Газы - заменители ацетилена. Часть 1

В настоящее время, начиная с 1960 г., в промышленности для газовой сварки и резки широко применяются вместо ацетилена различные более дешевые и доступные газы: природный, пропан технический, пропан-бутановые смеси и др. Эти газы в 10-20 раз дешевле ацетилена. Сравнительная простота аппаратуры при их использовании улучшает условия работы. Такие газы принято называть газами-заменителями ацетилена.

В принципе, любой газ, имеющий теплотворную способность более 6000 ккал на 1 м³ и температуру горящего в смеси с кислородом пламени более 2000ºС, пригоден для газовой сварки и тем более для кислородной резки.

Теплотворной способностью газа называют количество теплоты в килокалориях, полученное при полном сгорании 1 м³, или 1 кг газа.

При выборе газа-заменителя учитывают еще температуру воспламенения, пределы взрываемости, возможности работы в любое время года на открытом воздухе, доступность газа и удобство в работе. Из всех газов-заменителей и горючих жидкостей самыми пригодными и удобными оказались пропан технический, пропан-бутановые смеси и природный газ, которые имеют широкое применение.

Пропан технический - бесцветный газ с резким запахом (от добавления одорантов), состоящий из пропана С₃Н₈ с примесью пропилена С₃Н₆, суммарное содержание которых 93%. Получают пропан как побочный продукт при переработке нефтепродуктов.

Пропан-бутановая смесь - бесцветный газ с резким (от одорантов) запахом, является также побочным продуктом при переработке нефти.

Смесь легко переходит в жидкое состояние. В ней от 5 до 30% бутана (С₄Н₁₀). Одорантами называют сильнопахнущие вещества, которые добавляют в газ, не имеющий запаха, для обнаружения возможной утечки. Смесь пропана с бутаном применяют потому, что у этих газов различная теплотворная способность и температура перехода в жидкое состояние, т. е. практическое прекращение выделения паровой (газовой) фракции. Температура кипения (начало испарения) у пропана (-42ºС), бутана (-0,5ºС), т. е. при этой температуре начинает образовываться газовая фракция, а если указанные температуры будут немного ниже, то испарения (газообразования) происходить не будет. Как видно, недостатком бутана является то, что при ГС мороза он уже не испаряется, газоотбор невозможен. Но за счет его заметного преимущества в теплотворной способности бутан добавляют в пропан, получая смесь, при этом немного повышается температура испарения смеси, т. е. с - 42ºС до -36ºС, а смесь можно использовать при температуре окружающего воздуха до -25ºС.

Теплотворная способность пропана в среднем 21000 ккал/м³, бутана - до 28000 ккал/м³ газа.

Пропан-бутановая смесь имеет удельную массу (вес) больше воздуха почти в два раза, рассеивается медленно, способна оседать в приямках, подвалах и других нижних частях помещений, создавая взрывоопасную концентрацию. Вес (масса) 1 л жидкого пропан-бутана в среднем равен 0,5-0,55 кг; вес 1 м³ газовой смеси = 1,9 кг при 20ºС.

Потребное количество кислорода, подаваемое в горелку на 1 м³: пропан-бутановой смеси - 3,4-3,6 м³, ацетилена - 1,1 - 1,3 м³. Температура горения пропан-бутановой смеси с кислородом равна 2400-2700ºС, воспламенения - 480ºС.

Пределы взрываемости при содержании пропан-бутана в воздухе - от 2,2 до 9,5%. Способность пропана и бутана при сжатии переходить в жидкость обеспечивает удобство хранения, транспортировки и использования, так как 1 м³ газа после сжижения можно поместить в баллон емкостью 4 л. Состав сжиженных газов регламентирует ГОСТ 10196-62 "Газы углеводородные сжиженные топливные". По этому стандарту предусмотрен выпуск следующих марок: пропан - технический газ, бутан - технический газ, смесь пропана и бутана - технический газ.

Карбид кальция Сварочные работы Газы - заменители ацетилена. Часть 2

Газы - заменители ацетилена