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. 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. Химические процессы при газовой сварке.
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. Химические процессы при газовой сварке.
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