Давление в газовом баллоне и его особенности
В статье описано свойства пропанового газа, формула расчета расхода газа. Инструменты для измерения давления. Правила хранения газовых баллонов.
Бесперебойная работа газового оборудования определяется по равномерному горению пламени. Равномерно нагреваемая поверхность дает лучшие результаты, чем поверхность, нагреваемая не стабильным пламенем. В газобаллоном оборудовании, за стабильность работы отвечает давление образующуюся в газовом баллоне.
Особенности давления в газовом баллоне
Давление – это сила давящая на газ при его расширении. Газ расширяется при нагревании. Давление выражается в кгс/см2 или в атм./атмосферах. Давление в газовом баллоне обозначается МПа.
Попадя в ограниченное пространство, другими словами в сосуд или емкость, газ заполняет его равномерно. Это обусловлено тем, что его молекулы находятся в постоянном движении. Поэтому давление равномерно распределяется в сосуде. Хаотичное движение молекул создают силу давящую на стенки сосуда. Не вдаваясь в подробности, определим, что давление газа рассчитывается по формуле на основе закона Ньютона.
Обычно давление в газовом баллоне бытового назначения составляет около 1,6 МПа и может изменяться в зависимости от различных условий – температуры окружающей среды, состава газа в баллоне, степени его наполненности. Для различных видов газовых баллонов установлены свои нормативы давления.
Газовый баллон представляет собой довольно сложное высокотехнологичное устройство, главной частью которого является ёмкость для хранения, перемещения и использования содержащегося в нём газа. Различные газы используются в производстве, на транспорте, в быту. Сейчас подобное оборудование доступно практически каждому и широко распространено. Частными лицами сжатый газ в баллонах используется по большей части в двух направлениях.
- В быту – для отопления и готовки в домах, где отсутствует подключение к магистральному газоснабжению. В этом случае используются баллоны со сжиженным газом.
- На мелком и среднем производстве – для сварки и резки металлов при выполнении различных монтажных, строительных и других видов работ. Здесь применяются баллоны со сжатым воздухом, аргоном, кислородом, углекислым газом и другие.
- Кроме того, всё более широкое распространение получает использование газового оборудования в транспорте, поскольку это позволяет значительно экономить на топливе в сравнении с бензином.
Как определить, какое давление в газовом баллоне?
Нормативное давление газа в полном баллоне – максимальное – обязательно указывается на бирке среди прочих показателей. Такая бирка крепится на баллон после каждой периодической проверки. Также на этикетке указывается минимальное остаточное давление, при котором баллон считается пустым и не пригодным к непосредственной эксплуатации. Однако нередко требуется знать, какое давление в газовом баллоне в конкретный текущий момент. Точное знание этой величины позволяет рассчитать количество газа в баллоне и на основании этого знания планировать свои дальнейшие траты и другие действия. Остаточное давление газа в неполном баллоне измеряют манометром, который устанавливается на газовый баллон. Манометр – это чувствительный стрелочный прибор, который выходит из строя при превышении давления, под которое рассчитан. Поэтому для разных видов баллонов существуют манометры подходящих типов. Если манометр показывает нулевое остаточное давление – это верный признак утечки газа, таким баллоном пользоваться нельзя, он пришёл в негодность.
Факторы, влияющие на изменение давления газа
- Сжатие газов.
Сжатие газов считается основным показателем, влияющим на давление. Чем больше количество молекул в емкости, тем больше давление. - Температура газа или газовой смеси.
Давление меняется, если на нее действует два фактора – температура и объем газа. Равномерное давление достигается при равномерном воздействии температуры и количества газовой смеси в сосуде.
Меняя один из факторов, происходит изменение давления газовой смеси. Температура газа нагревается – давление увеличивается и наоборот. Количество газа уменьшается – давление уменьшается и наоборот.
В зависимости от типа емкости, применяют разные инструменты и способы измерения давления.
К таким приборам относятся:
- барометр;
- термометр;
- весы;
- манометр.
Для измерения давления в закрытых емкостях применяют манометр. Если нет возможности измерить давление манометром или другим инструментом, то применяют формулу расчета давления.
Давление измеряется силой перпендикулярно действующей на площадь поверхности тела.
P=F/S
P – давление измеряется в кгс/см2;
F – сила измеряется в кгс;
S – площадь измеряется в см2.
Какое давление в газовом баллоне
Газовый баллон – это не просто сосуд, а устройство для хранения и транспортировки газа. В нем поддерживается давление 1,6 МПа или 7 атмосфер.
В конструкцию баллона входят;
- механизмы, контролирующие давление в газовом баллоне;
- механизмы, стабилизирующие подачу газа потребителю;
- механизмы безопасности.
Пропановый баллон должен проходить проверку на пригодность использования. Регулярность проверки указывается в тех. паспорте баллона. В паспорте указываются особые отметки и дата прохождения проверки.
Помимо проверки, газовые баллоны проходят тех. обслуживание
На тех. обслуживании проверяют:
- герметичность шва;
- меняют вентиль;
- красят в красный цвет и наносят белую надпись «ПРОПАН»;
- на металлической бирке выбивают контрольную дату тех. осмотра.
В баллонах применяют пропанобутановую газовую смесь, которая при нагревании расширяется, поэтому пропановые баллоны заправляются на 85%. Баллон, заправленный более чем на 85%, становится взрывоопасным, т.к. при нагревании больше 30 градусов Цельсия газ существенно расширяется и увеличивает давление в емкости. Избыточное давление газа воздействует на шов баллона, который может не выдержать предельной нагрузки и взорваться.
Рекомендация.
Заправляя баллон на газозаправочной станции, обращайте внимание на фактический объем заправленного газа. Недобросовестные заправки заправляют на 85%, а денег берут как за 100%.
Как хранятся баллоны, чтобы поддерживать стабильное давление в пропановом баллоне
Как упоминалось выше, температура является основным фактором, влияющим на давление в пропановом баллоне. При нагревании баллона увеличивается давление газовой смеси, газ начинает подаваться быстрее, при охлаждении, скорость подачи газа уменьшается вплоть до затухания пламени в горелки.
Такие перепады давления приводят к досрочному износу механизмов баллона. Для обеспечения стабильной температуры сооружают помещения для хранения баллонов. Которые оборудованы безопасным теплоносителем с термореле. При изменении температуры воздуха, срабатывает термореле, которое включает или отключает теплоноситель.
Рекомендуемая температура окружающего воздуха 15 гр. Цельсия. Стабильная температура обеспечивает полное сгорание газов и продлевает срок службы механизмов в баллонах.
Давление в пропановом баллоне как параметр безопасности
Одной из важных мер безопасности при работе с газовыми баллонами является контроль за давлением в ёмкости. В обычных условиях давление пропана в баллоне составляет примерно 5 атмосфер. Именно благодаря давлению газ сжижается и лишается своей высокой взрывоопасности, что делает его пригодным к использованию в промышленных и бытовых целях.
При эксплуатации и транспортировке газовых баллонов следует тщательно следить за соблюдением всех мер безопасности – обеспечить их надёжную фиксацию и предохранить от ударов как сам баллон, так и дополнительное оборудование – манометр, редуктор, не трясти и не перегревать. Только тщательно соблюдая технику безопасности и контролируя давление в газовом баллоне можно использовать все достижения прогресса.
Похожие статьи
ГБО для погрузчиков: размеры, площадка крепления, цена в Украине Читать далее Причины взрывов газовых баллонов в автомобиле и дома при натяжке потолка Читать далее Как нужно испытывать газовые баллоны: периодичность проверки состояния, техническое переосвидетельствование Читать далееКакое остаточное давление должно оставаться в баллоне: с аргоном и углекислотой
Здравствуйте, уважаемые читатели. Какое остаточное давление должно оставаться в баллоне? (далее сокращённо – ОД) Насколько это важно в плане безопасности? Каковы параметры для разных видов газа? Эти вопросы хозяева могут не всегда учитывать, но они очень важные.
Как идёт проверка?
Если ОД, отличающееся от нулевого, есть в изолированном секторе манометра, получается погрешность. Она развивается по степени роста вычисляемого полного давления. Причина – газ в здесь сжимается, возрастает давление.
Чтобы выявить более точные параметры, следует применять вспомогательный манометр.
Чтобы проверить ОД (данные манометра не важны), требуется открыть вентиль газа. При этом попутно тестируется герметичность ёмкости и её арматуры.
Если в баллоне хранился аммиак, наличие его остатков определяется так: открывается регулирующий кран или приоткрывается наливной кран. Для работы нужно защититься противогазом и специальными перчатками.
Ставится манометр. Идёт проверка наличия ОД и срока освидетельствования ёмкости.
До наполнения баллона представители газовой компании и предприятия – поставщика обязательно проверяют наличие ОД в резервуаре. Также выясняется, есть там вода или элементы СУГ, не способные испаряться. При обнаружении всё это устраняется.
Когда вычисляются полные давления, присоединяется вакуумный насос. ОД анализируется с вводом поправки на данные вакуумметра.
При вычислении излишних давлений обозначенный насос отсоединяется.
Максимально допустимый параметр ОД – 0,5 атм. Допускается незначительное его превышение.
Затем баллона проверяется на соответствие тому или иному газу.
Баллоны и газы
Для каждого газа предназначается определённый баллон. Он подбирается по спецификам и характеристикам газа. И окрашиваются ёмкости специально, чтобы обозначать, каким газом они заполнены.
Например, для пропана – красный цвет,
для углекислоты – чёрный,
для аргона – серый.
А баллон для аргона обычно имеет объём 40 л. Его материал – сталь 30ХГСА, 45. У него есть:
- кислородный вентиль,
- предохранительный колпак,
- опорный башмак.
Окраска серая. Есть зелёная надпись. Нормированное давление – 150 атм.
Аргон не принадлежит к категории взрывоопасных токсичных газов. Но всё равно он опасен для жизни. Если его вдохнуть, можно потерять сознание и почти сразу умереть. В смеси этого газа в комбинации с кислородом, при пропорции последнего меньше 19% у человека возникают проблемы с дыханием. А если доля кислорода понизится сильнее, наступает сильное удушье.
При работе с баллонами, содержащими аргон, необходимо применять изолирующее кислородное приспособление, либо шланговый противогаз.
Какое остаточное давление должно оставаться в баллоне с аргоном? Здесь применяется тот же критерий – 0,5 атм. Но для лучшей безопасности нужен ещё более низкий показатель.
Баллон для углекислоты весь окрашивается в чёрный цвет. На него наносится жёлтой краской слово «Углекислота».
Если ёмкость с этим газом имеет объём 5 или 10 л, его материалом должна служить сталь 43 Д. Нормированный параметр давления – 14,7 МПа. Диаметр – 14 см. Масса на 5 л – 8,5 кг.
Длина версии на 5 л – 47,5 см. А модели на 10 – 86,5 см.
Какое остаточное давление должно оставаться в баллоне с углекислотой? Строго по норме – 0,5 атм.
Заключение
Проверка ОД в баллоне для любого газа обязательна. Она проходит до его заполнения. Это одна из мер безопасности.
Похожие статьи
Утилизация газовых баллонов: как сдать в металлолом Читать далее Кислородный баллон для сварки: сколько стоит, технические характеристики, объем, размеры, заправка Читать далее Давление в баллоне с кислородом: хранение и транспортировка на дальние расстояния Читать далее Виды и объёмы газовых баллонов. Вместимость кислородного баллона Читать далееАцетиленовый баллон. Устройство, заправка, хранение и эксплуатация ацетиленовых баллонов. Вентиль ацетиленового баллона.
4.9 / 5 ( 7 голосов )
Устройство ацетиленовых баллонов.
В ряде случаев нельзя обеспечить подачу ацетилена к постам непосредственно из генераторов, а приходится доставлять его к месту работы в специальных баллонах.Ацетиленовые баллоны служат для хранения и транспортирования ацетилена под давлением и несколько отличаются по устройству от кислородных.
Так как ацетилен взрывоопасен, его нельзя хранить и перевозить под давлением в полых баллонах, как это делается при перевозке других горючих газов и кислорода.
Заправка баллоном ацетиленом.
При наполнении баллонов ацетиленом используют два важных его свойства:
а) сильное понижение взрывоопасности при размещении его в узких каналах;
б) хорошую растворяемость в некоторых жидкостях, особенно в ацетоне.
Взрыв баллона с ацетиленом.
При давлении свыше 2 кг/см2 газообразный ацетилен в больших объемах становится взрывоопасным. Помещенный же в очень узкие (капиллярные) каналы, он не взрывается даже при давлении 25—27 кг/см2. Поэтому ацетиленовые баллоны заполняют специальной высокопористой массой.
Наличие в баллоне высокопористой массы, состоящей из бесчисленного количества мельчайших пор, позволяет безопасно хранить и перевозить ацетилен под давлением.
Однако даже при наличии пористой массы для обеспечения безопасности нельзя создавать в баллоне давление свыше 25 кг/см2. Но при этих условиях количество ацетилена в баллоне будет явно недостаточным (не более 1 м3
). Чтобы в баллон вместилось больше ацетилена, пористую массу пропитывают ацетоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. При нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре 1 л ацетона растворяет 23 л ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне повышается почти прямо пропорционально давлению. Например, при давлении 10 кг/см2 1 л ацетона растворяет 23 X 10 = 230 л ацетилена.Ацетон представляет собой летучую прозрачную жидкость, пары которой обладают резким запахом. Ацетон в баллоне занимает примерно 35—40% его объема. Таким образом, ацетилен в баллоне, будучи растворен в ацетоне, распределяется в порах массы. Если открыть вентиль баллона, то ацетилен выделяется из ацетона в виде газа, а ацетон остается в баллоне и используется при последующих его наполнениях.
Сколько ацетилена в баллоне 40л?
При емкости 40 л ацетиленовый баллон вмещает примерно около 5000 л растворенного в ацетоне ацетилена.
Количество ацетилена в баллоне может быть подсчитано путем умножения емкости баллона в литрах на давление в атмосферах и на коэффициент 9,2, который учитывает количество ацетона в баллоне и растворимость ацетилена в нем. Так, например, баллон емкостью 40 л при давлении 15 кг/см
Какое давление в баллоне с ацетиленом?
В баллоны ацетилен накачивается до давления 15—16 кг/см2.
Конструкция и размеры ацетиленовых баллонов такие же, как и кислородных. Для удобства наполнения их ацетоном и пористой массой горловина имеет больший диаметр нарезки. Корпуса ацетиленовых баллонов изготовляют цельнотянутыми или сварными. Они имеют толщину стенок несколько меньшую, чем корпуса кислородных баллонов.
Цвет баллона с ацетиленом.
Ацетиленовые баллоны окрашиваются в белый цвет, и на них красными буквами надписывают «АЦЕТИЛЕН».
Как и на кислородных баллонах, на верхней сферической неокрашенной части ацетиленовых баллонов выбивается ряд данных и клейм.
Испытание и проверка ацетиленовых баллонов.
При периодическом освидетельствовании наполненные пористой массой и ацетоном ацетиленовые баллоны подвергаются испытанию азотом под давлением 30 кг/см2 и осмотру состояния пористой массы через горловину баллона.
От ударов и толчков при эксплуатации ацетиленовых баллонов возможно некоторое измельчение и уплотнение пористой массы. Эго приводит к образованию в верхней части баллона некоторого пространства без пористой массы и занятого ацетиленом под высоким давлением, что является опасным при обратных ударах. Поэтому заводы-наполнители ежегодно проверяют состояние пористой массы. После проверки на сферической части баллона ставят квадратное клеймо с буквами «ПМ» («проверена масса») и рядом выбивают месяц и год проверки.
Вентиль ацетиленового баллона.
Каждый ацетиленовый баллон имеет вентиль, ввертываемый в горловину баллона. Назначение ацетиленовых вентилей — то же, что и кислородных.
В отличие от
Присоединение редуктора к ацетиленовому вентилю осуществляется при помощи специального хомута.
Вентиль открывают и закрывают специальным торцовым ключом.
Типовой вентиль ацетиленового баллона изображен на рис. 1.
Рис.1. Вентиль ацетиленового баллона.
Устройство ацетиленового вентиля.
Он состоит из корпуса 1, имеющего внизу конусообразный хвостовике нарезкой, которым вентиль ввинчивается в горловину баллона.
Вентиль открывают и закрывают, вращая стальной шпиндель 2 торцовым ключом, надеваемым на верхний квадрат шпинделя. В нижний конец шпинделя запрессовывается эбонитовый уплотнитель 3, который перекрывает отверстие для прохода ацетилена в седле корпуса.
При вращении шпинделя против часовой стрелки он вывертывается, и ацетилен выходит через отверстие в седле в штуцер 4, к которому присоединен редуктор или ниппель трубки рампы.
При вращении шпинделя по часовой стрелке он опускается и плотно закрывает седло корпуса уплотнителем.
В хвостовике вентиля в канале для прохода газа помещается фильтр из войлочных прокладок 5 между сетками из проволоки 6. Назначение фильтра — защищать вентиль и редуктор от попадания в них частиц пористой массы. Фильтр к вентилю прижимается снизу кольцом 7.
Чтобы ацетилен не выходил вверх по шпинделю в вентиле имеется сальник из пяти кожаных колец 8 и двух сальниковых стальных колец 9. Сверху сальник затягивается сальниковой гайкой (буксой) 10.
В штуцере корпуса имеется кольцевая выточка, в которую вставляется кожаная прокладка 11 для устранения при работе утечки ацетилена. На противоположной штуцеру грани корпуса сделано коническое углубление для центровки винта хомута.
Хранение баллонов с ацетиленом.
При хранении, транспортировании и обращении с ацетиленовыми баллонами следует придерживаться тех же правил, что и при работе с кислородными баллонами, а также ряда специальных правил.
Во всех случаях ацетиленовые баллоны нужно ограждать от сильного нагревания, которое уменьшает растворимость ацетилена в ацетоне и повышает давление в баллоне. Так, например, в ацетиленовом баллоне при повышении температуры от 20 до 100 °С давление может возрасти более чем в 11 раз, в то время как в кислородном баллоне при этих условиях давление возрастет примерно в 1,3 раза. Таким образом, опасность, возникающая при сильном нагревании ацетиленовых баллонов (например, при пожаре), весьма велика.
Эксплуатация баллонов с ацетиленом.
Ацетиленовые баллоны следует располагать во время работы не ближе чем на 5 м от источников нагрева. Летом они должны быть закрыты от лучей солнца.
Расход ацетилена из одного баллона не должен превышать 1500— 2000 л/час. При большем расходе с ацетиленом будет уноситься много ацетона, что недопустимо. В таких случаях следует пользоваться несколькими баллонами через распределительную рампу.
В процессе работы для уменьшения уноса ацетона рекомендуется держать баллоны в вертикальном положении. Следует также прекращать отбор ацетилена, когда давление в баллоне упадет до 1—2 кг/см2, ибо при чрезмерном опорожнении ацетиленовых баллонов сильно возрастает унос ацетона. Кроме того, остаток газа в ацетиленовом баллоне, так же, как и в кислородном баллоне, необходим для проверки баллонов на заводе-наполнителе.
Статья оказалась полезной?! Поделись с друзьями!!!
Остаточное давление в кислородном баллоне. Зачем, для чего и сколько?
Какое давление в баллоне с углекислотой, меры предосторожности
Давление в баллоне с углекислотой — очень важный показатель при выполнении целого ряда работ, прежде всего связанных со сваркой. Кроме того, давление играет важную роль в формировании состояния углекислоты в емкости. Так различают газообразный вид, жидкий и даже твердый и все эти превращения напрямую зависят от температуры и давлении в баллоне.
Физические и химические показатели
В газообразном состоянии – это вещество — бесцветный газ с немного кисловатым запахом и таким же вкусом. Жидкая форма представляет собой субстанцию, лишенную, как цвета, так и запаха. Какое давление в баллоне с углекислотой, находящейся в жидком состоянии? Оно равно 5850 кПа и более. Интересно, что уже при температуре около -56,6°С и давлении в 519 кПа жидкая форма углекислого газа превращается в твердое вещество, которое называется «сухой лед».
Давление в баллоне с углекислым газом знать необходимо, так как для каждого из видов работ необходима своя форма этого вещества, так сварку производят, когда в емкости содержится газ, а хранение веществ возможно только при использовании «сухого льда», то есть твердой формы углекислоты.
Меры безопасности
Это вещество, как и многие другие химические компоненты, требует максимального внимания при работе с ним. Даже зная о том, что углекислота не может взорваться и не обладает ядовитыми составляющими, все равно следует задумываться о том, какова концентрация ее в окружающем воздухе. Опытным путем доказано, что при превышении значения в 5%, наступает недостаток кислорода, который в закрытом помещении может стать причиной удушья, следовательно, смерти. Именно поэтому необходимым условием при работе с емкостями, содержащими это вещество, является наличие хорошей вентиляции. Давление газа в баллоне с углекислотой может изменяться под действием различных факторов, так при атмосферном давлении жидкая форма переходит в состояние газа, а если температура при том же давлении окажется равной -78,5°C, то он превращается в подобие снега и может стать причиной поражения слизистой оболочки глаз. Именно поэтому при выполнении любых работ с углекислотой непременным атрибутом являются защитная маска или очки, а также специальные перчатки.
Особенности работы с цистернами и иными крупными емкостями
Давление в баллоне с углекислотой необходимо знать и при осуществлении работ по осмотру крупных емкостей, таких как канистры или цистерны (в промышленных масштабах). Перед началом необходимо защитить глаза и руки, а сам осмотр производить, пользуясь дополнительно еще и шланговым противогазом. Работы начинаются лишь тогда, когда емкость приобретет температуру окружающего воздуха. Углекислота в виде газа активно используется в процессах сварки. Газ может подаваться в прибор, как в чистом виде, так и в составе смеси из газов, все зависит от типа аппарата.
Сварка может питаться следующим образом:
- от станции, производящей углекислый газ;
- от баллона с этим веществом;
- от стационарного накопителя.
При больших объемах потребления углекислого газа и отсутствии у предприятия автономной станции углекислота хранится в специализированных стационарных сосудах, при меньших объемах – в емкости. При небольших объемах потребления или простой невозможности проведения трубопроводов к сварочным аппаратам для снабжения их углекислым газом используются знакомые всем и каждому емкости, поэтому — то очень важно знать, какое давление углекислоты в баллоне.
Для отбора газа непосредственно из баллона, емкость должна в обязательном порядке оснащаться редуктором, а также подогревателем газа и его осушителем. При выходе углекислого газа из баллона в момент открытия вентиля, в результате его расширения происходит так называемое адиабатическое охлаждение вещества. При высокой скорости расхода может произойти замерзание содержащихся в газе паров воды и, как следствие, закупорка редуктора. В связи с этим между редуктором и вентилем баллона желательно нахождение подогревателя газа. В свою очередь, газ, проходящий по змеевику, подогревается электрическим нагревательным элементом, находящимся в комплекте и включенным в сеть.
Для извлечения жидкости из углекислого газа применяется элемент под названием осушитель газа. Он представляет собой корпус, заполненный материалом с адсорбирующими свойствами, то есть хорошо впитывающим влагу. Осушители различаются по степени давления — высокого давления, устанавливаемые до редуктора, и низкого давления, устанавливаемые после редуктора. Таким образом, давление в баллоне с углекислотой является знанием, которое определяет качество выполняемых работ, а также безопасность для самих операторов, которым все же необходимо наличие специальных защитных костюмов.