Stavební a opravárenské práce se nejčastěji provádějí mimo elektrické vedení. Pro svařování za takových podmínek se používá acetylenová láhev. Plyn s neobvyklými vlastnostmi exploduje, pokud se s ním nezachází správně. Vyžaduje speciální plnění nádoby a speciální ventil pro hrdlo.
Zařízení
Láhev na acetylen je vyrobena z bezešvých trubek v souladu s GOST 949-73. Tloušťka stěny 7 – 8 mm. Konce nádoby jsou kulovité. V horní části je otvor, do kterého se našroubuje ventil. Na spodní části je umístěna cylindrická botka, která dodává nádobě stabilitu.
Hrdlo v acetylenových lahvích je širší než u jiných, kde je uložen plyn. Prostřednictvím něj je nádoba naplněna porézní hmotou: litým porézním plnivem, aktivním březovým uhlím a čedičovým skleněným vláknem. Sypká látka dobře absorbuje aceton a podporuje rovnoměrné rozpouštění acetylenu v něm.
[stextbox oblasti plnění acetylenových lahví v závodě SpetsBallonMash Kurnikov A.I.: «Američané plní vnitřek acetylenové lahve azbestovou šňůrou. Na konci minulého století Ruská federace opustila takový materiál jako karcinogenní. Malé částice azbestu se odpařují spolu s argonem. V Rusku přešli na přírodní materiály, které absorbují aceton: hedvábí, kůže, minerální vlna, piliny. V současné době někteří výrobci používají azbest v malých množstvích jako přísadu do křemenného písku a hydroxidu vápenatého. V Německu se dřevěné uhlí míchá s uhličitanem hořečnatým a křemelinou. Při nákupu válce byste měli věnovat pozornost jeho plnění. Azbest způsobuje rakovinu plic.”[/ stextbox]
náhradní náplň
Acetylen se vyrábí spojením vody a karbidu. Acetylenové lahve se plní hrdlem, přičemž jeho množství se určuje podle hmotnosti. Standardní plný válec 65 kg, prázdný 53 – 58 kg. Hmotnost nádoby s náplní je uvedena na označení na hrdle a je určena vážením.
Aceton se částečně odpaří spolu s plynem. Při každém doplnění přidejte 130 – 150 ml.
Pokud naplníte 5 litrovou nádobu ze 40 litrové lahve, plyn v ní velmi rychle dojde. Aby se acetylen rozpustil v acetonu, musí se vytvořit vysoký tlak. Při čerpání doma je nemožné jej vytvořit.
Výbuch válce
Hlavní nevýhodou acetylenu je jeho výbušnost. Plyn může vybuchnout z mnoha důvodů:
- dosažení kritického množství plynu;
- vysoký tlak;
- zbytek v láhvi s hořlavým plynem;
- kontakt s mazivem nebo karbidem vápníku;
- elektrifikace krku samotným plynem, procházející vysokou rychlostí;
- teplo;
- únik a připojení vzduchu;
- nárazy na zeslabené stěny nádoby.
Plyn se stává výbušným, pokud je shromažďován ve velkých objemech a při tlaku acetylenu v láhvi přesahujícím 2 kg/cm2. Aby se snížilo riziko samovolného výbuchu, je uvnitř plynové nádoby umístěna speciální porézní hmota. Rozdělí veškerý plyn na malé částice, což mu umožňuje volný pohyb. Čistý acetylen lze čerpat s maximálním tlakem 25 kg/cm2.
Aceton rozpouští acetylen v množství přesahujícím jeho vlastní hmotnost 10krát. Impregnace porézní náplně acetonem a následné plnění acetylenem snižuje pravděpodobnost výbuchu téměř na nulu. V tomto případě se aceton používá opakovaně. Po odpaření acetylenu zůstává v porézním materiálu a je vhodný pro rozpuštění další dávky plynu.
Acetylen prosakující pod víkem se mísí s kyslíkem a při dosažení určitého podílu kyslíku se získá výbušná horká směs.
[stextbox Kapka oleje na plnicím hrdle může způsobit výbuch, pokud se s ním dostane acetylen. Je nebezpečné používat příliš mnoho plynu. Při rychlém pohybu krkem se kov elektrizuje a vytváří výboj, který funguje jako rozbuška.[/stextbox]
Kolik je 40l?
Objem acetylenu v plně naplněné nádobě na plyn se vypočítá pomocí jednoduchého vzorce:
40 × 15 × 9,2 = 5520 l;
Kde: 40 l – objem válce;
15 kg/cm 2 – tlak;
9,2 koeficient rozpustnosti plynu v acetonu;
5520 l = 5,5 m 3 množství acetylenu.
Tento vzorec vypočítává množství acetylenu, které lze naplnit do lahve jakékoli velikosti. Ve vzorci se pouze 40 – údaj pro objem nádoby – změní na 5, 10 a další.
jaký je tlak?
Podle GOST se tlak určuje při teplotě + 20⁰C. Mezní hodnota 19 kgf/cm 2. Obvykle má acetylen v lahvích 14 – 16 kgf/cm2.
Tlak plynu závisí na změnách teploty. Například 19 kgf/cm2 při 20° při ochlazení na -4, celkem 13,4 kgf/cm2, při 35° je dosaženo kritické hodnoty 26 kgf/cm2. Proto je vytvořena tlaková rezerva pro případ ohřevu.
[stextbox množství naplněného plynu lze vypočítat jednoduchým výpočtem. Od hmotnosti po natankování je třeba odečíst hmotnost prázdné láhve a vynásobit 1,09 – tolik váží litr plynu.[/stextbox]
Barva válce
Zevně se nelakované acetylenové nádoby liší pouze šířkou hrdla. Mají průměr 210 mm a standardní opěrnou botku. Po lakování smaltem při přípravě na práci je acetylenová láhev bílá. V horní čtvrtině válcové části je červeně napsáno slovo „Acetylén“. Písmena o výšce 60 – 100 mm by měla zabírat alespoň polovinu obvodu nádoby.
Na kuželu u krku je označení. To zahrnuje:
- ochranná známka výrobce;
- tovární značka;
- individuální číslo;
- značka organizace, která technické přezkoušení provedla;
- datum výroby;
- rok příští údržby;
- pracovní tlak;
- kapacita v litrech;
- hmotnost v kg.
Označení je vyraženo na čistý kov, po obvodu je ohraničeno červenou barvou a potaženo lakem pro ochranu povrchu před korozí..
Test a ověření
Samotný válec je testován každých 5 let.. Dusík se čerpá do nádoby pod tlakem 30 atm a udržuje se po určitou dobu. Na válci by neměla být žádná deformace. Netěsnost se kontroluje stabilitou tlaku.
Porézní hmota se kontroluje každý rok. Množství acetonu se měří a přidává při každém plnění.
Ventil
Blokovací zařízení je vyrobeno z oceli. Při delším kontaktu s mědí a bronzem dochází k chemické reakci a vzniká acetylenid – kombinace mědi s uhlíkem a uvolňování vodíku. Acetylen mědi může způsobit výbuch.
Ventil je spojen s hrdlem pomocí svorky. Závit na tvarovce je levý – proti směru hodinových ručiček.
Nejsou zde žádné kohoutky obvyklé pro jiné plynové nádrže. Ventil se otevírá speciálním nástrčným klíčem otáčením čtyřhranného vřetena umístěného v ose po celé délce tělesa. Přítlačný šroub svorky má na jedné straně malý otvor pro výstupní armaturu.
Ventilové zařízení
Odlévané těleso má podél osy průchozí otvor s proměnným průřezem. Obsahuje tyč, jejíž horní část se otáčí klíčem. Ve spodní části má ebonitové těsnění, které blokuje výstup plynu.
Když se vřeteno otáčí, otevře se otvor ve spodní části. Plyn stoupá a vystupuje z boku přes připojenou armaturu. Výstup nahoru podél vřetena je blokován kůží a ocelovými kroužky, které jsou přitlačeny ocelovou maticí.
Tvarovka pouzdra je utěsněna koženým těsněním, které je umístěno ve vybrání kolem otvoru a slouží jako doraz pro konec šroubení.
Opatrování
Kyslíkové a acetylenové lahve jsou skladovány odděleně od sebe. Podmínky jsou stejné:
- nádoby musí stát svisle;
- umístěte válce do speciálních stojanů a upevněte je;
- teplota v místnosti by neměla překročit 25 °C;
- neměly by být umístěny v blízkosti topných zařízení nebo otevřeného ohně;
- šarže na skladě by neměly přesáhnout 20 kusů.
Ventily na nádobách s argonem v nepracovní poloze musí být uzavřeny speciálními uzávěry. Pokud jde o acetylenové lahve, jsou také tříděny podle objemu.
[stextbox udržujte poblíž kontejner, který je větší nebo menší než hlavní skupina.[/stextbox]
Vykořisťování
Svařování acetylenem vyžaduje dodržování bezpečnostních předpisů. Válce se umisťují ve vzdálenosti minimálně 5 m od díla. Kyslík a acetylen by od sebe neměly být blíže než 3 m.
Pro krátkodobé použití je povolen průtok 200 l/hod., ne více než 3–4 minuty. Standardní průtok by neměl překročit 150 l/hod.
Při tlaku 2 kg/cm2 by měla být práce zastavena. Koncentrace rozpuštěného plynu klesá na kriticky nízkou úroveň a začíná aktivní odpařování acetonu.
Acetylenové svařování je určeno pro práci s díly vyrobenými z nízkolegovaných a uhlíkových ocelí. Malé kontejnery jsou vhodné pro přepravu v kufru a pro opravy klempířských a kovových konstrukcí v zemi nebo v terénu.
Při práci s acetylenem je důležité si uvědomit výbušný potenciál plynu. Je třeba dodržovat bezpečnostní opatření.
[stextbox přečtěte si článek o tlakových nádobách s kyselinou ulicou na našem webu[/stextbox]
Napájení plynových svařovacích a řezacích stanic acetylenem z acetylenových generátorů je spojeno s řadou nepříjemností, takže napájení stanic přímo z acetylenových lahví je nyní rozšířené. Mají stejné rozměry jako kyslíkové (obr. 17, b). Acetylenová láhev je naplněna porézní hmotou aktivního uhlí (290 – 320 g na 1 dm3 objemu válce) nebo směsí uhlí, pemzy a nálevové zeminy. Hmota ve válci je napuštěna acetonem (225-300 g na 1 dm 3 objemu válce), ve kterém se dobře rozpouští acetylen. Acetylen, který se rozpouští v acetonu a je v páře porézní hmoty, se stává nevýbušným a může být skladován v lahvi pod tlakem 2,5-3 MPa. Porézní hmota musí být měkká a musí mít maximální pórovitost, chovat se inertně vůči kovu lahve, acetylenu a acetonu, a nesmí během provozu produkovat sediment.
Rýže. 17. Kyslík (a) a
acetylenové (b) lahve
Aceton (CH3SOSN3) je jedno z nejlepších acetylenových rozpouštědel, impregnuje porézní hmotu a rozpouští ji při plnění lahví acetylenem. Acetylen dodávaný spotřebitelům v lahvích se nazývá rozpuštěný acetylen.
Jmenovitý tlak acetylenu v láhvi je 1,9 MPa. Tlak acetylenu v plně naplněné láhvi se mění s teplotou:
0 C -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tlak, MPa 1,34 1,4 1,5 1,65 1,8 1,9 2,15 2,35 2,6 3
Tlak naplněných lahví by neměl překročit 20 MPa při 0 1,9 C.
Při otevření ventilu lahve se z acetonu uvolňuje acetylen a vstupuje ve formě plynu přes reduktor a hadici do hořáku nebo řezačky. Aceton zůstává v pórech porézní hmoty a rozpouští nové části acetylenu během následného plnění lahve plynem. Pro snížení ztrát acetonu během provozu je nutné udržovat acetylenové lahve ve svislé poloze. Při normálním atmosférickém tlaku a teplotě 20 0 C se rozpustí 1 kg (l) acetylenu v 28 kg (l) acetonu. Rozpustnost acetylenu v acetonu roste (přibližně přímo úměrně) se zvyšujícím se tlakem a klesá s klesající teplotou.
Pro plné využití kapacity lahví se doporučuje skladovat prázdné acetylenové lahve ve vodorovné poloze, která podporuje rovnoměrnou distribuci acetonu v celém objemu a s těsně uzavřenými ventily. Když je acetylen odstraněn z válce, odnáší část acetonu ve formě páry. Tím se snižuje množství acetylenu v lahvi při následném plnění. Aby se snížily ztráty acetonu z láhve, musí být acetylen odebírán rychlostí ne větší než 1700 dm 3 /h.
Pro stanovení množství acetylenu se láhev před a po naplnění plynem zváží a z rozdílu se určí množství acetylenu v láhvi v kilogramech.
PŘÍKLAD Hmotnost lahve s acetylenem je 89 kg, prázdná – 83 kg, proto se množství acetylenu v lahvi rovná: podle hmotnosti 89-83 = 6 kg, podle objemu 6: 1,09 = 5,5 m 3 (1,09 kg /m 3 – hustota acetylenu při atmosférickém tlaku a teplotě 20° C).
Hmota prázdné acetylenové lahve se skládá z hmoty samotné lahve, porézní hmoty a acetonu. Při odběru acetylenu z lahve se spolu s plynem spotřebuje 30-40 g acetonu na 1 m 3 acetylenu. Při odstraňování acetylenu z lahve je nutné zajistit, aby zbytkový tlak v lahvi byl alespoň 0,05-0,1 MPa.
Použití acetylenových lahví místo generátorů acetylenu poskytuje řadu výhod: kompaktnost a snadnou údržbu svařovacího zařízení, bezpečnost a zlepšené pracovní podmínky, zvýšenou produktivitu plynových svářečů. Kromě toho obsahuje rozpuštěný acetylen méně nečistot než acetylen získaný z generátorů acetylenu.
Důvody výbuchu acetylenových lahví mohou být prudké otřesy a nárazy, silné zahřátí (nad 40 °C).
