Alp22.ru

Промышленное строительство
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроен ацетиленовый баллон

Как устроен ацетиленовый баллон?

Питание постов газовой сварки и резки ацетиленом от ацетиленовых генераторов связано с рядом неудобств, поэтому в настоящее время большое распространение получило питание постов непосредственно от ацетиленовых баллонов. Они имеют те же размеры, что и кислородные (рис. 17, б). Ацетиленовый баллон заполняют пористой массой из активированного древесного угля (290 — 320 г на 1 дм 3 вместимости баллона) или смесью угля, пемзы и инфузорной земли. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225-300 г на 1 дм 3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. Ацетилен, растворяясь в ацетоне и находясь в парах пористой массы, становится взрывобезопасным, и его можно хранить в баллоне под давлением 2,5-3 МПа. Пористая масса должна быть мягкой и иметь максимальную пористость, вести себя инертно по отношению к металлу баллона, ацетилену и ацетону, не давать осадка в процессе эксплуатации.

Рис. 17. Кислородный (а) и

ацетиленовый (б) баллоны

Ацетон (СН3СОСН3) – один лучших растворителей ацетилена, он пропитывает пористую массу и при наполнении баллонов ацетиленом растворяет его. Ацетилен, доставляемый потребителям в баллонах, называется растворенным ацетиленом.

Номинальное давление ацетилена в баллоне составляет 1,9 МПа. Давление ацетилена в полностью наполненном баллоне изменяется при изменении температуры:

Температура,

0 С -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Давление, МПа 1,34 1,4 1,5 1,65 1,8 1,9 2,15 2,35 2,6 3

Давление наполненных баллонов не должно превышать при 20 0 С 1,9 МПа.

При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа поступает через редуктор и шланг в горелку или резак. Ацетон остается в порах пористой массы и растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях баллона газом. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо ацетиленовые баллоны держать в вертикальном положении. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20 0 С в 1 кг (л) ацетона растворяется 28 кг (л) ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне увеличивается (примерно прямо пропорционально) с увеличением давления и уменьшается с понижением температуры.

Для полного использования емкости баллона порожние ацетиленовые баллоны рекомендуется хранить в горизонтальном положении, что способствует равномерному распределению ацетона по всему объему, и с плотно закрытыми вентилями. При отборе ацетилена из баллона он уносит часть ацетона в виде паров. Это уменьшает количество ацетилена в баллоне при следующих наполнениях. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм 3 /ч.

Для определения количества ацетилена баллон взвешивают до и после наполнения газом и по разнице определяют количество находящегося в баллоне ацетилена в килограммах

П р и м е р. Масса баллона с ацетиленом 89 кг, порожнего – 83 кг, следовательно, количество ацетилена в баллоне равно: по массе 89-83=6 кг, по объему 6:1,09=5,5 м 3 (1,09 кг/м 3 – плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20° С).

Масса пустого ацетиленового баллона складывается из массы самого баллона, пористой массы и ацетона. При отборе ацетилена из баллона вместе с газом расходуется 30-40 г ацетона на 1 м 3 ацетилена. При отборе ацетилена из баллона необходимо следить за тем, чтобы в баллоне остаточное давление было не менее 0,05-0,1 МПа.

Использование ацетиленовых баллонов вместо ацетиленовых генераторов дает ряд преимуществ: компактность и простота обслуживания сварочной установки, безопасность и улучшение условий работы, повышение производительности труда газосварщиков. Кроме этого, растворенный ацетилен содержит меньшее количество посторонних примесей, чем ацетилен, получаемый из ацетиленовых генераторов.

Причинами взрыва ацетиленовых баллонов могут быть резкие толчки и удары, сильный нагрев (свыше 40° С).

Ацетиленовый редуктор. Укрощаем опасный газ

ацетиленовый редуктор

ацетиленовый редуктор

В ходе выполнения монтажных работ на строительных объектах часто используют технологию кислородно-ацетиленовой резки и сварки. Баллоны с ацетиленом заполняются под давлением, которое гораздо больше того, что требуется. Поэтому для автоматического выравнивания давления газа перед его подачей в рабочую зону необходим ацетиленовый редуктор.

Виды и обозначение

Принципиально ацетиленовый редуктор мало чем отличается от газовых редукторов, предназначенных для работ с кислородом или пропан-бутановыми смесями. В частности, классификация рассматриваемых устройств выполняется по следующим признакам:

  1. По последовательности срабатывания редуцирующего клапана (различают редукторы прямого и обратного типа, причём удобнее, а, следовательно, и более популярнее являются вторые).
  2. По сфере применения: рамповые и баллонные. Поскольку в промышленности ацетиленовая сварка и резка применяются редко, то 90% выпускаемых редукторов предназначены для ацетиленовых баллонов.
  3. По интенсивности выравнивания давления газа (допустимого соотношения выходного и входного давлений).
  4. По величине давления ацетилена на выходе из редуктора.
  5. По расходу газа.

Все эти параметры должны быть отражены в маркировке ацетиленового редуктора, и в его цвете. В данном случае, устройство окрашивается в белый цвет.

бао 5 5

Согласно требованиям ГОСТ 13861, в маркировку рассматриваемых узлов последовательно включают:

  • применяемость редуктора;
  • вид используемого газа;
  • количество ступеней редуцирования;
  • часовой расход газа;
  • минимальное давление ацетилена на выходе.
Читайте так же:
Профессиональные электрические цепные пилы

Например, популярный типоразмер редуктора БАО 5-4 устанавливает, что он предназначен для ацетилена (А), находящегося в баллоне (Б), работает с часовым расходом 5 м 3 (при наибольшем давлении заправки ацетилена в баллоне), а также обеспечивает понижение давления за одну ступень (О) до 4 ат. Соответственно, ацетиленовый редуктор модели БАО 5-5 позволяет подавать горючий газ под давлением 5 ат.

Все типоразмеры ацетиленовых редукторов рассчитываются для безопасного проведения работ в диапазоне температур -25ºС…+50ºС. Изделия комплектуются двумя манометрами, один из которых контролирует давление газа на входе в редуктор, а второй – давление непосредственно в рабочей камере. Производитель обязан указывать свою торговую марку и дату выпуска прибора.

бао 5 4

Ацетиленовый редуктор. Устройство и принцип работы

С целью поддержания давления ацетилена постоянным, редуктор должен выполнять следующие функции:

  1. Обеспечивать поступление газа внутрь узла очищенным, и определённой влажности.
  2. Производить регулирование объёма поступающего ацетилена в необходимых пределах.
  3. Обеспечивать устойчивое поступление ацетилена в устройство.
  4. Гарантировать стабильный выход ацетилена нужного давления к шлангу горелки.

Одноступенчатый редуктор для ацетиленового баллона работает следующим образом. Газ под входным давлением заправки поступает в двухступенчатый фильтр – вначале – через войлочный, далее – через сетчатый. Первый ограничивает влажность ацетилена, второй предохраняет алюминиевый корпус ацетиленового редуктора от повреждений, которые могут вызвать твёрдые металлические частицы (внутренняя часть ацетиленового баллона, эксплуатируемого весьма продолжительное время, может подвергаться механическому износу).

Из входного ниппеля газ, преодолевая сопротивление редуцирующей пружины, проходит в рабочую камеру, для чего отжимает вверх толкатель клапана. Ход пружины предварительно выставляется при помощи регулировочного винта, который ввинчивается в корпус редуктора. При подъёме толкателя на определённую высоту, он упирается в седло и останавливается, вследствие чего газ под нужным давлением начинает поступать к выходному ниппелю. Он имеет упорную резьбу, размеры которой согласованы с диаметром присоединительного шланга (ДУ 6 или ДУ 9).

устройство ацетиленового редуктора

В процессе газокислородной резки и сварки давление ацетилена в баллоне снижается. Соответственно, ослабевает и нагрузка, которая действует на толкатель. Деталь опускается. При этом расход снижается, но давление на выходе из редуктора остаётся постоянным.

Регулировка текущего расхода производится по показаниям манометров, один из которых показывает давление ацетилена в баллоне, а второй – давление на выходе из редуктора. При непродолжительных работах такая регулировка не отнимает у рабочего много времени, однако, если операции – длительные, то пост кислородно-ацетиленовой резки оборудуют не редукторами, а регуляторами, которые позволяют автоматизировать процесс регулировки параметров давления и расхода.

В двухступенчатых редукторах имеется ещё одна, последовательно расположенная рабочая камера. Это необходимо, если работы ведутся при отрицательных температурах внешнего воздуха.

схема работы редуктора

Принципиальные особенности конструкции

В отличие от всех остальных типов газовых редукторов, в ацетиленовых редукторах присоединение баллона с устройством выполняется не при помощи накидной гайки, а специальным хомутом, в конструкции которого предусмотрен регулировочный винт.

Объясняется это следующим.

Вентиль ацетиленового баллона выполняется исключительно стальным. Применение латуни в данном случае опасно, поскольку при взаимодействии газа с медью происходит образование взрывчатого вещества – ацетиленида меди (его применяют в качестве компонента легковоспламеняющихся смесей). Образование ацетиленида меди весьма вероятно, поскольку при длительной эксплуатации уплотнительные элементы изнашиваются, и их отверстие увеличивается (в то время, как диаметр шпинделя, наоборот, уменьшается). Это может вызвать стравливание ацетилена в образовавшийся зазор, что может привести к взрыву кислородно-ацетиленовой смеси.

редуктор для ацетиленового баллона

Крепление хомутом предотвращает и возможное тепловое расширение стальной накидной гайки, если бы она имелась (как известно, коэффициент теплового расширения стали значительно больше, чем для меди). Вследствие этого возможна неконтролируемая утечка ацетилена в окружающую атмосферу. Наконец, такое крепление обусловлено и чисто практическими соображениями: обычная накидная гайка на газовые баллоны может иметь левую или правую резьбу, в результате чего в спешке может быть подсоединена не к тому типу газового редуктора. Вентиль ацетиленовых редукторов всегда имеет левую резьбу.

Регулировка хомутового крепления выполняется следующим образом. Корпус редуктора снабжён специальным пазом, наличие которого позволяет точно установить хомут. В обязательный комплект поставки входит торцевой ключ, который устанавливается на головку вентиля.

Для регулировки величины зазора выполняют следующее:

  • закрывают входной газовый канал;
  • торцевым ключом поджимают сальниковую гайку;
  • открывают вентиль, и следят за показаниями входного манометра: если его стрелка неподвижна, то регулировка считается успешной.

Раз в полугодие предохранительный клапан следует диагностировать. Проверка заключается в продувке клапана на стенде, поверке манометров, а также в осмотре состояния седельных гнёзд клапанов, корпуса и фильтров.

Выбор типоразмера ацетиленового редуктора выполняют по его конструктивным возможностям, а также преобладающему типу работ. Важное значение имеет и выбор производителя, поскольку не во всех случаях рассматриваемые изделия снабжаются торцевым ключом, хомутом и гайкой.

Читайте так же:
Фото вольта из мультика вольт

Цена редукторов типа БАО 5-4 составляет 1100…1200 руб., редукторов БАО 5-5 — 1300…1400 руб. Цена зависит от материала корпуса, наличия комплектующих деталей, а также от исполнения манометров.

Ацетиленовая сварка

Ацетиленовая сварка — старый метод сваривания, при помощи которого получают прочные и неразъемные соединения деталей из металла. При помощи него можно варить любые металлы, включая цветные, черные. А для проведения не нужно применять дорогостоящее сырье, достаточно недорогого горючего газа — ацетилена.

Конечно, это не все компоненты, которые необходимо для полноценного проведения данной технологии. Несмотря на то, что она считается древней, ее все равно продолжают дальше применять в разных областях производства. И перед тем как к ней приступать, необходимо рассмотреть важные нюансы и характеристики.

Фото: ацетиленовая сварка

Краткая характеристика

Сварка ацетиленом является древним методом сваривания деталей из металла. Ацетилен получают в результате соединения карбида кальция и воды. Раньше смешивание производилось вручную с использованием специального генератора. Дополнительно применялся баллон с кислородом, шланги, горелка.

Главная особенность ацетилена, как химического элемента, состоит в строении его молекулы C2H2. Она обладает двумя слабыми водородными связями и высокоэнергичной тройной связью между атомами углерода. Именно эти свойства позволили использовать газ при проведении сварочной технологии. Он производит качественное и прочное соединение конструкций из разных видов металла.

Однако у этой технологии был большой недостаток — использование генератора и ручное смешивание ацетилена. Эта мера отличалась сложностью, и ее требовалось выполнять перед каждым свариванием. Но не все так плохо, положительные моменты все же имелись, остатки газа после сливались, они применялись снова.

Однако через некоторое время сварка ацетиленом и кислородом начала проводиться с использованием специальных баллонов с необходимым газом. По этой причине сейчас нет необходимости производить ручное соединение карбида кальция и воды.

Преимущества

Кислородно-ацетиленовая сварка считается востребованной технологией, при помощи которой можно производить сваривание и резку металлов. Но все же стоит разобраться, почему ацетилен — основной газ при проведении сваривания? Температурные показатели его горения превышают градус плавления стали и других материалов.

Фото: сварочные работы с ацетиленом

Но все же ее могут проводить сварщики с высокой квалификацией, потому что процесс имеет некоторые сложности. Но если выполнять все правильно, то можно будет быстро добиться высокой производительности при небольших затратах на материалы и газ.

Но газовая сварка ацетиленом имеет и другие не менее важные достоинства:

  • при проведении данной технологии используемые баллоны с газом можно с легкостью транспортировать на тележке;
  • этот способ может производить неповоротное соединение, особенно на маленьком расстоянии от стены. В данных ситуациях не выполняются операционные стыки;
  • газовой горелкой не делаются неразъемные соединения металлов с разными температурами расплава;
  • при проведении регулирования силы и вида пламени, можно добиться подходящих условий для ацетиленового сваривания;
  • ацетилено-кислородная сварка отлично подходит для сваривания тонких стальных, медных, чугунных, латунных листов;
  • после сваривания получается прочный и ровный шов. Но его прочностные характеристики можно увеличить при помощи применения проволок с легирующей сталью и другими добавками.

Важно! Если во время проведения ацетиленового сваривания производить регулирование температурных показателей нагрева, то это сможет защитить от деформирования конструкций и стыков. И одновременно с этим будет достигнута подходящие скоростные показатели сваривания.

Недостатки

Кислородная сварка с использованием ацетилена имеет некоторые негативные качества, среди которых можно выделить:

  1. При нагреве появляется большая зона с изменениями в качествах материала. Именно по этой причине данная технология не применяется в сфере машиностроения.
  2. Не рекомендуется использовать для сваривания изделий с толщиной больше 5 мм. В этих случаях стоит применять полуавтоматическую или ручную электросварку.
  3. Ацетиленовое сваривание не подходит для изделий высокоуглеродистого металла.
  4. При сваривании внахлест металл будет сильно деформироваться. Кроме этого будут возникать области с чрезмерным напряжением.
  5. Если сравнивать с электродуговыми методами сварки, то для этой технологии требуются большие финансовые вложения на материалы и оборудование.

Однако стоит учитывать, что использование ацетилена для резки и сварки металлов может привести к неприятным последствиям. Дело в том, что данный газ достаточно сильно взрывоопасен, и если во время его применения не соблюдать технику безопасности, то может возникнуть сильный взрыв, который может навредить здоровью или повлечь более серьезные проблемы.

Помимо несоблюдения правил безопасности, также сварщики часто выполняют неправильные действия при обратном ударе, а это основные действия, которые могут привести к авариям при сварке. Специалисты при работе с ацетиленом для сварки должны иметь навыки выше тех, которые требуются при проведении полуавтоматической и автоматической сварки.

Стоит отметить! Ацетиленовая технология лучше подходит для стыковых соединений деталей. А качество соединения напрямую зависит от качества и чистоты ацетилена и кислорода.

Кроме этого данный вид сваривания подходит только для тонкостенных изделий из металла. При помощи него не можно сварить только некоторые виды цветных металлов. А сам стык получается не таким красивым и надежным, как, к примеру, у газосварки.

Читайте так же:
Циатим 221 или литол 24

Особенности

Перед тем как приступать к ацетиленовой сварке стоит изучить технологию данного процесса. Существуют некоторые важные особенности, от которых зависит качество и надежность сварных соединений.

Фото: технология ацетиленовой сварки

Этот вид получил известность и востребованность благодаря простому получению ацетиленового газа и его дешевизне. Качественных характеристики соединения зависят от трех основных факторов — показателя мощности пламени, угла сварки, диаметра присадочной проволоки.

По этой причине стоит наиболее подробно рассмотреть основные особенности ацетиленовой технологии:

  1. Мощность пламени газовой горелки выбирается в соответствии со свойствами металла, который будет свариваться.
  2. Существует определенное правило, на которое стоит опираться при выборе мощностных параметров пламени. Толстое изделие обладает высокой теплопроводностью и температурой плавления, это значит, что для нее потребуется большая мощность пламени. А вот с тонкими изделиями проводится по-другому. Однако стоит помнить, что чем больше мощность пламени, тем выше будет расход газа.
  3. Показатели угла наклона сварки зависят от показателей толщины свариваемой детали. Для элементов с толщиной от 1 до 155 мм рекомендуется угол от 10 до 80 градусов.
  4. Угол наклона требуется увеличивать в зависимости от толщины заготовки.
  5. Чтобы изделие равномерно прогрелось, на начальном этапе сварочного процесса горелку нужно удерживать под углом в 90 градусов. При этом не имеет значения, какая толщина у детали.
  6. Обязательно нужно учитывать, что на качество соединения влияют параметры диаметра присадочной проволоки. Диаметр этого элемента также должен выбираться в соответствии с толщиной металлического изделия.
  7. Сварщики советуют при расчете диаметра проволоки использовать хитрое правило — для начала нужно узнать показатель толщины детали в мм, затем он разделяется пополам. К полученному результату прибавляется 1 мм, это и будет показатель диаметра присадочной проволоки.
  8. Горелка для сварки ацетиленом может водиться от себя или на себя. Если сварщик ее ведет от себя, то сначала должна двигаться горелка, а затем за ней должна идти присадочная проволока. Это позволит полностью разогреть металл и сформировать сварочную ванну.

Инструменты и материалы

Перед тем как приступать к сварке ацетиленом и кислородом, стоит рассмотреть какое оборудование должно применяться для данной технологии. Обычно для нее требуются доступные и относительно недорогие приборы.

Фото: инструменты и оборудование для сварки с ацетиленом

Но все же чтобы во время процесса сваривания не возникло проблем и ошибок, стоит предварительно рассмотреть некоторые нюансы:

  • раньше для получения ацетилена для сварки применялись генераторы. Однако с развитие современных технологий данные элементы заменили на баллоны, которые смогли намного облегчить процесс сваривания;
  • баллон с газом всегда имеет белую окраску. Для поддержки горения применяется кислород баллонного типа. Перевозка баллонов выполняется при помощи специальных тележек;
  • обязательно нужны газовые горелки для сварки ацетиленом, а также сопла. Но они могут быть разных размеров;
  • если требуется сильное нагревание толстых металлических элементов, то в этих случаях рекомендуется применять наибольший номер с большим отверстием. Оно должно подавать достаточное количество газовой смеси в сварочную ванну и обеспечивать нормальное прогревание области стыка;
  • дополнительно к горелке подсоединяются шланги с ацетиленом и газом;
  • давление ацетилена и кислорода при сварке регулируется при помощи редукторов. Они защищают баллон от обратного удара;
  • необходима присадочная проволока. В зависимости от вида свариваемого материала она может быть выполнена из стали или из металлов с добавлением легирующих добавок.

Если подготовить все вышеперечисленные элементы и материалы, то можно будет получить прочное и износостойкое соединение металлических деталей. Главное запомнить важные особенности и нюансы процессе.

И не стоит забывать, что ацетилен используется не только для сварки, но и для резки металлов. Однако работать с этим газом должны опытные специалисты, которые знают правила технологии. Все таки этот вид сваривания требует максимальной точности и соблюдения важных мер техники безопасности.

Интересное видео

Ацетилен

Так же в наличии редукторы газовые ацетиленовые, шланги (рукава) газовые, горелки, резаки ацетиленовые, тележки для баллонов, обогреватели газовые и тепловые пушки. Новая услуга – ответственное хранение баллонов! Не знаете где оставить свои баллоны в межсезонье, привозите их к нам, мы их осмотрим, заправим, проведем ремонт и доставим заправленные ацетиленом Вам на новый объект.

Оперативная Заправка баллонов газовых ацетиленом или на обмен с доставкой ацетилена в баллоны стальные различного литража в нашей организации осуществляется только после прохождения проверки самого газового баллона на специальном стенде на предмет его технической исправности и срока аттестации (освидетельствования) баллона, что включает – визуальный осмотр корпуса на предмет повреждений, исправность резьбы вентиля, наличие разгерметизации, утечки газа через резьбовые соединения, проверку остаточного давления, массы баллоны, это обеспечивает безопасность при заправке и дальнейшей эксплуатации любого газового баллона 10 или 40 литров. Купить или заправить, обменять ацетилен газообразный растворенный можно оставив заявку на нашем сайте или связавшись с нами по телефону 8-926-198-65-83.

Читайте так же:
Манометр для измерения давления в газовом котле

Совместная перевозка и хранение – доставка ацетилена, кислорода и пропана, ацетиленовых, пропановых и кислородных баллонов в любых количествах – не проблема для нас. Вам не стоит переплачивать, за две и более машин, просто позвоните нам, мы организуем доставку баллонов по Москве на одном автомобиле.

Напоминаем, Самостоятельная перевозка любых газовых баллонов, в особенности ацетиленовых, на не оборудованном автомобиле, без колпаков может быть опасна, ацетиленовые баллоны не исключение, не портите салон своего автомобиля, ацетилен один из самых взрывоопасных газов (может воспламениться даже от статического электричества), при не плотно закрытом вентиле и при утечке – взрывоопасен и плохо выветривается, не прячьтесь от сотрудников ДПС, заказывайте доставку по Москве газа и газовых баллонов по телефону 8-926-198-65-83.

Внимание взрывоопасно.

Поскольку ацетилен принадлежит к классу взрывоопасных веществ, то проведение работ с ним, хранение заправленных ацетиленовых баллонов должны происходить в хорошо проветриваемом помещении.

Важнейшим преимуществом ацетилена является крайне высокая температура при горении этого газа. Максимально до 3 300° град. Температура ацетилено-кислородного пламени превышает 2600 градусов. Благодаря такой температуре горения, этот газ обеспечивает очень высокую производительность при проведении сварочных работах. Это значительно выше, чем у кислорода с пропаном.

Ацетилен в стальных баллонах требует большой осторожности при обращении. Может взрываться от удара, при нагреве до 500 °C или при сжатии выше 0,2 МПа при комнатной температуре. Струя ацетилена, выпущенная на открытый воздух, может загореться от малейшей искры, в том числе от разряда статического электричества с пальца руки. Для хранения ацетилена используются специальные ацетиленовые баллоны, заполненные пористым материалом, пропитанным ацетоном.

Перевозку доставку ацетилена и ацетиленовых заправленных баллонов 40 и 10 литров можно осуществлять всеми видами транспортных средств, в соответствии с правилами транспортировки опасных грузов, которые относятся к данному виду транспорта, а также с правилами безопасной эксплуатации работающих под давлением сосудов.

Наша компания осуществляет заправку, доставку, обмен баллонов с техническим ацетиленом марки Б, принадлежащим ко второму сорту и изготовленным в соответствии с ГОСТ 5457-75. Так же мы обмениваем пустые ацетиленовые баллоны на заправленные емкости с ацетиленом растворенным. Хранение и транспортировка ацетилена по Москве и Московской области оптом и в розницу осуществляется в баллонах ГОСТ 949-73, объемом 5, 10 и 40 литров.

DIY кислородно-ацетиленовая сварка

Путь к IT у всех бывает очень тернистый. Я например в детстве хотел быть сварщиком — это же так красиво, когда вокруг летят брызги расплавленного металла! Но как-то не сложилось: мне начали выписывать журнал «Юный техник», где на последней странице одного из номеров рассказывали про робота, управляемого компьютером БК-0010… Но пунктик-то остался…

Также кто-то наверняка помнит передачу «Очумелые ручки», где из пластиковых бутылок делали различные креативные (как бы сказали сейчас) вещи.

Под катом — я покажу, как из пластиковой бутылки, инсулинового шприца, нескольких метров резинового шланга, клеевого пистолета (куда же без него) и некоторых других вещей, которые можно найти в каждом доме* сделать самую настоящую кислородно-ацетиленовую сварку.

Теория

Температура пламени зависит от теплоты сгорания топлива и теплоемкости продуктов реакции. Когда мы сжигаем что-то в воздухе — нагревать приходится и азот (которого почти 80%), потому температура пламени в воздухе обычно не высокая (

1500-2000C и ниже). А вот в чистом кислороде, при правильном соотношении объема горючего и кислорода — греть нужно только продукты реакции, и достижимы намного более высокие температуры.

Как топливо обычно рассматривают углеводороды. Углерод при сгорании дает углекислый газ, а водород — воду. Вода имеет очень большую теплоемкость (4.183 против 1.4 кДж/(кг*К) ), соответственно, чем больше в горючем будет углерода, и меньше водорода — тем выше в первом приближении потенциально достижимая температура.

Наилучшее сочетание — у ацетилена C2H2, а например у метана CH4 и пропана C3H8 — это соотношение намного хуже.

Но существуют и другие соединения с равным количеством углерода и водорода — например бензол, C6H6. Помимо токсичности бензола, при его сгорании выделяется меньше энергии, т.к. в ацетилене «лишняя» энергия запасена в нестабильной тройной углеродной связи, что и обеспечивает ему одну из наибольших температур горения в кислороде — 3150 °C.

Эта лишняя энергия (

16%) может выделится во время самопроизвольной детонации сжатого ацетилена даже без доступа воздуха (продуктом реакции будет как раз бензол и винилацетилен). Wikipedia утверждает, что для этого нужно давление всего в 2 атмосферы — но я в шприце сжимал ацетилен до 4-5 атмосфер и ничего не происходило (видимо нужны катализаторы, удар или повышенная температура). В любом случае, из-за этого эффекта ацетилен в сжатом виде не хранят, а растворяют его в баллонах в ацетоне. Но есть и более простой и безопасный при маленьких объемах способ получения ацетилена — реакция карбида кальция с водой. Именно этот способ и будет использоваться.

Читайте так же:
Чем согнуть профильную трубу в домашних условиях

Что примечательно, достигнуть еще бОльшей температуры можно — если использовать как топливо вещества, не содержащие водорода вообще: cyanogen (привет Android), (CN)2 — горит при 4525 °C и dicyanoacetylene C4N2, горит при 4990 °C (опять благодаря тройным углеродным связям, и меньшему относительному количеству лишнего азота). Но практически с этой целью их не используют из-за токсичности.

Безопасность

Сжатые кислород и ацетилен в баллонах — могут быть очень опасны при малейших нарушениях правил эксплуатации, потому их я конечно использовать не буду.

Ацетилен будет генерироваться из небольшого количества карбида кальция (

100г на одну сессию), в бутылке объемом 0.5л. Изначально я хотел использовать 2л, чтобы давление было более равномерное — но посмотрев на YouTube как взрывается литр ацетилена с кислородом — решил урезать осетра. Чтобы не создавалось опасного давление в генераторе — выход ацетилена на горелке никогда нельзя перекрывать. Генератор ацетилена нужно охлаждать — иначе будет «саморазгон» реакции из-за нагрева.

Кислород — будет генерироваться медицинским концентратором кислорода, что относительно безопасно.

Могла быть еще опасность накачать кислорода в генератор ацетилена с последующим хлопком — но для этого нужно, чтобы не сработал защитный клапан в генераторе кислорода, и был заблокирован (грязью например) выход газа из горелки.

И конечно работать нужно в специальных очках — не только для защиты от брызг металла, но и ультрафиолетового излучения пламени (т.е. прозрачные пластиковые защитные очки тут не подойдут).

Чтобы не допустить скапливания взрывоопасной концентрации ацетилена в случае утечек — вентилятор постоянно обдувал рабочее место + все операции проводились на открытом воздухе.

Также существует проблема «обратного удара»: когда скорость течения газа в горелке становится слишком маленькая, пламя уходит внутрь горелки с хлопком, и если в ацетилене есть воздух — пламя может дойти до генератора ацетилена. Потому я не поджигал ацетилен сразу после начала реакции, а ждал

15-30 секунд пока воздух не будет вытеснен. Также эта проблема может быть решена добавлением водяного клапана на пути ацетилена.

Конструкция

Итак, нам понадобится генератор кислорода. В моем случае — медицинский кислородный концентратор Atmung (цена порядка 20к рублей — но он, к счастью, уже был в наличии). Может генерировать 1 литр в минуту 95% кислорода, и бОльшие объемы при снижении концентрации. Работает по принципу короткоцикловой безнагревной адсорбции — за счет различной скорости прохождения газов через поры цеолита:

Далее — стандартная ацетиленовая горелка «Малютка», у неё самое маленькое сопло, куплена в интернет-магазине (960 рублей):

Мой генератор ацетилена работает следующим образом: вода из банки, стоящей на высоте 1-2 метра (для создания давления) через иглу инсулинового шприца маленькими каплями капает на карбид кальция в бутылке. Как только давление вырастает из-за выделившегося газа — вода капать перестает, до тех пор пока давление не снизится. Таким образом система стабилизирует сама себя. Тем не менее, генератор в банке с холодной водой — чтобы не допустить излишнего нагрева:

Результат

Пламя ацетилена в воздухе сильно коптит, и выглядит вполне заурядно:

С включением кислорода все меняется:

Можно плавить и поджигать сталь, резать все-таки не хватает мощности (надо брать более толстый наконечник, увеличивать давление):

Оказалось, гибкое стеклянное «оптоволокно» получается автомагически — когда расплавленное стекло капает, как только толщина шейки становится достаточно маленькой, оно очень быстро остывает и дальше не утончается.

Можно плавить стекло как масло, запаивать капсулы из стеклянных трубок:

Задача жизни выполнена, надеюсь и вам было интересно 🙂

PS. И не повторяйте это дома.

Дополнение от специалиста (@freuser ):

С точки зрения профессионального сварщика (30 лет, 11 стажа, из них 2 именно газосварка):
Статья гожая, в общем дисклеймеры правильные. Стоит добавить, что работы ведутся на несгораемых поверхностях (искры летят метра на 2 от ветра, а капли металла даже потемневшие до обычных цветов могут прожечь обувь, если она является туфлями.)

Конструкция генератора называется ВК (вода на карбид), есть еще КВ и ВВ (гуглится со схемами, копирайт еще советский :)).

К видео комментариев нет, особо и смотреть нечего (с моей точки зрения), только стоит добавить, что большие стекла (или целые бутылки), а также камень/бетон/некоторые кирпичи при нагревании могут лопнуть/расслоиться с образованием низколетящих осколков, которые замечательно впиваются и вплавляются в кожу (особенно на лице), правда, на миллиметр, не более, и легко вынимаются оттуда.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector