Тема: Газы для газовой сварки: ацетилен, газы заменители, жидкое горючие, кислород

(3-й урок) Тема: Газы для газовой сварки: ацетилен, газы заменители, жидкое горючие, кислород

В качестве горючих газов для газовой сварки

применяют ацетилен, водород, природный газ и

другие. Также применяются газовые смеси для

сварки, такие как нефтяной газ, пропанобутановая

газовая смесь, пиролизный газ. Кроме того, для

газовой сварки используют пары горючих

жидкостей – бензина и керосина.

Выбор того, или иного газа для сварки зависит не

только от температуры пламени, но и от

количества теплоты (теплотворной способности),

которое получается при его сгорании.

АЦЕТИЛЕН ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Ацетилен – один из самых распространенных

газов, применяемых для газовой сварки.

Наибольшее распространение ацетилен получил

из-за того, что ацетиленокислородное газовое

пламя имеет наибольшую температуру, по

сравнению с другими горючими газами и

газовыми смесями.

Ацетилен образуется при взаимодействии карбида

кальция СаС 2 с водой. Карбид кальция способен

поглощать влагу из атмосферы и разлагается под

ее воздействием. Поэтому, его хранят в

герметичных барабанах из кровельной стали.

Вместимость таких барабанов составляет 100-130

кг. Получают карбид кальция при сплавлении в

электропечах кокса и обожжёной извести:

СаО + 3 С = СаС 2 + СО

Ацетилен С 2 Н 2 представляет собой химическое

соединение углерода с водородом. Для получения

ацетилена используют ацетиленовые генераторы ,

в которые загружают карбид и воду. Химическое

взаимодействие карбида кальция и воды

протекает интенсивно, с большим выделением

теплоты Q:

СаС 2 + 2Н 2 О = С 2 Н 2 + Са (ОН) 2 + Q

Из 1кг карбида кальция можно получить до 300 л

ацетилена. При нормальных условиях ацетилен

бесцветен и обладает резким специфическим

запахом. Ацетилен легче воздуха, его плотность

составляет 1,09 кг/м 3

Ацетилен взрывоопасен , если он находится в

смеси с воздухом и его концентрация составляет

2,2-81% по объему. В смеси с кислородом

ацетилен взрывоопасен, при его концентрации

2,8-93% по объему. Наиболее взрывоопасны

ацетиленокислородные смеси, содержащие 7-13%

ацетилена.

При растворении в жидкости взрывоопасность

ацетилена существенно снижается. На практике

ацетилен растворяют в ацетоне, 1 л которого

способен растворить до 20 л ацетилена.

Кроме карбида кальция, источниками ацетилена

являются природный газ, нефть и уголь.

Полученный из природного газа, ацетилен

называется пиролизным.

ВОДОРОД ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Водород представляет собой бесцветный газ, не

имеющий запаха. При смешивании с кислородом

или воздухом образует «гремучий газ», который

является взрывоопасным. Поэтому, в случае

применения водорода для сварки металлов,

необходимо строго придерживаться правил

безопасности при его хранении,

транспортировании и использовании.

Водород хранят и транспортируют в стальных

газосварочных баллонах при давлении, не

превышающем 15 МПа . Получить его можно,

разлагая воду на водород и кислород при помощи

электролиза. Также водород синтезируют в

специальных водородных генераторах путём

химической реакции серной кислоты Н 2 SO 4 и

цинка, либо железной стружки. При этом

образуются сульфаты цинка или железа, а

освободившийся водород скапливается внутри

генератора.

КОКСОВЫЙ ГАЗ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Коксовый газ представляет собой бесцветную

смесь горючих газов с резким запахом

сероводорода. Получают коксовый газ в процессе

выработки кокса из каменного угля. В состав

коксового газа входят водород, метан и другие

углеводороды. Транспортировка этого газа

происходит по трубопроводам.

ГОРОДСКОЙ ГАЗ И ПРИРОДНЫЙ ГАЗ ДЛЯ СВАРКИ

Городской газ состоит из нескольких газов: метан

70-95%, водорода, объемная доля которого может

достигать 25%, тяжелых углеводородов с их

объемной долей до 1%, азота 3% и углекислого

газа до 1%. Транспортирование городского газа

происходит по трубопроводам под давлением 0,3

МПа.

Природный газ добывается из газовых

месторождений. Его основной является метан СН 4 ,

содержание которого в природном газе составляет

93-99%.

НЕФТЯНОЙ ГАЗ, ПИРОЛИЗНЫЙ ГАЗ И ПРОПАНБУТАНОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Пиролизный газ представляет собой смесь

горючих газов, образующихся при распаде нефти,

мазута и других нефтепродуктов при воздействии

на них высоких температур. В состав пиролизного

газа входят сернистые соединения, которые

вызывают коррозию мундштуков в газовых

сварочных горелках. Поэтому, перед применением

этот газ проходит тщательную очистку.

Нефтяной газ – является побочным продуктом

нефтеперерабатывающих предприятий. Он

используется, в основном, для резки и сварки

металлов малой толщины и для сварки цветных

металлов.

Пропан-бутановые смеси являются бесцветными

смесями, не имеющими запаха. Состоят они из

пропанаС 3 Н 8 и бутана С 4 Н 10 . Эта смесь обладает

наибольшей теплотворной способностью, т.е., при

её сгорании выделяется наибольшее количество

Теплоты.

КИСЛОРОД ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Кислород для газовой сварки необходим, чтобы

обеспечить сгорание горючих газов или паров

горючей жидкости. Кислород несколько тяжелее

воздуха и его плотность составляет 1,33 кг/м 3 .

Кислород очень активен химически и он

поддерживает горение газов при газовой сварке,

образовывая, при этом, большое количество

теплоты.

Кислород хранят и транспортируют в кислородных

газовых баллонах под давлением 15 МПа . Баллон

объемом 40 л способен под давлением 15 МПа

хранить до 6 м 3 кислорода. Кроме газовых

баллонов, кислород может поставляться к месту

сварки в жидком состоянии в специальных

ёмкостях.

Для перехода жидкого кислорода в газообразный,

применяют газификаторы и насосы с

испарителями для жидкого кислорода. К

сварочным постам для газовой сварки кислород

подаётся по газопроводу. Транспортировка

кислорода в газообразном состоянии позволяет

уменьшить объем транспортировочной тары,

приблизительно, в 10 раз, т.к. из 1л жидкого

кислорода, при нормальных условиях, получается

860л газообразного кислорода.