Технічний кисень - витратні матеріали - форум зварників вебсварка

Транспортування і зберігання кисню

Кисень з повітря отримують на спеціальних кисневих заводах. Тому істотне значення набуває транспортування і зберігання кисню. Кисень зазвичай зберігається і транспортується в газоподібному вигляді в сталевих балонах під тиском 150 ат.

(1 ковпак; 2 вентиль; 3 кільце; 4 горловина; 5 черевик)

Кисневий балон (див рис.) Являє собою сталевий циліндр з сферичним днищем і горловиною для кріплення запірного вентиля. На нижню частину балона насаджують черевик, що дозволяє ставити балон вертикально. На горловині є кільце з різьбленням для накручення захисного ковпака. Внутрішня конічна різьблення горловини необхідна для ввертиванія вентиля. Балони виготовляють з сталевих суцільнотягнутих труб вуглецевої сталі з межею міцності не нижче 65 кг / мм2, границею текучості не нижче 38 кг / мм2 і відносним подовженням не нижче 15%. Кисневі балони виготовляють для різних цілей, ємністю 0,4-50 л. У зварювальній техніці застосовуються головним чином балони ємністю 40 л. Такий балон має зовнішній діаметр 219 мм, довжину корпусу 1390 мм, товщину стінки 7 мм; важить балон без кисню близько 60 кг. Вага балона з вуглецевої сталі для робочого тиску 150 ат на 1 л ємності складає 1,6-1,7 кг.

Останнім часом розпочато освоєння виробництва балонів з легованих сталей, що дає можливість підвищити робочий тиск балонів і знизити їх вагу для тієї ж ємності і робочого тиску. Щоб уникнути небезпечних помилок при наповненні і використанні балонів, їх для різних газів фарбують в різні кольори; крім того, приєднувальний штуцер запірного вентиля має різні розміри і пристрій. Кисневі балони фарбують зовні в блакитний колір і роблять па них напис чорними літерами «Кисень». Через кожні п'ять років кисневий балон піддають обов'язковому випробуванню, що відзначається клеймом, насікають на верхній 'сферичної частини балона. Проводиться також гідравлічне випробування на полуторний робочий тиск, т. Е. На 225 ат

При порушенні правил поводження з балоном, заповненим киснем під тиском 150 ат, може статися вибух значної руйнівної сили. Тому при поводженні з кисневими балонами необхідно строго дотримуватися Встановлені правила безпеки. В особливо відповідальні або небезпечні цехи рекомендується взагалі не вносити кисневі балони, а розташовувати їх поза цехом, в окремій прибудові, подавати в цех по трубопроводу скороченої кисень зниженого тиску, зазвичай 10 ат.

Зазвичай в цеху не повинно перебувати одночасно більше десяти балонів. У цеху балони повинні прикріплятися хомутом або ланцюгом до стіни, колони стійці і т. П. Для усунення можливості падіння. На території заводу балони потрібно переносити на носилках або, краще, перевозити на спеціальних візках; переносити балони на руках забороняється. При перевезенні рекомендується застосовувати дерев'яні підкладки, що усувають перекочування і зіткнення балонів, або мотузкові кільця, що надягають на балони. Навантаження і вивантаження балонів повинні проводитися обережно без поштовхів і ударів.

Звернення з киснем вимагає суворого дотримання правил техніки безпеки. Масла і жири самовоспламеняются при взаємодії з газоподібним киснем, який дає також вибухові суміші з горючими газами і парами. Пористі органічні матеріали - торф, дерево, тканини тощо. Змочені рідким киснем утворюють сильні вибухові речовини - оксиліквіти, спеціально застосовувані для вибухових робіт.

Вентиль кисневого балона виготовляють з латуні. Приєднувальний штуцер вентиля має праву трубну різьбу 3/4 ". При зберіганні вентиль захищається запобіжним ковпаком, який навертають на зовнішнє кільце горловини.

Значення кисню для газового зварювання

Способи виробництва технічно чистого кисню можуть бути різні; промислове значення мають два способи отримання: а) з повітря - методом глибокого охолодження; б) з води - шляхом електролізу. У нашій промисловості застосовується майже виключно спосіб виробництва кисню з повітря, як більш економічний, при якому витрачається 0,5 - 1,6 кВт / год електроенергії на 1 м3 кисню; на отримання 1 м3 кисню шляхом електролізу води з одночасним отриманням 2 м3 водню потрібно 10-12 кВт / год. Отримання кисню методом електролізу води може бути рентабельно лише при одночасному використанні одержуваного водню.

Виробництво кисню з повітря

Повітря, засмоктуваний багатоступеневим компресором, проходить спочатку через повітряний фільтр, де очищається від пилу, потім проходить послідовно ступені компресора. За кожною сходинкою компресора тиск повітря зростає і доводиться до 50-220 ат, в залежності від системи установки і стадії виробництва. Після кожного ступеня компресора повітря проходить влагоотделитель, де відділяється вода, конденсується при стисненні повітря, і: водяний холодильник, охолоджуючий повітря і віднімає тепло, що утворюється при стисканні. Для поглинання вуглекислоти з повітря включається апарат - декарбонізатор, що заповнюється водним розчином їдкого натру. Стиснене повітря з компресора проходить осушувальну батарею з балонів, заповнених кусковим їдким натром, що поглинає вологу і залишки вуглекислоти. Повне видалення вологи і вуглекислоти з повітря має істотне значення, так як замерзають при низьких температурах вода і вуглекислота забивають трубки кисневого апарату і доводиться зупиняти установку для відтавання і продувки.

Пройшовши осушувальну батарею, стиснене повітря надходить в так званий кисневий апарат, де відбувається охолодження і зріджування повітря і його ректифікація з поділом на кисень і азот. Газоподібний азот чистотою 96-98% зазвичай не використовується і з теплообмінника випускається в атмосферу. Кисень направляється в газгольдер і подається для наповнення кисневих балонів під тиском до 165 ат; 1 м3 кисню при 760 мм рт. ст. і 0 ° С важить 1,43 кг, і при 20 ° С 1,31 кг; 1 л рідкого кисню важить 1,13 кг і, випаровуючись, утворює 0,79 м3 газоподібного кисню при 0 ° С і 760 мм рт.ст .; 1 кг рідкого кисню займає об'єм 0,885 л і, випаровуючись, утворює 0,70 м3 газоподібного кисню при 0 ° С і 760 мм рт, .ст.

За ГОСТом 5583-58 технічний кисень для газополум'яної обробки металів випускається трьох сортів; вищий сорт, з чистотою не нижче 99,5%; 1-й сорт, не нижче 99,2% і 2-й сорт, не нижче 98,5% кисню за об'ємом.

Значний економічний інтерес представляє доставка кисню з кисневого заводу споживачам в рідкому вигляді, при якому вага тари становить близько 50% загальної ваги вантажу; при тій же вазі вантажу, що перевозиться доставляється рідкого кисню в 5 разів більше, ніж при перевезенні його в газоподібному вигляді. Для можливості використання рідкого кисню необхідні: 1) транспортний танк для перевезення рідкого кисню, встановлений на автомашині, зазвичай належить кисневого заводу; 2) газифікатор, службовець для перетворення рідкого кисню в газоподібний і встановлюється зазвичай у споживача кисню. Транспортний танк для перевезення рідкого кисню в основному являє собою кулю з листової латуні, укладений в сталевий кожух; простір між кулею і кожухом заповнене теплоізоляційним матеріалом - порошкоподібної вуглекислої магнезією. Рідкий кисень заливають в танк через приймально-спускний вентиль, заповнюючи латунний куля. Відбір кисню з нього виробляється через гнучкий шланг, приєднаний до вентиля. Так як навколишня температура повітря завжди вище критичної температури кисню, то рідкий кисень неминуче випаровується в навколишнє атмосферу. При хорошому стані теплоізоляції танка ця втрата може становити до 0,5% в годину. На випадок підвищення тиску танк оснащений запобіжним клапаном.

Споживачі рідкого кисню повинні мати газифікатори. Кисневі газифікатори поділяються на стаціонарні і переносні, а також: а) низького тиску, або холодні, які подають кисень в розподільну трубопровідну мережу при тиску до 15 am, і б) високого тиску, або теплі, що дають кисень для наповнення балонів під тиском 150-165 am.

Найбільш поширений на наших заводах стандартний стаціонарний холодний газифікатор ємністю 1000 л рідкого або 800 м3 газоподібного кисню. Газификатор встановлюють в окремому приміщенні. Він складається з товстостінного сталевого кулі, всередині якого вміщено тонкостінний латунний куля для рідкого кисню. Куля газифікатора знаходиться в кожусі; простір між кожухом і кулею заповнюють магнезією, як в кисневих танках. Наповнюється газифікатор рідким киснем з транспортного танка через вентиль і гнучкий шланг. З газифікатора рідкий кисень надходить в змійовик випарника, і звідти газоподібний кисень направляється в мережу кисневих трубопроводів. Для вирівнювання коливань тиску трапляється ресивер (реципієнт) ємністю близько 10 м3.