 | 108 | |
| 3,0 | ||
| 3,0 | 140 | |
| 4,0 | ||
| 5,0 | ||
| 6,0 | ||
| 7,0 | ||
| 8,0 | 140 | |
| 10,0 | ||
| 12,0 | ||
| 20,0 | 219 | |
| 25,0 | ||
| 32,0 | ||
| 40,0 | ||
| 50,0 | ||
| 5 | 222 | пропан бутан смесь пропана и бутана (ГОСТ 15860) |
| 12 | 222 или 250 | |
| 27 | 292 или 299 | |
| 50 |
Какие газы используют для сварки
Важно: кислород негорючий газ, но при контакте с горюче-смазочными материалами происходит химическая реакция, увеличение объёма и взрыв баллона.
Есть три типа технических смесей, которые используют на производстве:
Масса башмака
Как было написано ранее, газовые баллоны объемом до 12,0 литров обычно изготавливают без башмаков.
Теперь, когда у нас есть понимание про массу каждого элемента в отдельности, можно рассчитать вес пустого баллона.
Пример 1: Сколько весит кислородный баллон объемом 40 литров изготовленный из легированной стали с пластиковым колпаком, на давление 19,6 МПа:
Итого: 51,5 0,55 0,1 5,2 0,3 = 57,65 кг
Пример 2:Сколько весит ацетиленовый баллон объемом 40 литров изготовленный из углеродистой стали на давление 19,6 МПа с колпаком из силумина:
Итого: 76,5 0,6 0,37 5,2 0,3 = 82,97 кг
Пример 3:Сколько весит баллон с углекислотой объемом 40 литров изготовленный из легированной стали на давление 19,6 МПа с колпаком из стали:
51,5 кг – масса корпуса
0,55 кг — масса вентиля
1,8 кг — масса колпака
5,2 кг — масса башмака
0,3 кг — масса кольца
Итого: 51,5 0,55 1,8 5,2 0,3 = 59,35 кг
Настало время поиска ответа на вопрос о том, сколько весит баллон пропана. Таблице ниже в колонке масса корпуса указан вес без учета вентиля, колпака и кольца. А в предпоследнем правом столбце — вес газового баллона в полной комплектации.
| Объем, л | Толщина стенки, мм | Масса корпуса в кг на давление, 1,6 МПа (16 кгс/см2) | Масса баллона в кг с учетом вентиля, колпака и кольца | Вид газа (стандарт на технические требования) |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 2,0 | 4,0 | 4,2 | пропан бутан смесь пропана и бутана (ГОСТ 15860) |
| 12 | 2,0 | 6,0 | 6,3 | |
| 2,2 | 6,5 | 6,8 | ||
| 27 | 2,5 | 13,0 | 13,3 | |
| 3,0 | 14,5 | 14,8 | ||
| 50 | 2,5 | 19,0 | 19,4 | |
| 3,0 | 22,0 | 22,4 |
В таблицах ниже мы собрали воедино всю представленную выше информацию о размерах газовых баллонов в том числе об объеме, массе, диаметре и толщине, которую можно сохранить себе и пользоваться в случае необходимости.
В качестве небольшого заключения хочется сказать, что в данной статье предоставлена информация об основной части всего разнообразия емкостей для хранения газов. Ввиду поставки баллонов из-за границы на прилавках магазинов появляются различные их модификации, которые изготавливаются не по отечественным стандартам и иногда имеют совершенно другую конфигурацию, размеры и объемы.
Масса вентиля
| Вид газа | Масса вентиля, кг |
|---|---|
| азот, аргон, воздух, гелий, кислород, углекислота, сварочные смеси | 0,55 |
| аммиак, хлор | 0,52 |
| ацетилен | 0,6 |
| пропан, бутан | 0,32 |
Масса газового баллона
Масса газового баллона или как её неправильно называют «вес газового баллона» является также важным показателем поскольку позволяет установить сколько еще осталось газа.
Напоминаем, что вес – это векторная величина и измеряется в ньютонах, а масса – скалярная величина и измеряется в килограммах.
Особенно это актуально для пропана поскольку известно, что в баллон объемом 50 литров помещается 21,2 кг пропана, а масса пустого составляет 19 кг (при толщине стенки 2,5 мм). Таким образом взвесив баллон, можно точно установить количество газа в нем.
В таблице ниже указана масса корпуса баллона без учета колпака, вентиля, башмака и кольца. Во всех случаях массу кольца принимают приблизительно равной 0,3 кг.
| Объем, л | Масса корпуса в кг на давление МПа (кгс/см2) | Вид газа (стандарт на технические требования) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| из углеродистой стали | из легированной стали | |||||
| 9,8 (100) | 14,7 (150) | 19,6 (200) | 14,7 (150) | 19,6 (200) | ||
| 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 0,6 | 0,7 | азот аммиак аргон бутан бутилен водород воздух гелий кислород ксенон метан пропан и другие горючие газы сернистый ангидрид углекислота фосген хладон хлор хлорметил хлорэтил этилен сварочные смеси (ГОСТ 949) |
| 0,7 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 0,9 | 1,0 | |
| 1,0 | 1,2 | 1,8 | 2,3 | 1,2 | 1,6 | |
| 1,3 | 1,5 | 2,2 | 2,8 | 1,5 | 1,9 | |
| 2,0 | 2,1 | 3,1 | 4,0 | 2,1 | 2,7 | |
| 2,0 | 2,5 | 3,7 | 4,7 | 2,5 | 3,1 | |
| 3,0 | 3,4 | 5,0 | 6,4 | 3,4 | 4,3 | |
| 3,0 | 4,1 | 6,0 | 7,9 | 4,1 | 5,3 | |
| 4,0 | 5,0 | 7,3 | 9,6 | 5,0 | 6,5 | |
| 5,0 | 5,8 | 8,5 | 11,4 | 5,8 | 7,6 | |
| 6,0 | 6,7 | 9,8 | 13,1 | 6,7 | 8,8 | |
| 7,0 | 7,6 | 11,1 | 14,9 | 7,6 | 9,9 | |
| 8,0 | 8,5 | 12,4 | 16,6 | 8,5 | 11,1 | |
| 10,0 | 10,2 | 15,0 | 20,1 | 10,2 | 13,4 | |
| 12,0 | 11,9 | 17,6 | 23,5 | 11,9 | 15,6 | |
| 20,0 | 28,5 | 32,3 | 42,0 | 28,5 | ||
| 25,0 | 34,0 | 38,7 | 50,5 | 34,0 | ||
| 32,0 | 42,0 | 47,7 | 62,5 | 42,0 | ||
| 40,0 | 51,5 | 58,5 | 76,5 | 51,5 | ||
| 50,0 | 62,5 | 71,3 | 93,0 | 62,5 | ||
Материал и объем
Металлические сосуды изготавливают из стали, их вместимость может варьироваться от 5 до 50 литров. Пустой сосуд весит от 4 до 22 килограмм. Небольшие по емкости баллоны устанавливают в помещении, а большие только снаружи. Но тогда их необходимо защитить от прямых солнечных лучей.
Подобное газовое оборудование относится к разряду взрывоопасных. Его нельзя подвергать воздействию высоких температур, ударам и тряске.
Статья по теме: Как охлаждает холодильник на газу
Композитные баллоны — это резервуары нового поколения. Они полностью безопасны для транспортировки и хранения сжиженных газов. Это возможно благодаря инновационному оснащению специальным клапаном избыточного давления и плавкой вставкой. Такие сосуды не боятся огня и любых других воздействий извне.
На заметку пользователям! Подобное оборудование для газа должно проходить переаттестацию каждый 10 лет. А металлические баллоны еще чаще.
Меры предосторожности при работе с кислородными баллонами
Кислород — очень взрывоопасное вещество. Вне зависимости от области использования важно соблюдать предельную осторожность, чтобы избежать чрезвычайных ситуаций и человеческих жертв.
Устанавливаются баллоны с кислородом в местах, защищенных от прямого воздействия солнца. При сварке перед подключением емкости проверяется работоспособность накидной гайки редуктора и входного штуцера. При этом ни в коем случае нельзя, чтобы любые элементы соединений с баллоном были загрязнены, особенно песком, пылью, маслами, жирами и алкилинами.
Запрещается:
- снимать колпаки с баллона металлическими инструментами — это может вызвать искру;
- ронять баллон или допускать по нему удары;
- открывать или закрывать вентиль резкими движениями, от этого кислород может произвольно воспламениться;
- переносить баллон на плечах или руках из-за риска падения.
После сварки с баллона обязательно снимается редуктор, вентиль закручивается до упора, а затем используется предохранительный колпачок.
Заправляются кислородные баллоны при помощи специальных заправочных станциях. В промышленности используется технический кислород, в медицине — соответственно, медицинский. Медицинские учреждения иногда закупают машины для заправки и получения кислорода из воздуха. Когда же такой возможности нет, следует обратиться в специализированные компании, например, сюда.
Общее назначение
По месту установки и предназначению классификация газовых баллонов разделяется на несколько групп:
Особенности использования ацетиленовых газовых баллонов
Для проведения сварочных работ нередко применяется ацетилен – бесцветный газ, отличающийся характерным неприятным запахом. Стандартный объем баллона для его хранения составляет 40/25/10 литров, при этом давление в баллоне не должно превышать 1.9 МПа.
Ввиду повышенной взрывоопасности ацетилена следует исключить ударные воздействия и любой тип нагрева баллонов, включая нагрев от солнечных лучей. Баллон заполнен внутри пористой массой или порошком угля, а также дозированным количеством ацетона. Для оптимального расхода ацетона скорость отбора ацетилена не должна превышать 1700 литров в минуту. Перед каждым наполнением необходимо проверять (взвешивать( фактическое количество угольной массы и ацетона.
Особенности устройства газовых баллонов
Баллоны, в которые наполняется сжатый газ (кислород, азот и др. или сварочная смесь), производятся в соответствии с требованиями стандартов (ГОСТ 949). Для изготовления корпуса изделия используется бесшовная труба, которая и определяет специфику конструкции изготавливаемого баллона:
- Колба цилиндрической формы, ее объем определяет вместимость баллона.
- Зауженная горловина с коническим резьбовым отверстием для вкручивания запорного вентиля, назначение которого состоит в регулировании подачи газа. Принцип действия вентиля состоит в передвижении шпинделя, который открывает или закрывает подающий клапан в процессе вращения маховика. Его конструкция в свою очередь имеет отличительные особенности в зависимости от типа наполняемого газа (горючий газ или кислород).
- Натяжное кольцо с резьбой, зафиксированное на горловине, предназначенное для последующей установки предохранительного колпака.
- Натяжной «башмак» — цилиндрическое кольцо, закрепляемое на выпуклое дно, для обеспечения баллону устойчивости в вертикальном положении.
- На горловине баллона для установки вентиля делается специальная коническая резьба, позволяющая обеспечить плотную посадку вентиля, исключающую утечки газа через резьбовое соединение. Однако при этом после нескольких ремонтов резьбовое соединение немного расширяется и каждый новый вентиль завинчивается глубже предыдущего. Поэтому на исправном баллоне вентиль всегда должен иметь сверху не менее 3х ниток резьбы.
ТОЛЩИНА СТЕН БАЛЛОНА РАССЧИТЫВАЕТСЯ НА ПОЛУТОРАКРАТНОЕ ДАВЛЕНИЕ. На баллоне недопустимо наличие вмятин, рисок или объемной коррозии, глубиной более 0,7 мм.
Правила хранения и транспортировки
По правилам Ростехнадзора и в соответствии с Постановлением Правительства РФ №390 от 2022 года установлен порядок обращения с ёмкостями, предназначенными для хранения технических газов под давлением. Особенности хранения и установки на рабочем месте:
- пропан и ацетилен — баллоны должны храниться вне жилых помещений, на производстве — отдельно от иных газовых смесей. Обязательно наличие надписей и табличек, предупреждающих об огнеопасных ёмкостях: «Осторожно! Газ». В торговых центрах хранение запрещено;
- все технические газы — кислородные баллоны обязательно хранить отдельно от остальных. Установка и подключение возможны на расстоянии не менее 1 м от труб отопления и радиаторов. До открытого пламени должно быть более 5 м. Не допускается длительное воздействие на баллоны прямых солнечных лучей.
Общие правила работы с баллонами:
- Работать с газовыми баллонами необходимо в чистых перчатках или рукавицах.
- Направлять струю при продувке шлангов следует всегда от себя и не в сторону людей.
- Кроме защитного пластикового колпака, на вентиль газового баллона ставят заглушку. Она затягивается усилиями баллонного ключа до упора.
- Открытие и закрытие маховика баллонного вентиля всегда делают усилиями специального ключа.
- По лестницам газовые баллоны необходимо переносить на носилках.
- При транспортировке не допускаются резкие толчки, удары.
- Работы с одним баллоном (переноска, подключение) осуществляются максимум двумя работниками.
- С газовым оборудованием обязательно работать искробезопасным (бронзовым) инструментом.
Для перевозки при помощи автотранспорта понадобится оформление разрешения. Баллоны располагают либо лёжа поперёк кузова, либо стоя в контейнере.
Размеры газовых баллонов
Размеры газовых баллонов (диаметр, высота, толщина стенки), как об этом не трудно догадаться, зависят от необходимого объема. Поэтому в разделах ниже мы более детально рассмотрим все эти параметры в отдельности и в конце объединим габариты в одну общую таблицу.
Стандартные кислородные баллоны
Согласно государственному стандарту 949-73, газовые баллоны для сварки должны быть стальными сосудами цилиндрической формы с узкой горловиной и устойчивым днищем.
Паспорт баллона.
Вверху должен быть помещен вентиль, который в целях безопасности закрывается специальным колпаком. В этих же целях вентили изготавливаются из латуни, поскольку она не горит в кислородной среде. Заглушки и маховички не соприкасаются с содержимым баллона, потому что они составляют наружные части запирающего механизма.
Днище снабжено башмаком, обеспечивающим устойчивое состояние в вертикальном положении. Газовый баллон не имеет швов и представляют собой широкую стальную трубу. Стандартный кислородный баллон имеет емкость 40 кубических дециметров. Однако есть и маленькие варианты вместимостью, например, 20, 13, 10, 5 и даже 1 литр, но требования стандарта в любом случае одинаковы.
Поскольку по требованиям ГОСТа все газовые баллоны выполнены из прочной стали, их вес – это преимущественно вес самого сосуда, а не его содержимого.
Для медицинских целей используются как большие баллоны на тележках, так и маленькие. В первом случае емкость не имеет футляра, но обязательно снабжена специальной тележкой. Во втором – может использоваться специальный пластмассовый футляр, повышающий как безопасность, так и мобильность использования. Кислородными баллонами должны быть обеспечены все машины скорой помощи, поликлиники и больницы.
Все баллоны, в которых перевозят газы, должны быть в обязательном порядке сертифицированы.
Типы баллонов, предназначенных для транспортировки газа
Государственные стандарты предъявляют жесткие требования к состоянию и идентификации емкостей для перевозки газов, предназначенных для технических целей. Меры безопасности направлены на снижение вероятности повреждений и минимизации использования не того газа, который необходим для данных целей.
Выше были описаны стандартные требования, снижающие вероятность повреждений. К ним относится цельнолитой цилиндр из углеродистой и легированной стали, колпак на вентиле и башмак на подошве. К идентификационным требованиям относятся маркировки и использование специального цвета для обозначения газа, содержащегося в сосуде.
Окраска газовых баллонов.
- Кислородный баллон должен быть окрашен в голубой цвет, на котором хорошо видна надпись черной краской «кислород». Другие идентификационные данные выбиты на неокрашенной части емкости. К таким данным относится название производителя, индивидуальный номер, тип, вес в килограммах, дата изготовления, емкость в литрах, дата следующего испытания, допустимое давление; испытательное и рабочее (не более 3 атм); клеймо технического контроля производителя. Кислород находится в сосуде в сжатом виде.
- Ацетиленовые баллоны окрашены в белый цвет. Газ в них содержится в растворенном виде. Однако они отличаются не только цветом. Этот газ обладает повышенной взрывоопасностью, поэтому вмещающая его емкость заполнена пористым наполнителем, который впитывает в себя газ. В этом случае газ заполняет каждую пору, что существенно снижает риски при его использовании.
- Водород в сжиженном состоянии содержится в баллонах, окрашенных в темно-зеленый цвет.
- Баллоны с пропаном известны всем, поскольку в них доставляется населению природный газ для бытового использования. Они окрашены, согласно нормативным требованиям ГОСТ 15860-84, в красный цвет и, в отличие от кислородных баллонов, являются сварными. Поскольку пропан не обладает цветом и запахом, но представляет опасность для здоровья человека, в него добавляют вещества, имеющие характерный неприятный запах.
- Сжатый газ аргон помещен в сосуды, окрашенные в черный цвет.
- Черный цвет имеют емкости с азотом, но отличительной особенностью баллонов с азотом является поперечная полоса коричневого цвета.
- Полностью коричневые баллоны предназначены для транспортировки гелия.
- Углекислый газ (CO2) и просто воздух перевозятся в сжиженном виде в черных емкостях. В природе CO2 не имеет ни цвета, ни запаха, то есть он не может идентифицироваться органолептически. Для человека этот газ не представляет такой опасности, как, например, пропан, поэтому допускается его использование в естественном состоянии. В баллонах углекислый газ может быть трех сортов: второго, первого и высшего. Для сварочных работ газ второго сорта не используется.
Сложная система цветовой дифференциации баллонов для перевозки газов позволяет в любых условиях быстро найти нужную емкость и избежать ошибок.
Толщина газового баллона
Толщина газового баллона зависит не только от объема и рабочего давления, но и от марки стали из которой он изготавливается.
| Объем, л | Минимальная толщина стенки в мм на давление, МПа (кгс/см2) | Вид газа (стандарт на технические требования) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| из углеродистой стали | из легированной стали | |||||
| 9,8 (100) | 14,7 (150) | 19,6 (200) | 14,7 (150) | 19,6 (200) | ||
| 0,4 | 1,6 | 2,2 | 2,9 | 1,6 | 1,9 | азот аммиак аргон бутан бутилен водород воздух гелий кислород ксенон метан пропан и другие горючие газы сернистый ангидрид углекислота фосген хладон хлор хлорметил хлорэтил этилен сварочные смеси (ГОСТ 949) |
| 0,7 | ||||||
| 1,0 | 1,9 | 2,8 | 3,6 | 1,9 | 2,5 | |
| 1,3 | ||||||
| 2,0 | ||||||
| 2,0 | 2,4 | 3,4 | 4,4 | 2,4 | 3,0 | |
| 3,0 | ||||||
| 3,0 | 3,1 | 4,4 | 5,7 | 3,1 | 3,9 | |
| 4,0 | ||||||
| 5,0 | ||||||
| 6,0 | ||||||
| 7,0 | ||||||
| 8,0 | 3,1 | 4,4 | 5,7 | 3,1 | 3,9 | |
| 10,0 | ||||||
| 12,0 | ||||||
| 20,0 | 5,2 | 6,8 | 8,9 | 5,2 | 6,0 | |
| 25,0 | ||||||
| 32,0 | ||||||
| 40,0 | ||||||
| 50,0 | ||||||
Для транспортировки пропана применяют баллоны с толщиной от 2,0 мм до 3,0 мм поскольку он хранится при давлении 1,6 МПа.
Устройство емкости для газа
Вещество под высоким давлением находится в специальном сосуде. Сжатый газ под любым давлением находится в газообразном состоянии, а сжиженный газ при увеличении данного параметра переходит в жидкое состояние.
Резервуар в виде цилиндра — это цельносварная конструкция, минимальная толщина ее стенок 2 мм. Изготавливается она из двух материалов либо сталь, либо полимер. Состоит из обечайки, горловины и дна.
Конусная резьба на горловине баллона позволяет герметично закрыть запорный вентиль. Это делается для того, чтобы при расширении газа он мог сорваться, и тогда давление в сосуде быстро придет в норму.
Днище таких тар выпуклое сверху и снизу. Благодаря этому, давление газа на стенки в резервуаре одинаковое.
Классификация газовых баллонов