какое давление должно быть в углекислотном баллоне 40 литров
Все о давлении в баллоне с углекислотой
Отправим материал на почту
Двуокись углерода имеет много полезных применений: при тушении пожаров, в пищевой промышленности, для просушивания литейных форм и других. Углекислотой заправляют многоразовые баллоны, которые доставляют потребителям. Чтобы их использовать, нужно знать, каким требованиям они должны соответствовать, какие правила использования такого оборудования существуют. Давление в баллоне с углекислотой должно точно соответствовать нормативам.
Физические и химические характеристики
При комнатных давлении и температуре это вещество является бесцветным газом. Оно имеет свой, немного кисловатый, запах. Если в баллоне углекислота находится в жидком состоянии, она должна находиться под давлением, которое не меньше, чем 5850 КПа.
Виды продукции
Двуокись углерода производят в следующем виде:
После этого продукт помещают в чёрные резервуары с жёлтыми предупредительными надписями и доставляют потребителям для использования.
Как должен поступать потребитель
Если фирма использует углекислоту в своей работе, ей необходимо найти тех, кто организует поставку. Процедура получения выглядит таким образом:
Для заправки используются различные типы баллонов:
Существуют ещё несколько типов баллонов, для которых может быть выполнена заправка.
Ёмкости для газа
Они могут иметь объём от 0,4 до 50 л. Такие баллоны могут использоваться в течение десятков лет.
Эти ёмкости могут применяться не только для выдачи потребителям, но и для хранения или промежуточной транспортировки. Ёмкости в обязательном порядке должны соответствовать требованиям ГОСТа 949-73.
Для указанного использования применяются цельнолитые баллоны, имеющие в своём составе конструкционную сталь марки 45Д, а также легированную марки 40ХГСА. Каждая модель используется с условием, что давление газа не превысит предельную величину. При ёмкости не выше 20 л она составляет 20 МПа, для больших может достигать 20 МПа.
Толщина стенок баллона составляет 7 мм. Резервуары делают из трубчатых металлических заготовок, диаметр которых соответствует размеру баллона. С одной стороны, методом обжима делают сферическую поверхность, с другой — создают горловину, через которую будет поступать сжиженный газ. На неё необходимо напрессовать кольцо, которое позволит надёжно прикрепить вентиль. Колпак будет надет на него для того, чтобы защитить от механических повреждений.
Для баллонов предусмотрена специальная маркировка. Общий цвет является чёрным, для надписей применяется оранжевый цвет. Не ёмкостях должны быть надписи «Углекислота», «Двуокись углерода» или «CO2».
Устройство баллонов предусматривает наличие таких элементов:
Через каждые пять лет эксплуатации баллоны должны проходить осмотр и аттестацию, которая подтверждает исправность и пригодность для последующего использования. Дата последнего освидетельствования указывается на баллоне. Надпись помещают на зачищенную горловину и обводят кружком, нарисованным жёлтой краской.
Процедура зарядки
Перед тем, как производить заправку, нужно внимательно осмотреть резервуар. Даже незначительные повреждения могут привести к взрыву. Если баллон исправен, приступают к проведению заправки углекислым газом.
В баллон заливают сжиженный газ. Для этого нужно создать разность давлений. Ёмкость нужно заполнить только на 80%. Оставшаяся часть отводится для газообразной части. Если этого не сделать, давление в баллоне может превысить норму.
Вес баллона
При использовании, транспортировке и зарядке необходимо контролировать наличие в баллоне углекислого газа. Для этой цели применяется взвешивание. Из полного веса нужно вычесть массу следующих деталей:
Производится взвешивание всей конструкции, затем вычитается масса перечисленных деталей. Оставшаяся часть говорит о том, сколько осталось внутри углекислого газа. Средний вес этих узлов равен:
Вес баллона различается в зависимости от его ёмкости и предельно допустимого давления. Например, при давлении до 150 атм он составит 73 кг, а при 200 — 88 кг.
Сферы использования
Углекислый газ имеет много различных способов применения. Наиболее известными являются следующие:
Баллоны принято делить на категории в соответствии с их объёмом. Те, которые имеют не больше 20 л, считаются малыми, от 20 до 40 — средними, а превышающие 40 л считаются большими.
Самостоятельная работа
Не всегда есть возможность производить промышленную заправку у производителей. В таких случаях стоит её делать самостоятельно. При этом нужно учитывать следующее:
Приобретать такое оборудование нужно только у надёжных поставщиков. В противном случае возрастает риск возникновения аварийных ситуаций. Такие поставщики содержат в порядке необходимую документацию, смогут предоставить нужные сертификаты и акты проведения испытаний.
Если газобаллонное оборудование неисправно. Оно подлежит обязательной выбраковке. Для этого могут иметь место следующие причины:
Если общий срок эксплуатации баллона превышает сорокалетний срок, то он не может использоваться дальше. Освидетельствование ёмкости или ремонт вентиля может проводить только уполномоченная организация.
Должны выполняться требования к технике безопасности, связанные с транспортировкой и складированием рассматриваемых ёмкостей:
Тщательное соблюдение правил исключит риск возникновения аварийной ситуации.
Меры безопасности
Углекислота приносит большую пользу, однако не стоит забывать, что одновременно это вещество является опасным и может нанести вред человеку. Чтобы избежать этого, нужно больше знать о его особенностях и соблюдать меры безопасности при использовании.
Углекислота не является ядовитой и не может взорваться. Однако она способна незаметно накапливаться и увеличивать свою концентрацию в определённом месте. При превышении 5% она уже представляет серьёзную опасность. В закрытом помещении это может привести к удушью.
Опасность могут представлять охлаждающие свойства углекислоты. Если обращаться с ней неаккуратно, это может привести к образованию ожогов от замораживания. Этот эффект особенно опасен при попадании очень охлаждённого материала на слизистую оболочку глаза. Чтобы избежать такого риска, с углекислотой работают в маске, очках и одев перчатки.
Поступление газа из баллона
При поступлении газа из баллона необходимо учитывать следующее:
Применение этих узлов позволяет сделать работу с углекислотой более безопасной и эффективной.
Проверка баллона
После истечения пятилетнего срока баллоны для углекислого газа должны проходить проверку. Без её прохождения дальнейшее использование ёмкости невозможно. Освидетельствование может проводить только уполномоченная организация.
Процедура предусматривает проверку состояния оборудования. При этом обращают внимание на следующее:
Вместимость в литрах воды увеличилась, это говорит о возможности образования внутренних трещин или изменении геометрии ёмкости. Если возрастание превысило 1,5%, то это считается признаком неисправности оборудования.
Заключение
Баллоны с углекислотой используются во многих сферах человеческой деятельности. Для того, чтобы их использовать, нужно знать правила техники безопасности, физико-химические свойства вещества, особенности использования. Углекислый газ при хранении находится под высоким давлением, его применение требует соблюдения строгих требований, о которых необходимо знать.
Краткий справочник начинающего сварщика
Сколько газа в баллоне
Кислород, аргон, азот, гелий, сварочные смеси: 40-литровый баллон при 150 атм — 6 куб. м / гелий 1 кг, прочие сжатые газы 8-10 кг
Ацетилен: 40-литровый баллон при 19 кгс/см2 — 4,5 куб. м / 5,5 кг растворенного газа
Углекислота: 40-литровый баллон — 12 куб. м / 24 кг жидкого газа
Пропан: 50-литровый баллон — 10 куб. м / 42 литра жидкого газа / 21 кг жидкого газа
Сколько весят баллоны
Кислород, аргон, азот, гелий, углекислота, сварочные смеси: вес пустого 40-литрового баллона — 70 кг
Ацетилен: вес пустого 40-литрового баллона — 90 кг
Пропан: вес пустого 50-литрового баллона — 22 кг
Какая резьба на баллонах
Резьба под вентили в горловинах баллонов по ГОСТ 9909-81
W19,2 — 10-литровые и меньшего объема баллоны для любых газов, а также углекислотные огнетушители
W27,8 — 40-литровые кислород, углекислота, аргон, гелий, а также 5, 12, 27 и 50 литров пропан
W30,3 — 40-литровые ацетилен
М18х1,5 — огнетушители (Внимание! Не пытайтесь заправлять в порошковые огнетушители углекислоту или любой сжатый газ, но вполне можно заправлять пропан.)
Резьба на вентиле для присоединения редуктора
G1/2″ — часто встречается на 10-литровых баллонах, под стандартный редуктор нужен переходник
G3/4″ — стандарт на 40-литровых кислороде, углекислоте, аргоне, гелии, сварочных смесях
СП 21,8×1/14″ — для пропана резьба левая
Давление кислорода или аргона в полностью заправленном баллоне в зависимости от температуры
-40C — 105 кгс/см2
-20C — 120 кгс/см2
0C — 135 кгс/см2
+20C — 150 кгс/см2 (номинал)
+40C — 165 кгс/см2
Давление гелия в полностью заправленном баллоне в зависимости от температуры
-40C — 120 кгс/см2
-20C — 130 кгс/см2
0C — 140 кгс/см2
+20C — 150 кгс/см2 (номинал)
+40C — 160 кгс/см2
Давление ацетилена в полностью заправленном баллоне в зависимости от температуры
-5C — 13,4 кгс/см2
0C — 14,0 кгс/см2
+20C — 19,0 кгс/см2 (номинал)
+30C — 23,5 кгс/см2
+40C — 30,0 кгс/см2
Проволока сварочная Св-08, вес 1 километра проволоки по длине в зависимости от диаметра
0,6 мм — 2,222 кг
0,8 мм — 3,950 кг
1,0 мм — 6,173 кг
1,2 мм — 8,888 кг
Калорийность (теплотворная способность) природного и сжиженного газа
Природный газ — 8570 ккал/м3
Пропан — 22260 ккал/м3
Бутан — 29415 ккал/м3
Сжиженный газ СУГ (усредненная пропан-бутановая смесь) — 25800 ккал/м3
По теплотворной способности 1 куб.м сжиженного газа = 3 куб.м природного газа!
Отличия бытовых баллоных пропановых редукторов от промышленных
Бытовые редукторы для газовых плит типа РДСГ-1-1,2 «Лягушка» и РДСГ-2-1,2 «Балтика» — пропускная способность 1,2 м3/час, давление на выходе 2000 — 3600 Па (0,02 — 0,036 кгс/см2).
Промышленные редукторы для газопламенной обработки типа БПО-5 — пропускная способность 5 м3/час, давление на выходе 1 — 3 кгс/см2.
Основные сведения о газосварочных горелках
Горелки типа Г2 «Малютка», «Звездочка» являются самыми распространенными и универсальными сварочными горелками, и при покупке горелки для общих целей стоит приобретать именно их. Горелки могут комплектоваться разными наконечниками, и в зависимости от установленного наконечника обладать разными характеристиками:
Наконечник №1 — толщина свариваемого металла 0,5 — 1,5 мм — средний расход ацетилена/кислорода 75/90 л/час
Наконечник №2 — толщина свариваемого металла 1 — 3 мм — средний расход ацетилена/кислорода 150/180 л/час
Наконечник №3 — толщина свариваемого металла 2 — 4 мм — средний расход ацетилена/кислорода 260/300 л/час
Важно знать и помнить, что ацетиленовые горелки не могут устойчиво работать на пропане, и для сварки, пайки, нагрева деталей пропан-кислородным пламенем необходимо применять горелки типа ГЗУ и прочие, специально предназначенные для работы на пропан-бутане. Необходимо учитывать, что сварка пропан-кислородным пламенем дает худшие характеристики шва, чем сварка на ацетилене или электросварка, и поэтому к ней следует прибегать только в исключительных случаях, а вот пайка или нагрев на пропане могут быть даже более комфортны, чем на ацетилене. Характеристики пропан-кислородных горелок, в зависимости от установленного наконечника, следующие:
Наконечник №1 — средний расход пропан-бутана/кислорода 50/175 л/час
Наконечник №2 — средний расход пропан-бутана/кислорода 100/350 л/час
Наконечник №3 — средний расход пропан-бутана/кислорода 200/700 л/час
Для правильной и безопасной работы горелки очень важно установить правильное давление газа на входе в неё. Все современные горелки выполняются инжекторными, т.е. подсос горючего газа в них выполняется струей кислорода, проходящей по центральному каналу инжектора, и поэтому давление кислорода должно быть выше давления горючего газа. Обычно устанавливают следующее давление:
Давление кислорода на входе в горелку — 3 кгс/см2
Давление ацетилена или пропана на входе в горелку — 1 кгс/см2
Инжекторные горелки наиболее устойчивы к обратному удару пламени и рекомендуется использовать именно их. В старых, безинжекторных горелках, давление кислорода и горючего газа устанавливается равным, в силу чего развитие обратного удара пламени облегчается, это делает такую горелку более опасной, особенно для начинающих газосварщиков, которые часто умудряются макнуть мундштук горелки в сварочную ванну, что чрезвычайно опасно.
Также следует всегда соблюдать правильную последовательность открывания/закрывания вентилей горелки при её зажигании/гашении. При зажигании первым всегда открывается кислород, потом горючий газ. При гашении сначала закрывается горючий газ, а потом кислород. Учтите, что при гашении горелки в такой последовательности может происходить хлопок — не бойтесь, это нормально.
Обязательно нужно правильно выставлять соотношение газов в пламени горелки. При правильном соотношении горючего газа и кислорода ядро пламени (небольшая яркая светящаяся область прямо у мундштука) жирное, густое, четко очерчено, не имеет вокруг вуали в пламени факела. При избытке горючего газа вокруг ядра будет вуаль. При избытке кислорода ядро станет бледным, острым, колючим. Чтоб правильно выставить состав пламени сначала дайте избыток горючего газа, чтоб появилась вуаль вокруг ядра, и потом плавно добавляйте кислород или убирайте горючий газ до момента, когда вуаль полностью исчезнет, и тут же прекращайте крутить вентили, это и будет оптимальное сварочное пламя. Сварку нужно вести зоной пламени у самого кончика ядра, но не в коем случае не совать само ядро в сварочную ванну, и не относить слишком далеко.
Не стоит путать сварочную горелку и газовый резак. Сварочные горелки имеют два вентиля, а газовый резак — три вентиля. Два вентиля газового резака отвечают за подогревающее пламя, а третий дополнительный вентиль открывает струю режущего кислорода, который, проходя по центральному каналу мундштука, заставляет металл гореть в зоне реза. Важно понимать, что газовый резак режет не выплавлением металла из зоны реза, а его выжиганием с последующим удалением шлака динамическим воздействием струи режущего кислорода. Для того, чтобы разрезать газовым резаком металл, необходимо зажечь подогревающее пламя, действуя также, как в случае зажигания сварочной горелки, поднести резак к краю реза, нагреть небольшой локальный участок металла до красного свечения и резко открыть кран режущего кислорода. После того, как металл загорится и начнет образовываться рез, резак начинают перемещать в соответствии с необходимой траекторией реза. По окончании реза кран режущего кислорода обязательно закрывают, оставляя только подогревающее пламя. Рез всегда нужно начинать только с края, но если есть острая необходимость начать рез не с края, а с середины, то не стоит «пробивать» металл резаком, лучше просверлить сквозное отверстие и начать резку от него, это намного безопаснее. Некоторые сварщики-акробаты умудряются резать металл небольшой толщины обычными сварочными горелками, ловко манипулируя вентилем горючего газа, периодически перекрывая его и оставляя чистый кислород, а потом снова зажигая горелку о горячий металл, и хотя видеть такое можно достаточно часто, стоит предупредить, что делать это опасно, а качество реза получается низкое.
Сколько баллонов можно перевозить без оформления специальных разрешительных документов
Правила перевозки газов автомобильным транспортом регламентируются Правилами перевозки опасных грузов автомобильным транспортом (ПОГАТ), которые в свою очередь согласуются с требованиями Европейского соглашения о международной перевозке опасных грузов (ДОПОГ).
В пункте ПОГАТ 1.2 указывается, что «Действия Правил не распространяются на … перевозки ограниченного количества опасных веществ на одном транспортном средстве, перевозку которых можно считать как перевозку неопасного груза. Ограниченное количество опасных грузов определяется в требованиях по безопасной перевозке конкретного вида опасного груза. При его определении возможно использование требований Европейского соглашения о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ)».
Согласно ДОПОГ, все газы относятся ко второму классу опасных веществ, при этом разные газы могут иметь различные опасные свойства: A — удушающие газы, O — окисляющие вещества, F — легковоспламеняющиеся вещества. Удушающие и окисляющие газы отностся к третьей транспортной категории, а легковоспламеняющиеся — ко второй. Максимальное количество опасного груза, перевозка которого не подпадает под Правила, указывается в ДОПОГ п.1.1.3.6, и составляет 1000 единиц для третьей транспортной категории (классов 2A и 2O), а для второй транспортной категории (класса 2F) максимальнное количество составляяет 333 единицы. Для газов под одной единицей понимается 1 литр вместимости сосуда, либо 1 кг сжиженного или растворенного газа.
Таким образом, согласно ПОГАТ и ДОПОГ, на автомобиле можно свободно перевозить следующее количество баллонов: кислород, аргон, азот, гелий и сварочные смеси — 24 баллона по 40 литров; углекислота — 41 баллон по 40 литров; пропан — 15 баллонов по 50 литров, ацетилен — 18 баллонов по 40 литров. (Примечание: ацетилен хранится в баллонах растворенным в ацетоне, и каждый баллон, помимо газа, содержит 12,5 кг такого же горючего ацетона, что учтено при расчетах.)
При совместной перевозке различных газов следует руководствоваться ДОПОГ п. 1.1.3.6.4: «Если в одной и той же транспортной единице перевозятся опасные грузы, относящиеся к разным транспортным категориям, сумма количества веществ и изделий транспортной категории 2, помноженного на «3», и количества веществ и изделий транспортной категории 3 не должна превышать 1000 единиц».
Также в ДОПОГ п. 1.1.3.1 содержится указание, что: «Положения ДОПОГ не применяются … к перевозке опасных грузов частными лицами, когда эти грузы упакованы для розничной продажи и предназначены для их личного потребления, использования в быту, досуга или спорта, при условии, что приняты меры для предотвращения любой утечки содержимого в обычных условиях перевозки».
Дополнительно имеется разъяснение ДОБДД МВД России от 26.07.2006 г. исх. 13/2-121, в соответствии с которым «Перевозку аргона сжатого, ацетилена растворенного, кислорода сжатого и пропана, находящихся в баллонах емкостью по 50 л. без соблюдения требований Правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом, возможно осуществлять на одной транспортной единице в следующих количествах: ацетилен растворенный или пропан — не более 6 баллонов, аргон или кислород сжатые — не более 20 баллонов. В случае совместной перевозки двух из указанных опасных грузов возможны следующие соотношения по количеству баллонов: 1 баллон с ацетиленом и 17 баллонов с кислородом или аргоном; 2 и 14; 3 и 11; 4 и 8; 5 и 5; 6 и 2. Такие же соотношения возможны в случае перевозки пропана и кислорода или аргона сжатых. При совместной перевозке аргона и кислорода сжатых максимальное количество не должно превышать 20 баллонов, независимо от их соотношения, а при совместной перевозке ацетилена и пропана — 6 баллонов, также независимо от их соотношения».
Исходя из вышеизложенного, рекомендуется руководствоваться указанием ДОБДД МВД России от 26.07.2006 г. исх. 13/2-121, там разрешается меньше всего и прямо указывается количество, чего можно и как. В этом указании конечно забыли про углекислоту, но всегда можно сказать, что она равна аргону, сотрудники ГИБДД как правило не являются великими химиками и им этого хватает. Помните, что ПОГАТ / ДОПОГ тут полностью на вашей строне, углекислоты по ним можно перевозить даже больше, чем аргона. Правда по-любому будет за вами. На 2014 год автору известно как минимум о 4 выигранных судебных процессах против ГИБДД, когда людей пытались наказать за перевозку меньшего количества баллонов, чем подпадает под ПОГАТ / ДОПОГ.
Примеры использования вышеприведенных данных на практике и в расчетах
Вопрос: На сколько хватит газа и проволоки при сварке полуавтоматом с кассетой проволоки 0,8 мм весом 5 кг и баллона с углекислотой объемом 10 литров?
Ответ: Сварочная проволока СВ-08 диаметром 0,8 мм весит 3,950 кг 1 километр, значит на кассете 5 кг примерно 1200 метров проволоки. Если средняя скорость подачи для такой проволоки 4 метра в минуту, то кассета уйдет за 300 минут. Углекислоты в «большом» 40-литровом баллоне 12 кубометров или 12000 литров, если пересчитать на «маленький» 10-литровый баллон, то в нём углекислоты будет 3 куб. метра или 3000 литров. Если расход газа на продувку 10 литров в минуту, то 10-литрового баллона обязано хватить 300 минут или на 1 кассету проволоки 0,8 весом 5 кг, или «большого» баллона 40 литров на 4 кассеты по 5 кг.
Вопрос: Купил горелку типа ГВ-1 (ГВН-1, ГВМ-1), подключил её к баллону через РДСГ-1 «Лягушку», а она еле горит. Почему?
Ответ: Для работы газовоздушных пропановых горелок, применяемых для газопламенной обработки, необходимо давление газа 1 — 3 кгс/см2, а бытовой редуктор, рассчитанный на газовые плиты, выдает 0,02 — 0,036 кг/см2, что явно недостаточно. Также бытовые пропановые редукторы не рассчитаны на большую пропускную способность для работы с мощными промышленными горелками. В вашем случае необходимо использовать редуктор типа БПО-5.
Вопрос: Купил газовый нагреватель в гараж, нашел пропановый редуктор от газового резака типа БПО-5, подключил нагреватель через него. Нагреватель пыхает огнем и горит нестабильно. Что делать?
Ответ: Бытовые газовые приборы обычно рассчитаны на давление газа 0,02 — 0,036 кг/см2, именно столько выдает бытовой редуктор типа РДСГ-1 «Лягушка», а промышленные баллонные редукторы расчитаны на давление 1 — 3 кгс/см2, что минимум в 50 раз больше. Естественно, что при вдувании в бытовой газовый прибор такого избыточного давления, он не может правильно работать. Вам необходимо изучить инструкцию на свой газовый прибор и использовать правильный редуктор, выдающий строго такое давление газа на входе в прибор, какое ему требуется.
Вопрос: Насколько хватает ацетилена и кислорода при сварке труб на сантехнических работах?
Ответ: В 40-литровом баллоне содержится 6 куб. м кислорода или 4,5 куб. м ацетилена. Средний расход газа горелкой типа Г2 с установленным наконечником №3, чаще всего используемом для работ по сантехнике, составляет 260 литров ацетилена и 300 литров кислорода в час. Значит кислорода хватит на: 6 куб. м = 6000 литров / 300 л/час = 20 часов, а ацетилена: 4500 литров / 260 л/час = 17 часов. Итого: пары полностью заправленных 40-литровых баллонов ацетилен + кислород примерно хватит на 17 часов непрерывного горения горелки, что на практике обычно составляет 3 смены работы сварщика по 8 часов смена.
Вопрос: Нужно или нет, согласно ПОГАТ / ДОПОГ, оформлять специальные разрешительные документы для перевозки на одном автомобиле совместно 2 баллонов пропана и 4 баллонов кислорода?
Ответ: Согласно ДОПОГ п. 1.1.3.6.4 производим расчет: 21 (вес жидкого пропана в каждом баллоне) * 2 (количество пропановых баллонов) * 3 (коэффициент из ДОПОГ п. 1.1.3.6.4) + 40 (объем кислородного в баллона в литрах, кислород в баллоне сжатый) * 4 (количество кислородных баллонов) = 286 единиц. Результат меньше 1000 единиц, такое количество баллонов и в таком сочетании можно перевозить свободно, без оформления специальных документов. Кроме того, имеется разъяснение ДОБДД МВД России от 26.07.2006 г. исх. 13/2-121, прямо указывающее, что такую перевозку допускается производить без соблюдения требований ПОГАТ.