Masă poroasă pentru umplerea cilindrilor de acetilenă. Depozitarea buteliilor cu gaze substitutive de acetilenă - Umplerea buteliilor cu acetilenă

Acetilena este utilizată pe scară largă pentru sudarea cu gaz și tăierea metalelor. Nu cu mult timp în urmă se obținea folosind un generator care asigură descompunerea carburii de calciu. Dar o astfel de instalație, în ciuda tuturor măsurilor luate, se caracterizează printr-un pericol crescut.

Prin urmare, acetilena este acum din ce în ce mai utilizată în cilindri, care, printre altele, se remarcă prin puritatea sa ridicată, ceea ce permite sudarea și tăierea să fie efectuate mai productiv și mai eficient.

Proprietățile acetilenei

Acetilena este un gaz inflamabil, al cărui amestec cu oxigenul permite temperaturi de ardere de până la 3150 de grade Celsius. Aceasta este o substanță incoloră și inodoră (acetilena tehnică are un miros înțepător din cauza impurităților pe care le conține). Acetilena este practic insolubilă în apă, dar solubilitatea sa în alte lichide este destul de mare, în special în acetonă (până la 28 de litri de gaz într-un litru de lichid).

Gazul este clasificat ca toxic și dăunător pentru oameni, prin urmare, atunci când îl utilizați, este necesar să luați anumite măsuri pentru a asigura siguranța muncii.

Dar principalul pericol asociat cu depozitarea acetilenei este explozivitatea acesteia nu numai atunci când este amestecată cu aer, ci și în formă pură in anumite conditii. Mai mult, acest gaz eliberează mult mai multă energie termică în timpul unei explozii decât nitroglicerina sau TNT (de 1,5 și, respectiv, de 2 ori).

De aceea este imposibil să păstrați acetilena în formă pură în condiții standard.

Cilindri de acetilenă

Cilindrul de stocare a acetilenei în sine nu este practic diferit de unul similar cu oxigen, de asemenea, este fabricat dintr-o țeavă de oțel fără sudură. Pe ea este instalată o supapă de acetilenă cu un design special, a cărei racordare nu are filet (furtunurile sunt atașate folosind o clemă specială).

După volum, se disting cilindri de capacitate mică (5 l), medie (10 l) și mare (40 l).

Principala diferență este umplerea internă a cilindrului. Deoarece un cilindru cu acetilenă în stare gazoasă este foarte exploziv, în practică este folosit pentru a stoca gazul dizolvat în acetonă. În acest caz, pentru a preveni posibilitatea unei loviri inverse a flăcării și descompunerea spontană a acetilenei într-o stare explozivă, un umplutură special este plasat în cilindru.

BAU-A (cărbune activ) sau masa poroasă de silicat LPM (masă poroasă turnată) este utilizată ca umplutură. Acest material ocupă o treime din volumul cilindrului, în timp ce umplutura poroasă este capabilă să absoarbă Mai mult gaz

Pentru a asigura siguranța la explozie, acetilena este dizolvată în acetonă, care umple un cilindru cu o umplutură poroasă. Cantitatea de acetonă este de aproximativ 230 de grame per 1 litru de capacitate cilindrului, aceasta este ceea ce determină câtă acetilenă poate fi plasată în cilindru când este complet încărcat.

Când supapa cilindrului este deschisă, acetilena se evaporă, care este furnizată dispozitivelor de lucru.

Cerințe pentru cilindrii de acetilenă

Cilindrii de depozitare cu acetilenă trebuie vopsiți alb, este permisă utilizarea vopselei gri deschis și trebuie să aibă pe ele o inscripție roșie „ACETILENĂ”, în plus, dacă se folosește o umplutură poroasă turnată, se adaugă inscripția „LM”.

La fel ca buteliile de oxigen, vasele de stocare cu acetilenă trebuie să fie supuse inspecției tehnice și testelor hidraulice o dată la 5 ani. Data ultimei și următoarei calibrări trebuie să fie ștampilată pe pașaportul cilindrului.

Testul se efectuează la o presiune care depășește standardul de 1,5 ori (35 MPa). În plus, greutatea umpluturii poroase trebuie verificată la fiecare doi ani.

Presiunea maximă admisă a acetilenei într-un cilindru este reglementată de GOST 5457-60 și depinde de temperatura ambiantă. La 19 0 C, presiunea nu trebuie să depășească 150 de atmosfere (15 MPa în majoritatea cazurilor, cilindrii sunt umpluți la 150 atm);

Este interzisă utilizarea cilindrilor în următoarele cazuri:

Nu poate fi folosit când este prea cald. Încălcarea tuturor acestor reguli poate duce la o explozie de acetilenă.

Câteva cuvinte despre reumplerea buteliilor

Cantitatea de gaz injectată și, în consecință, prețul unui cilindru de acetilenă, este determinată prin cântărire simplă. Cilindrul este cântărit înainte și după umplere, diferența de valori este înmulțită cu 1,09 (masa de 1 metru cub de acetilenă la 20 de grade Celsius). Greutatea standard a unui cilindru gol, dar gata pentru injectare, este ștampilată în pașaportul acestuia.

Aproximativ, cel puțin 5,5-7,5 kg de acetilenă pot fi pompate într-un cilindru de transport (40 litri), 1,4-2 kg într-un cilindru de 10 litri și 0,7-0,8 kg într-un cilindru de 5 litri. În plus, cilindrii cu umplutură poroasă turnată conțin mai mult gaz decât vasele cu cărbune activ.

În plus, merită luat în considerare faptul că de fiecare dată când folosești tot gazul din butelie, din acesta ies aproximativ 150 de grame de acetonă, care trebuie completată.

Avantajele utilizării acetilenei în cilindri

Utilizarea acetilenei dizolvate în acetonă poate îmbunătăți semnificativ performanța sudării și tăierii metalelor.

În plus, utilizarea cilindrilor de acetilenă are și alte avantaje:

• Compactitatea și mobilitatea echipamentelor de sudare.
• Acetilena pompată într-un cilindru are caracteristici de calitate superioară, se caracterizează prin puritate ridicată, prezență cantitate minima vapori de apă.
• Presiunea ridicată a gazului de lucru permite obținerea unei stabilități ridicate a arderii flăcării.
• Productivitatea sudării și tăierii folosind o astfel de acetilenă este mult mai mare decât atunci când se utilizează gazul obținut cu ajutorul unui generator.

În ciuda faptului că costul acetilenei în cilindri este puțin mai mare, efectul economic al utilizării acesteia este semnificativ și se explică tocmai prin posibilitatea de a efectua un volum mai mare de muncă și productivitatea ridicată a echipamentelor care funcționează cu un astfel de gaz inflamabil. .

Alimentarea cu acetilenă a stațiilor de sudare și tăiere cu gaz direct de la generatoare este asociată cu o serie de inconveniente (înghețarea apei când se lucrează iarna, consum mare apă, număr mare deșeuri, risc crescut de explozie).

Prin urmare, acum este general acceptat că utilizarea acetilenei dintr-un cilindru este mai progresivă decât alimentarea acesteia de la un generator. Acetilena din cilindri are o cantitate semnificativ mai mică de impurități nocive și vapori de apă.

Cilindrii de acetilenă (GOST 5948-51) sunt fabricați din țevi fără sudură cu o grosime a peretelui de 7-8 mm. Greutatea carcasei unui cilindru de 40 de litri este în medie de 65 kg, iar greutatea unui cilindru încărcat este de 82-85/st.

VNII Autogen a dezvoltat un design pentru un cilindru de acetilenă sudat ușor BAS-1-58. Este realizat din otel slab aliat de 4 mm grosime, cu o capacitate de apa de 60 litri Greutatea cilindrului echipat este de 70-71 kg.

Presiunea acetilenei în cilindru în funcție de temperatură este dată mai jos.

Temperatura în ° C -10 -5 0 +5 +10 ZSH| +20 +25 +40

Presiune în atm. 7 8 9 10,5 12 14 16 18 25

În timpul funcționării, cilindrii sunt testați la fiecare cinci ani cu azot la o presiune de 30 at.

Cilindrii de acetilenă sunt vopsiți în alb și au inscripția „Acetilenă” cu litere roșii.

În interior, cilindrul de acetilenă este umplut cu o masă specială foarte poroasă impregnată cu acetonă, în care acetilena se dizolvă bine. Când depozitați acetilena în canale înguste de masă poroasă, puteți crește presiunea acetilenei în cilindru la 15-16 atm fără teama de explozia acesteia. Dizolvarea acetilenei în acetonă se face pentru a crește cantitatea de acetilenă care poate încăpea în cilindru. Acetona este un lichid care dizolvă bine acetilena. Un volum de acetonă la o presiune de atmosferă și la temperatura camerei dizolvă 23 de volume de acetilenă.

Cărbunele activ de mesteacăn este folosit ca masă poroasă. Starea masei poroase din cilindru este verificată anual de către instalația de umplere.

Când supapa cilindrului este deschisă, acetilena este eliberată din acetonă sub formă de gaz și curge prin reductor și furtun în arzător. Acetona rămâne în porii masei și dizolvă noi porțiuni de acetilenă în timpul obturațiilor ulterioare. Pierderile de acetonă se ridică la 40-50 g la 1 m3 și apar datorită antrenării vaporilor de acetonă împreună cu gazul de acetilenă. Pentru a reduce pierderile de acetonă, este necesar să se mențină cilindrii de acetilenă în poziție verticală în timpul funcționării.

Când consumul de acetilenă depășește 1500 l/h, trebuie conectați mai multe butelii de acetilenă. Gazul din butelie poate fi consumat la o presiune reziduală nu mai mică decât următoarele valori:

Temperatura în °C......sub 0° de la 0 la +15° de la +15 la + 25° de la +25 la +35°

Presiune reziduală în kg/cm2 .0,5 1 2

La presiuni mai mici, se observă un vhoc semnificativ de acetonă cu acetilenă.

Pentru a determina cantitatea de acetilenă dintr-un cilindru, trebuie să înmulțiți capacitatea cilindrului în litri cu presiunea gazului în atmosferă și cu un factor de 9,2, care ia în considerare solubilitatea acetilenei în acetonă. De exemplu, dacă capacitatea cilindrului este de 40 de litri, presiunea acetilenei este de 15 at, atunci cantitatea de acetilenă din cilindru va fi egală cu 40 X 15 X 9,2 = 5520 litri.

Dispozitiv de supapă pentru cilindru de acetilenă

Supapa cilindrului de acetilenă este realizată din oțel. Utilizarea oțelului aici este sigură, dar utilizarea cuprului și a aliajelor sale care conțin peste 70% cupru nu este permisă, deoarece acetilena cu cuprul poate forma cupru acetilenă exploziv. Supapa se deschide și se închide cu ajutorul unei chei tubulare plasate pe capul pătrat al axului. Supapa nu are fiting. Cutia de viteze este conectată folosind o clemă specială cu un șurub de strângere.

Reguli de utilizare a cilindrilor. Transportul cilindrilor pe distanțe lungi trebuie efectuat pe vehicule cu arc. Este interzis transportul împreună de butelii de oxigen și gaz inflamabil. În timpul transportului, cilindrii trebuie să fie stivuite cu supape într-o singură direcție și să se sprijine pe special distanțiere din lemn cu decupaje pentru a preveni răsturnarea cilindrilor și lovirea între ele.

Buteliile cu gaze lichefiate sunt transportate în poziție verticală, cu robinetul în sus.

Este interzisă încărcarea cilindrilor pe vehicule și remorci dacă există murdărie, resturi și urme de ulei în caroserie.

Transportul combinat al buteliilor de oxigen și acetilenă pline și goale pe toate tipurile de transport este interzis. Este permis transportul a doi cilindri pe un cărucior special de mână.

ÎN ora de vara buteliile umplute trebuie protejate de încălzirea razelor solare. Capacele de pe cilindri trebuie să fie complet înșurubate.

Încărcarea și descărcarea cilindrilor trebuie făcută cu atenție, evitând impacturile, șocurile și căderile. Mutarea cilindrilor dintr-o cameră în alta ar trebui să se facă pe cărucioare sau targi speciale, unde cilindrul este bine fixat cu un lanț sau o clemă.

Mutarea cilindrilor dintr-un loc în altul într-o cameră pe o distanță scurtă este permisă prin înclinare.

Cilindrii umpluți sunt depozitați în încăperi speciale. Daca este necesara depozitarea buteliilor in aer liber, de exemplu in camp, acestea trebuie protejate de expunerea la precipitatii si razele solare prin amenajarea copertinelor din lemn sau prelata.

La locul de muncă, cilindrii trebuie să fie bine fixați în poziție verticală pentru a preveni căderea lor și trebuie să existe și copertine pentru a preveni căderea uleiului pe cilindri (de exemplu, de la o macara rulantă).

La executare munca de instalare Pe șantierele de construcții, buteliile de oxigen pot fi amplasate în poziție orizontală pe targi special adaptate. Buteliile trebuie amplasate la o distanță de cel puțin 1 m de dispozitivele de încălzire și de cel puțin 5 m de flăcări deschise.

Depozitarea buteliilor cu gaze - înlocuitori de acetilenă - la locurile de muncă după terminarea lucrărilor este interzisă. Buteliile trebuie depozitate într-o cameră specială de depozitare.

Este interzisă scoaterea capacului din cilindru folosind un ciocan, daltă sau alte mijloace care pot crea o scânteie. Dacă capacul nu se deșuruba, cilindrul trebuie trimis la instalația de umplere (atelier).

Când lucrați în interior, trebuie să monitorizați cu atenție etanșeitatea cilindrilor.

Dacă se detectează scurgeri de gaz, butelia este scoasă într-un loc sigur și, dacă este imposibil să închideți supapa, lăsată sub observație până când gazul este complet eliberat.

Dacă se detectează o scurgere de gaze inflamabile dintr-un cilindru în încăpere, lucrul cu foc deschis trebuie oprit imediat. Lucrările pot fi reluate numai după ce cilindrii au fost scoși și încăperea a fost bine ventilată.

Dacă se detectează scurgeri de gaz prin cutia de presa, strângerea piuliței de presa trebuie făcută numai cu o cheie după închiderea supapei la cilindru.

Este interzisă utilizarea unei butelii cu supapă care permite trecerea gazului.

În cazurile în care gazul nu poate fi utilizat din cauza unei defecțiuni a buteliilor, butelia trebuie trimisă la instalația de umplere (atelier) cu inscripția cu cretă „Atenție-Plenă”.

Pentru a deschide supapa cilindrului de acetilenă, trebuie să aveți o cheie specială.

În timpul funcționării, această cheie trebuie să fie în permanență pe axul supapei cilindrului. Utilizarea cheilor obișnuite este interzisă.

Dacă supapa cilindrului de oxigen îngheață, încălzirea ar trebui să se facă folosind apă fierbinte curată sau abur. De obicei, supapa este încălzită prin acoperirea părții sferice superioare a cilindrului și supapa însăși cu o cârpă înmuiată în apa calda. În acest caz, este necesar să vă asigurați că cârpele nu sunt uleioase și că jarul mocnit nu se lipește de ele.

Nu încălziți supapa cu o flacără a arzătorului sau cu metal încălzit.

În atelierele cu până la 10 stații de sudură, este permis să nu existe mai mult de două butelii de oxigen și două butelii de gaz inflamabil la fiecare loc de muncă. La număr mare stâlpii trebuie alimentați cu gaz central din rampă. Nu lăsați cilindrii și în special supapele de închidere să se contamineze cu ulei sau grăsime. Ar trebui să existe stingătoare de incendiu și cutii de nisip la depozitul de butelii și locurile de muncă în caz de incendiu. În caz de incendiu, „buteliile trebuie îndepărtate imediat într-un loc sigur (mai ales când sunt umplute).

Cauzele exploziilor cilindrilor

Buteliile de oxigen pot exploda din următoarele motive:

1) când uleiul sau grăsimea intră în cilindru sau în racordul acestuia;

2) dacă există gaz inflamabil în butelia de oxigen (înainte de umplerea cu oxigen, butelia a fost folosită pentru gaz inflamabil);

3) cu extracție prea mare de gaz; în acest caz, gazul, trecând cu viteză mare prin supapă, poate electriza gâtul cilindrului și atunci poate apărea o scânteie. Acest fenomen este observat mai ales în timpul procesului de tăiere și atunci când cilindrul stă pe un material care îl izolează de sol;

4) când presiunea gazului în butelie este mai mare decât cea admisibilă (presiunea poate crește din cauza încălzirii cilindrului de către lumina soarelui sau altă sursă de căldură);

5) dacă materialul este de proastă calitate, adică o scădere a grosimii din cauza coroziunii metalului cilindrului; la transportul la ora de iarna poate exista o scădere semnificativă a ductilității oțelului, iar atunci când cilindrul este lovit, metalul se poate prăbuși.

6) când supapa și gâtul sunt murdare cu carbură de calciu.

Când oxigenul trece sub capotă, se formează un amestec exploziv de oxigen și acetilenă.

Cilindrii de acetilenă pot exploda din următoarele motive:

1) cu șocuri și impacturi puternice care duc la distrugerea metalului cilindrului sau, de regulă, la tasarea masei poroase cu formarea de goluri în ea. Așezarea masei, la rândul său, ajută la creșterea volumului spațiului gol din partea superioară a cilindrului. Dacă volumul spațiului gol depășește 75-150 cl3, atunci acetilena, eliberată în acest spațiu și aflându-se în el sub presiune mare, devine explozivă;

2) cu încălzire puternică (peste 30-40 ° C), care reduce solubilitatea acetilenei în acetonă, în urma căreia presiunea acesteia crește;

3) dacă legătura dintre supapă și reductor nu este strânsă, drept urmare acetilena poate scăpa în atmosferă, creând pericolul unei explozii a amestecului acetilenă-aer din încăpere și, în consecință, a cilindru de acetilenă.

Acetilenă este un gaz inflamabil incolor C2H2 cu o masă atomică de 26,04, puțin mai ușor decât aerul. Are un miros înțepător.

În industrie, acetilena se obține de obicei din carbura de calciu (CaC2) prin descompunerea acesteia din urmă cu apă.

Acetilena se aprinde spontan la o temperatură de 335°C, un amestec de acetilenă cu oxigen se aprinde la o temperatură de 297–306°C, iar un amestec de acetilenă cu aer se aprinde la o temperatură de 305–470°C.

Acetilena este explozivă în următoarele condiții:

cu o creștere a temperaturii peste 450–500°C și a presiunii peste 1,5–2 at (aproximativ 150–200 kPa); la presiunea atmosferică, un amestec de acetilenă-oxigen care conține acetilenă de la 2,3 la 93% explodează dintr-o scânteie, flacără, încălzire locală puternică etc.;

în condiții similare, un amestec de acetilenă cu aer explodează atunci când conținutul de acetilenă din acesta este de la 2,2 la 80,7%; Ca urmare a contactului prelungit al acetilenei cu argintul sau cuprul, se formează acetilenă argint sau cupru exploziv, care explodează atunci când temperatura crește sau când este lovită.

O explozie de acetilenă poate provoca distrugeri semnificative și accidente grave: explozia a 1 kg de acetilenă eliberează aproximativ de două ori mai multă căldură decât explozia a 1 kg de TNT și de aproximativ 1,5 ori mai mult decât explozia a 1 kg de nitroglicerină.

Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu acetilenă:

• Conținutul de acetilenă din aerul zonei de lucru trebuie monitorizat continuu prin dispozitive automate care semnalizează dacă este depășită concentrația admisibilă de acetilenă în aer, antiexplozivă, egală cu 0,46%;
• atunci când lucrați cu butelii de acetilenă, nu ar trebui să existe flacără deschisă sau sistem de încălzire în apropiere; Este interzisă lucrarea cu cilindri care se află în poziție orizontală, cu cilindri slăbiți sau cu cilindri defecte; este necesar să se folosească instrumente care nu produc scântei, iluminat și echipamente electrice numai în versiune antiexplozie;
• dacă se detectează o scurgere de acetilenă din cilindru (prin miros și sunet), este necesar să se închidă cât mai repede robinetul cilindrului cu o cheie specială care nu provoacă scântei;
• când este încălzit, un cilindru de acetilenă poate exploda cu consecințe extrem de distructive; în caz de incendiu, este necesar, dacă este posibil, îndepărtarea buteliilor reci de acetilenă din zona periculoasă, buteliile rămase trebuie răcite în mod constant cu apă sau compuși speciali până se răcesc complet; când acetilena care iese din cilindru ia foc, este necesar să închideți rapid robinetul cilindrului cu o cheie specială care nu scânteie și să turnați apă peste cilindru până se răcește complet; In cazul unui incendiu puternic, stingerea incendiului trebuie facuta de la distanta sigura; la stingerea incendiilor se recomanda folosirea stingatoarelor care contin o concentratie flegmatizanta de azot 70% in volum, dioxid de carbon 57% in volum, jeturi de apa, nisip, azot comprimat, foita de azbest, spuma pulverizata electric si apa; La stingerea unui incendiu puternic se folosesc costume ignifuge, măști de gaz etc.

Utilizarea acetilenei în sudare

Acetilena este principalul gaz inflamabil utilizat în sudarea cu gaz și este, de asemenea, utilizat pe scară largă pentru tăierea cu gaz (taiere cu oxi-combustibil). Temperatura flăcării de oxi-acetilenă poate atinge 3300°C. Datorită acestui fapt, acetilena este comparată cu gazele inflamabile mai accesibile (propan-butan, gaz natural etc.) oferă mai mult calitate superioarăși performanța de sudare.

Furnizarea stațiilor de acetilenă pentru sudarea și tăierea cu gaz poate fi efectuată din butelii de acetilenă și de la un generator de acetilenă.

Pentru depozitarea acetilenei, se folosesc de obicei cilindri standard cu o capacitate de 40 de litri, vopsiți în alb, cu inscripția „Acetilenă” în roșu (PB 10-115-96, GOST 949-73). Conform GOST 5457-75, acetilena dizolvată tehnică de grad B și gazoasă sunt utilizate pentru prelucrarea metalelor cu flacără de gaz.

Dependența presiunii acetilenei într-un cilindru de temperatură mediu(valoare de referință):

Note:

• Presiunea gazului în cilindru trebuie măsurată cu un manometru verificat de cel puțin clasa de precizie 4 conform GOST 2425-88.
• Se presupune că temperatura gazului este egală cu temperatura ambiantă la care butelia umplută trebuie menținută cel puțin 24 de ore.
• Presiunea într-un cilindru de acetilenă este o valoare de referință, deoarece Cantitatea de gaz se determină numai prin cântărire.
• Presiunea gazului în cilindru la temperaturi sub - 5 ° C nu este determinată și nu este standardizată din cauza dizolvării complete a acetilenei în acetonă.

Pentru a determina cu precizie prezența gazelor dizolvate în cilindru, este necesar să cântăriți cilindrul cu acest gaz. Doar măsurarea presiunii într-un cilindru cu gaz dizolvat nu este un criteriu pentru determinarea prezenței gazului!

Vanzare si livrare butelii de gaz cu acetilena

Compania „Cryogenservice” furnizează întreprinderilor (de diferite profiluri) gaze tehnice: azot, argon, acetilenă, amestecuri de gaze, oxigen tehnic, propan și dioxid de carbon. Pe lângă furnizarea de gaze tehnice, compania este specializată în comerț butelii de gaz, produs în conformitate cu GOST 949-73 și GOST 15860-84 (pentru propan). Printre servicii suplimentare firme, putem nota servicii de reparare, inchiriere, cumparare si reexaminare butelii de gaz.

Masa poroasă este destinată umplerii cilindrilor de acetilenă. Masa poroasă include un agregat compactat pe bază de lemn granular cărbune activși în plus conține „muștați” din material din fibră de sticlă, predominant fibră de bazalt. Rezultatul tehnic este o fiabilitate crescută.

Prezenta invenție se referă la domeniul producției, transportului și utilizării acetilenei cilindrice și poate fi utilizată la producerea cilindrilor de acetilenă. Acetilena este un gaz solubil. Dintre solvenți, cel mai utilizat în practică este acetona, turnată într-un recipient cu o masă poroasă care asigură o creștere multiplă a suprafeței active a solventului. O gamă foarte largă de materiale sunt utilizate ca masă poroasă pentru umplerea buteliilor de acetilenă (vezi Miller S. „Acetilena, proprietățile, producția și utilizarea.” L., 1969), inclusiv fibroase (mătase, viscoză, piele, burete, in). , păr de animale, sticlă și vată minerală, azbest), granular (pământ de diatomee, cărbune, piatră ponce, silicagel, turbă, făină de oase, beton poros, rumeguș, cărămidă etc.), mase impregnate și monolitice. Principalele cerințe pentru masele poroase sunt stabilitatea chimică în contact cu oțelul cilindrului, acetona și acetilena, porozitatea ridicată și conductivitate termică, rezistența mecanică, absorbția de gaz și costul redus. Este cunoscută o masă poroasă fibroasă, utilizată în SUA (vezi Welding J., 27, 1948, p. 445), constând dintr-o frânghie de azbest care umple strâns cavitatea internă a cilindrului. Dezavantajul unei astfel de mase poroase este conductivitatea termică scăzută, îndepărtarea activă a prafului de azbest cu fluxul de gaz acetilenă și efectele nocive ale azbestului asupra lucrătorului. Se cunoaște o masă poroasă turnată, folosită de JSC „Uraltekhgaz” (vezi TU 6-21-38-85 „Cilindro pentru acetilenă solubilă cu masă poroasă turnată”), care conține nisip de cuarț, oxid de calciu hidrat și azbest, care este un poros continuu. bloc format la temperatură și presiune ridicate ca urmare a unei reacții hidrotermale dintre oxidul de siliciu și oxidul de calciu hidrat. Dezavantajul unei astfel de mase poroase este și prezența azbestului, care provoacă riscul de boli pulmonare în rândul lucrătorilor, atât în ​​timpul procesului de producție la umplerea buteliilor, cât și în timpul funcționării. Este cunoscută o masă poroasă granulară, utilizată pe scară largă în Germania (brevet englez 834830, publicat în 1960), care conține 65% cărbune (de preferință fag sau arin), 23% kieselguhr și 12% carbonat de magneziu bazic 4MgCO 3 Mg(OH) 2 5H 2 O. O astfel de masă poroasă are și dezavantajele de mai sus inerente maselor poroase care conțin cărbune, și anume complexitatea tehnologică a umplerii cilindrilor, care presupune umplerea cărbunelui activ printr-un gât îngust și apoi scuturarea acestuia prin coborârea liberă (lovirea) cilindrului dintr-un înălțime de 0,7 mm la baza din lemn și densitate instabilă, care provoacă o contracție constantă în timpul funcționării, necesitatea de a înăspri controlul asupra indicatorilor de densitate și reaprovizionarea mai frecventă a cilindrului. De asemenea, este cunoscută o masă poroasă dezvoltată și utilizată de compania suedeză AGA /cm. Cererea suedeză 2266, NKI 26 B 44, apl. 25.03.1925 (brevet URSS 3994, NKI 26 V 44, publicat 30.11.1927)/, „Masa poroasă pentru umplerea vaselor destinate depozitării acetilenei și a altor gaze”), constând din corpuri rotunde sau alte forme din poroase libere material care umple spatiile dintre piese, in timp ce corpurile sunt realizate din material poros fibros, pulverulent sau granular, cimentat cu un liant si acoperit la exterior cu o coaja poroasa, mai rezistenta decat miezul, in timp ce corpurile sunt formate din kieselguhr si un liant cu aditivi fibroși, materialele de întărire, precum și aditivii materialelor fibroase, se introduc în învelișul corpurilor sau sub formă de corpuri compozite care conțin un miez interior de cărbune, acoperit cu o înveliș de kieselguhr cu un material liant și în vrac. Kieselguhr este folosit pentru a umple golurile dintre aceste piese. Dezavantajul unei astfel de mase poroase este deficiența de kieselguhr, precum și marea complexitate tehnologică și intensitatea muncii a pregătirii corpurilor de umplutură și rezistența mecanică scăzută a acestora, ceea ce provoacă contracția și necesitatea reumplerii mai frecvente a cilindrului. cărbune. Ca cel mai apropiat prototip, a fost aleasă masa poroasă MG-100 pentru cilindri de acetilenă (vezi ed. St. USSR 39915, NKI 26 V 44; 17 d. 3; publ. 31 noiembrie 1934, „Masa poroasă pentru cilindri de acetilenă”) , constând dintr-un material de umplutură granular compactat pe bază de cărbune activ din lemn, cu o dimensiune a granulelor de 1 până la 1,5 mm în diametru, cu o porozitate compactă a masei de aproximativ 80% și o greutate în litru de aproximativ 300 g la 1 litru din volumul intern al cilindru. Acest prototip are, de asemenea, dezavantajele analogilor săi: rezistența mecanică scăzută a boabelor bazei de cărbune activat, care provoacă o contracție activă în timpul funcționării și necesitatea unei monitorizări mai atente a stării cilindrului și a reumplerii mai frecvente a cilindrului. cu cărbune activ granular. Scopul prezentei invenții este de a dezvolta o masă poroasă pentru umplerea buteliilor de acetilenă, lipsită de dezavantajele analogilor și prototipului. Acest efect tehnic este obținut prin faptul că masa poroasă cunoscută care conține un material de umplutură compactat pe bază de cărbune granular conține în plus „muștați” din material din fibră de sticlă, de exemplu, fibră de sticlă de bazalt, care sunt distribuite aleatoriu în volumul umpluturii și formează un cadru de armare care ține blocul de masă poroasă în interiorul balonului. Autorii nu cunosc soluții tehnice cu caracteristicile indicate în revendicări menite să atingă același scop ca în obiectul revendicat ca invenție, prin urmare soluția tehnică propusă îndeplinește criteriul „diferențe semnificative”. Introducerea „mustăților” materialelor din fibră de sticlă în masa poroasă de cărbune oferă o rezistență mecanică ridicată la deformarea din cauza impactului mecanic, elimină tasarea și modificările de porozitate de-a lungul secțiunilor transversale ale cilindrului de acetilenă în timpul funcționării pe termen lung. Astfel, masa poroasă propusă pentru umplerea buteliilor de acetilenă oferă următoarele avantaje: - stabilitate chimică ridicată și netoxicitate a materialelor fibroase pe bază de sticlă; - stabilitate ridicată a dimensiunilor geometrice ale blocului plasat în interiorul cilindrului, compactat și fixat cu „muștați” perforante din fibră de sticlă și, ca urmare, stabilitatea porozității în timpul funcționării pe termen lung; - stabilitate la temperaturi ridicate și rezistență mecanică și, ca rezultat, securitate sporită funcționarea unui cilindru de acetilenă; - cost redus (rezerve naturale mari de materii prime, productivitate ridicată a producției de fibră de sticlă) și simplitatea tehnologiei de introducere a „mustăților” din fibră de sticlă în masa poroasă și în carcasa cilindrului. Pe baza celor de mai sus, invenția propusă, în comparație cu prototipul, asigură obținerea unui efect pozitiv și are criteriul „efect pozitiv”. Utilizarea celor propuse solutie tehnica nu necesită reechipare suplimentară a întreprinderilor. Prima testare industrială a soluției tehnice propuse - „Masa poroasă pentru umplerea buteliilor de acetilenă” va fi efectuată în 2000 la Lentekhgaz JSC.

Formula inventiei

O masă poroasă pentru umplerea cilindrilor de acetilenă, inclusiv o umplutură compactată pe bază de cărbune granular, caracterizată prin aceea că conține în plus „muștați” din material din fibră de sticlă, predominant fibră de bazalt.

Pentru depozitare si transport comprimat, lichefiat și dizolvat gazele sub presiune se folosesc cilindri de otel. Cilindrii au capacități diferite - de la 0,4 la 55 dm 3.

Cilindrii sunt vase cilindrice de oțel, în gâtul cărora există un orificiu conic cu un fir în care supapă de închidere. Fiecare gaz are propriile modele de supape, ceea ce exclude instalarea supapelor de oxigen pe supapele de acetilenă și invers. Un inel cu filet exterior este fixat strâns pe gât pentru a înșuruba un capac de siguranță, care servește la protejarea supapei cilindrului de posibile șocuri în timpul transportului.

Cilindrii pentru gaze comprimate, lichefiate și dizolvate fabricare realizate din țevi fără sudură din oțel carbon și aliat. Pentru gazele lichefiate la o presiune de funcționare de cel mult 3 MPa, este permisă utilizarea buteliilor sudate.

În funcție de tipul de gaz din butelie, cilindrii sunt vopsiti denumirea gazului se aplica la exterior in culori conventionale, precum si cu vopsea corespunzatoare fiecarui gaz. De exemplu, buteliile de oxigen sunt vopsite în albastru, iar inscripția este realizată cu vopsea neagră, acetilenă - în vopsea albă și roșie, hidrogen - în vopsea verde închis și roșu, propan - în vopsea roșie și albă. O parte a părții sferice superioare a cilindrului nu este vopsită și datele pașaportului cilindrului sunt ștampilate pe ea: tipul și numărul de serie al cilindrului, marca înregistrată a producătorului, greutatea cilindrului gol, capacitatea, presiunea de funcționare și de testare, data fabricației, QC și ștampila de inspecție a Gosgortekhnadzor, data următorului test. Cilindrii sunt inspectați și testați periodic, la fiecare cinci ani.

Principalele tipuri de butelii utilizate pentru depozitarea și transportul oxigenului, azotului, hidrogenului și altor gaze sunt prezentate în tabel.

Butelii de oxigen

Figura 2 - Cilindru de acetilenă

Presiunea maximă a acetilenei în cilindru este de 3 MPa. Presiunea acetilenei într-un cilindru complet umplut se modifică odată cu temperatura:

Presiunea cilindrilor umpluți nu trebuie să depășească la 20°C 1,9 MPa.

Când supapa cilindrului este deschisă, acetilena este eliberată din acetonă și intră sub formă de gaz prin reductor și furtun în arzător sau tăietor. Acetona rămâne în porii masei poroase și dizolvă noi porțiuni de acetilenă în timpul umplerilor ulterioare ale cilindrului cu gaz. Pentru a reduce pierderile de acetonă în timpul funcționării, este necesar să se mențină cilindrii de acetilenă în poziție verticală. La presiunea atmosferică normală și 20°C, 28 kg (l) de acetilenă sunt dizolvate în 1 kg (l) de acetonă. Solubilitatea acetilenei în acetonă crește aproximativ în proporție directă cu creșterea presiunii și scade odată cu scăderea temperaturii.

Pentru a utiliza pe deplin capacitatea cilindrului Buteliile goale de acetilenă se recomandă să fie depozitate orizontal, deoarece aceasta promovează distribuția uniformă a acetonei pe întregul volum și cu supape etanș închise. Când acetilena este îndepărtată din cilindru, aceasta duce o parte din acetonă sub formă de vapori. Aceasta reduce cantitatea de acetilenă din cilindru în timpul umplerilor ulterioare. Pentru a reduce pierderea de acetonă din cilindru, acetilena trebuie retrasă cu o rată de cel mult 1700 dm 3 /h.

Pentru a determina cantitatea de acetilenă Butelia se cântărește înainte și după umplerea cu gaz și cantitatea de acetilenă din butelie în kg se determină din diferență.

Exemplu. Masa cilindrului cu acetilenă este de 89 kg, gol - 83 kg, prin urmare, cantitatea de acetilenă din cilindru este egală cu: în greutate - 89-83 = 6 kg, în volum - 6/1,09 = 5,5 m 3 ( 1,09 kg/ m 3 - densitatea acetilenei la presiunea atmosferică și temperatura 20°C).

Greutatea cilindrului gol de acetilenă constă din masa cilindrului însuși, masa poroasă și acetonă. La luarea acetilenei dintr-un cilindru, se consumă 30-40 g de acetonă la 1 m 3 de acetilenă împreună cu gazul. La retragerea acetilenei dintr-un cilindru, este necesar să se asigure că presiunea reziduală în cilindru este de cel puțin 0,05-0,1 MPa.

Utilizarea cilindrilor de acetilenăîn loc de generatoare de acetilenă oferă o serie de avantaje: compactitatea si usurinta intretinerii instalatiei de sudura, siguranta si conditii imbunatatite de lucru, productivitate crescuta a sudorilor pe gaz. În plus, acetilena dizolvată conține mai puține impurități decât acetilena obținută din generatoarele de acetilenă.

Motivele exploziei cilindrilor de acetilenă pot fi șocuri și impacturi puternice, încălzire puternică (peste 40°C).

Se produc butelii pentru propan-butan conform -84 sudate din tabla de otel carbon. Aplicația principală a fost găsită în cilindri cu o capacitate de 40 și 50 dm 3. Buteliile de propan-butan sunt vopsiteîn roșu cu inscripția albă „propan”.

Butelia de propan-butan este un vas cilindric 1, la partea superioară a căruia este sudat gâtul 5, iar la partea inferioară - partea inferioară 2 și pantoful 3. O supapă de alamă 6 este înșurubată în gât 4 sunt presate pe corpul cilindrului capacul 7 este folosit pentru a proteja supapa cilindrului.

Cilindrii sunt proiectați pentru o presiune maximă de 1,6 MPa. Datorită coeficientului ridicat de dilatare volumetrică, buteliile pentru gaze lichefiate sunt umplute până la 85-90% din volumul total. Rata de umplere a cilindrului pentru propan - 0,425 kg gaz lichefiat la 1 dm 3 cilindri de capacitate. Se toarnă 24 kg de propan-butan lichid într-un cilindru cu o capacitate de 55 dm3. Extracția maximă de gaze nu trebuie să depășească 1,25 m 3 /h.

Figura 3 - Cilindru prop-butan

Depozitarea si transportul buteliilor

Transportul cilindrilor permis numai pe vehiculele cu primăvară, precum și pe cărucioare sau brancardiere speciale. Când transportați containere fără containere, trebuie îndeplinite următoarele cerințe:

• Toți cilindrii trebuie să aibă capace de siguranță înșurubate complet;
• buteliile de oxigen trebuie plasate în prize din lemn (este permisă folosirea de căptușeli metalice cu prize acoperite cu cauciuc sau alte materiale moi);
• buteliile de oxigen trebuie așezate numai peste caroseria mașinii, astfel încât capacele de siguranță să fie pe o parte; este permisă așezarea cilindrilor în înălțimea laturilor;
• buteliile trebuie încărcate de muncitori care au urmat o pregătire specială.

Transportul buteliilor de oxigen și acetilenă în poziție verticală este permis numai în containere speciale. Transportul combinat al buteliilor de oxigen și acetilenă pe toate tipurile de transport este interzis, cu excepția transportului a două butelii pe un cărucior special la locul de muncă. Vara, cilindrii trebuie protejați de razele soarelui cu o prelată sau altă acoperire. Cilindrii din locul de muncă pot fi mutați prin înclinare în poziție înclinată. La locurile de muncă, cilindrii trebuie să fie bine fixați în poziție verticală.