Водяные затворы защищают ацетиленовый генератор и трубопровод от обратного удара пламени из сварочной горелки или резака. Обратным ударом называется воспламенение ацетелено-кислородной смеси в каналах горелки или резака и распространение пламени навстречу потоку ацетилена. Иногда пламя проходит даже в ацетиленовый шланг, и если на его пути нет препятствия в виде водяного затвора, то обратный удар пройдет в ацетиленопровод или генератор, что приведет к взрыву ацетилена в них.
Горение ацетилено-кислородной смеси, т. с. распространение в ней пламени, происходит с определенной скоростью, которая зависит от состава к температуры смеси. Горючая смесь вытекает из отверстия мундштука горелки или резакч также с никоторой скоростью, которая должна быть всегда больше скорости сгорания.
Если скорость истечения смеси станет меньше скорости горения, то пламя может проникнуть в канал мундштука и воспламенить в нем горючую смесь; при этом произойдет хлопок, а если пламя проникло глубоко в мундштук, то возникает обратный удар пламени. Это явление может произойти также в том случае, если увеличится скорость сгорания, например вследствие нагрева мундштука горелки или увеличения количества кислорода в смеси. Обратный удар может также произойти при закупорке канала мундштука каплей расплавленного металла.
Водяной затвор обеспечивает безопасность работ при газовой сварке и резке и является важной частью оборудования газосварочного поста. Водяной затвор должен содержаться всегда в исправном состоянии и быть наполнен водой до уровня контрольного крана.
Нельзя работать горелкой или реза копт без включенного водяного затвора или при неисправном водяном затворе.
Водяной затвор всегда включают между горелкой или резаком и ацетиленовым генератором или газопроводом. При отборе ацетилена из ацетиленового баллона водяной затвор не ставят, так как ввиду повышенного давления поступающего в горелку ацетилена из баллона обратный удар пламени маловероятен. Кроме того, установленный на баллоне редуктор и заполняющая баллон пористая масса являются надежной защитой баллона от обратного удара пламени
На рис. 21, а показана схема работы водяного затвори низкого давления. Затвор состоит из корпуса 1 и двух груб — газоподводящей 4 и предохранительной 8. Последняя несколько короче газоподводящей грубы и снабжена сверху воронкой в с отбойником 7. Затвор снабжен газовыпускным краном 3, контрольным краном 2 и краном 5, установленным перед затвором. На рис. 21, е показана работа затвора при обратном ударе пламени, когда часть воды вытесняется в трубы; при этом нижний конец короткой труби в оказывается, на уровне воды и вода из нее попадает в воронку 5, а горящая ацетилено-кислородная смесь выбрасывается наружу. Обратный удар пламени не может пройти в газоподводящую трубу 4 и далее в газопровод или генератор, так как она, как более длинная, заполнена водой, а коне:; ее . находится ниже уровня воды в затворе.
Рис. 21. Схема устройства и работы водяного затвора низкого давления
Рис. 22 Типовая конструкция водяного затвора низкого давления
На рис. 22 приведена типовая конструкция водяного затвора ВЗНД-3-0,1 низкого давления, на пропускную способность 3 M3h ацетилена и максимальное давление перед затвором Ю50 мм вод. ст. Затвор состоит из внутренней 1 и наружной 3 труб, а также сосуда 4 со съемным днищем 2. Воду наливают до контрольного крана 7. Сверху имеется воронка 5. Газ входит в трубу 1 через верхний ниппель и. пройдя через газораспределитель 5 и слой воды, отводится в шланг через ниппель 6. Вода из сосуда 4 частично вытесняется в зазор между трубами 1 а 3. При обратном ударе вода выбрасывается в воронку 5 и одновременно заполняет внутреннюю трубу 1, создавая в ней водяную пробку, предохраняющую газопровод от обратного удара пламени. Чем выше давление газа, тем больше должна быть высота затвора.
При использовании городского и природного газов, подаваемых по трубопроводу под давлением, необходимо в местах отбора газа из трубопровода также устанавливать постовые водяные затворы закрытого типа.
Для газов — заменителей ацетилена вместо водяных затворов рекомендуется также применять сетевые обратные предохранительные клапаны на пропускную способность 5 и 10 м3/ч и давление от 0,05 до 3 кгс/см2. Клапан состоит из корпуса с сетчатым фильтром и резинового шарикового клапана с направляющим стержнем. При обратном ударе пламени или поступлении кислорода в шланг горючего газа резиновый клапан закрывается и отключает поток газа.
При давлении ацетилена свыше 0,15—0,2 кгс/см2 применяют водяные затворы среднего давления, схема устройства которых изображена на рис. 23. Затвор состоит из корпуса 5, к которому подведена труба 1. Газ проходит через шаровой обратный клапан 2 с газораспределителем и ниппель б в горелку. При обратном ударе пламени вода давит на клапан 2 и, закрывая его, не допускает прохождения горящей смеси в трубу 1. Давлением взрывной волны разрывается мембрана 5 и газовая смесь выбрасывается наружу. Воду наливают в затвор через отверстие, закрываемое пробкой 4, до контрольного крана 7, а сливают через пробку 8. Для очистки клапана служит пробка 9, для отключения затвора от ацетилен провода — кран 10. Применяют также без мембранные затворы, внутри которых вверху установлен горизонтальный диск, диаметр которого на 4 мм меньше внутреннего диаметра затвора. Щель между диском и корпусом затвора гасит взрывную волну при обратном ударе.
Затвор среднего давления ЗСД-3-0,7 имеет пропускную способность 3 м3/ч и работает при давлении ацетилена от 0,1 до 0,7 кгс\см3.
На рис. 22 приведена типовая конструкция водяного затвора ВЗНД-3-0,1 низкого давления, на пропускную способность 3 M3h ацетилена и максимальное давление перед затвором Ю50 мм вод. ст. Затвор состоит из внутренней 1 и наружной 3 труб, а также сосуда 4 со съемным днищем 2. Воду наливают до контрольного крана 7. Сверху имеется воронка 5. Газ входит в трубу 1 через верхний ниппель и. пройдя через газораспределитель 5 и слой воды, отводится в шланг через ниппель 6. Вода из сосуда 4 частично вытесняется в зазор между трубами 1 а 3. При обратном ударе вода выбрасывается в воронку 5 и одновременно заполняет внутреннюю трубу 1, создавая в ней водяную пробку, предохраняющую газопровод от обратного удара пламени. Чем выше давление газа, тем больше должна быть высота затвора.
При использовании городского и природного газов, подаваемых по трубопроводу под давлением, необходимо в местах отбора газа из трубопровода также устанавливать постовые водяные затворы закрытого типа.
Для газов — заменителей ацетилена вместо водяных затворов рекомендуется также применять сетевые обратные предохранительные клапаны на пропускную способность 5 и 10 м3/ч и давление от 0,05 до 3 кгс/см2. Клапан состоит из корпуса с сетчатым фильтром и резинового шарикового клапана с направляющим стержнем. При обратном ударе пламени или поступлении кислорода в шланг горючего газа резиновый клапан закрывается и отключает поток газа.
При давлении ацетилена свыше 0,15—0,2 кгс/см2 применяют водяные затворы среднего давления, схема устройства которых изображена на рис. 23. Затвор состоит из корпуса 5, к которому подведена труба 1. Газ проходит через шаровой обратный клапан 2 с газораспределителем и ниппель б в горелку. При обратном ударе пламени вода давит на клапан 2 и, закрывая его, не допускает прохождения горящей смеси в трубу 1. Давлением взрывной волны разрывается мембрана 5 и газовая смесь выбрасывается наружу. Воду наливают в затвор через отверстие, закрываемое пробкой 4, до контрольного крана 7, а сливают через пробку 8. Для очистки клапана служит пробка 9, для отключения затвора от ацетилен провода — кран 10. Применяют также без мембранные затворы, внутри которых вверху установлен горизонтальный диск, диаметр которого на 4 мм меньше внутреннего диаметра затвора. Щель между диском и корпусом затвора гасит взрывную волну при обратном ударе.
Затвор среднего давления ЗСД-3-0,7 имеет пропускную способность 3 м3/ч и работает при давлении ацетилена от 0,1 до 0,7 кгс\см3.
Рис. 33. Схема устройства и работы водяного затвора среднего давления
Для городского н природного газа и пропан-бутановой смеси используют также сухие предохранительные затворы ЗСС-2-60 (рис.24) следующей характеристики:
Пропускная способность, м3/ч ......... 5
Давление газа перед затвором, кгс/см2 . . . . 0,45— 1,0
Сопротивление затвора, кгс/см2 ....... . 0,35
Давление при испытаниях, кгс/см2.
гидравлическом ............... 30
пневматическом ...........,,,, 1,5
Вес, кг . ............. ,,,,,,,, 1,9
Затвор ЗСС-2-60 состоит из корпуса 9, в котором смонтированы рассекатель 8 и пористая вставка 7 из металлокерамики, удерживаемые кольцевой ганкой 6. В крышку 5 ввернуто седло 4 пружинного обратного клапана 3, При-соединение затвора к вентилю трубопровода осуществляется штуцером 2 к накидной гайкой 1. Шланг от горелки или резака присоединяют к ниппелю 10. При обратном ударе пламени поступлении кислорода в затвор со стороны ниппеля 10 газовый поток ударяется о рассекатель 8 и теряет часть энергии; одновременно газы тормозятся при прохождении через отверстия рассекателя и пористую вставку 7, охлаждаясь при этой. В результате действия затвора энергия взрывной волны поглощается, пламя гаснет, обратный клапан 3 закрывается и не позволяет газам пройти в трубопровод, Сухие затворы работают надежно и удобны тем, что их можно устанавливать на открытом воздухе при низких температурах окружающей среды.
Рис. 24. Сухой затвор среднею давлении 3CC-2-60 для газов заменителей ацетилена
Химические очистители. Ацетилен, полученный из технического карбида кальция, может содержать примеси аммиака, сероводорода, фосфористого водорода и механические частицы (известковую и угольную пыль и др.). Пыль загрязняет сварочную аппаратуру, а аммиак разъедает ее латунные части. Сероводород и фосфористый водород при высоких концентрациях могут переходить в шов и повышать содержание в нем серы и фосфора. Фосфористый водород также повышает взрывоопасность ацетилена. Пыль и аммиак удаляются промывкой в воде.
В случае необходимости очистки ацетилена от фосфористого водорода и сероводорода применяют химические очистители, которые загружают очистительной массой. Для этого применяют порошкообразную массу «гератоль», имеющую следующий состав (по весу) (%); хромовый ангидрид (Cr2O3) — 11—13; серная кислота (H2SO4) — 17—20; инфузорная земля — 45—55; вода — 18—28. Хромовый ангидрид, взаимодействуя с фосфористым водородом и сероводородом, окисляет их, образуя нелетучие химические соединения. Свежий гератоль имеет ярко-желтый, а отработанный— зеленоватый цвет. В этом случае гератолъ необходимо заменить новым. Химический очиститель для гератоля представляет собой цилиндрический сосуд с крышкой и несколькими горизонтальными сетками. На сетки укладывают марлю, затем слой гератоля 25—30 мм, а затем снова слой марли. На 1 л3 ацетилена расходуется 75—100 4 гератоля.
Химические очистители. Ацетилен, полученный из технического карбида кальция, может содержать примеси аммиака, сероводорода, фосфористого водорода и механические частицы (известковую и угольную пыль и др.). Пыль загрязняет сварочную аппаратуру, а аммиак разъедает ее латунные части. Сероводород и фосфористый водород при высоких концентрациях могут переходить в шов и повышать содержание в нем серы и фосфора. Фосфористый водород также повышает взрывоопасность ацетилена. Пыль и аммиак удаляются промывкой в воде.
В случае необходимости очистки ацетилена от фосфористого водорода и сероводорода применяют химические очистители, которые загружают очистительной массой. Для этого применяют порошкообразную массу «гератоль», имеющую следующий состав (по весу) (%); хромовый ангидрид (Cr2O3) — 11—13; серная кислота (H2SO4) — 17—20; инфузорная земля — 45—55; вода — 18—28. Хромовый ангидрид, взаимодействуя с фосфористым водородом и сероводородом, окисляет их, образуя нелетучие химические соединения. Свежий гератоль имеет ярко-желтый, а отработанный— зеленоватый цвет. В этом случае гератолъ необходимо заменить новым. Химический очиститель для гератоля представляет собой цилиндрический сосуд с крышкой и несколькими горизонтальными сетками. На сетки укладывают марлю, затем слой гератоля 25—30 мм, а затем снова слой марли. На 1 л3 ацетилена расходуется 75—100 4 гератоля.
Комментариев нет:
Отправить комментарий