Пропан-бутанові суміші, світ зварювання
Пропан-бутанова суміш - безбарвний газ з різким запахом - є побічним продуктом переробки нафти і відносяться до групи важких вуглеводнів. Складається з пропану (C3 H8) з домішкою бутану (C4 H10) в кількості від 5 до 30%, а сумарна кількість повинна бути не менше 93%. Крім того, до його складу входить не більше 4% етану (C2 H5) та етилену (C2 H4), а також не більше 3% бутану (C4 H10) і бутилену (C4 H8). Ці суміші також називають технічним пропаном, а іноді зрідженими нафтовими газами.
У нормальних умовах суміші знаходяться в газоподібному стані, а при нижче-ванні температури або підвищенні тиску стають рідким (таблиця 4).
Зріджені гази зберігають тільки в закритих ємностях, так як випаровування рідини відбувається навіть при 0 ° С. Пропан-бутан важче повітря, тому необхідно ретельно стежити за герметичністю апаратури і комунікацій, щоб уникнути утворення вибухонебезпечної суміші газу з повітрям.
Зріджені гази, забезпечують досить високу температуру газокисневого полум'я, відносно дешеві, недефіцитних, зручні для транспортування і зберігання, широко застосовуються в якості замінників ацетилену. Пропан, бутан і їх суміші можна використовувати при зварюванні сталі товщиною до 6 мм (в окремих випадках - до 12 мм), зварюванні і пайку чавуну, кольорових металів і сплавів, кисневої та киснево-флюсового різання (розділової та поверхневої) сталей, наплавленні, поверхневому загартуванню, металізації, нагріванні при згинанні, правці, формуванню і інших подібних процесах.
При розділової різанні, зварюванні кольорових металів, полум'яної загартуванню та пайку 0,3 т зрідженого газу замінюють 1 т карбіду кальцію (що еквівалентно приблизно 235 м 3 ацетилену).
Вуглеводневі зріджені гази повинні виготовлятися відповідно до вимог ГОСТ 20448-90.
Залежно від змісту основного компонента марки зріджених газів наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Марки зріджених газів
Суміш пропану і бутану технічних
Основні властивості зріджених газів наведені в таблиці 2.
Таблиця 2 - Основні властивості зріджених газів
Щільність пропану, кг / м 3
Щільність бутану, кг / м 3
Щільність пропан-бутанової суміші, кг / м 3
Температура самозаймання пропану, ° С
Температура самозаймання бутану, ° С
Температура полум'я пропан-бутанової суміші, ° С
Низние теплота згоряння пропану, МДж / м 3
Низние теплота згоряння бутану, МДж / м 3
За фізико-хімічними показниками зріджені гази повинні відповідати вимогам і нормам, наведеним у таблиці 3.
Таблиця 3 - Фізико-хімічні показники зріджених газів
Норма для марки
1. За погодженням виробника зі споживачем допускається виробляти газ марки ХарьковТ з масовою часткою пропану і пропілену не менше 60%.
2. При масовій частці меркаптанової сірки в зрідженому газі 0,002% і більше допускається не визначати інтенсивність запаху. При масовій частці меркаптанової сірки менше 0,002% або інтенсивності запаху менше 3 балів зріджені гази повинні бути одоруватися за методикою, затвердженою в установленому порядку.
3. При виробленні газу марки ПТ з діетанізірованного сировини тиск насичених парів при температурі мінус 20 ° С допускається не менше 0,14 МПа.
При нормальному тиску пропан-бутанова суміш переходить в рідкий стан при температурі приблизно -40 ° С. У таблиці 4 вказані умови переходу пропану і бутану в рідкий стан. При випаровуванні 1 кг рідкого пропану виходить близько 0,535 м 3 пари, а 1 кг рідкого бутану - 0,406 м 3 пари.
Таблиця 4 - Умови переходу пропану і бутану в рідкий стан
Тиск, при якому газ переходить
в рідкий стан, кгс / см 2
Транспортування і зберігання
Великі споживачі отримують вуглеводневі гази в залізничних або автомобільних цистернах, з яких їх переливають в заводські стаціонарні ємності (сховище). З них газ проходить через газифікатор або відбирається в паровій фазі і надходить в заводській газорегуляторний пункт (ГРП) і далі в міжцехових газопроводи.
Дрібні споживачі користуються зазвичай балонами, які отримуються зі станції наповнення. Балони встановлюються в розрядні рампи або застосовуються для індивідуального харчування постів. Тиск пропан-бутану, що подається по трубопроводу, при максимальному відборі газу має бути не менше 0,01 МПа (0,1 кгс / см 2).
Транспортування газів залізничним, автомобільним і водним транспортом повинна здійснюватися відповідно до правил перевезень небезпечних вантажів, що діють на відповідному виді транспорту, і правилами будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском, затверджених в установленому порядку.
Зберігають і транспортують пропан-бутанові суміші в зрідженому стані в балонах місткістю 40 і 55 л під тиском 1,6 ... 1,7 МПа (16 ... 17 кгс / см 3). Рідина сумішшю заповнюють тільки половину балона, так як при нагріванні значне підвищення тиску може призвести до вибуху балона.
Вимоги безпеки
Зріджені вуглеводневі гази пожежо- та вибухонебезпечні, малотоксичні, мають специфічний характерний запах.
За ступенем впливу на організм гази відносяться до речовин 4-го класу небезпеки за ГОСТ 12.1.007.
Пропано-бутанові суміші значно важчий за повітря, тому при витоку газу вони можуть накопичуватися в нижніх шарах атмосфери, на підлозі в приміщенні і в поглибленнях, що може привести до утворення вибухонебезпечних концентрацій.
Зріджені гази утворюють з повітрям вибухонебезпечні суміші при концентрації парів пропану від 2,1 до 9,5%, нормального бутану від 1,5 до 8,5% (за обсягом) при тиску 98066 Па (1 атм) і температурі 15-20 ° С.
Температура самозаймання пропану в повітрі при нормальних умовах становить 466 ° С, нормального бутану 405 ° С, изобутана - 462 ° С.
Гранично допустима концентрація в повітрі робочої зони (в перерахунку на вуглець) граничних вуглеводнів (пропану, нормального бутану) 300 мг / м 3. ненасичених вуглеводнів (пропілен, бутилен) - 100 мг / м 3.
Зріджені гази, потрапляючи на тіла людини, викликають обмороження, нагадує опік.
Зріджені вуглеводневі гази діють на організм наркотично.
Ознаками наркотичного дії є нездужання і запаморочення, потім настає стан сп'яніння, що супроводжується безпричинної веселістю, втратою свідомості.
Пари зріджених вуглеводневих газів швидко накопичуються в організмі при вдиханні і настільки ж швидко виводяться через легені, в організмі людини не акумулюються.
При високих концентраціях зріджених вуглеводневих газів необхідно використовувати шлангові ізолюючі протигази з примусовою подачею чистого повітря. При невеликих концентраціях використовують фільтруючі протигази марки БКФ, коробка захисного кольору.
У виробничих приміщеннях необхідно дотримуватись вимог санітарної гігієни по ГОСТ 12.1.005. Всі виробничі приміщення повинні бути обладнані припливно-витяжною вентиляцією, що забезпечує десятикратний повітрообмін в 1 ч і чистоту повітря робочої зони виробничих приміщень.
У приміщеннях виробництва, зберігання і перекачування зріджених вуглеводневих газів забороняється поводження з відкритим вогнем, штучне освітлення має бути виконане у вибухозахищеному виконанні, всі роботи слід проводити інструментами, що не дають при ударі іскру.
Захист обладнання від вторинних проявів блискавок і статичної електрики повинен відповідати правилам захисту від статичної електрики виробництв хімічної, нафтохімічної та нафтопереробної промисловості.
При загорянні застосовують такі засоби пожежогасіння: вуглекислотні вогнегасники та пінні марки ОХП-10, воду у вигляді компактних і розпорошених струменів в тонкорозпилену вигляді, сухий пісок, водяна пара, азбестове полотно і ін.