2014-02-09
1740
Горючие газы, применяемые при газопламенной сварке
Общие сведения о горючих газах
В качестве горючих газов при сварке и резке применяют ацетилен, водород, пропан, бутан, нефтяные газы, природный газ и другие горючие, а также пары бензина и керосина (табл. 5.1).
Таблица 5.1
| Горючие газы, их состав | Плотность при 200С нормальном давлении, кг/м3 | Температу-ра пламени при сгорании в кислороде, 0С | Коэффициент замены ацетилена | Количество кислорода на 1 м3 газа подаваемого в горелку, м3 |
| Ацетилен С2Н2 | 1,17 | 1,0 | 1,1...1,7 | |
| Водород Н2 | 0,089 | 5,2 | 0,4 | |
| Метан СН4 | 0,67 | 2200-2700 | 1,6 | 1,5 |
| Природный газ: 94...98% СН4 и 2...6% негорючих примесей | 0,73-0,9 | 1850-2200 | 1,5 | 1,5-2,0 |
| Пропан С3Н8 | 1,88 | 0,6 | 3,5 | |
| Бутан С4Н10 | 2,54 | 0,45 | 4,0 | |
| Пропан-бутановая смесь: 85% С3Н8, 12% С4Н10 и 3% С2Н6 | 1,92 | 2500-2700 | 0,6 | 0,6 |
| Коксовый газ: 50% Н2, 25% СН4 8...10% СО3Н, 15...17% негорючих примесей | 0,4-0,55 | 3,2 | 0,6 | |
| Нефтяной газ: 12% Н2, 50% смеси СН4 и С3Н8, 28% других углеводородов и 10% примесей | 0,87-1,37 | 2200-2300 | 1,2 | 0,65 |
| Пары бензина С7Н15 | 0,7-0,75 | 2300-2400 | 1,4 | 2,5 м3/кг |
| Пары керосина С7Н14 | 0,79-0,82 | 2100-2450 | 1,3 | 2,0 м3/кг |
Ацетилен бесцветен, обладает резким неприятным запахом, взрывоопасен: при давлении 0,15...0,2 МПа для взрыва достаточно искры или быстрого нагрева до температуры 200 °С. При температуре 530 °С разлагается со взрывом. Смеси ацетилена с кислородом и воздухом способны взрываться даже при атмосферном давлении, если содержание ацетилена в смеси с кислородом лежит в пределах 2,8—93% и в смеси с воздухом — в пределах 2,2—81 % (по объему). Присутствие окиси меди снижает температуру его самовоспламенения до 240 °С. Может реагировать с медью, образуя взрывоопасные соединения. Поэтому при изготовлении ацетиленового оборудования нельзя применять сплавы с содержанием меди более 70 %. Взрываемость ацетилена понижается при растворении его в жидкостях, особенно в ацетоне (СН3СОСН3), в одном объеме которого можно растворить 20 объемов ацетилена и еще больше, если увеличить давление и уменьшить температуру. Поэтому к месту сварки ацетилен доставляют в стальных баллонах, заполненных пористой массой (например, древесным активированным углем с размером частиц 2...3 мм). Эту массу пропитывают ацетоном, в котором под давлением 1,9 МПа растворен ацетилен.
|
|
|
Взрывы ацетилена обладают большой разрушительной силой, поэтому при использовании его необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.
Длительное вдыхание технического ацетилена вызывает головокружение и даже отравление.
Ацетилен получают из карбида кальция СаС2, воздействуя на него водой в ацетиленовых генераторах. Идет реакция
СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2.
|
|
|
Реакция эта экзотермическая, нужно принимать меры для предупреждения перегрева ацетилена, иначе возможен взрыв. Теоретически для разложения 1 кг карбида кальция требуется 0,562 кг воды. При этом получается 0,406 кг ацетилена и 1,156 кг гашенной извести. Гашеная известь (шлам) используется в строительстве.
Из карбида кальция в ацетилен переходят вредные примеси, загрязняющие ацетилен: сероводород, аммиак, фосфорный водород, кремнистый водород. Эти примеси могут ухудшать свойства наплавленного металла и поэтому удаляются из ацетилена промывкой в воде и химической очисткой. Особенно нежелательна примесь фосфористого водорода, содержание которого более 0,7% в ацетилене повышает взрывоопасность последнего.
В настоящее время разработаны и применяются в промышленности новые способы получения ацетилена: термоокислительным пиролизом природного газа в смеси с кислородом; разложением жидких углеводородов (нефти, керосина) действием электродугового разряда.
Ацетилен обеспечивает наибольшую температуру пламени (до 3200 °С). Поэтому он чаще остальных газов применяется при всех видах газопламенной обработки.
