Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда начиналось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В тот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных сварных соединений. В дальнейшем с созданием и внедрением высококачественных электродов для дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов (аргона, гелия и углекислого газа и др.), газовая сварка была постепенно вытеснена из многих производств этими способами электрической сварки. Тем не менее, и до настоящего времени газовая сварка металлов наряду с другими способами сварки широко применяется в народном хозяйстве.

В данной работе мы рассмотрим неотъемлемый элементы данного вида сварки - баллоны для сжатых и сжиженных газов. Разберём с основные видами баллонов, их назначение, а также меры безопасности при работе с ними и их транспортировке.

Баллоны для сжатых газов и сжиженных

Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны. Баллоны имеют различную вместимость -- от 0,4 до 55 дм3.

Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Для каждого газа разработаны свои конструкции вентилей, что исключает установку кислородных вентилей на ацетиленовый баллон, и наоборот. На горловину плотно насаживается кольцо с наружной резьбой, служащее для навертывания предохранительного колпака, который служит для предохранения вентиля баллонов от возможных ударов при транспортировке.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов изготовляют согласно ГОСТ 949--73 из бесшовных труб углеродистой и легированной стали. Для сжиженных газов при рабочем давлении не свыше 30 кгс/см2 допускается применение сварных баллонов. Требования к баллонам регламентируются правилами Гостехнадзора РФ.

В зависимости от рода газа, находящегося в баллоне, баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, а также соответствующей каждому газу краской наносят наименование газа. Например, кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет, а надпись делают черной краской, ацетиленовый -- в белый и красной краской, водородные -- в темно-зеленый и красной краской, пропан -- в красный и белой краской. Часть верхней сферической части баллона не окрашивают и выбивают на ней паспортные данные баллона: тип и заводской номер баллона, товарный знак завода-изготовителя, масса порожнего баллона, вместимость, рабочее и испытательное давление, дата изготовления, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора, дата следующего испытания. Баллоны периодически через каждые пять лет подвергают осмотру и испытанию.

Кислородные баллоны

Кислородный баллон представляет собой стальной цилиндр со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона насаживается башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловине имеется кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака. Средняя жидкостная вместимость баллона 40 дм3. При давлении 15 МПа он вмещает ~ 6000дм3 кислорода.

Ацетиленовые баллоны

Ацетиленовые баллоны окрашивают в белый цвет и делают на них надпись красной краской «Ацетилен». Их конструкция аналогична конструкции кислородных баллонов. Давление ацетилена в баллоне 1,5 МПа. В баллоне находится пористая масса (активизированный уголь) и ацетон. Растворения ацетилена в ацетоне позволяет поместить в малом объеме большое количество ацетилена. Растворенный в ацетоне ацетилен пропитывает пористую массу и становится безопасным.

Ацетиленовый баллон заполняется пористой массой из расчета ок. 320 г на 1 л емкости баллона, т. е. около 13 кг массы пористой.

Ацетон заправляют из расчета 250-300 г на 1 л емкости баллона. Находясь в порах растворенным в ацетоне, ацетилен становится взрывобезопасным от давления до 30 кгс/см2, но давление 19 кгс/см2 установлено по ГОСТ 5457-60.

Когда открывают вентиль, ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа выходит через редуктор в шланг к горелке.

Для определения количества ацетилена в баллоне последний взвешивают до и после наполнения или частичного расходования. Если вес полного баллона 89 кг, порожнего - 83 кг, то количество ацетилена в баллоне равно: по весу 89 кг - 83 кг = 6 кг, по объему: 6: 1,09 = 5,5 м3, так как при 20єС плотность 1 м3 ацетилена (вес) = 1,09 кг. Вес порожнего, но готового к заправке баллона выбивается на сферической части баллона.

При отборе ацетилена из баллона уносится до 150 г ацетона после выработки одной заправки.

Ацетиленовые баллоны имеют те же размеры, что и кислородные.

У вентилей ацетиленовых баллонов нет присоединительной резьбы, поэтому редукторы для них крепятся специальным хомутом, имеющимся на редукторе.

Баллоны для пропан-бутана

По конструкции эти баллоны являются сварными из листовой стали толщиной 3 мм с продольным и двумя кольцевыми швами по днищам. К верхнему днищу приварена горловина, к нижнему - башмак (прерывистым швом).

Расчетное давление газа для баллона равно 16 кгс/см2. Баллоны заполняют не более 85% объема из расчета 0,425 кг сжиженного газа на 1 л его вместимости.

Наибольшее распространение в промышленности имеют баллоны емкостью 50 л (на 21, 2 кг сжижаемого газа). Вес порожнего баллона 23 кг без колпака. Количество пропан-бутановой смеси в баллоне можно определить только взвешиванием и сопоставлением результата с весом порожнего баллона, так как газ в баллоне находится в сжиженном состоянии и давление внутри баллона зависит от температуры сжиженной фракции. Например, при прогреве жидкой фракции до 40єС давление достигает 16 кгс/см2, а при минус 41,5є даже в полном баллоне давления не будет и не будет испарения. Боковой штуцер вентиля баллона имеет левую трубную резьбу диаметром 21,8 мм, 14 ниток на 1 дюйм, к которой присоединяется редуктор для пропана.

Окраска баллона красная, надпись - белая.

Запорные вентили для баллонов

Вентили для ацетилена изготовляются из стали и рассчитаны на рабочее давление 25 кгс/см2.

В хвостовой части вентиля, вворачиваемого в баллон, помещаются войлочный фильтр и стальные сетки с размером ячеек 1,4 мм, способные служить для защиты от частиц пористой массы, которые могут попасть из ацетиленовых баллонов в уплотнитель вентиля и присоединяемый к вентилю редуктор. Вентиль не имеет маховика, так как последний помешал бы надеть присоединительный хомут с натяжным винтом. Открытие и закрытие производится специальным ключом, надеваемым на квадрат шпинделя. На седле в корпусе вентиля располагается эбонитовый уплотнитель (пятачок), открывающий и закрывающий выход ацетилена из баллона.

Уплотнение между шпинделем и корпусом достигается с помощью кожаных сальниковых колец, опирающихся на металлическое кольцо и сжимаемых сальниковой гайкой через шайбу. Поскольку уплотнитель выхода ацетилена из баллона сделан из эбонита, то не следует применять больших усилий при закрытии баллона.

Пропановые вентили имеют стальной корпус и по конструкции отличаются от других тем, что в качестве запорного устройства используется мембрана из пружинной стали, или уплотнитель из неметаллического материала, но с уплотнением всей шпиндельной системы вентиля специальным резиновым чулком - ниппелем.

Кислородные вентили имеют латунный корпус, так как латунь не горит в кислороде. Герметичность вентиля в зоне прохода шпинделя обеспечивается сальником, а также фибровой прокладкой, а в последнее время - капроновой прокладкой, во избежание загорания фибры.Для крепления редуктора вентиль имеет резьбу 3/4" тр.

Хранение и транспортировка баллонов

Транспортировка баллонов разрешается только на рессорных транспортных средствах, а также на специальных ручных тележках или носилках. При бесконтейнерной транспортировке баллонов должны соблюдаться следующие требования:

на всех баллонах должны быть до отказа навернуты предохранительные колпаки;

кислородные баллоны должны укладываться в деревянные гнезда; разрешается применять металлические подкладки с гнездами, оклеенными резиной или другими мягкими материалами;

кислородные баллоны должны укладываться только поперек кузова машины так, чтобы предохранительные колпаки были в одной стороне; укладывать баллоны допускается в пределах высоты бортов;

погрузка и выгрузка баллонов должна производиться рабочими, прошедшими специальный инструктаж.

При перевозке в вертикальном положении кислородных и ацетиленовых баллонов допускается применение только специальных контейнеров. Совместная транспортировка кислородных и ацетиленовых баллонов на всех видах транспорта запрещается, за исключением транспортировки двух баллонов на специальной тележке к рабочему месту. В летнее время баллоны должны быть защищены от солнечных лучей брезентом или другими покрытиями.

Перемещение баллонов в пределах рабочего места разрешается производить кантовкой в наклонном положении. Перемещение баллонов из одного помещения в другое производится на специальные тележках или носилках. На рабочих местах баллоны должны быть прочно закреплены в вертикальном положении.

Баллоны с кислородом, ацетиленом и другими горючими газами, применяемыми для газовой сварки, наплавки и резки металлов, необходимо хранить в специальных помещениях (складах) или на открытом воздухе под навесом, защищающим от воздействия солнечных лучей и осадков. Во избежание образования взрывчатых смесей хранение кислородных баллонов с горючими газами в одном помещении запрещается. Для хранения баллонов в вертикальном положении склад оборудуется специальными подставками, кассетами и стеллажами. Порожние баллоны из-под горючих газов и заполненные кислородные баллоны, не имеющие башмаков, хранятся в горизонтальном положении на специальных стеллажах. Баллоны, хранящиеся в вертикальном положении, должны быть надежно защищены от падения, для чего их укрепляют специальными хомутами, цепочками, ремнями или устанавливают в специальные подставки.

Таблицы баллонов

Кислородный баллон

Эскиз вентиля.

Список использованной литературы

1. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка. М. Высшая школа,1991

2. Мисник И.Б. Ручная дуговая сварка металлов. Мн. Высшая школа, 2001

3. Геворкян В.Г. Основы сварочного дела. М. Высшая школа, 1999

4. Шебеко Л.П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки. М. Высшая школа, 2001

5. Лупачёв В.Г. Газовая сварка. Мн. Высшая школа, 2001