Milling-master.ru

В помощь хозяину
24 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем заменить ацетилен

Заменители ацетилена и экономический эффект

Замена ацетилена более дешевыми и недефицитными горючими газами и жидкими горючими в целях газопламенной обработки металлов и некоторых неметаллов является одним из актуальных вопросов для промышленности. Кроме экономической эффективности, в ряде случаев достигается улучшение и других показателей процесса: например, более высокая чистота резов на малых толщинах, лучшее, качество пайки при тонкостенных деталях и т. д.

Наилучшими заменителями ацетилена являются сжиженные нефтяные газы — пропан, бутан и их смеси, а также природные газы.

Основной областью применения газов-заменителей является кислородная разделительная резка, но в последние годы происходит широкое внедрение их в производство для выполнения и других газопламенных работ: пайки, закалки, гибки, правки, очистки поверхности металла, металлизации и напыления неметаллов. Успешно решена учеными и работниками производства задача по замене ацетилена пропан-бутаном и природным газом при сварке чугуна различной толщины, углеродистой стали толщиной до 5 мм и цветных металлов.

Ниже даются краткие сведения о газах-заменителях ацетилена и жидких горючих.

Водород является горючим газом без цвета и запаха. Промышленное получение его осуществляется несколькими способами, в частности электролизом воды; разложением водяного пара в присутствии раскаленного железа; разделением коксоеого газа путем глубокого охлаждения; из водяного газа (СО + Н20) путем конверсии СО в С02 с помощью водяного пара; термопиролизом метана или природного газа; воздействием серной кислоты на железную стружку и цинк и др. Температура сжижения водорода -253°С. Особенностью водородно-кислородного пламени является то, что оно несветящееся и его зоны не имеют четких границ.

Водород хранится и транспортируется в стальных баллонах под давлением 150 кгс/см 2 . При работе с водородом необходимо обращать внимание на герметичность всех соединений ввиду его способности проникать через малейшие неплотности и образовывать взрывчатые смеси с воздухом в широких пределах.

Природные газы, получаемые из природных газовых месторождений, состоят в основном из метана СН4 (до 98% по объему) с примесями этана, бутана, пропана, азота и углекислого газа. В обычных условиях они находятся в газообразном состоянии, не имеют цвета, но обладают легким чесночным запахом. Метан может быть также получен из коксового газа методом глубокого охлаждения. Температура его сжижения — 158° С. Большое содержание СН4 в природном газе делает его ценным горючим из-за высокой теплотворной способности; он широко применяется для промышленных и бытовых нужд. Транспортировка природного газа осуществляется по трубопроводам, а также в баллонах под давлением 150 кгс/см 2 .

Городские газы представляют собой природные газы с примесью низкокалорийных газов местных газовых заводов.

Пропано-бутановые смеси получаются при переработке естественных нефтяных газов и нефти. Обладают резким специфическим запахом. При нормальных условиях они находятся в газообразном состоянии, но при небольшом давлении сжижаются при положительной температуре. Так, при температуре +20° пропан переходит в жидкость при давлении 8,5 кгс/см 2 , а бутан при давлении 2,1 кгс/см 2 . Состав смесей в зависимости от исходного материала и технологического процесса получения может колебаться в широких пределах. В среднем для полного сгорания 1 м 3 газообразного пропан-бутана требуется около 5 м 3 02; в горелку подается 3-3,5 м 3 , т. е. по сравнению с другими горючими расход кислорода относительно высок.

При испарении 1 кг жидкого пропана получается 0,535 м 3 паров, а при испарении этого же количества бутана — 0,406 м 3 .

Транспортировка пропано-бутановых смесей производится под давлением 16 кгс/см 2 в тонкостенных стальных баллонах, изготавливаемых сваркой и окрашиваемых в красный цвет. Баллоны заполняются жидкой смесью неполностью (0,425 кг на 1 л емкости) по причине резкого возрастания упругости паров при повышении температуры. При одной и той же температуре упругость паров (давление) не зависит от количества жидкости в баллоне и будет почти неизменной, что не позволяет судить о количестве смеси в баллоне по показаниям манометра редуктора.

Для повышения отбора газа баллоны подогреваются теплой водой или соединяются в общий коллектор. Транспортировка больших количеств пропано-бутановых смесей производится в железнодорожных цистернах и автоцистернах.

Пиролизный газ представляет собой смесь газообразных продуктов термического разложения нефти, нефтепродуктов или мазута. Выход газа составляет 0,35-0,4 м. 3 на 1 кг топливной нефти. Основными составляющими его являются: метан и другие углеводороды, водород, окись углерода.

При нормальных условиях пиролизный газ бесцветен и обладает неприятным запахом. Ввиду наличия в газе сернистых примесей и смолистых веществ, требуется тщательная очистка его для предотвращения коррозии мундштуков аппаратуры для газопламенной обработки и вредного воздействия на свариваемый металл. На места потребления газ подается по трубопроводу.

Нефтяной газ по составу и теплофизическим свойствам близок к пиролизному. Он получается как побочный продукт на нефтеперерабатывающих заводах в установках для пиролиза и крекинга нефти. Кроме подачи по трубопроводам может транспортироваться также в баллонах под давлением 150 кгс/см 2 и при этом частично будет находиться в сжиженном состоянии. При отборе его из баллона в целях полного испарения жидкости и выравнивания состава газа необходимо применять особый сосуд — ресивер, из которого через регулятор давления газ поступает по шлангу в горелку или резак.

Бензин и керосин получаются из нефти и представляют собой смеси различных углеводородов. Для газопламенной обработки используются в виде паров. С этой целью горелки и резаки снабжаются специальными испарительными или распылительными устройствами, что несколько усложняет аппаратуру и делает ее менее удобной по сравнению с аппаратурой для газообразных горючих. Ввиду наличия в керосине ряда примесей, перед применением его следует профильтровать через войлок и слой каустической соды (NaOH). Транспортировка бензина и керосина производится в цистернах и стальных бочках. Основная область применения жидких горючих — резка.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

Выбор горючего для газопламенной обработки должен производиться применительно к конкретным условиям производства.

Несмотря на устаревшие расчетные данные (начала 80х годов), принципы подсчета и коэффициенты остаются теми же — в настоящее время изменился только масштаб цен, поэтому данные остаются актуальными.

Основными факторами, определяющими выбор того или иного горючего, являются: вид выполняемых газопламенных работ (сварка, резка, пайка и др.) и их объем (производственная программа), стоимость газокислородных смесей с использованием различных горючих, возможность бесперебойного снабжения производства отдельными горючими, а также имеющиеся в распоряжении способы их транспортировки.

Вид газопламенных работ играет главную роль при выборе горючего. Так, при большом объеме сварочно-наплавочных работ и различных толщинах основного металла требуется применение горючего с наиболее высокими теплофизическими свойствами — ацетилена.

Если необходимо произвести выбор горючего для кислородной разделительной резки — процесса, в котором температура пламени и теплотворность не играют решающей роли и мало влияют на производительность, то лучшим вариантом будет применение дешевых заменителей ацетилена, в частности, пропан-бутана и природного газа. В некоторых случаях, особенно при резке на открытом воздухе, более предпочтительными могут оказаться жидкие горючие. В тех случаях, когда на данном предприятии применяется ряд газопламенных процессов, выбирается либо какое-то одно горючее, удовлетворяющее требованиям каждого из процессов, либо применяются различные горючие соответственно видам работ.

Читать еще:  Чем заменить струбцину

Стоимость газокислородных смесей, т. е. суммарная стоимость выбранного горючего и кислорода, обычно сравнивается со стоимостью ацетилено-кислородной смеси, так как ацетилен до настоящего времени является основным горючим. При расчетах целесообразности применения отдельных горючих вместо ацетилена необходимо учитывать не только разницу в стоимости ацетилена и газа-заменителя (или жидкого горючего), но и коэффициент замены ацетилена в соответствии с группой процесса, а также увеличение расхода кислорода.

Способ подачи горючего к потребителю в значительной степени влияет на стоимость горючего и соответственно газокислородных смесей.

При использовании в качестве горючего ацетилена наиболее рациональной является система централизованного питания рабочих мест от стационарного генератора по газопроводу. Применение растворенного ацетилена или получение его в передвижных генераторах значительно повышает стоимость работ.

Наибольшая экономическая эффективность при использовании газов — заменителей ацетилена достигается при доставке пропан-бутана на предприятия в автоцистернах и при подаче природного газа по газопроводу.

Сравнительная стоимость некоторых горючих и кислорода приведена в табл. 5.

Ниже в качестве примера приводится расчет экономической эффективности при внедрении природного газа для разделительной резки стали вместо ацетилена. Ввиду того что скорость резки с использованием газов-заменителей при одинаковой тепловой мощности пламени такая же, как и при работе на ацетилене, расход режущего кислорода не учитывается, а подсчитывается лишь стоимость газокислородных смесей для подогревательного пламени.

Приближенно расход и стоимость газов составляет:

1) при (3 для ацетилена в среднем 1,2 и расходе его 1 м 3 стоимость ацетилено-кислородной смеси составит: 1 м 3 ацетилена стоимостью 45 коп. плюс 1,2 м 3 кислорода стоимостью 10,8 коп. — всего 55,8 коп.;

2) при р для природного газа 1,6, коэффициенте замены 1,6 стоимость горючей смеси составит: 1,6 м 3 природного газа стоимостью 3,2 коп. плюс 2,6 м 3 кислорода стоимостью 23,4 коп. — всего 26,6 коп., что примерно в два раза дешевле ацетилено-кислородной смеси.

По такой же схеме может быть подсчитан и годовой экономический эффект.

При определении эффективности применения пропан-бутановых смесей для сварки стали по сравнению с ацетилено-кислородной сваркой необходимо также учитывать несколько большую стоимость присадочного металла, так как для предотвращения окисления и обеспечения высоких механических свойств сварного шва приходится применять либо низколегированную проволоку, либо углеродистую проволоку с раскисляющими покрытиями.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2012.06.01

Чем заменить ацетилен

Газы-заменители ацетилена могут быть использованы в тех процессах газопламенной обработки, для которых не требуется слишком высокая температура подогревающего пламени. К таким процессам относятся: сварка легкоплавких металлов (алюминия, магния и их сплавов, свинца), высоко- и низкотемпературная пайка, поверхностная закалка, сварка тонколистовой стали, кислородная разделительная и поверхностная резка. Широкое применение газы-заменители находят при кислородной разделительной резке, где температура подогревающего пламени не влияет на характер протекания процесса, а лишь сказывается на длительности начального подогрева металла перед резкой. Поэтому для резки могут использоваться все газы-заменители, у которых температура пламени при сгорании в смеси с кислородом не ниже 1800-2000°С, а теплотворная способность не менее 10 000 кДж/м 3 (=2400 ккал/м 3 ).
Газы-заменители, как правило, дешевле ацетилена, недефицитны и доступны для использования в районах их производства. Использование местных дешевых горючих газов вместо ацетилена значительно снижает стоимость газопламенной обработки и упрощает организацию работ.
Эффективность и условия использования газов-заменителей при обработке материалов газокислородным пламенем в основном определяются следующими их свойствами: низшей теплотворной способностью; плотностью; температурой воспламенения и скоростью горения в смеси с кислородом; соотношением между кислородом и горючим в смеси; эффективной тепловой мощностью пламени; температурой пламени при сгорании в смеси с кислородом; удобствами и безопасностью при получении, транспортировке и использовании.
Рассмотрим некоторые, наиболее важные свойства газов-заменителей.
Низшая теплотворная способность Qн представляет собой количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы объема или массы горючего; имеет размерность соответственно ккал/м3 или ккал/кг. Для чистых углеводородов и водорода теплотворная способность является физической константой. Для ее определения пользуются газовым калориметрированием.
Для сложных газовых смесей известного состава теплотворная способность в ккал/м 3 (при 20°С и 760 мм рт. ст.) может быть подсчитана по формуле
Qн=24Н2+80СН4+206С3Н8+140СmНn+28СО+275С4Н10. (6)
Содержание составных частей в формуле (6) приведено в объемных процентах. Символом СmНn обозначена сумма прочих высокомолекулярных углеводородов, содержащихся в газе. Коэффициенты перед обозначениями составных частей газа получены как значения 0,01 Qн для каждого горючего, входящего в состав газа-заменителя.
Плотность (кг/м 3 ) для сложных газовых смесей определяют по формуле

Теоретическое соотношение между количествами кислорода и горючего для полного сгорания определяется элементарным составом горючего газа. Для газовых смесей оно может быть определено по формуле

Эффективная мощность пламени — это количество теплоты, вводимой в нагреваемый металл в единицу времени (кал/с). В наибольшей степени эффективная мощность пламени для данного горючего газа зависит от двух величин: соотношения кислорода и горючего газа в смеси (рис. 7) и расхода горючего газа (рис. 8). Соотношение кислорода Vк и горючего газа Vг в смеси для различных горючих принимают следующим:

Коэффициент замены ацетилена — отношение расхода газа-заменителя Vз к расходу ацетилена Vа при равном тепловом воздействии на нагреваемый металл — обозначается

Для определения значения коэффициента замены пользуются графиками на рис. 7 и 8, по которым находят расход газа-заменителя для условий, когда он при сгорании в смеси с кислородом (при рабочем соотношении газов в смеси) обеспечивает эффективную мощность пламени, равную таковой для ацетилено-кислородного пламени состава: кислород/ацетилен = 1,15. Принимаемые на практике значения коэффициентов замены ацетилена другими горючими приведены в табл. 3.

Рассмотрим основные свойства и области применения газов-заменителей.
Водород. В нормальных условиях водород представляет собой газ без цвета и запаха, плотностью 0,084 кг/м 3 . Это взрывоопасный газ, способный проникать через малейшие неплотности в окружающую среду, образуя взрывоопасные смеси c воздухом.
Поэтому при работе с водородом необходимо обращать особое внимание на герметичность аппаратуры и газовых коммуникаций.
Температура водородно-кислородного пламени 2000-2100°С. Его можно применять для получения высокочистых металлов в газовом пламени и для безокислительной пайки сталей.
Природный газ (метан). Состав природного газа определяется характером газового месторождения, и в среднем он примерно следующий (об.%): СН4 — 97,8; С2Н6 и С3Н8 — 0,9; N2 и СО2 — 1,3.
Плотность природного газа может быть принята равной 0,7-0,9 кг/м 3 , низшая теплотворная способность 31000-33000 кДж/м 3 (7500-7900 ккал/м 3 ). Температура пламени при сгорании газа в смеси с кислородом равна 2100-2200°С.
Природный газ применяется при разделительной и поверхностной кислородной резке стали, сварке стали толщиной до 4-5 мм, сварке легкоплавких металлов и сплавов, пайке и других процессах газопламенной обработки, допускающих использование пламени с более низкой температурой, чем кислородно-ацетиленовое.
Пропан технический и пропано-бутановая смесь. Эти газы — побочные продукты при переработке нефти. По ГОСТ 10196-62 пропан технический состоит главным образом из пропана (С3Н8) или из пропана и пропилена (С3Нб), количество которых в сумме должно быть не менее 93 об.%. Кроме того, в нем содержится в сумме не более 4% этана (С2Н6) и этилена (С2Н4) и не более 3% бутана (С4Н10) и бутилена (С4Н8).
Плотность пропана 1,88 кг/м 3 , бутана 2,52 кг/м 3 . Плотность относительно воздуха для пропана 1,57, для бутана 2,1. Низшая теплотворная способность пропана равна 87000 кДж/м 3 (20800 ккал/м 3 ), бутана 116000 кДж/м 3 (27800 ккал/м 3 ).
Температура пламени пропана и пропано-бутановой смеси при сгорании в смеси с кислородом равна 2400-2500°С и при дополнительном подогреве смеси в мундштуке может достигать 2700°С.
При повышении давления или при понижении температуры пропан, бутан и их смеси переходят в жидкое состояние, их называют тогда сжиженными газами. При температуре 20°С и давлении 760 мм рт. ст. они находятся в газообразном состоянии.
Сжиженные газы широко применяются в качестве заменителей ацетилена. Пропан, бутан и их смеси можно использовать при сварке стали толщиной до 6 мм (в отдельных случаях до 12 мм), сварке и пайке чугуна, цветных металлов и сплавов, кислородной и кислородно-флюсовой резке (разделительной и поверхностной) сталей, наплавке, поверхностной закалке, металлизации, напылении пластмасс, нагреве при гибке, правке, формовке и других подобных процессах.
При использовании технического пропана отбор его из газовой фазы баллона можно производить при температурах окружающей среды до минус 25°С. При пропано-бутановой смеси это можно делать при окружающей температуре не ниже +8°С. При более низких температурах применяют общий подогрев баллонов до 10—20°С в камерах, обогреваемых воздухом, поступающим из электрокалорифера.
При разделительной резке, сварке цветных металлов, пламенной закалке и пайке для замены 1 т карбида кальция (что эквивалентно примерно 235 м 3 ацетилена) требуется 0,3 т сжиженного газа. При поверхностной кислородной резке, сварке черных металлов, металлизации и других процессах 1 т карбида кальция заменяется 0,5 т сжиженного газа.
Коксовый и сланцевый газы. Коксовый газ получают в процессе коксования каменного угля. Средний состав коксового газа следующий: 50-59% Н2; 25-30% СН4; 1,8-3% С2Н4 и других непредельных углеводородов; 5-7% СО; 6-13% N2 и СО2; 0,5-0,8% О2.
Сланцевый газ получают при газификации горючих сланцев. Его состав приблизительно следующий: 25-40% Н2; 14-17% СН4; 10-20% СО; 10-20% СО2; 4-5% С9Н6 и других углеводородов; 22-25% N2; до 1% О2.
Характеристика этих газов следующая:

Читать еще:  Замена щеток на шуруповерте хитачи

Коксовый и сланцевый газы к постам газопламенной обработки подают по трубопроводу. Их используют при сварке легкоплавких металлов, пайке, разделительной и поверхностной кислородной и кислородно-флюсовой резке и других процессах, для которых достаточна температура пламени 2000°С.

Городской газ. Состав газа не регламентирован ГОСТ 5542-50. Плотность городского газа 0,84-1,05 кг/м 3 , низшая теплотворная способность 18800-21000 кДж/м 3 (4500-5000 ккал/м 3 ), температура газокислородного пламени 2000°С. Области применения те же, что и для коксового газа.
Керосин и бензин. Характеристики этих заменителей следующие:

Керосин более безопасен в работе. Применяется только осветительный керосин по ГОСТ 4753-68. Перед заливкой в бачок керосин рекомендуется профильтровать через слой войлока и кускового едкого натра NaOH для очистки от механических частиц, остатков смолистых веществ и обезвоживания. Керосин используют при резке стали, бензин — при резке под водой. Применение этилированного бензина запрещается.
Пиролизный и нефтяной газы. Это смеси газообразных продуктов термического разложения нефти, нефтепродуктов и мазута при температуре 720-740°С в ретортах, Выход газа составляет 0,35-0,4 м 3 на 1 кг нефти. Состав газа зависит от состава нефти и режима ее переработки. При наполнении в баллоны газ находится частично в сжиженном состоянии. При отборе газа состав его изменяется вследствие испарения в первую очередь более летучих компонентов. Для выравнивания состава газа и предупреждения частичной конденсации в трубопроводах и шлангах перед горелкой иногда приходится устанавливать промежуточный ресивер емкостью 40 дм 3 , в котором газ находится под избыточным давлением 0,3-0,4 МПа (3-4 кгс/см 2 ); из ресивера газ через регулятор давления поступает в горелку или резак. Характеристика этих газов следующая:

К газовым постам нефтяной газ подается в баллонах под давлением до 15-16,5 МПа (150-165 кгс/см 2 ), пиролизный газ — по трубопроводу под давлением, имеющимся в установке для разложения нефти. Области применения этих газов те же, что и при использовали пропана и пропано-бутановых смесей. Ввиду более низкой температуры пламени пиролизный и нефтяной газы можно использовать для сварки стали толщиной не более 3 мм.

Газы — заменители ацетилена

Для сварки и резки металлов применяют также горючие — заменители ацетилена. При сварке необходимо, чтобы температура пламени примерно в два раза превышала температуру плавления металла. Поэтому газы-заменители, поскольку температура их пламени ниже, чем у ацетилена, обычно используют при сварке металлов с более низкой температурой плавления, чем сталь (чугуна, алюминия и его сплавов, латуни, свинца), при пайке и т.п.

При замене ацетилена другими газами требуемое их количество можно примерно определить с помощью коэффициента замены: отношения объема газа-заменителя Vгаза к объему ацетилена Vс2н2, при условии, что оба эти объема обеспечивают одинаковое количество теплоты, вводимое при сварке в металл в единицу времени (одинаковую эффективную тепловую мощность Qэф):

Вследствие более низкой температуры пламени применение газов-заменителей при сварке ограничено. Некоторые газы и жидкие горючие (например, нефтяной газ, пропан, керосин) для получения высокотемпературного пламени требуют по сравнению с ацетиленом большего удельного расхода кислорода. Низкокалорийные газы-заменители ацетилена неэкономично транспортировать в баллонах под высоким давлением на значительные расстояния. Такие газы следует использовать на предприятиях в тех районах, где эти газы имеются в достаточном количестве и могут додаваться к местам сварки и резки по трубопроводам.

Водород в нормальных условиях — один из самых легких газов, он в 14,5 раз легче воздуха, бесцветен, не имеет запаха, с кислородом и воздухом образует взрывчатые смеси — гремучий газ, чем опасен.

Метан — газ без цвета и без запаха, при концентрации в воздухе 5. 15 % взрывоопасен, является главной составляющей частью большинства природных или попутных при добыче и переработке нефти и каменного угля горючих газов.

Пропан — бесцветный газ с резким запахом, получаемый при переработке нефтепродуктов. Так же получают и бутан — газ без цвета и без запаха, сжижающийся при температуре 0 °С, взрывоопасный при его содержании в воздухе 1,5. 8,5 %. Для сварки применяют чаще всего смесь пропана с бутаном, которую получают как побочный продукт переработки нефти. Пропан, бутан и их смесь подают к месту сварки в стальных баллонах в жидком состоянии под давлением 1,6 МПа.

Читать еще:  Замена сцепления на бензопиле

Нефтяной и пиролизный газы получают при переработке нефти и нефтепродуктов. Они похожи по составу и свойствам, которые могут изменяться в широких пределах в зависимости от состава исходных продуктов. Бесцветны, могут обладать запахом сероводорода. К месту сварки подаются очищенными от смолистых примесей и сероводорода в баллонах красного цвета под давлением в 15 МПа, в сжиженном виде или по трубопроводам.

Коксовый газ бесцветен, с запахом сероводорода (тухлых яиц). Получают его при выработке кокса из каменного угля. Может содержать ядовитые цианистые соединения. Для сварки применяют после очистки от сероводорода и смолистых веществ.

Жидкие горючие, бензин и керосин, доступнее, дешевле и безопаснее горючих газов. В пар они превращаются непосредственно в сварочных горелках при подогреве специальным пламенем, что усложняет конструкцию горелок. Бензин для сварки предпочтительнее использовать с низким октановым числом. Применение этилированного бензина запрещено. Керосин нужно применять осветительный, предварительно профильтровав его через войлок и кусочки едкого натра NаОН для очистки от механических частиц, смолистых веществ и воды.

Главное значение при газопламенной обработке и особенно сварке имеет температура пламени, которую эти газы могут обеспечивать при сгорании в кислороде. Этим определяются области применения различных газов при сварке (табл. 5.2).

Горючие газы заменители ацетилена. Водород, пары бензина и керосина, пропан-бутановая смесь, природный газ.

Горючие газы заменители ацетилена. Водород, пары бензина и керосина, пропан-бутановая смесь, природный газ.

Сравнительная характеристика различных горючих.

а) теплотворной способностью газа, т. е. количеством тепла, выделяемого при сгорании;

б) температурой пламени при сгорании в смеси с кислородом;

в) количеством кислорода, подаваемого в резак для образования подогревательного пламени;

г) удельным весом;

д) удобством и стоимостью при получении и транспортировании;

е) удобством и безопасностью и обращении и др.

В табл. 1 приведены основные физические свойства ацетилена и некоторых его заменителей.

Применение местных дешевых горючих газов вместо ацетилена значительно удешевляет стоимость газорезательных работ.

Таблица 1. Свойства ацетилена, водорода, бензина, керосина, пропан-бутана, природного газа.

Водород. Водородные баллоны. Резка водородом.

При обычных температуре и давлении водород является газом, не имеющим цвета, запаха и вкуса.

Водород в промышленности может быть получен несколькими способами:

а) электролизом воды, т. е. разложением воды электрическим током на водород и кислород;

б) разложением водяного пара в присутствии железа при высокой температуре;

в) разделением коксового газа методом глубокого охлаждения и др.

Применяемый для резки водород хранится и перевозится в баллонах такого же типа, как и кислородные, под давлением 150 кг/см 2 . Водородные баллоны окрашиваются в темно-зеленый цвет, поперек баллона делается красная надпись «ВОДОРОД». —

При сгорании в смеси с кислородом водород образует несветящееся пламя со светло-желтой окраской. Отдельные зоны его не имеют резких очертаний, что затрудняет регулировку пламени по внешнему виду.

Температура водородно-кислородного пламени 2100° С.

Водород образует с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси. Наиболее взрывоопасным является так называемый «гремучий газ» — смесь двух объемов водорода и одного объема кислорода.

Кислородно-водородная резка имеет ограниченное применение.

В основном водород применяют для специальных работ при кислородной резке, например, при резке под водой. Кроме того, водород является хорошим заменителем ацетилена при резке листов большой толщины, так как он дает длинное пламя, хорошо подогревающее металл на всю толщину.

Горючие газы заменители ацетилена. Водород, пары бензина и керосина, пропан-бутановая смесь, природный газ.

Пары бензина и керосина.

Бензин и керосин являются продуктами перегонки нефти и при нормальных температуре и давлении находятся в жидком состоянии. Они относятся к легковоспламеняющимся жидкостям.

Для кислородной резки бензин и керосин используют в виде паров. С этой целью резаки имеют специальные испарители, подогреваемые вспомогательным пламенем, или форсунки.

При сгорании смеси паров бензина или керосина с кислородом получается светящееся подогревательное пламя, которое имеет такое же строение, как и ацетилено-кислородное.

Бензин и керосин требуют применения специальной аппаратуры для резки.

Пары бензина вредны для организма человека и взрывоопасны в смеси с воздухом или кислородом, поэтому при работе с бензином следует соблюдать меры предосторожности.

В большинстве случаев применяют пары керосина, так как керосин дешевле бензина и безопаснее в работе.

Ввиду сравнительно невысокой стоимости и удобства транспортирования, а также хорошего качества получаемого разреза бензин и керосин нашли широкое применение при кислородной резке и во многих случаях с успехом заменяют ацетилен.

Пропан-бутановая смесь.

Пропан-бутановая смесь состоит из двух газов — пропана и бутана и получается при добыче и переработке природных нефтяных газов, а также при крекинге нефти.

Весьма ценным свойством пропан-бутановой смеси является способность при обычных температурах и относительно небольших давлениях переходить из газообразного состояния в жидкое, значительно уменьшаясь при этом в объеме; иногда эту смесь называют также сжиженным газом.

Сжиженный пропан-бутан, помещенный в баллонах или цистернах, очень удобен для транспортирования.

Наиболее распространены стальные сварные баллоны емкостью 33 кг. В одном таком баллоне, заполненном на 2/3 его объема, содержится примерно 20 кг сжиженного газа. Учитывая, что из 1 кг пропан-бутановой смеси при испарении образуется около 0,5 м 3 газа, количество содержащегося в баллоне газа составит около 10 м 3 .

Для производства газорезательных работ пропан-бутановой смесью используется с небольшими изменениями аппаратура, применяемая для ацетилено-кислородной резки.

Пропан-бутановая смесь менее опасна в отношении образования взрывчатой смеси с воздухом и кислородом, чем ацетилен.

Пропан-бутановая смесь имеет резкий запах (чтобы быстро и легко обнаружить утечку сжиженных газов, к ним прибавляют сильно пахнущие вещества — так называемые одоранты).

Теплотворная способность пропан-бутановой смеси почти вдвое больше теплотворной способности ацетилена.

Единственным недостатком этой смеси является более низкая температура пламени (2100°С), что требует увеличения времени на предварительный подогрев начала реза.

Природный газ. Метан.

Природный газ состоит в основном из метана (до 99%) с небольшой примесью некоторых других газов. При нормальных температуре и давлении метан представляет собой газ без запаха и цвета. При сгорании в смеси с кислородом он развивает температуру 2000°С.

Метан хранят и перевозят в стальных баллонах под давлением 150 кг/см 2 . Баллоны окрашивают в красный цвет и на них делают надпись белыми буквами «МЕТАН».

Применяемая аппаратура при резке — та же, что и для ацетилена, только выходные отверстия мундштука, смесительной камеры и инжектора резака должны быть несколько увеличены по сравнению с отверстиями ацетилено-кислородных резаков.

Природный газ в последние годы, в связи с большим увеличением разработок его месторождений, дешевизной и получением реза более высокого качества, чем при ацетилене, становится одним из наиболее распространенных видов горючего для кислородной резки в тех районах, где осуществлена его подача по трубопроводам к местам потребления.

Статья оказалась полезной?! Поделись с друзьями.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector