ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования к пористым массам и корпусам ацетиленовых баллонов из "Техника безопасности при производстве ацетилена" Безопасность. Масса должна надежно локализовать пламя взрывного распада ацетилена, находяш егося в баллоне под давлением 3 МПа (30 ат). Инициирование взрывного распада возможно при обратном ударе ацетилено-кислородного пламени, нагреве баллона горелкой, сильном механическом ударе и др. [c.161] Химическая стабильность. Масса не должна взаимодействовать с ацетиленом или материалом самого баллона она должна быть устойчивой в течение нескольких десятилетий. Ацетон является весьма реакционноснособным веществом, даже слабоосновные и слабокислые вещества вызывают его конденсацию. Материал пористой массы долн ен быть химически нейтральным, не вызывать никаких химических превращений ацетона и не обладать каталитической активностью по отношению к реакциям ацетилена с ацетоном с участием поверхности стали. [c.161] Термическая устойчивость. Пористая масса не должна выгорать или осмоляться нри действии обратного удара пламени. [c.161] Механическая прочность. При наполнении баллона ацетиленом, транспортировке, хранении и расходе газа масса не должна оседать, не должны образовываться пустоты, разломы, полости или участки с ненормально низкой плотностью, так как при этих явлениях предохранительное действие и технологическая эффективность массы снижаются. [c.162] Масса не должна значительно уменьшать емкость баллона и чрезмерно увеличивать общую массу, а следовательно, и отношение массы наполненного баллона к массе находящегося в нем ацетилена. [c.162] Большой объем переходных пор и макропор. Объем переходных пор и макропор должен обеспечивать равномерное распределение в баллоне раствора ацетилена в ацетоне и предотвращать стекание раствора на дно под влиянием собственного веса и веса поступающего в баллон ацетилена. Большая глубина микропор, их малые размеры (эффективные радиусы —1 нм) и плотная упаковка большей части шкропор молекулами ацетона затрудняют диффузию в них ацетилена, так как возникает дополнительное сопротивление массопередаче. Исходя из этого можно сделать весьма важный вывод, что материалы, применяемые в качестве пористых масс, должны обладать минимальным удельным объемом микропор. Чтобы избежать уноса капель раствора при отборе газа и стекания ацетона на дно баллона, количество крупных пор (диаметром 10 мкм) должно быть минимальным. [c.162] Обеспечение заданного газоотбора. Пористая масса должна обеспечивать возможность выделения ацетилена из раствора в ацетоне в количестве 600—700 л/ч из 40-литрового баллона и поступление тепла из окружающей атмосферы для предотвращения значительного охлаждения раствора при отборе газа. Отбор 1000 л/ч из 40-литрового баллона возможен лишь в течение короткого промежутка времени. [c.162] Пористые материалы. В качестве пористых масс применяют природные и искусственные сорбенты, например диатомит, асбест, пемзу, древесный уголь, активный древесный уголь, пористый силикат кальция, карбонат магния и др. Применяемые массы могут быть разделены на две группы а) зернистые трамбованные или набивные и б) монолитные (цементные и литые). [c.162] Пористые массы для заполнения ацетиленовых баллонов можно характеризовать следующими показателями объем микропор, л/кг объем переходных пор, л/кг объем макропор, л/кг сумма объемов микропор, переходных нор, макропор и промежутков между зернами массы (в случае зернистых масс), л/кг истинная плотность вещества, кг/л кажущаяся плотность, кг/л. Суммарная пористость массы должна быть не менее 70%. [c.163] Зернистые массы. Зернистые массы после смешения компонентов вводят в баллон сухими или пропитанные ацетоном и уплотняют набивкой или утрамбовкой специальным штампом. [c.163] В качестве пористой массы в нашей промышленности применяют древесный активный уголь марки БАУ (ГОСТ 6217—52). Кажущаяся плотность угля БАУ после утрамбовки в баллоне составляет 0,3 кг/л, а объем пор распределяется следующим образом микропор — 0,207 л/кг переходных пор — 0,111 л/кг макропор — 1,812 л/кг суммарная пористость 2,13 л/кг. Поскольку значительный объем микропор древесного угля БАУ заполняется молекулами ацетона, можно допустить, что при наполнении баллона ацетилен медленно проникает в микропоры и находящийся в этих порах ацетон является в известной мере балластом. [c.163] Монолитные пористые массы. Основным видом монолитных масс являются силикатные, получаемые при взаимодействии двуокиси кремния и извести. Нанример, из тонкоизмельченных кремнезема и окиси кальция с добавкой волокон асбеста приготовляют водную пульпу следующего состава 10% СаО, 15% SiOj, 4% асбеста и 71% воды. Заполненные этой пульной баллоны подвергают сушке при 175—190 °С под давлением с последующей сушкой отвержденной массы при пониженном давлении. При тепловом воздействии образуется пористый кислый кремнекислый кальций. Поры этой массы должны быть невидимыми при 200-кратном увеличении. [c.163] Недостатком силикатных масс является их сжатие при отверждении и сушке, вследствие чего возможно образование зазора между блоком массы и внутренней поверхностью корпуса баллона. Для предотвращения сжатия блока или снижения сжатия рекомендуется добавлять к пульпе вещества, которые в процессе отверждения массы расширяются, например полистирол. После сушки баллона полистирол вымывают ацетоном. [c.164] Разрыхления, пустоты, трещ.ины и щели в пористых массах. Чтобы пористые массы удовлетворяли предъявляемым к ним требованиям безопасности — предотвращали взрывной распад ацетилена, необходимо заполнять баллоны пористыми массами весьма тщательно. Ошибки могут привести к яв.тениям, ухудшающим защитное действие к образованию пустот, разрыхлениям, искрошенным местам, трещинам в массе и зазорам между массой и внутренней поверхностью корпуса баллона. [c.164] Разрыхления и пустоты в монолитных массах возникают в головной части баллона. В монолитных массах отмечаются и пустоты разной величины внутри блока. Если зернистые массы недостаточно утрамбованы, то в процессе их эксплуатации при толчках, встряхивании и ударах образуются пустые промежутки разных размеров. При этом обычно слои массы, граничащие с пустыми промежутками, разрыхляются. Баллоны, в которых пористые массы имеют указанные выше недостатки, не удовлетворяют условиям безопасности. В самом неблагоприятном случае может произойти разрыв баллона, даже если количество ацетилена в баллоне ниже предельного. [c.164] Применение компонентов пористых масс, полученных от разных поставщиков. Сравнительные взрывные испытания пористых масс, изготовленных одинаковым способом и, по-видимому, из одинаковых компонентов, показали, что их замена, вероятно, такими же компонентами, но полученными от других поставщиков, может влиять на защитное действие. [c.164] Замена одного материала другим может приводить к повышению защитного действия масс, но и может ухудшать его. Применение компонентов, хотя и одного рода и типа, но от другого поставщика, чем это установлено допуском, означает отклонение от допуска и по соображениям техники безопасности является недопустимым. Если такая замена является необходимой вследствие истощения месторождения природных веществ или для повышения экономических показателей, то следует провести новые испытания. [c.164] Из проведенных опытов следует, что баллоны, сваренные встык, могут быть использованы для наполнения их монолитными массами, если сварной шов выполнен так, что нри отверждении и сушке монолитной массы в блоке не могут образовываться никакие углубления, которые при толчках или падении могли бы вызвать образование трещин, весьма неблагоприятно влияющих на защитное действие пористой массы. Вместе с тем монолитные массы дол/кны быть достаточно эластичными , чтобы при толчках они не ломались сами по себе и не крошились [11.1]. [c.165] Баллоны с поперечными или продольными швами должны свариваться встык с большой тщательностью, так как в случае нарушений в технологии монолитные массы могут оказаться неэффективными. Было замечено, что сварные баллоны не всегда имеют одинаковое поперечное сечение. В некоторых случаях в местах сварки поперечное сечение имело форму не круглую, а овальную. [c.165] Корпуса ацетиленовых баллонов. ГОСТ 949—73 Баллоны стальные для газов на ру 200 кгс/см предусматривает выпуск цельнотянутых баллонов на условные давления 10, 15 и 20 МПа (100, 150 и 200 кгс/см ). Вместе с тем для хранения и транспортировки ацетилена давление 10 МПа (100 кгс/см ) является излишне высоким. По ГОСТ 949—73 баллоны с диаметром цилиндрической части 219 мм пз углеродистой стали должны иметь стенку толщиной не менее 5,2 мм. Предельная толщина стенки не оговорена. Фактически баллоны объемом 40 л выпускают со стенкой толщиной 7—8,5 мм. В ГОСТе масса баллонов указана лишь ориентировочно предельная масса бал.лонов не оговорена. Так, для баллонов объемом 40 л указана масса 51,5 кг. Фактически средняя масса баллонов из углеродистой стали составляет 65 кг. [c.165] Вернуться к основной статье