Jak funguje acetylenová láhev.

Napájení plynových svařovacích a řezacích stanic acetylenem z acetylenových generátorů je spojeno s řadou nepříjemností, proto se v současné době rozšířilo napájení stanic přímo z acetylenových lahví. Mají stejné rozměry jako kyslíkové lahve (obr. 17, b). Acetylenová láhev je naplněna porézní hmotou aktivního uhlí (290 – 320 g na 1 dm 3 objemu lahve) nebo směsí uhlí, pemzy a křemeliny. Hmota v lahvi je impregnována acetonem (225-300 g na 1 dm 3 objemu lahve), ve kterém se acetylen dobře rozpouští. Acetylen, rozpouštějící se v acetonu a nacházející se v parách porézní hmoty, se stává nevýbušným a může být v lahvi skladován pod tlakem 2,5-3 MPa. Porézní hmota musí být měkká a mít maximální poréznost, chovat se inertně vůči kovu lahve, acetylenu a acetonu a během provozu netvořit sediment.

Obr. 17. Kyslík (a) a

acetylenové (b) lahve

Aceton (CH₃SOSN₃) je jedním z nejlepších rozpouštědel pro acetylen, proniká porézní hmotou a rozpouští acetylen při plnění lahví. Acetylen dodávaný spotřebitelům v lahvích se nazývá rozpuštěný acetylen.

Jmenovitý tlak acetylenu v lahvi je 1,9 MPa. Tlak acetylenu v plně naplněné lahvi se mění se změnami teploty:

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 při 20 °C překročit 0 MPa.

Po otevření ventilu lahve se z acetonu uvolní acetylen, který se jako plyn dostane přes reduktor a hadici do hořáku nebo řezačky. Aceton zůstává v pórech porézní hmoty a při následných plněních lahve plynem rozpouští nové dávky acetylenu. Pro snížení ztrát acetonu během provozu je nutné lahve s acetylenem udržovat ve svislé poloze. Za normálního atmosférického tlaku a teploty 20 °C se v 0 kg (l) acetonu rozpustí 1 kg (l) acetylenu. Rozpustnost acetylenu v acetonu se zvyšuje (přibližně přímo úměrně) se zvyšujícím se tlakem a snižuje se snižující se teplotou.

Pro plné využití kapacity lahve se doporučuje skladovat prázdné acetylenové lahve ve vodorovné poloze, což podporuje rovnoměrné rozložení acetonu v celém objemu, a s těsně uzavřenými ventily. Při odběru acetylenu z lahve se část acetonu odvádí ve formě par. Tím se snižuje množství acetylenu v lahvi během následných plnění. Pro snížení ztrát acetonu musí být acetylen z lahve odváděn rychlostí maximálně 1700 dm3/h.

Pro stanovení množství acetylenu se láhev zváží před a po naplnění plynem a rozdíl se použije k určení množství acetylenu v láhvi v kilogramech.

Př. Hmotnost lahve s acetylenem je 89 kg, prázdné lahve 83 kg, proto je množství acetylenu v lahvi: hmotnostně 89 – 83 = 6 kg, objemově 6: 1,09 = 5,5 m3 (1,09 kg/m3 je hustota acetylenu za atmosférického tlaku a teploty 20 °C).

Hmotnost prázdné acetylenové lahve se skládá z hmotnosti samotné lahve, porézní hmoty a acetonu. Při odběru acetylenu z lahve spolu s plynem se spotřebuje 30-40 g acetonu na 1 m3 acetylenu. Při odběru acetylenu z lahve je nutné zajistit, aby zbytkový tlak v lahvi nebyl menší než 0,05-0,1 MPa.

Použití acetylenových lahví místo acetylenových generátorů poskytuje řadu výhod: kompaktnost a snadnou údržbu svařovací jednotky, bezpečnost a zlepšení pracovních podmínek, zvýšenou produktivitu plynových svářeček. Rozpuštěný acetylen navíc obsahuje méně cizích nečistot než acetylen získaný z acetylenových generátorů.

Příčinami výbuchu acetylenových lahví mohou být prudké otřesy a nárazy, silné zahřátí (nad 40 °C).

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.

A. I. Kurnikov, mistr v oddělení plnění acetylenových lahví v závodě SpetsBallonMash: „Američané plní vnitřek acetylenové lahve azbestovou šňůrou. V Ruské federaci se od tohoto materiálu upustili na konci minulého století, protože byl karcinogenní. Malé částice azbestu se odpařují spolu s argonem. V Rusku přešli na přírodní materiály, které absorbují aceton: hedvábí, kůži, minerální vlnu, piliny. V současné době někteří výrobci používají azbest v malém množství jako přísadu do křemenného písku a hydroxidu vápenatého. V Německu se dřevěné uhlí mísí s uhličitanem hořečnatým a křemelinou. Při nákupu lahve byste měli věnovat pozornost její náplni. Azbest způsobuje rakovinu plic.“

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.

Viz také: Typy zařízení pro svařování polyetylenových trubek

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 lahve s hořlavým plynem,
• kontakt s mazivem nebo karbidem vápníku,
• elektrizace krku samotným plynem, procházejícím vysokou rychlostí,
• teplo,
• netěsnost a vzduchové spojení,
• nárazy na zeslabené stěny nádoby.

Plyn se stává výbušným, pokud se shromažďuje ve velkých objemech a při tlaku acetylenu v lahvi vyšším než 2 kg/cm2. Aby se snížilo riziko samovolného výbuchu, je do plynové nádoby umístěna speciální porézní hmota. Ta rozděluje veškerý plyn na malé částice, což umožňuje jeho 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.

Důležité! Kapka oleje na hrdle může způsobit výbuch, pokud se s ním dostane acetylen do kontaktu. Použití velkého množství plynu je nebezpečné. Při rychlém pohybu hrdlem se kov elektrizuje a vytváří výboj, který funguje jako rozbuška.

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 je objem válce,

9,2 koeficient rozpustnosti plynu v acetonu,

5520 l = 5,5 m3 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 stanoví při teplotě +20 °C. Maximální hodnota je 19 kgf/cm2. Acetylen v lahvích má obvykle 14 – 16 kgf/cm2.

Tlak plynu závisí na změně teploty. Například 19 kgf/cm2 při 20⁰ při ochlazení na -4⁰ pouze 13,4 kgf/cm2, při 35⁰ je dosaženo kritické hodnoty 26 kgf/cm2. Proto se vytváří tlaková rezerva pro případ ohřevu.

Množství naplněného plynu určíte jednoduchým výpočtem. Od hmotnosti po naplnění je třeba odečíst hmotnost prázdné lahve a vynásobit číslem 1,09 – to je hmotnost litru plynu.

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. Zahrnuje:

• ochranná známka výrobce,
• tovární značka,
• individuální číslo,
• razítko organizace, která provedla technickou kontrolu,
• datum výroby,
• rok příští údržby,
• pracovní tlak,
• objem 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 kontrola

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 zajistěte je,
• teplota v místnosti by neměla překročit 25 °C,
• Neumisťujte do 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.

Nemůžete mít poblíž kontejner, který je větší nebo menší než hlavní skupina.

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 lze je použít pro opravy klempířských a kovových konstrukcí na venkově nebo v terénu.

Při práci s acetylenem je důležité si uvědomit výbušný potenciál plynu. Je třeba dodržovat bezpečnostní opatření.

Přečtěte si také článek o lahvích s oxidem uhličitým na našich webových stránkách