Какие свойства кислорода. Вес 1 м3 кислорода. Вес жидкого кислорода. Способы получения кислорода

Какие свойства кислорода. Вес 1 м 3 кислорода. Вес жидкого кислорода. Способы получения кислорода.

При нормальном давлении и нормальной температуре кислород – прозрачный газ без цвета, запаха и вкуса. Он не горит, но активно поддерживает горение.

Один литр жидкого кислорода весит 1,13 кг и при испарении дает около 800 л газа.

Кислород энергично соединяется почти со всеми элементами, за исключением благородных металлов (золота, серебра, платины и др.), редких газов (гелия, аргона, неона и др.) и фтора.

Сжатый кислород (свыше 30 кг/см 2 ) при соприкосновении с маслами и жирами мгновенно их окисляет с выделением большого количества тепла, которое способствует воспламенению масла или жира и может привести к взрыву.

Особенно активно соединяются с кислородом металлы. На их свойстве сгорать в струе чистого кислорода и основан процесс кислородной резки.

Существует несколько способов получения кислорода. Наиболее распространенным и дешевым является способ получения кислорода из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения. Атмосферный воздух служит основным источником получения технического кислорода.

Воздух содержит 78% азота, 21 % кислорода и 1 % аргона и других примесей.

Согласно ГОСТ 5583—58 газообразный технический кислород, применяемый для газопламенной обработки металлов и для медицинских целей, должен иметь чистоту: 99,5% (высший сорт), 99,2% (1-й сорт) и 98,5% (2-й сорт). Примесь в количестве 0,5—1,5% в основном состоит из азота и аргона.

Для получения кислорода существуют специальные установки, в которых очищенный и осушенный воздух путем сжатия и охлаждения превращается в жидкость.

Жидкий воздух разделяется на кислород и азот. Способ разделения основан на том, что жидкие азот и кислород кипят и испаряются при различной температуре: азот при температуре —196°С, а кислород при температуре —183°С. При превращении воздуха в жидкость и последующем испарении первым начинает испаряться азот, имеющий более низкую температуру кипения, чем кислород.

При кислородной резке используется газообразный кислород. Поэтому жидкий кислород при помощи специальных аппаратов — газификаторов — превращается в газообразное состояние и в таком виде поступает к месту потребления по газопроводу или в специальных баллонах.

Кислород может подаваться к потребителям и в жидком состоянии. Транспортирование жидкого кислорода намного дешевле и безопаснее по сравнению с газообразным. Жидкий кислород хранится и транспортируется в специальных сосудах – танках.

Статья оказалась Вам полезной?! Не забудь поделится с друзьями в социальных сетях.

Сколько весит один кубический метр кислорода?

Масса 1 кубического метра (1 м3, куба, кубометра) газообразного кислорода при барометрическом давлении 760 мм. рт. ст. и температуре 0°С равна 1,429 кг или 1429 грамм.

Сколько кг в 1 м3 воздуха?

Даже такие на первый взгляд невесомые вещества, как воздух, на самом деле имеют вес. И, как мы узнаем из нашего опыта, весьма ощутимый. Учёные подсчитали, что 1м3 воздуха весит примерно 1,2 кг, с небольшими колебаниями, которые зависят от температуры, влажности, атмосферного давления и химического состава.

Сколько м3 в 1 л кислорода?

В одном кубическом метре 1000 литров. Кислорода 21%, значит 1000*0,21= 210 литров.

Сколько весит кубический метр водорода?

Масса 1 кубического метра (1 м3, куба, кубометра) газообразного водорода при барометрическом давлении 760 мм. рт. ст. и температуре 0°С равна 0,08988 кг или 89,88 грамм.

Сколько весит 1 м3 воздуха при нормальных условиях?

Масса 1-го кубического метра воздуха при стандартных атмосферных условиях (барометрическое давление 760 мм. рт. ст., t=+15°С) равна 1,225 кг или 1225 грамм.

Сколько воздуха в одном кубе?

Сколько весит куб воздуха? При температуре, равной 0° по Цельсию вес 1 м3 воздуха составляет 1,29 кг. То есть, если в комнате мысленно выделить пространство высотой, шириной и длиной, равными 1м, то в этом воздушном кубе будет находиться именно это количество воздуха.

Сколько газообразного кислорода в 1 литре жидкого?

Один литр жидкого кислорода весит 1,13 кг и при испарении дает около 800 л газа.

Сколько м3 кислорода в 40 литровом баллоне?

То есть в стандартном 40-ка литровом баллоне при давлении в баллоне 150 кг/см2 и температуре 20 0 С должно быть 40х0.156=6.24 м3 кислорода.

Сколько литров в 1 куб м?

В метрической системе мер: 1 м³ = 1000 дм³ = 1 000 000 см³ = 1 000 000 000 мм³ = 1000 литров. При конверсии в другие системы мер: 1 м³ ≈ 35,3 кубических фута ≈ 1,31 кубических ярда ≈ 6,29 баррелей.

Сколько литров в 1 кг кислорода?

Конвертация кислорода в разные единицы измерения

Сколько грамм в 1 литре кислорода?

Плотность то есть масса 1 литр кислорода равна 1,3 грамм на литр сколько молекул будет содержаться в 5 литрах газообразным кислорода?

Сколько кислорода в 1 литре воздуха?

Один литр воздуха всегда содержит 210 кубических сантиметров кислорода, что составляет 21 объемный процент. Больше всего в воздухе азота — его содержится в литре 780 кубических сантиметров, или 78 процентов по объему. В воздухе имеется также небольшое количество инертных газов.

Сколько литров в 1 Кубе водорода?

1 литр по действующему в настоящее время определению равен в точности 1 кубическому дециметру: 1 л = 1 дм³ = 0,001 м³ (таким образом, 1 кубический метр (м³), официальная единица СИ для объёма, равен в точности 1000 литрам).

Сколько весит 1 кубометр гелия?

1 кубометр гелия — 178. Соответственно 1 кубометр гелия поднимает 1114 грамм. Из этого и рассчитывай. Естесственно в эти 1114 грамм должны входить вес оболочки, строп и всяких технических прибамбасов.

Сколько весит 1 куб кислорода?

Сколько весит куб кислорода?

Сколько весит куб жидкого кислорода?

Один кубометр газообразного кислорода при атмосферном давлении 760 мм и температуре воздуха ноль градусов весит 1429 грамм или 1,429 килограмм.

При понижении температуры до минус 186 градусов(атмосферное давление нормальное) кислород переходит в жидкое состояние (прозрачная, голубая и легко испаряющаяся жидкость);

Один кубометр жидкого кислорода весит 1141 килограмм или 1,141 тонны.

Средняя удельная плотность бензина составляет около 0.7 г/см^3. Поэтому сравнивая ее с плотностью воды, равной также примерно 1 г/см^3, и учитывая что один литр воды весит 1кг, можно оценить вес литра бензина примерно в 700 гр соответственно где то 700 кг

Килограммы ( сокращенное наименование кг ), центнеры ( сокращенное наименование ц ) и тонны

( сокращенное наименование т ) являются мерами веса или единицами измерения массы.

Для того, чтобы ответить на поставленные автором вопросы необходимо помнить следующее:

1 тонна равна 10 центнерам, исходя из этого 1 ц = 0,1 т.

1 центнер равен 100 килограммам, 1 ц = 100 кг.

Чтобы перевести центнеры в тонны нужно конкретное количество центнеров умножить на 0,1, полученное в результате умножение число и будет количеством тонн.

Например, переведем в тонны 25 центнеров: 25 х 0,1 т = 2,5 т. 25 центнеров это 2,5 тонны.

Чтобы перевести центнеры в килограммы необходимо имеющееся количество центнеров умножить на 100, полученное произведение и будет искомым количеством килограммов.

Возьмем конкретный пример, переведем 20 центнеров в килограммы: 20 х 100 кг = 2000 кг. 20 центнеров это 2000 килограммов.

Сколько литров кислорода в 1м3

Кислород (при нормальных условиях) – бесцветный газ без вкуса и запаха, активно поддерживающий процесс горения. Немного тяжелее воздуха, его плотность при 0°С и давлении 760 мм рт. ст. составляет 1,43 кг/м3. Мало растворим в воде и спирте.

Кислород наиболее распространен на Земле. В земной коре (около 47% по массе) существует в связанном виде, в атмосфере (около 23% по массе) – в свободном.

Основные способы получения кислорода:

Кислород газообразный технический, согласно ГОСТ 5583-78, выпускается двух сортов: первого и второго. Баллон с кислородом окрашен в голубой цвет, с надписью «Кислород» черного цвета (ПБ 10-115-96, ГОСТ 949-73). Номинальное давление газообразного кислорода в баллоне и автореципиенте при 20°С (ГОСТ 5583-78) составляет 150 кгс/см2 (14,7 МПа) или 200 кгс/см2 (19,6 МПа).

Применение при сварке и резке

Кислород – важнейший газ для сварки и резки. При сжигании горючего газа в воздухе образуется пламя с температурой не более 2000°C, а в технически чистом кислороде она может превышать 2500–3000°C. Именно такая температура пламени практически пригодна для сварки многих металлов.

При газопламенной обработке обычно используется кислород с объемным содержанием 99,2–99,5% и выше. Для неответственных видов газовой сварки, пайки, поверхностной закалки и других способов нагрева газовым пламенем может применяться кислород чистотой 92–98%.

Для сварки и резки используют кислород в газообразном виде, поступающий от баллона, газификационной установки (СГУ-1, СГУ-4, СГУ-7К, СГУ-8К, ГХ-0,75, ГХК-3 и др.) или автономной станции (КГСН-150, К-0,15, К-0,4, К-0,5 и др.). При значительных объемах потребления кислород безопаснее и экономически целесообразнее хранить и транспортировать в жидком, а не газообразном виде, несмотря на неизбежные потери при испарении сжиженного газа.

Превращение жидкого кислорода в газообразный осуществляется в газификационных установках – насосных или безнасосных. Примером насосной установки может служить стационарная установка АГУ-2М, предназначенная для газификации непереохлажденного кислорода и наполнения реципиентов и баллонов под давлением до 240 кгс/см2 (24 МПа).

При испарении 1 л жидкого кислорода образуется около 860 л газообразного (при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С). При транспортировке жидкого кислорода масса тары, приходящаяся на 1кг кислорода, в 10 и более раз меньше, чем при транспортировке газообразного. При хранении, перевозке и газификации сжиженного газа неизбежны потери на его испарение.

Расчета объема газообразного кислорода в баллоне.

Для расчета объема газообразного кислорода в баллоне в м3 при нормальных условиях используют формулу (ГОСТ 5583-78):

V = K1 • Vб,

где K1 – коэффициент, Vб – вместимость баллона в дм3 (л).

Некоторые значения коэффициента K1 для расчета объема газообразного кислорода при нормальных условиях

Характеристики марок газообразного технического кислорода (ГОСТ 5583-78)

Технический кислород

Транспортирование и хранение кислорода

Кислород из воздуха получают на специальных кислородных заводах. Поэтому существенное значение приобретает транспортирование и хранение кислорода. Кислород обычно хранится и транспортируется в газообразном виде в стальных баллонах под давлением 150 ат.

(1- колпак; 2- вентиль; 3- кольцо; 4- горловина; 5- башмак)

Кислородный баллон (см рис.) представляет собой стальной цилиндр со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона насаживают башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловине имеется кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака. Внутренняя коническая резьба горловины необходима для ввертывания вентиля. Баллоны изготовляют из стальных цельнотянутых труб углеродистой стали с пределом прочности не ниже 65 кГ/мм2, пределом текучести не ниже 38 кГ/мм2 и относительным удлинением не ниже 15%. Кислородные баллоны изготовляют для разных целей, емкостью 0,4-50 л. В сварочной технике применяются главным образом баллоны емкостью 40 л. Такой баллон имеет наружный диаметр 219 мм, длину корпуса 1390 мм, толщину стенки 7 мм; весит баллон без кислорода около 60 кг. Вес баллона из углеродистой стали для рабочего давления 150 ат на 1 л емкости составляет 1,6-1,7 кг.

В последнее время начато освоение производства баллонов из легированных сталей, что дает возможность повысить рабочее давление баллонов и снизить их вес для той же емкости и рабочего давления. Чтобы избежать опасных ошибок при наполнении и использовании баллонов, их для разных газов окрашивают в различные цвета; кроме того, присоединительный штуцер запорного вентиля имеет различные размеры и устройство. Кислородные баллоны окрашивают снаружи в голубой цвет и делают па них надпись черными буквами «Кислород». Через каждые пять лет кислородный баллон подвергают обязательному испытанию, что отмечается клеймом, насекаемым на верхней’ сферической части баллона. Производится также гидравлическое испытание на полуторное рабочее давление, т. е. на 225 ат

Обычно в цехе не должно находиться одновременно более десяти баллонов. В цехе баллоны должны прикрепляться хомутом или цепью к стене, колонне стойке и т. п. для устранения возможности падения. На территории завода баллоны нужно переносить на носилках или, лучше, перевозить на специальных тележках; переносить баллоны на руках запрещается. При перевозке рекомендуется применять деревянные подкладки, устраняющие перекатывание и соударения баллонов, или веревочные кольца, надеваемые на баллоны. Погрузка и выгрузка баллонов должны производиться осторожно без толчков и ударов.

Баллоны необходимо защищать от нагревания, например от печей, вызывающего опасное повышение давления газа в баллонах. При работах летом на открытом воздухе в солнечную погоду следует прикрывать кислородные баллоны мокрым брезентом. Нельзя допускать загрязнения баллона, в особенности его вентиля, маслами и жирами, которые самовозгораются в кислороде, что может привести к взрыву баллона. Баллоны с кислородом должны храниться в специально отведенных отдельных складах. Транспортирование газообразного кислорода в баллонах обходится дорого. Нормальный баллон емкостью 40 л, весящий около 60 кг, вмещает 6000 л = 6 м3 кислорода, весящего всего 6 −1,3 = 7,8 кг, так что на вес полезного груза 7,8 кг приходится перевозить тару 60 кг, т. е. вес тары составляет 88 %, а полезного груза 12%. Если учесть еще содержание, ремонт и амортизацию баллонов, то часто стоимость кислорода на месте у потребителя значительно превышает отпускную его стоимость на кислородном заводе.

Обращение с кислородом требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Масла и жиры самовоспламеняются при взаимодействии с газообразным кислородом, который дает также взрывчатые смеси с горючими газами и парами. Пористые органические материалы — торф, дерево, ткани и пр., смоченные жидким кислородом образуют сильные взрывчатые вещества — оксиликвиты, специально применяемые для взрывных работ.

Вентиль кислородного баллона изготовляют из латуни. Присоединительный штуцер вентиля имеет правую трубную резьбу 3/4″. При хранении вентиль защищается предохранительным колпаком, который навертывают на наружное кольцо горловины.

Значение кислорода для газовой сварки

К газовой сварке относятся способы, при которых нагрев металла производится высокотемпературным газовым пламенем посредством специальных сварочных горелок. Для сварки многих металлов практически пригодно пламя с температурой не ниже 3000° С. В настоящее время для получения газосварочного пламени практически исключительно сжигают различные горючие в технически чистом кислороде. Сжигание различных горючих в воздухе дает пламя со слишком низкой температурой (не выше 1800-2000° С), пригодное для сварки лишь самых легкоплавких металлов, например свинца. Низкая температура газовоздушного пламени и малая пригодность его для газовой сварки металлов объясняется большим содержанием в воздухе инертных газов, главным образом азота, не участвующих в процессе- горения и резко снижающих пирометрический эффект и температуру пламени. При сжигании одного и того же горючего в воздухе и кислороде общий тепловой или калориметрический эффект реакции горения в обоих случаях практически одинаков, но температура пламени резко различна. Для обычных случаев сварки в промышленности применяется лишь пламя, получаемое сжиганием горючего в технически чистом кислороде. Газовоздушное пламя может иметь в сварочной технике очень ограниченное применение.

Технически чистый кислород является важнейшим газом в сварочной технике, для процессов газовой сварки и кислородной резки. Необходим он также и для других процессов, например в химической, металлургической и других отраслях промышленности и т. п. Для многих из этих производств не требуется высокая чистота применяемого кислорода и достаточен дешевый газ, с содержанием в нем кислорода только 50-90%. В сварочной технике применяется кислород высокой степени чистоты, во всяком случае не ниже 98,5%,

Способы производства технически чистого кислорода могут быть различны; промышленное значение имеют два способа получения: а) из воздуха — методом глубокого охлаждения; б) из воды — путем электролиза. В нашей промышленности применяется почти исключительно способ производства кислорода из воздуха, как более экономичный, при котором расходуется 0,5 — 1,6 кВт/ч электроэнергии на 1 м3 кислорода; на получение 1 м3 кислорода путем электролиза воды с одновременным получением 2 м3 водорода требуется 10-12 кВт/ч. Получение кислорода способом электролиза воды может быть рентабельно лишь при одновременном использовании получаемого водорода. Производство кислорода из воздуха Атмосферный осушенный воздух представляет собой смесь, содержащую по объему кислорода 20,93 % и азота 78,03 %, остальное — аргон и другие инертные газы, углекислый газ и пр. Содержание водяных паров в воздухе может меняться в широких пределах в зависимости от температуры и степени насыщения. Для получения технически чистого кислорода воздух подвергают глубокому охлаждению и сжижают (температура кипения жидкого воздуха при атмосферном давлении −194,5° С.) Полученный жидкий воздух подвергают дробной перегонке или ректификации в ректификационных колоннах. Возможность успешной ректификации основывается на довольно значительной разности (около 13°) температур кипения жидких азота (-196° С) и кислорода (-183° С). Воздух, засасываемый многоступенчатым компрессором, проходит сначала через воздушный фильтр, где очищается от пыли, затем проходит последовательно ступени компрессора. За каждой ступенью компрессора давление воздуха возрастает и доводится до 50-220 ат, в зависимости от системы установки и стадии производства. После каждой ступени компрессора воздух проходит влагоотделитель, где отделяется вода, конденсирующаяся при сжатии воздуха, и: водяной холодильник, охлаждающий воздух и отнимающий тепло, образующееся при сжатии. Для поглощения углекислоты из воздуха включается аппарат — декарбонизатор, заполняемый водным раствором едкого натра. Сжатый воздух из компрессора проходит осушительную батарею из баллонов, заполненных кусковым едким натром, поглощающим влагу и остатки углекислоты. Полное удаление влаги и углекислоты из воздуха имеет существенное значение, так как замерзающие при низких температурах вода и углекислота забивают трубки кислородного аппарата и приходится останавливать установку для оттаивания и продувки. Пройдя осушительную батарею, сжатый воздух поступает в так называемый кислородный аппарат, где происходит охлаждение и сжижение воздуха и его ректификация с разделением на кислород и азот. Газообразный азот чистотой 96-98% обычно не используется и из теплообменника выпускается в атмосферу. Кислород направляется в газгольдер и подается для наполнения кислородных баллонов под давлением до 165 ат; 1 м3 кислорода при 760 мм рт. ст. и 0° С весит 1,43 кг, и при 20° С 1,31 кг; 1 л жидкого кислорода весит 1,13 кг и, испаряясь, образует 0,79 м3 газообразного кислорода при 0° С и 760 мм рт.ст.; 1 кг жидкого кислорода занимает объем 0,885 л и, испаряясь, образует 0,70 м3 газообразного кислорода при 0° С и 760 мм рт,.ст. По ГОСТу 5583-58 технический кислород для газопламенной обработки металлов выпускается трех сортов; высший сорт, с чистотой не ниже 99,5%; 1-й сорт, не ниже 99,2% и 2-й сорт, не ниже 98,5 % кислорода по объему. Значительный экономический интерес представляет доставка кислорода с кислородного завода потребителям в жидком виде, при котором вес тары составляет около 50% общего веса груза; при том же весе перевозимого груза доставляется жидкого кислорода в 5 раз больше, чем при перевозке его в газообразном виде. Для возможности использования жидкого кислорода необходимы: 1) транспортный танк для перевозки жидкого кислорода, установленный на автомашине, обычно принадлежащий кислородному заводу; 2) газификатор, служащий для превращения жидкого кислорода в газообразный и устанавливаемый обычно у потребителя кислорода. Транспортный танк для перевозки жидкого кислорода в основном представляет собой шар из листовой латуни, заключенный в стальной кожух; пространство между шаром и кожухом заполнено теплоизоляционным материалом — порошкообразной углекислой магнезией. Жидкий кислород заливают в танк через приемно-спускной вентиль, заполняя латунный шар. Отбор кислорода из него производится через гибкий шланг, присоединенный к вентилю. Так как окружающая температура воздуха всегда выше критической температуры кислорода, то жидкий кислород неизбежно испаряется в окружающую атмосферу. При хорошем состоянии теплоизоляции танка эта потеря может составлять до 0,5% в час. На случай повышения давления танк снабжен предохранительным клапаном. Потребители жидкого кислорода должны иметь газификаторы. Кислородные газификаторы разделяются на стационарные и переносные, а также: а) низкого давления, или холодные, подающие кислород в распределительную трубопроводную сеть при давлении до 15 am, и б) высокого давления, или теплые, дающие кислород для наполнения баллонов под давлением 150-165 am. Наиболее распространен на наших заводах стандартный стационарный холодный газификатор емкостью 1000 л жидкого или 800 м3 газообразного кислорода. Газификатор устанавливают в отдельном помещении. Он состоит из толстостенного стального шара, внутри которого помещен тонкостенный латунный шар для жидкого кислорода. Шар газификатора находится в кожухе; пространство между кожухом и шаром заполняют магнезией, как в кислородных танках. Наполняется газификатор жидким кислородом из транспортного танка через вентиль и гибкий шланг. Из газификатора жидкий кислород поступает в змеевик испарителя, и оттуда газообразный кислород направляется в сеть кислородных трубопроводов. Для выравнивания колебаний давления приключают ресивер (реципиент) емкостью около 10 м3.

Скрытый текст Материал перенесен с сайта websvarka.ru «как есть». Если найдутся желающие внести правки в содержание статьи (исправить ошибки, неточность, внести актуальные дополнения), то сообщите — выдам права модератора на тему.

Как перевести кислород из л в м3

Случайные записи — cколько весит:

Разрешается перепечатывание и распространение материалов этого сайта с указанием прямой индексируемой ссылки.

Зачастую наши заказчики и конечные пользователи газоанализаторов сталкиваются с проблемой перевода различных величин кон; — «Как пересчитать мг/м 3 в ppm и в другие единицы концентрации?».

Для решения подобных проблем мы предлагаем использовать конвертер (калькулятор), который позволяет проводить пересчёт концентрации выбранного газа из указанного значения единицы концентрации в три других значения, в том числе и % НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) для горючих газов.

Конвертер

Массовая концентрация токсичных веществ и предельно допустимая концентрация (ПДК) горючих газов измеряется в «мг/м 3 ». Единица измерения «мг/м 3 » (англ. «mass concentration») применяется при обозначении концентрации измеряемого вещества в воздухе рабочей зоны, атмосфере, а также в отходящих газах, выраженная в миллиграммах на кубический метр. При выполнении газового анализа, как правило, конечные пользователи часто переводят значения кон в «мг/м 3 » и наоборот. Это можно сделать с помощью нашего калькулятора значений единиц измерения газов.

Давление в баллоне с кислородом

Давление кислородного баллона важный показатель. В этой статье рассказывается, как рассчитать количество кислорода. Какое давление оставляют в баллоне после использования.

Получают кислород из воздуха очищая от примесей воздушную смесь. После сжатия и охлаждения, воздух делится на азот и кислород. Азот закипает быстрее кислорода. Нагревая медленно газы, азот испаряется, кислород остается в емкости.

Транспортируется в металлических баллонах синего цвета с надписью «КИСЛОРОД», наносится краской черного цвета. Давление в баллоне с кислородом измеряется манометром и составляет 150 – 200 кгс/см2 или 14,7 – 19,6 МПа. Кислородное давление регулируется ГОСТом 5583-78.

В сварочных работах применяют технический кислород. Он делится на 2 сорта по ГОСТ 5583-78. 1 сорт содержит – 99,8% О2 2 сорт содержит – 99,5% О2.

Чтобы определить количество кислорода в баллоне применяют формулу Vk = VbPk, Vk — объем кислорода в баллоне, измеряется в литрах; Vb — водная часть баллона, измеряется в литрах; Рk — давление кислорода в баллоне, измеряется в кгс/см2. Исходя из полученных результатов, в полном баллоне количество кислорода равно: 40*150=6000 л, что равно 6 м3, давление 760 мм.рт.ст.

Как устроен баллон для кислорода

Кислородный баллон – металлическая емкость цилиндрической формы голубого цвета. Изготавливается бесшовным методом из стали толщиной 6-8 мм, предназначен для хранения кислорода в газообразном состоянии.

Составляющие кислородного баллона:

Кислородные баллоны для производственных нужд выпускают в двух объемах – 40 и 50 литров. Давление в 40 л кислородном баллоне 150 кгс/см2, в 50 л баллоне 200 кгс/см2. Средний вес 40 л баллона – 67 кг, 50 л – 105 кг.

Масса заправленного баллона зависит от газового давления.

Как правильно хранить и транспортировать кислородные баллоны

На производствах, баллоны хранятся в помещениях из негорючих материалов. Помещение оборудовано водяным или паровым отоплением. Склады кислородных баллонов освещаются электрическим светом. Складские помещения с кислородными баллонами располагаются на удалении от производственных помещений.

Для перемещения баллонов используют баллонные тележки или носилки. Внутри помещения кантуют вручную.

Запрещается носить баллоны на руках или на плечах. Категорически запрещается соприкосновение кислорода с маслом или другими жировыми субстанциями – взрывоопасно.

Как транспортируют кислород на дальние расстояния

Кислородные баллоны перевозятся на рессорных машинах с оборудованным грузовым отсеком. Баллоны укладываются горизонтально в металлические ячейки. Для уплотнения ячеек используют войлок. Укладывая баллоны, следят за тем, чтобы вентили находились с одной стороны. В жаркую погоду баллоны с кислородом укрывают брезентом.

Выполняя сварочные работы, запрещается подносить открытый огонь менее чем на 5 метров. Замерший вентиль нельзя греть огнем. Замерзший вентиль отогревается горячей водой или паром. Выполняя сварочные работы, баллон устанавливается вертикально или под наклоном, чтобы вентиль находился выше дна емкости.

Колпак откручивается вручную или ключом. Отвинтив колпак, осматривается вентиль на предмет повреждений.

Перед началом использования вентиль продувают. Для продувки кратковременно открывают вентиль. После этого, присоединяют редуктор. Вентиль плавно откручивается. Резкое открытие чревато воспламенением газа.

Как рассчитать расходуемый кислород

Работая с кислородом, манометром контролируют, какое давление остается в кислородном баллоне. Баллоны не опустошают в ноль. В емкости остается кислород с давлением 0,5 кгс/см2. По газовым остаткам, заправочная станция определяет, каким газом был наполнен баллон. Зная эту информацию, не придется промывать баллон перед заправкой.

После опустошения баллона до 0,5-1 кгс/см2, подписывают мелом «ПУСТОЙ». Надевают заглушку и колпак, отправляют на завод для планового осмотра или заправки.

Пользуясь кислородными баллонами, соблюдайте технику безопасности.

Объем газового баллона может быть различным в зависимости от материала баллона, вида его содержимого и назначения.

Композитные баллоны изготавливаются из эпоксидной смолы со стекловолокном и дополнительно заключаются в цветной полимерный кожух. Такие ёмкости считаются более современными и безопасными и единственным значимым их недостатком можно считать только их высокую цену. Лёгкие и прочные, они, кроме того пригодны к использованию в широком диапазоне температур.

Как узнать объем газового баллона и сколько кислорода в баллоне в м3?

Номинальный объем газового баллона указывается на металлической бирке, которая крепится в верхней части любого баллона и содержит всю необходимую информацию об эксплуатационных характеристиках данной ёмкости, а также данные о заводе-изготовителе и последней проверке его пригодности и безопасности. На баллоне указывается объём в литрах, однако, объём содержимого в метрах кубических при этом может отличаться в зависимости от вида наполнителя. Кислородные баллоны бывают малолитражными (2, 5, 10 литров), средней ёмкости (20, 25 и 40 литров).

Чтобы узнать, сколько кислорода в баллоне в м3, нужно сначала выяснить давление внутри баллона, которое отображается на манометре, соединённом с баллоном. На основании этой величины и табличных коэффициентов вычисляется коэффициент для определения объёма газа в баллоне при нормальных условиях. Перемножив величину номинального объёма, измеряемую в дм3, и полученный коэффициент, можно выяснить объём кислорода в баллоне в м3. Вес полного баллона при нормальных условиях указывается на бирке.

Как выяснить количество кислорода в баллоне и сколько кг в баллоне кислорода?

Кислород в баллонах широко используется при сварочных работах, позволяет выполнять более аккуратные и плотные швы на металле. Для качественного выполнения сварочных работ и их планирования нередко требуется знание различных параметров, таких как количество кислорода в баллоне. Для полного баллона это не представляет трудностей, поскольку вся информация указывается на бирке. В зависимости от объёма и давления в баллоне содержится 8-12 кг кислорода. А вот выяснение, сколько кг в баллоне кислорода если он уже использовался некоторое время может представлять определённые трудности. Обычно расчёт выполняется исходя из того, что один литр жидкого кислорода в баллоне весит 1,13 килограмм. Таким образом, чтобы выяснить вес кислорода в баллоне, нужно ранее полученную величину объёма умножить на 1,13. Чтобы не вычислять все необходимые коэффициенты вручную, для сварщиков и других специалистов, использующих газ в баллонах, разработаны справочники и таблицы, значительно облегчающие вычисления.

Кислород – рождающий кислоты

Кислород при нормальных условиях (температуре и давлении) представляет собой прозрачный газ без запаха, вкуса и цвета. Не относится к горючим газам, но способен активно поддерживать горение.

По химической активности среди неметаллов он занимает второе место после фтора.

Все элементы, кроме благородных металлов (платина, золото, серебро, родий, палладий и др.) и инертных газов (гелий, аргон, ксенон, криптон и неон), вступают в реакцию окисления и образовывают оксиды. Процесс окисления элементов, как правило, носит экзотермический (с выделением теплоты) характер. Также необходимо учитывать тот факт, что при повышении температуры, давления или использовании катализаторов – скорость реакции окисления резко возрастает.

История открытия кислорода

Открытие кислорода приписывают Джозефу Пристли (Joseph Priestley). У него была лаборатория, оборудованная приборами для собирания газов. Он испытывал его физиологическое действие на себе и на мышах. Пристли установил, что после вдыхания газа некоторое время ощущается приятная легкость. Мыши в герметически закрытой банке с воздухом задыхаются быстрей, чем в банке с O2. Поскольку Пристли был приверженцем флогистонной теории он так и не узнал, что оказалось у него в руках. Он только описал этот газ, даже не догадываясь, что он описал. А вот лавры открытия кислорода принадлежат Антуан Лоран Лавуазье (Antoine Laurent de Lavoisier), который и дал ему имя.

Лавуазье, поставил свой знаменитый опыт, продолжавшийся 12 дней. Он нагревал ртуть в реторте. При кипении образовывалась ее красная окись. Когда реторту охладили, оказалось, что воздуха в ней убыло почти на 1/6 его объема, а остаток ртути весил меньше, чем перед нагревом. Но когда разложили окись ртути сильным прокаливанием, все вернулось: и недостача ртути, и «исчезнувший» кислород.

Впоследствии Лавуазье установил, что этот газ входит в состав азотной, серной, фосфорной кислот. Он ошибочно полагал, что O2 обязательно входит в состав кислот, и поэтому назвал его «оксигениум», что значит «рождающий кислоты». Теперь хорошо известны кислоты, лишенные «оксигениума» (например: соляная, сероводородная, синильная и др.).

В основном кислород получают тремя способами:

Из атмосферного воздуха его получают методом глубокого охлаждения, как побочный продукт при получении азота.

Также O2 добывают путем пропускания электрического тока через воду (электролиз воды) с попутным получением водорода.

Химические способ получения малопроизводителен, а, следовательно, и неэкономичен, он не нашел широкого применения и используются в лабораторной практике.

Наверно многие помнят химический опыт, когда в колбе нагревают марганцовку (перманганат калия KMnO4), а потом выделяющийся в процессе нагрева газ собирают в другую колбу?

Применение кислорода

Помимо того, что все живые существам в природе, за исключением немногих микроорганизмов, при дыхании потребляют кислород, он широко применяется во многих отраслях промышленности: металлургической, химической, машиностроении, авиации, ракетостроении и даже в медицине.

В химической промышленности его применяет:

В металлургии его используют:

В медицинских целях больным, у которых нарушена нормальная деятельность органов дыхания или кровообращения, искусственно увеличивают содержание O2 в воздухе или дают дышать непродолжительное время чистым O2. Медицинский кислород, выпускаемый ГОСТ 5583, особенно тщательно очищают от всех примесей.

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.

Вредность и опасность кислорода

За внешней безобидностью скрывается очень опасный газ, но об этом на нашем сайте опубликована статья про маслоопасность и взрывоопасность кислорода и мы не будем здесь дублировать информацию.

Хранение и транспортировка кислорода

Хранят и транспортируют его в стальных баллонах ГОСТ 949 под давлением 15 МПа. Кислородные баллоны окрашены в синий цвет с надписью черными буквами «КИСЛОРОД».

Жидкий кислород выпускается по ГОСТ 6331. O2 находится в жидком состоянии только при получении, хранении и транспортировке. Для газовой сварки или газовой резки его необходимо снова превратить в газообразное состояние.

Характеристики кислорода

Характеристики O2 представлены в таблицах ниже:

Коэффициент перевода объема и массы O2 при Т=15°С и Р=0,1 МПа

Благодаря этой таблице теперь можно легко дать ответы на вопросы, которые очень часто задают сварщики:

Основные параметры

Жидкая субстанция кислорода окрашена в голубой цвет, при замерзании она меняется на синий. О2 лучше всех газов растворяется в воде, не образует окислы с инертными газами, поэтому аналогичные смеси используются в промышленности.

Физические свойства таковы:

Виды газов

Применяемые в сварке газы подразделяют на активные и инертные, среди активных есть реагирующие и нейтральные. Причем активный газ при одних условиях и видах сварки может быть реагирующим, при других – нейтральным.

Все они закачиваются в специальные сварочные баллоны. Прежде чем заказывать газ для работы, следует ознакомиться с видами стандартной маркировки, возможностью последующей заправки баллонов сварочной смесью, их оснащением.

Все газы закачиваются в баллоны под давлением. Поэтому делают емкости из стали, не имеющей швов. Только при давлении меньше 3 МПа газовые емкости могут быть сварными, иметь шов.

В практике сварочного дела такие виды не встречаются. Газы для сварки поставляют только в баллонах без швов со специальными запорными вентилями. Для разных газов предназначены принципиально отличающиеся вентили.

Баллоны с газообразными легко воспламеняющимися углеводородами – ацетиленом, пропаном, бутаном и прочими – оснащены вентилями с левой резьбой.

Баллоны со всеми остальными газами, включая кислород, азот, углекислый и инертные газы, оборудован вентилями с правой резьбой.

Разница в направлениях вращения вентиля исключает возможность случайных ошибок, аварий при сварке или ином применении газа.

Емкости изготавливаются из стальной трубы с пределами прочности не ниже 65 кг/кв. мм, а внутренняя поверхность не имеет дефектов и абсолютно гладкая. Толщина стенок не менее 6 мм и не более 9 мм, с одной стороны изделие имеет закругленную форму, а с другой — запаян вентиль, к которому присоединяется редуктор.

Заправка баллонов кислородом осуществляется только в вертикальном положении, для чего в нижней части устанавливается башмак. После заправки на вентиль одевается предохранительный колпак, чтобы защитить горловину от механических повреждений при транспортировке.

Максимальное давление

Разной емкости баллоны выдерживают определенную нагрузку при закачивании в них кислорода:

Толщина стенок зависит от производителя, но рекомендуется не ниже стандарта 6—8 мм.

Сколько же весит заправленный кислородный баллон, вычислить это не так уж и трудно, зная массу всех составляющих:

После непродолжительных подсчетов имеем такой результат: 40 л заполненный баллон весит 67 кг, а на 50 л — не более 100 кг, что зависит от колпака, который выпускают и из прочного пластика.

Для того чтобы узнать сколько закачено кислорода в баллоне в м3, существуют специальные формулы, поэтому в емкости, рассчитанной на 40 л, вмещается при давлении в 150 кг/см² — 150х40=6 тыс. литров или 6 куб. метров. Для баллона на 50 л и с давлением в 200 кг/ см2 получаем 10 м3.

Вес пустого баллона

Зная вес баллона с газом и сколько весит пустой баллон, всегда можно рассчитать, какой вес имеет оставшийся газ. Вес 5-литрового баллона для кислорода равен 8, 5 кг, 10-литрового – 13 кг, 20-литрового – 32,3 кг (при длине 740 мм) и 42 кг (при длине 770 мм). Перечисленные емкости изготовлены из стали марки 45Д.

Вес кислородного баллона 40 л зависит не только от его длины, но и от материала. Вес пустого баллона, выполненного из стали 45Д, составляет 58,5 кг (при длине 1370 мм) и 76,5 кг (при длине 1430 мм). Кислородный баллон 40 литров может быть изготовлен из стали 30ХГСА, тогда при длине 1350 мм вес пустого кислородного баллона будет равен 51,5 кг.

Вес кислородного баллона 50 л – 71, 3 кг (при длине 1685 мм) и 93 кг (при длине 1755 мм) при условии, что речь идет о емкостях из стали 45Д. Кислородный баллон 50 литров, изготовленный из стали 30ХГСА, весит 62,5 кг и имеет длину 1660 мм.

Кислородный баллон 40 литров и кислородный баллон 50 литров,имеющие меньшую длину, предназначены для давления 150 кгс/см2, в то время как давление газа в баллоне с большей длиной – 200 кгс/см2.

Чтобы узнать, сколько весит кислородный баллон пустой с механическим колпаком, кольцом и придающим устойчивость башмаком, к указанной массе нужно прибавить 1,8 кг, 0,3 кг и 5,2 кг соответственно.

Вес полного баллона

Для расчетов, сколько находится килограмм кислорода в баллоне (или иного газа), можно воспользоваться газовыми калькуляторами или же посмотреть, сколько весит полный баллон, в таблице. Вес газового баллона с кислородом зависит от объема газа в баллоне и рабочего давления. Вес полного и пустого баллона отличается, как правило, на 8-12 килограмм. Давление в кислородном баллоне не должно быть выше 14,7 МПа.

Для сравнения, вес баллона для пропана варьируется в пределах 2- 21,2 кг. Если масса не заправленной емкости на 5 л равна 4 кг, на 12 л – 5,5 кг, на 27 л – 14,5 кг, на 50 л – 22 кг, то вес баллона с пропаном будет составлять 6 кг, 11 кг, 25,9 кг и 43,2 кг соответственно. Давление для пропанового баллона должно не превышать 1,6 МПа.

Освидетельствование емкостей для газов

Освидетельствование — процедура, позволяющая выяснить, возможна ли дальнейшая эксплуатация емкостей для газов и при каких условиях она должна проходить. После приема баллонов на экспертизу демонтируют вентили и переходники, затем происходит мойка и дегазация. Внутренние и наружные стенки осматривают на наличие вмятин, коррозии, трещин и иных повреждений. Затем баллон чистят, обезжиривают при помощи горячего водного моющего средства или растворителей, красят, проверяют, сколько килограмм весит баллон и его емкость. Это необходимо, чтобы выявить утонение стенок и решить, как дальше будет использоваться баллон. Если емкость увеличилась более чем на 1,5 %, а масса уменьшилась более чем на 5%, то баллон эксплуатировать можно, но только при сниженных показателях давления. Если же увеличение емкости и уменьшение массы составляют от 30% и 20% соответственно, такие баллоны дальнейшему использованию не подлежат.

Следующий шаг — гидравлические испытания. Они проводятся при давлении, в несколько раз превышающем рабочее, и позволяют определить герметичность емкостей. Затем баллон осушается, на него монтируют переходники и вентили, опрессовывают резьбу. На последнем этапе переосвидетельствованный баллон подлежит клеймению.

Согласно ГОСТ 5583-65 в производственных масштабах производятся две основные разновидности аналогичного газа, которые затем применяются в разной промышленности — это первого и второго сорта, состав указан в таблице.

Более загрязненные примесями субстанции могут применяться частными фирмами, но для серьезных производственных задач они непригодны.

Процесс получения

Промышленное производство кислорода основано на разделении воздуха при низких температурах: сначала происходит сжатие в компрессоре, затем нагревшуюся субстанцию охлаждают до комнатных параметров, чтобы произошло расширение и резкое понижение внутренней температуры; затем сжимают до 10—15 МПа.

В результате нескольких аналогичных циклов получают жидкий воздух, из состава которого во время перегонки улетучивается азот, а в остатке накапливается кислород.

Второй промышленный способ — это электролиз воды, при котором молекулярная составляющая раскладывается и в результате получается чистый кислород.

Области применения

Кислород используют во многих сферах деятельности человека:

Баллоны с кислородом используют для сварки и при газосварочной обработке поверхностей из различного металла до и после аналогичных процессов. Для резки металла его применение не имеет альтернативы, потому что только кислород дает максимально высокую температуру огненной струи, способной прожигать любой состав металлических деталей и конструкций.

Минимальная чистота кислорода для промышленного применения — 99,2%, а для использования в быту используют бюджетный вариант с 92%.

Что такое газовый баллон

Это чаще всего какой-либо металлический (но не обязательно) сосуд, находящийся под большим внутренним давлением, так как размеры бытового баллона не очень большие, а вместить газа нужно много. Для этого его сжимают, но некоторые из газов переходят в жидкое состояние. Это никак не должно влиять на то, сколько весит кислородный баллон. Некоторые из переходящих в жидкость газов:

Некоторые из газов, остающихся в своем нормальном состоянии:

Перед тем, как разобраться, сколько весит кислородный баллон, разберем его конструкцию.

Он состоит из цилиндра, дна и горловины, к которой крепятся различные устройства, вроде вентилей. Все баллоны проходят обязательную проверку на качество, так как давление в них очень высокое, и, как следствие, они могу взорваться.

Сколько весит кислородный баллон

Нельзя сказать наверняка, так как баллоны могут быть абсолютно разных размеров. Мы с вами рассмотрим самый популярный вид.

Стандартный кислородный баллон, сделанный в соответствии с ГОСТом, вмещает в себя 40 литров газа, весит он порядка 65-75 килограмм. Давление в таком “сосуде” составляет 19,6 МПа, что равно примерно 193 атмосферам.

В такой баллон помещается приблизительно 11,5 килограмм кислорода. Сложив эти показатели, мы можем сделать вывод, что баллон, наполненный кислородом, весит от 76 до 86 килограмм.

Требования к качеству газа

На кислородных станциях проверяется 5% из каждой партии вновь заряженных емкостей, при этом чистоту газа определяют при помощи газоанализатора типа ГК-1. Процентное содержание водяных паров показывает прибор КИВГ, который извлекает пары воды из газа при помощи гигроскопического вещества и производит разложение их на водород и кислород.