Балони для стиснених газів
Наша сеть партнеров Banwar
Балони (ГОСТ 949-73), призначені для зберігання і транспортування стиснутих, зріджених і розчинених газів, виготовляють з безшовних труб вуглецевої і легованої сталі. Випускають їх малого обсягу - місткістю до 12 л і середнього об'єму - місткістю від 20 до 50 л з робочим тиском до 20 МПа (200 кгс / см2).
У промисловості для кисневого різання найбільш широко поширені балони місткістю 40 л для кисню, ацетилену і 50 л для пропан-бутану.
ГОСТ 949-73 поширюється також на балони для азоту, аміаку, аргону сирого, технічного і чистого; бутилену, водню, повітря, гелію, закису азоту, нафтогазу, сірководню, кисню медичного, сірчистого ангідриду, вуглекислоти, фосгену, фреону, хлору, циклопропана, етилену та ін.
Залежно від знаходиться газу корпус балона забарвлюють: в блакитний колір з написом чорною фарбою «кисень», в білий колір з написом червоною фарбою «ацетилен» і в червоний колір з написом білою фарбою «пропан-бутан».
Забарвлення дозволяє уникнути заповнення балонів іншими газами, а також охороняє зовнішню поверхню від корозії.
Підприємство-виробник на верхній сферичній частині балона близько горловини залишає незафарбовані частина поверхні, на якій вибивають: товарний знак підприємства-виготовлювача, номер балона, дату (місяць, рік) виготовлення (випробування) і наступного випробування у відповідності з правилами Держгіртехнагляду; вид термообробки: N - нормалізація, V - гарт з відпусткою; робочий тиск (Р) і пробне, гідравлічне (П); номінальний обсяг балона в літрах; фактичну масу балону без ковпака і вентиля в кілограмах і клеймо ОТК.
Приклад таврування: 1-82-87. Це означає, що балон випробуваний в січні 1982 року, а наступне випробування - в січні 1987 р Місце таврування балонів обводять рамкою з фарби і покривають безбарвним лаком.
Всі балони повинні підлягати періодичному огляду не рідше ніж один раз через кожні 5 років. На балонах кисню через кожні півроку наносять клеймо, яке вказує термін наступного видалення з них води. Періодичне видалення води з балона на наповнювальних кисневих станціях необхідно для підвищення якості кисню і зменшення корозії внутрішньої поверхні балона.
В процесі експлуатації балонів при досягненні в них залишкового тиску потрібно закрити вентилі, від'єднати редуктори, навернути на вентилі заглушки і ковпаки. Наявність залишкового тиску в балоні необхідно для того, щоб виключити потрапляння в нього сторонніх речовин і щоб на заводі-наповнювачі можна було встановити, який газ залишився в балоні від попереднього наповнення.
Залишковий тиск газу в балонах для стиснених газів має бути не менше 0,05 МПа (0,5 кгс / см2).
Кількість кисню в балоні можна визначити, помноживши місткість балона в літрах на тиск газу в мегапаскалях (по манометру) і на коефіцієнт 10 (або помноживши місткість балона в літрах на тиск газу в кілограм-сила на квадратний сантиметр), т. Е. 40X12X10 = 4800 л.
Щоб визначити орієнтовну кількість ацетилену в балоні, необхідно місткість балона в літрах помножити на тиск газу в мегапаскалях (по манометру) і на коефіцієнт 10.
При замовленні балонів слід знати їх умовне позначення. Наприклад, балон місткістю 40 л на тиск 15 МПа (150 кгс / см2) з вуглецевої сталі звичайної точності виготовлення для кисню позначається наступним чином: балон для кисню 40-150У ГОСТ 949-73.
Те ж, з легованої сталі підвищеної точності виготовлення для кисню: балон для кисню 40-150JI ГОСТ 949-73.
Аналогічно позначаються балони і для інших газів.
Для ацетилену балони виготовляють по ТУ 6-21-32-78 двох типів В-1,3 і В-40 (місткістю відповідно 1,3 і 40 л.
Зберігання ацетилену в порожніх балонах під тиском забороняється. Для попередження вибуху ацетилену балон (ГОСТ 949-73) заповнюють пористою масою, що складається з подрібненого активного деревного вугілля марки БАУ-А (ГОСТ 6217-74) з розрахунку 0,29-0,32 кг на 1 л місткості балона. Активний деревне вугілля отримують з деревного вугілля шляхом обробки його водяною парою при температурі 800 ° С. Пористість БАУ-А досягає 80%.
Ацетилен, заповнюючи вузькі канали пористої маси, різко знижує свої вибухові властивості внаслідок великого опору поширенню вибуху в більш вузьких каналах, на подолання якого витрачається енергія вибуху.
Вибуховості ацетилену знижується також при розчиненні його в рідинах. Особливо добре він розчиняється в ацетоні. В одному об'ємі технічного ацетону при нормальних умовах розчиняється 20 об'ємів ацетилену. Тому в ацетиленовий балон, крім пористої маси, обов'язково додають ацетон з розрахунку 0,22-0,23 кг на 1 л місткості балона.
При виході з балона ацетилен забирає частину ацетону у вигляді пари, тому перед наповненням на підприємстві-виробнику балон зважують і, якщо маса балона буде менше або дорівнює масі тари, піддають ацетонірованію. Маса 40-літрового балона після додавання ацетону повинна перевищувати масу тари не більше ніж на 1 кг.
Максимальний тиск ацетилену при заповненні балона становить 2,5 МПа (25 кгс / см2), при відстої і охолодженні балона до 20 ° С тиск знижується до 1,9 МПа. При цьому тиску в 40-літровий балон вміщається 5-5,6 кг ацетилену або 4,6-5,3 м3 газу. Тиск газу в балоні в інтервалі температур від -5 до + 40 ° С змінюється відповідно від 1,34 до 3 МПа.
Залишковий тиск газу в ацетиленових балонах повинно бути при температурі нижче 0 ° С не менше 0,05 МПа, при температурі 0-15 ° С не менше 0,1 МПа, при температурі 15-25 ° С не нижче 0,2 МПа і при температурі 25-35 ° С не менше 0,3 МПа (3 кгс / см2).
Для більш повного використання місткості порожні ацетиленові балони слід зберігати в горизонтальному положенні, що сприяє рівномірному розподілу ацетону по всьому об'єму балона.
При використанні ацетиленових балонів замість переносних генераторів продуктивність праці різьбяра підвищується на 20% і на 15-'25% знижуються втрати ацетилену.
Для зріджених газів (пропану, бутану і їх сумішей) замість безшовних балонів (ГОСТ 949-73) частіше застосовують полегшені зварні балони (ГОСТ 15860-70) з листової вуглецевої сталі.
Згідно ГОСТ 15860-70 балони випускають місткістю від 2,5 до 80 л на розрахунковий тиск до 1,6 МПа при допустимої робочої температури стінки балона від -40 до + 45 ° С. Характеристика балонів для скраплених газів приведена в табл. 10. Норма заповнення балона газом приймається з розрахунку 0,425 кг на кожен літр номінальної місткості, але не більше ніж на 2/3 місткості балона.
Маса пропан-бутану в балоні визначається зважуванням. Для цього на кожному балоні в табличці вибивається маса порожнього балона і маса балона з газом в кілограмах. При цьому необхідно враховувати, що маса балона з газом включає в себе <масу запірного пристрою без ковпака і захисних кілець.
При замовленні балона необхідно користуватися його умовним позначенням. Наприклад, балон типу 3 місткістю 50 л позначається: Балон 3-50 ГОСТ 15860-70.
Вентилі - це запірні пристосування для балонів, необхідні при наповненні, витрачання та зберіганні газів в балонах. Для кисневих балонів (ГОСТ 949-73) Барнаульський апаратурно-механічний завод випускає вентиль ВК-74, який складається з латунного корпусу, сполучної муфти, шпинделя, сальника, сальниковой тайки і маховика.
Отвір сідла корпусу вентиля перекривається клапаном, забезпеченим ущільнюючої вставкою з обпаленого міді. Відкривається вентиль обертанням маховика проти годинникової стрілки. Найбільший робочий тиск вентиля 20 МПа (200 кгс / см2). Діаметр прохідного перерізу 3,5 мм. Габаритні розміри 58X58X113 мм, маса - 0,54 кг.
У ацетиленових балонах В-1,3 і В-40, виготовлених за ТУ 6-21-32-78, застосовуються вентилі сальникового типу В А, а в балонах В-40 - ще й вентилі мембранного типу ВАБ. Для ацетиленових балонів вентилі виготовляють зі сталі, так як сплави, що містять більше 70% міді, застосовувати не можна. На відміну від вентиля для кисневого балона вентиль для ацетиленового балона відкриваються не маховиком, а спеціальним торцевим ключем. Крім того, редуктор до вентиля для ацетиленового балона приєднується НЕ накидною гайкою, а спеціальним хомутом. Клапан виготовляється не з міді, а з ебоніту. Вентиль ВА розрахований на тиск 3 МПа (30 кгс / см2). Габаритні розміри 42X36X117 мм, маса 0,76 південь.
Для водневих балонів (ГОСТ 949-73) Барнаульський апаратурно-механічний завод випускає вентиль ВВ-73, який відрізняється від вентиля ВК-74 для кисневого балона приєднувальних штуцером, мають ліву різьбу. Вентиль ВВ-73 можна застосовувати для балонів з метаном і коксівним газом. Він розрахований на тиск 20 МПа. Діаметр прохідного сеченія- 3,5 мм. Габаритні розміри 66X58X113 мм, маса 0,55 кг.
Для пропанових балонів (ГОСТ 15860-70) використовують вентилі, розраховані на робочий тиск газу в балоні до 1,6 МПа. Ці вентилі мають приєднувальні штуцери з різьбленням, аналогічної вентилів ВВ-73.
-
Кисневий балон (рис. 12) виготовляють суцільнотягнутих зі сталі з тимчасовим опором 65 кгс / мм2 і відносним подовженням 15%.
У практиці найбільшого поширення набули балони ємністю 40 л, зовнішнім діаметром 219 мм, товщиною стінки 7 мм, висотою 1390 мм і вагою без газу 67 кг.
Кисневі балони розраховані на робочий тиск 150 кгс / см2, а гідравлічні випробування проводять на пробне тиск 225 кгс / см2. Балони фарбують в блакитний колір, а напис «Кисень» роблять чорною фарбою. На верхній сферичній неокрашенной частини балона вибивають паспортні дані балона: назва заводу-виготовлювача, тип балона, заводський номер, вага в кг, ємність в л, робочий і випробувальний тиск в ати, дату виготовлення і дату наступного випробування, клеймо ОТК заводу-виготовлювача. На цьому ж місці вибивають клеймо інспекції Котлонагляду при наступних оглядах і випробуваннях балона, які виробляють кожні 5 років.
Для того щоб підрахувати кількість кисню, що знаходиться в балоні, необхідно водяну ємність балона помножити на тиск кисню в балоні.
я приклад, якщо ємність балона 40 л і тиск кисло, ПО кгс / см2, то кількість кисню, що знаходиться в балоні, буде 40X150 = 6000 л, або 6 м.
Для експлуатації кисневих балонів треба:
- відвернути руками або ключем ковпак балона;
- відвернути заглушку штуцера вентиля;
- оглянути вентиль, чи немає на ньому масла та інших забруднень;
- якщо на вентилі виявлено масло, то балоном користуватися не можна, його необхідно відставити і повідомити про це керівника робіт;
- продути штуцер запірного вентиля короткочасним поворотом маховичка на обороту;
- під час продування необхідно стояти збоку від відкритого штуцера вентиля;
- оглянути накидну гайку вентиля і прокладку в ній;
- переконавшись в тому, що різьблення чи не забита і прокладка не порвана, приєднати редуктор;
- послабити регулює гвинт редуктора;
- вентиль балона необхідно відкривати повільно;
- при відборі газу з балона необхідно залишати в ньому залишковий тиск від 0,5 до 1 кгс / см2;
- повністю відбирати газ з балона не можна, так як при цьому в балон можуть потрапити сторонні речовини.
Мал. 12. Кисневий балон
1 - опукле днище; 2-запірний вентиль; 3 - запобіжний ковпак; 4 - черевик
Експлуатовані балони відчувають азотом при тиску 30 кгс / см2 через кожні п'ять років. Ацетиленові балони фарбують у білий колір, а напис роблять червоною фарбою «Ацетилен». Балони всередині заповнюють пористою масою, просоченою ацетоном, в якому добре розчиняється ацетилен. Один обсяг ацетону при тиску 1 кгс / см2 при кімнатній температурі розчиняє 23 обсягу ацетилену. На 1 дм3 ємності балона береться 225-300 г ацетону.
Як пористої маси використовують березове активоване вугілля з величиною зерна 1-3,5 мм в кількості 290-320 г / дм3 ємності балона або суміш вугілля, пемзи, інфузорної землі, або суміші з інших легких і пористих речовин. Перебуваючи в порах маси, розчинений в ацетоні ацетилен стає вибухобез-пеки. Нормальний тиск для розчиненого ацетилену в балоні за ГОСТ 5448-60 встановлено 19 кгс / см2 при температурі 20 ° С. У балоні під тиском 16 кгс / см2 знаходиться 5000 л газу ацетилену.
Коли відкривають вентиль, ацетилен виділяється з ацетону в вигляді газу і надходить через редуктор і шланг в пальник. При наступних поповненнях балона газом ацетон, що залишився в порах маси, розчиняє нові порції ацетилену.
При відборі ацетилену з балона разом з газом несеться у вигляді пари частина ацетону (30-40 г на Iм ацетилену). З метою зменшення втрат ацетону відбір ацетилену з балона слід проводити зі швидкістю до 1700 дм3 на годину, при цьому ацетиленовий балон під час роботи потрібно тримати у вертикальному положенні-Прі великих витратах ацетилену кілька балонів з'єднують в одну батарею.
Порядок експлуатації ацетиленових балонів наступний.
Вентиль ацетиленового балона відкривають спеціальним торцевим ключем.
Під час роботи цей ключ повинен знаходитися на шпинделі вентиля балона. Звичайними гайковим ключем користуватися забороняється.
Зварні ацетиленові балони БАС-1-58 мають ємність 60 дм3, вага 36 кг і діаметр 300 мм.
Вентилі кисневого балона виготовляють з латуні. Виготовляти вентилі зі сталі не можна, так як сталеві деталі при зіткненні з вологим киснем можуть корродировать.
Внаслідок випадкового попадання масла або при ВЕС-пламененіі від тертя фібрової прокладки сальника вентиля можливо вигоряння сталевих деталей кисневого вентиля, так як сталь здатна горіти в струмені стисненого кисню. Деталі вентиля, не стикаються з киснем, можна виготовляти зі сталі, алюмінієвих сплавів і пластмас.
Редуктор до ацетиленового балона приєднують хомутом, забезпеченим натискним гвинтом. Для обертання шпинделя використовують торцевий ключ, який вдягають ца виступає квадратний хвостовик шпинделя. Нижня частина шпинделя має ущільнювальну вставку з ебоніту, що є клапаном. Для сальника застосовують набір шкіряних кілець. У різьбовій хвостовик вентиля вставлений фільтр з повсті.
Мал. 13. Кисневий балонний вентиль
Мал. 14. Ацетиленовий балонний вентиль
Кисневі балони можуть вибухати:
- при попаданні в балон або на бічній штуцер вентиля масла або іншого жиру;
- при знаходженні в кисневому балоні пального газу після його використання;
- при надмірному відборі газу; газ, проходячи з великою швидкістю через вентиль, може наелектризована горловину балона, в результаті чого з'явиться іскра.
Читати далі:
Експлуатація газозварювальної і газорізальної апаратури і обладнання
Експлуатація переносних ацетиленових генераторів
Якість зварних з'єднань
технологія різання
механізоване різання
Ручна різання
Зварювальні деформації і напруги
Cварка чавуну
Cварка кольорових металів і сплавів
Сварка низьковуглецевої сталі