Баллоны для сжатых газов

Баллоны для сжатых газов

Вентили для баллонов

Баллоны для кислорода н других сжатых газов пред­ставляют собой стальные цилиндрические сосуды (рис. 25, а). В горловине баллона сделано отверстие с конусной резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Баллоны бесшовные для газов высоких давлений изготовляют по ГОСТ 949—57 из труб углеродистой и легированной стали. Типы баллонов приведены в табл. 8

Рис. 25. Баллоны для сжатых газов:

Баллоны 150 и 150Л применяют для кислорода, водоро­да, азота, метана, сжатого воздуха н редких газов. Для сжатого воздуха и метана используют также баллоны 200 и 200Л. Для углекислого газа применяют баллоны 150, для ацетилена, аммиака и других газов с давлением до 100 кгс/см3 — баллоны 100.

Наибольшее распространение имеют баллоны емкостью 40 дм3, имеющие размеры:

Наружный диаметр, мм .............. 219

Толщина стенки, мм:

тип 100 л 150Л ................ 5,2

тип 150 н 200Л ................ 7

тип 300 .................... 9,3

Длина корпуса баллонов 150 и 200Л, мм ..... 1390

Вес (без вентиля, колпака, кольца и башмачка), кг:

тип 100 н 150 Л ............... 43.5

тип 150 н 200 Л .............. 60

тип 200 .................... 81

Таблица  8. Типы баллонов по ГОСТ 019—57

Требования к баллонам для сжатых газов регламенти­руются правилами Госгортехнадзора. Баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, в зависимости от рода газа, На­пример, кислородные баллоны — в голубой цвет, ацетиле­новые— в белый, для технического аргона — в черный с синей поперечной полосой, для чистого аргона— в серый с зеленой поперечной полосой, для воздуха — в черный, дли водорода — в темно-зеленый, для прочих горючих газов — в красный цвет.

Верхнюю сферическую часть баллона не окрашивают и на ней выбивают паспортные данные баллона: марку заво­да-изготовителя, тип, заводской номер, вес в килограммах, емкость в литрах, рабочее и испытательное давление в атмосферах, дату изготовления и срок следующего испыта­ния, клеймо ОТК. завода-изготовителя. Здесь же яыбивают клейма при последующих осмотрах и испытаниях баллон;), которые проводят раз в 5 лет.

Для подсчета количества кислорода в баллоне нужно водяную емкость баллона в дм3 умножить на давление га­за в кгс/см3.

Пример. Емкость баллона 40 дм3, давление кислорода 150 кгс/см2. Количество кислорода в баллоне: 40x150=6000 дм3 или 6 м3 отнесенное к атмосферному давлению.

Расходовать кислород из баллона можно до остаточного давления 0,5 — 1 кгс/см2. После этого вентиль баллона за­крывают, отсоединяют редуктор, навертывают на вентиль заглушку, колпак и отправляют баллон на склад порожних баллонов. Полностью выпускать кислород из баллона нель­зя, так как в этом случае на заводе, где наполняют баллоны кислородом, невозможно проверить, какой газ оставался в баллоне от предыдущего наполнения.
Баллон на сварочном посту устанавливают вертикально и закрепляют цепью или хомутом для предохранении от па­дения. При кратковременных монтажных работах баллон можно укладывать на землю так, чтобы вентиль был выше башмака баллона, для чего перхнюю часть баллона опира­ют на деревянную подкладку с вырезом, препятствующим перекатыванию баллона. Баллон подготовляют к работе в следующем порядке:

отвертывают колпак;

отвертывают заглушку штуцера;

осматривают вентиль, чтобы установить, нет ли на кем следов жира, масла и т. п. Если на вентиле замечено присутствие масла, то таким баллоном пользоваться нельзя и сварщик должен отставить данный баллон, сообщив об этом мастеру или руководителю работ;

если вентиль исправен, его штуцер продувают кратко­временным поворотом маховичка на небольшой угол, При этом нужно стоять сбоку от штуцера вентиля, При неис­правности вентиля (вентиль не открывается или имеет про-, пуск) баллон следует отставить для направления обратно на кислородный завод для ремонта;

проверяют состояние накидной гайки редуктора;

присоединяют редуктор к вентилю баллона;

ослабляют регулирующий винт редуктора;

медленно вращая маховичок, открывают вентиль балло­на и устанавливают рабочее давление кислорода с помощью регулирующего винта редуктора {см. § 4), После этого можно начать отбор газа из баллона.

При понижении давления газа в редукторе он охлажда­ется а если в газе содержится влага, а температура окру-жающсГ! среды достаточно низка (при работе зимой на от­крытом воздухе), то может произойти замерзание влаги и лед закупорит вентиль и редуктор. В этом случае вентиль и редуктор следует отогреть, применяя для этого только горя­чую ьоду или пар.

Баллоны для ацетилена, с целью обеспечить безопасное хранение ацетилена под высоким давлением, заполняют специальной высокопористой массой (рис. 25, 6). Применя­ют массу из активированного древесного угля, которого бе­рут в количестве 290—320 г на 1 дм3 емкости баллона или из смеси угля, пемзы, инфузорной земли или из других лег­ких и пористых веществ. Массу в баллоне пропитывают аце­тоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. Ацетона вводят 225—300 г на 1 дм3 емкости баллона. Находясь в порах массы, растворенный в ацетоне ацетилен становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под дав­лением до 25—30 кгс/см2. По ГОСТ 5457—60 нормальное давление для растворенного в ацетоне ацетилена в баллоне установлено 19 кгс/см2 при 20° С,

Когда открывают вентиль, ацетилен выделяется из аце­тона и в виде газа выходит через редуктор в шланг горелки. Ацетон остается в порах массы и вноаь растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях баллона газом.

В практике газопламенной обработки металлов ацети­лен, накачиваемый в баллоны, заполненные пористой массой и ацетоном, принято называть растворенным ацети­леном.

Использование при сварке и резке растворенного ацети­лена в баллонах имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с ацетиленом, получаемым в передвижных аце­тиленовых генераторах: большая безопасность работ; более высокая чистота ацетилена, свободного от влаги, что позво­ляет использовать его при работе в зимнее время; более высокое давление газа перед горелкой и резаком, что позво­ляет применять аппаратуру равного давления вместо ин­жекторной и обеспечивает устойчивость горения сварочного и подогревательного пламени, а также повышает произво­дительность труда; большая компактность сварочной уста­новки, простота ее обслуживания и отсутствие необходимо­сти иметь подсобных рабочих для обслуживания передвижных генераторов. Поэтому растворенный ацетилен находит самое широкое применение при газовой сварке и резке в зарубежных странах и в СССР. Полная замена передвиж­ных генераторов баллонами с растворенным ацетиленом является одним из главных направлений технического раз­вития газовой сварки и резки в нашей стране.

Для определения количества ацетилена в баллоне послед­ний взвешивают до и после наполнения газом. Разность весов дает количество находящегося в баллоне ацетилена в килограммах.

Пример. Вес баллона с ацетиленом 39 кг, порожнего — 83 кг; количество ацетилена в баллоне равно; по весу 89 — 83 = 6 кг, по объему 6:1.09 = 5,5 м3 (при атмосферном давлении и температуре 20°С); 1.09 кг/м3—плотность ацетилена.

Вес порожнего ацетиленового баллона, называемый ве­сом тары, слагается из суммы весов: оболочки баллона с вентилем, пористой массы и ацетона. Вес тары выбивается на сферической части баллона. Бесшовные ацетиленовые баллоны имеют те же размеры, что и кислородные. При отборе ацетилена из баллона вместе с газом уносит­ся 30—40 г ацетона на 1 м3 ацетилена. Это уменьшает аце­тиленовую емкости баллона при последующих наполнениях. Для уменьшения потерь ацетона из баллона не следует от­бирать более 1700 дм3/ч ацетилена, а ацетиленовый баллон во время работы надо устанавливать вертикально. При больших расходах ацетилена несколько балл оное соединяют в батарею. По этой же причине нельзя отбирать ацетилен из баллона до остаточного давления менее 0,5 кгс/см2 при тем­пературе ниже 0°, менее 1 кгс/см2 при температуре от 0 до 15° С менее 2 кгс/см2 при температуре от 15 до 25° С и менее , 3 кгс/см2 при температуре от 25 до 35° С.

Порожние ацетиленовые баллонs после израсходования из них газа должны храниться с плотно закрытыми вентилями. Это необходимо для того, чтобы при повышениb окру­жающей температуры не мог выделяться из баллона ацети­лен в помещение, а при понижении температуры не мог засасываться в баллон окружающий воздух. Причиной этого является изменение растворимости ацетилена, оставшегося а баллоне: при повышении температуры растворимость падает и ацетилен выделяется из раствора, а при понижении — растворимость возрастает и в баллоне создается вакуум.

Для ацетилена и пропан-бутана применяют также свар­ные баллоны, имеющие толщину стенки: для ацетилена 4 — 4 5 мм; для пропан-бутана 3 мм. В качестве материала используют углеродистую сталь Ст. 3 с пределом прочности 38 — 47 кгс/см2 и относительным удлинением не ниже 21% или низколегированную сталь 15ХСНД (НЛ2). Конструк­ция сварных ацетиленовых баллонов БАС-1-58 емкостью 60 дм3, весом 36 кг и наружным диаметром 300 мм разрабо­тана ВНИИАвтогенмашем. Сварной баллон для пропан-бутана показан на рис. 25.в..

Вентили для баллонов. Вентили кислородного баллона изготовляют из латуни. Сталь для деталей вентиля, соприкасающихся с кислородом, применять нельзя, так как она сильно корродирует в среде сжатого влажного кислоро­да, В кислородном вентиле, вследствие случайного попада­ния масла или при воспламенении от трения фибровой про­кладки сальника, возможно загорание стальных деталей, поскольку сталь может гореть в струе сжатого кислорода. Латунь не горит в кислороде, поэтому ее применение в кислородных вентилях безопасно. Наружные детали (махо­вички заглушки и др.) можно изготовлять из стали, алюми­ниевых сплавов и пластмасс.

Кислородный вентиль (рис, 26) имеет сальниковое уплот­нение с фибровой прокладкой 1, в которую буртиком упи­рается шпиндель 5, прижимаемый пружиной 3, а при откры­том клапане 4 также и давлением газа. Вращение маховичка 6 передается клапану через муфту 5, надеваемую на квадратные хвостовики шпинделя и клапана. Для уменьше­ния трения фибровую прокладку 1 пропитывают чистым парафином в течение 40 мин при 70°С с последующим уда­лением избытка парафина.

На рис. 27 показан мембранный вентиль. Мембрану 1 изготовляют из фосфористой бронзы или нержавеющей стали толщиной 0,1 — 0,15 мм. Закрытие вентиля производится кла­паном 2. Мембранные вентили применяют для кислорода и редких газов.

 
Рис. 26 Вентиль для кислородного баллона

 Рис. 27 Вентиль мем­бранного типа

Ацетиленовые вентили (рис. 28) изготовляют из стали, применение которой в данном случае безопасно. Наоборот, в ацетиленовые вентилях запрещается применять медь и сплавы, содержащие свыше 70% меди, так как с медью аце­тилен может образовывать взрывчатое соединение — ацетиленистую медь. К ацетиленовому вентилю редуктор при­соединяют хомутом, снабженным нажимным винтом. Шпиндель вращают торцевым ключом, надеваемым на квадратный конец шпинделя. Нижняя часть 2 шпинделя 1 имеет вставку из эбонита и служит клапаном. Для уплотне­ния сальника 3 применяют набор кожаных колец, В хвосто­вик вентиля вставлен войлочный фильтр 4.

Различная конструкция вентилей, как и разная окраска баллонов, предупреждает возможность ошибочного напол­нения ацетиленом кислородного баллона, и наоборот; это представляет большую опасность, так как может привести к взрыву баллона при наполнении его не тем газом, для ко­торого данный баллон предназначен.

Вентили для пропан-бутановой смеси (рис. 29) имеют стальной корпус 1; клапан 2 и шпиндель 4 соединены эластичным резиновым манжетом 3, обеспечивающим герме­тичность сальниковой гайки.

Рис 28. Beнтиль для аце­тиленового бал­лона

Рис. 29. Вентиль для пропан-бутанового баллона