Ацетилен растворенный технический марки Б, первый и второй сорт ГОСТ 5457 — 75 (с изм. 1,2,3) 

Специалистам в сферах медицины, промышленности, строительства необходимо знать, сколько весит кислородный баллон. Эта информация указывается на корпусе емкости возле горловины. Кроме массы в кг, маркировка содержит товарный знак производителя, клеймо завода и организации, которая проводила освидетельствование, индивидуальный номер, год следующего технического обслуживания, рабочее давление и вместимость. Для того, чтобы правильно рассчитывать количество газа для работы или же его оставшийся объем, обратите внимание на представленную ниже информацию.

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.

Ацетилен

Ацетилен

Технический ацетилен С2Н2 производится двух видов: растворенный, газообразный и должен быть изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 5457-75* «Ацетилен растворенный и газообразный технический. Тех­нические условия» по технологическому регламенту, утвержденному в уста­новленном порядке.

ГОСТ 5457 распространяется на технический ацетилен, получаемый из кар­бида кальция в стационарных генераторах и в нем предусматриваются сле­дующие марки ацетилена:

— растворенный ацетилен марки А — объемная доля ацетилена не менее 99,5%;

— растворенный ацетилен марки Б первого сорта — не менее 99,1%;

— растворенный ацетилен марки Б второго сорта — не менее 98,8%;

— газообразный ацетилен — не менее 98,5%.

Технический растворенный ацетилен марки А предназначается для питания осветительных установок, технический растворенный ацетилен марки Б и технический газообразный ацетилен предназначаются для использования в качестве горючего газа при газопламенной обработке металлов. Допускаются примеси ацетилена — воз­дух, фосфористый водород, сероводород, водяные пары.

Растворенный ацетилен представляет собой находящийся под давлением в баллоне раствор ацетилена в ацетоне, равномерно распределенный в по­ристой массе. Газообразный ацетилен — бесцветный газ плотностью 1,173 кг/м3 при 0 °С и 101,3 кПа (760 мм рт. ст.).

Ацетилен — взрывоопасный газ. С воздухом образует взрывоопасную смесь, нижний предел воспламенения которой соответствует концентрации газа в смеси с воздухом, равной 2,5% (по объему) при ( = 25° (ГОСТ 12.1.0041). Так как газообразный ацетилен легче воздуха, то при утечках в верхних точ­ках слабопроветриваемых помещений возможно образование ацетиленовоздушной смеси.

Температура самовоспламенения ацетилена 335 °С. Смеси ацетилена с кислородом или воздухом при очень малом содержании ацетилена способ­ны при атмосферном давлении взрываться. Поэтому необходимо соблюдать обязательные правила безопасной эксплуатации газовой аппаратуры при свар­ке ацетиленом. Самовоспламенение смеси чистого ацетилена с кислородом, выходящей из сопла горелки, происходит при температуре 428 °С.

Ацетилен чаще других горючих применяется для сварки и резки; он дает наиболее высокую температуру пламени при сгорании в кислороде (3100-3200 °С). Без ущерба качества и производительности только для резки ацетилен заменяется другими горючими газами — пропаном, метаном, парами керосина и др. Технический ацетилен бесцветен, за счет содержащихся в нем примесей обладает резким неприятным запахом, в 1,1 раза легче воздуха, растворяется в жидкостях. Находясь под давлением 0,15-0,20 МПа, взрывается от электри­ческой искры или огня, а также при быстром нагреве свыше 200 °С. При тем­пературе выше 530 °С происходит взрывчатое разложение ацетилена.

Требования безопасности. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 по степе­ни воздействия на живой организм ацетилен относится к 4-му классу опас­ности.

Содержание ацетилена в воздухе рабочей зоны должно контролировать­ся автоматическими приборами непрерывного действия, сигнализирую­щими о превышении в воздухе допустимой взрывобезопасной концентра­ции ацетилена, а также периодически с помощью индикаторных трубок по ГОСТ 12.1.014-84.

Производство ацетилена по пожарной опасности относится к категории А, по классам взрывоопасных зон — к классам В-1; В-1а; В-1б; В-1г.

Помещения ацетиленового производства должны иметь приточную и вы­тяжную вентиляцию.

В качестве средств пожаротушения следует использовать сжатый азот, углекислотные огнетушители, асбестовое полотно, песок.

В промышленности ацетилен получают тремя способами: разложением карбида кальция (соединение кальция с углеродом – СаС2) водой, термоокис­лительным пиролизом (разложением) нагретого природного газа с кислоро­дом, разложением жидких углеводородов (нефти, керосина) электрической дугой. Для сварки и резки ацетилен получают из карбида кальция.

Технический газообразный ацетилен транспортируют по трубопроводам из стальных бесшовных труб, изготовленных по ГОСТ 8731-87 и ГОСТ 8734-75. Давление ацетилена в трубопроводе должно быть не более 0,15 МПа (1,5 кгс/см2), оно измеряется манометром класса точности 2,5 по ГОСТ 2405-88, на циферблате которого должна стоять надпись «Ацетилен».

Окраска трубопроводов — по ГОСТ 14202-69.

Техническим растворенным ацетиленом наполняют стальные баллоны для растворенного ацетилена с пористой массой (активированным углем или литой пористой массой) и ацетоном.

В аппаратуре, трубопроводах и приборах, работающих в среде ацетилена, не должны применяться детали из меди или медных сплавов с содержа­нием меди более 65%.

Баллоны должны быть оснащены вентилями типа ВАБ специальных типов, предна­значенными для баллонов с ацетиленом.

Вентили ВАБ для баллонов с ацетиленом, как правило, изготовляют из стали. Применение сплавов меди с содержанием ее более 65% недопустимо, так как при контакте с ацетиленом возникает взрывоопасная ацетиленистая медь.

Такой ацетиленовый вентиль имеет отличную от других типов вентилей резьбу, что ис­ключает возможность установки его на другие баллоны.

Давление газа в баллоне должно измеряться ацетиленовым манометром 4 МПа (40 кгс/см) класса точности не ниже 4-го по ГОСТ 2405-88. Температуру газа в баллоне принимают рав­ной температуре окружающей среды, в которой наполненный баллон должен быть выдержан не менее 8 ч.

При номинальном давлении 1,9 МПа (19,0 кгс/см2) при 20 °С давление газа в баллоне в интервале температур от минус 5 до плюс 40 °С должно со­ответствовать указанному в таблице:
Давление ацетилена в баллоне в зависимости от температуры

Остаточное давление газа в баллоне измеряют ацетиленовым манометром 0,4 МПа (4 кгс/см) класса точнос­ти 2,5 диаметром шкалы не менее 100 мм по ГОСТ 2405-88.

Баллоны от потребителя должны поступать с остаточным давлением, со­ответствующим указанному в таблице:
Остаточное давление ацетилена в баллоне

Ацетон добавляют в баллоны до нормы на предприятиях-изготовителях растворенного ацетилена.

Ацетон СН3СОСН3. В качестве растворителя ацетилена применяется тех­нический ацетон по ГОСТ 2768-84. «Ацетон технический. Технические ус­ловия».

По степени воздействия на организм ацетон относится к 4-му классу опасности. Пары ацетона вызывают раздражение и заболевания верхних дыхательных путей. Ацетон обладает наркотическим действием. При про­должительном вдыхании паров ацетон накапливается в организме, может всасываться через неповрежденную кожу. Отравление ацетоном возмож­но при вдыхании паров ацетона в концентрации, превышающей предель­но допустимую концентрацию. ПДК паров ацетона в воздухе рабочей зо­ны — 200 мг/м3.

Марки ацетона:

• высший сорт — массовая доля ацетона не менее 99,75%;

• 1-й сорт — не менее 99,50%;

• 2-й сорт- не менее 99,00%.

Примеси ацетона — вода, метиловый спирт, кислоты. Ацетон — бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость. Температура вспышки — минус 18 °С; температура самовоспламенения 500 °С. Смеси паров ацетона с воздухом взрывоопасны. Пределы воспламе­нения паров ацетона в воздухе: нижний — 2,2; верхний — 13% (по объему). Плотность ацетона — 790 кг/м3. Плотность паров ацетона составляет 2,6 кг/м3, плотность паров по отношению к воздуху — 2,0.

При контакте с пероксидом натрия или хромовым ангидридом ацетон за­горается со взрывом.

Все работы с ацетоном должны проводиться с использованием приточно-вытяжной вентиляции вдали от огня и источников искрообразования.

Средства защиты органов дыхания в аварийных ситуациях — противогаз марки А или БКФ.

Для тушения горящего ацетона применяют порошковые огнетушители, средства объемного тушения, песок, асбестовое одеяло, воду и пену.

Ацетон используется в баллонах с ацетиленом в качестве растворителя ацетилена для нейтрализации его взрывоопасных свойств. При нормальных условиях поглощающая способность ацетона как растворителя ацетилена составляет 25 объемов ацетилена на 1 объем ацетона. Растворимость аце­тилена в ацетоне уменьшается с повышением температуры. Так, например, при -20 °С в 1 л ацетона растворяется 52 л ацетилена, а при +20 °С — толь­ко 20 л.

Ацетон вводится в баллон с пористой массой из расчета 225-230 г на 1 л вместимости баллона. Находясь в порах массы, ацетилен, растворенный в аце­тоне, становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под дав­лением. Давление ацетилена в наполненном баллоне должно быть не более 19 кгс/см2 по показанию ацетиленового манометра при температуре 20 °С.

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.

Вес пустой 5-литровой емкости для аргона равен 8,5 кг; 10-литровой – 13 кг; 20-литровой – 32,3 кг (длина 740 мм) и 42 кг (длина 770 мм). Аргоновые баллоны на 40 литров из стали 45Д весят 58, 5 кг (длина 1370 мм) и 76,5 кг (длина 1430 мм), из стали 30 ХГСА – 51,5 кг при длине 1350 мм; на 50 литров из стали 45Д -71,3 кг (длина 1685) и 93 кг (длина 1755), из стали 30 ХГСА – 62,5 кг при длине 1660 мм. Чтобы получить вес полного аргонового баллона на 40 л, нужно увеличить приведенные показатели на 7,5 кг. Вес полного баллона с аргоном, имеющей иной объем, можно рассчитать, зная, что вес кубометра аргона составляет 1,784 кг.

баллон ацетиленовый

Узнать, сколько весит ацетиленовый баллон без газа, можно путем взвешивания или же обратив внимание на технический паспорт. Вес ацетиленового баллона на 5 литров составляет 8,5 кг, на 10 – 13 кг, на 20 – 32,3 кг, на 40 – 58,5 кг, на 50 – 77 кг. Давление в ацетиленовом баллоне составляет 1,5 МПа.

Расчет пропана-бутана в баллонах

Параметры и размеры кислородных баллонов для пропана, бутана и их смесей можно посмотреть по ГОСТ 15860-84. В настоящее время применяются четыре типа данных изделий, объемами 5, 12, 27 и 50 литров.

При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С плотность пропана в жидком состоянии составляет 510 кг/м3, а бутана 580 кг/м3. Пропана в газовом состоянии при атмосферном давлении и температуре 15°С равна 1,9 кг/м3, а бутана — 2,55 кг/м3. При нормальных атмосферных условиях и температуре 15°С из 1 кг жидкого бутана образуется 0,392 м3 газа, а из 1 кг пропана 0,526 м3.

Посчитаем вес пропанобутановой смеси в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 50 с максимальным давлением газа 1,6МПа. Доля пропана по ГОСТ 15860-84 должна быть не менее 60% (примечание 1 к табл.2):

50л = 50дм3 = 0,05м3;

0,05м3 • (510 • 0,6 + 580 •0,4) = 26,9кг

Но из-за ограничения давления газа 1,6МПа на стенки в баллон этого типа не заправляют более 21кг.

Посчитаем объем пропанобутановой смеси в газообразном состоянии:

21кг • (0,526 • 0,6 + 0,392 •0,4) = 9,93м3

Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 50л = 21кг = 9,93м3

Данные газы доступны у нас: пропан C3H8

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.

Применение ацетилена

Как уже упоминалось ранее, такое соединение имеет повышенную реакционную способность. Соответственно с его помощью выполняется синтез различных материалов. Это может быть каучук, этиловый спирт, технический углерод и т. д. Также ацетилен задействуют в процессе производства взрывчатых веществ, ракетных двигателей и световой техники.
Ранее уже упоминался тот факт, что при сжигании вещества образуется значительное количество тепла. Именно по этой причине ацетилен нередко используют в процессе резки и сварки различных металлов. Главным конкурентом ацетилена в этой области выступает пропан-бутан. Последняя разновидность газа стоит дешевле, но она выдает незначительную температуру горения.

Для снабжения газом в процессе сварки могут использоваться баллоны или генераторы. Более предпочтительным считается первый вариант. Оптимальным изделием признаны стандартные баллоны, рассчитанные на 40 л. Они выкрашены в белый цвет. При этом на поверхности красным цветом написано «Ацетилен».

Стоит отметить, что для газопламенной обработки подойдет только растворенный и газообразный технический ацетилен. Сам
баллон внутри заполнен особой пористой массой, предварительно пропитанной ацетоном. Подобный слой выполняет 2 важные функции.

• Повышение безопасности в процессе выполнения работ. Так, вероятность распространения горения и взрыва на значительную площадь уменьшается.
• Повышение количества ацетилена и ускорение процесса его выделения. Это возможно благодаря обеспечению значительной поверхности контактирования газа с ацетоном.

Хранение

Баллоны с кислородом и ацетиленом хранятся отдельно друг от друга. Условия одинаковые:

• емкости должны стоять вертикально;
• размещают баллоны в специальных подставках и фиксируют;
• температура помещения не должна превышать 25⁰C;
• нельзя ставить рядом с отопительными приборами и открытым пламенем;
• на складе партии не должны превышать 20 шт.

Вентиля на емкостях с аргоном в нерабочем положении должны быть закрыты специальными колпаками. Что касается ацетиленовых баллонов, то они сортируются и по объему.

Нельзя держать рядом емкость, размер которой больше или меньше основной группы.

Использование и хранение ацетиленовых баллонов

Для хранения и транспортировки ацетилена подойдут не все баллоны. Такое оборудование должно иметь специальный слой пористой массы, а все детали и вентили должны быть стойкими к влиянию горючего газа.

Стоит отметить, что баллоны необходимо периодически проверять:

• при получении и перед началом сварки стоит тщательно осмотреть изделие;
• раз в 2 года выполняется проверка специальной компанией, благодаря тщательному осмотру специалистов удастся убедиться в том, что пористая масса находится в хорошем состоянии;
• все баллоны подвергаются испытаниям на прочность и плотность раз в 5 лет.

Поскольку конструкции, наполненные ацетиленом, очень чувствительны к нагреву, необходимо ответственно подходить к их хранению и перевозке.

• Все изделия должны располагаться только горизонтально. При этом важно убедиться в том, что вентили расположены выше основания.
• Между складом и ближайшим отопительным прибором должно быть расстояние минимум в 1 м.
• Для хранения используются клетки, где помещается всего 20 штук баллонов.
• При перевозке всю продукцию накрывают материалом, не пропускающим солнечные лучи.
• В процессе сварки можно использовать для подачи газа только стальной трубопровод либо соответствующий шланг. Медные трубы применять категорически запрещено.

Хотя ацетилен считается довольно дорогим и потенциально опасным, он незаменим во время сварки. Это объясняется тем, что в процессе горения вещества происходит образование пламени, температура которого достигает 3000°C. Чтобы это не привело к негативным последствиям, важно правильно хранить ацетиленовые баллоны и придерживаться основных мер безопасности.

Вентиль

Запорное устройство изготавливают из стали. При длительном контакте с медью и бронзой возникает химическая реакция и образуется ацетиленид – соединение меди с углеродом и выделение водорода. Ацетиленистая медь способна спровоцировать взрыв.

К горловине вентиль присоединяется хомутом. Резьба на штуцере левая – против часовой стрелки.

Привычных для других емкостей под газ, кранов нет. Вентиль открывается специальным торцовым ключом, вращением расположенного в оси по всей длине корпуса, квадрата – шпинделя. Нажимной винт хомута имеет на одной своей грани небольшое отверстие под выводной штуцер.

Цвет баллона

Внешне неокрашенные емкости под ацетилен отличаются только шириной горловины. Их диаметр 210 мм и стандартный опорный башмак. После окраски эмалью при подготовке к работе, ацетиленовый баллон имеет белый цвет. В верхней четверти цилиндрической части написано красным цветом слово «Ацетилен». Буквы высотой 60 – 100 мм должны занимать минимум половину окружности емкости.

На конусе возле горловины располагается маркировка. В нее входят:

• товарный знак изготовителя;
• клеймо завода;
• индивидуальный номер;
• клеймо организации, производившей техническое освидетельствование;
• дата изготовления;
• год следующего ТО;
• рабочее давление;
• вместимость в литрах;
• масса в кг.

Маркировка выбивается на чистом металле, обводится по периметру красной краской и покрывается лаком, защищающим поверхность от коррозии.

Устройство

Баллон газовый ацетиленовый изготавливается из бесшовных труб по ГОСТ 949-73. Толщина стенки 7 – 8 мм. Торцы емкости сферические. Верхняя часть имеет отверстие, в которое вкручивается вентиль. На нижнюю часть насаживается цилиндрический башмак, придающий емкости устойчивость.

Горловина в ацетиленовых баллонах шире, чем в остальных, где хранят газ. Через нее емкость наполняют пористой массой: литой пористый наполнитель, активированный уголь березовый и базальтовое стекловолокно. Рыхлое вещество хорошо впитывает ацетон и способствует равномерному растворению в нем ацетилена.

Мастер участка заполнения ацетиленовых баллонов завода СпецБаллонМаш Курников А. И.: «Американцы заполняют внутренность ацетиленового баллона асбестовым шнуром. В РФ отказались в конце прошлого века от такого материала, как канцерогенного. Мелкие частички асбеста испаряются вместе с аргоном. В России перешли на натуральные материалы, впитывающие ацетон: шелк, кожа, минеральная вата, опилки. В настоящее время некоторые производители используют асбест в незначительных количествах как добавку к кварцевому песку и гидроокиси кальция. В Германии древесный уголь смешивают с углекислым магнием и кизельгуром. При покупке баллона следует обращать внимание на его заполнение. Асбест вызывает рак легких».