СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

РАСТВОРЁННЫЙ АЦЕТИЛЕН

Получение ацетилена из генераторов сопряжено с неудобства­ми. Ацетиленовые генераторы взрывоопасны, нуждаются в специ­альном обслуживании и часто требуют сооружения специальных помещений. Генераторный ацетилен часто загрязнён примесями, продуктами полимеризации и насыщен парами воды, что понижает температуру сварочного пламени и производительность сварки. Все эти недостатки особенно чувствительны для мелких потребителей аце­тилена, которым трудно оборудовать благоустроенную ацетиленовую станцию и иметь квалифицированный персонал для обслуживания ацетиленовых генераторов, для работ в полевых условиях и т. п.

Поэтому значительную практическую ценность имеет снабжение сварочных работ высококачественным, очищенным и осушенным ацетиленом, изготовленным на специальных заводах. Основной трудностью в этом случае является транспортирование ацетилена потребителям. Ацетиленом нельзя наполнять баллоны под большим давлением, как это практикуется для других газов, ввиду возмож­ности взрывчатого самораспада. Законом запрещено промышлен­ное использование ацетилена под давлением свыше 1,5 атм. Транс­портирование ацетилена производится в растворённом виде, так как ацетилен хорошо растворяется во многих жидкостях, в особен­ности в органических растворителях, из которых особенно удобен для технического использования ацетон СНз • СО • СН3.

Ацетон, производимый промышленностью в больших количе­ствах, как отличный растворитель, представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с эфирным запахом, удельного веса 0,795 при 15°. Температура кипения технического ацетона 56—57°; аце­тон горюч, его пары дают с воздухом взрывчатые смеси. Раство­римость ацетилена в ацетоне зависит от давления и температуры, подчиняясь общим законам для растворимости газов в жидкостях: меняется пропорционально давлению и уменьшается с повышением температуры. При комнатной температуре 15° и при атмосферном давлении 1 л ацетона может растворить 23 л ацетилена, а при той же температуре и давлении, например 16 ата, 1 л ацетона сможет растворить 23x16 = 368 л ацетилена.

Растворение ацетилена в ацетоне позволяет поместить большое количество ацетилена в малом объёме, и в этом отношении экви­валентно сжатию газа до очень высоких давлений. Раствор ацети­лена в ацетоне значительно менее взрывоопасен, чем газообразный ацетилен. Безопасность растворённого ацетилена ещё более увеличи­вается, если раствор пропитывает твёрдую пористую массу с микро­скопическими размерами пор. В этом виде растворённый ацетилен практически безопасен в отношении взрыва.

Промышленное использование растворённого ацетилена осу­ществляется следующим образом. Стальной баллон, по конструкции и размерам сходный с кислородным, плотно до самого вентиля заполняется пористой массой. В баллон заливается ацетон, пропи­тывающий пористую массу. Количество ацетона берётся с учётом возможности увеличения его объёма при растворении ацетилена. В баллон нагнетается ацетилен и растворяется в ацетоне под дав­лением 15—18 атм. Пористая масса ацетиленовых баллонов должна иметь пористость не менее 75%, должна быть лёгкой и механиче­ски прочной, не оседать в баллоне в процессе эксплоатации и не образовывать значительных пустот, не реагировать химически с ацетиленом, ацетоном и металлом баллона и т. д.

В нашей промышленности почти исключительно применяется зернистая пористая масса, которую разработали инженеры Д. Л. Глизманенко и С. Я - Милославский. Эта масса состоит из гранулированного активированного древесного угля в зёрнах раз­мером от 1 до 3,5 мм. Масса имеет пористость около 80%, объём­ный вес её равен 300—315 г/л.

Многолетний опыт показал, что советская пористая масса для ацетиленовых баллонов по качеству превосходит более дорогие и сложные в изготовлении массы большинства заграничных фирм.

Ацетиленовые баллоны окрашиваются в белый цвет с надписью красными буквамгг Ацетилен. По конструкции ацетиленовые балло­ны аналогичны кислородным. Во избежание ошибочного использо­вания баллонов вентиль ацетиленового баллона существенно отли­чается от кислородного вентиля. Ацетиленовый вентиль стальной, не имеет присоединительного штуцера, а присоединение к нему аце­тиленового редуктора производится посредством специального на­кидного хомута.

Наполнение баллонов производится на особых наполнительных станциях специальными ацетиленовыми поршневыми компрессо­рами. Безопасность сжатия ацетилена до давления свыше 2 ати в компрессорах достигается усиленным охлаждением цилиндров компрессоров, небольшим числом оборотов. Цилиндры компрессо­ров на случай возможного взрыва ацетилена рассчитываются на давление до 200 атм. Подача ацетилена в баллоны и его раство­рение происходят в течение нескольких часов, пока давление в бал­лоне не достигнет 15—18 атм; при 15° нормальный 40-литровый ацетиленовый баллон вмещает около 6 мъ ацетилена.

Перед наполнением баллонов ацетилен подвергается тщатель­ной очистке и осушке, проходя осушители с химическими поглотите­лями влаги. Осушка необходима, так как вода, попадающая в аце­тон, сильно снижает растворимость ацетилена.

При открывании вентиля ацетиленового баллона давление в нём падает, растворённый в ацетоне ацетилен начинает выделяться в газообразном виде и через вентиль и редуктор направляется к ме­сту потребления. С ацетиленом уносится некоторое количество аце­тона; чтобы избежать чрезмерного уноса, не следует отбирать из баллона больше 2 м3/час ацетилена и прекращать отбор газа при падении давления в баллоне до 2 ати. Перед каждым наполнением баллона ацетиленом в баллон добавляется ацетон.

К преимуществам растворённого ацетилена следует отнести, прежде всего, его безопасность. Опыты показали почти полную не­возможность вызвать взрыв баллона с растворённым ацетиленом. Например, взрыва не получалось при проплавлений стенки ацетиле­нового баллона сварочной горелкой, при пережигании электрического запала внутри баллона, при обстреле баллона из пулемёта и т. п. Установки водяного затвора при работе от баллона не требуется.

Существенным преимуществом растворённого ацетилена являет­ся также его чистота и почти полное отсутствие паров воды, что повышает температуру сварочного пламени и производительность

сварки. Высокое давление газа обеспечивает устойчивость свароч­ного пламени и повышает производительность сварки. Преимуще­ства растворённого ацетилена во многих случаях оправдывают его повышенную стоимость по сравнению со стоимостью генераторного ацетилена. В нашей промышленности следует считать целесообраз­ным увеличение применения растворённого ацетилена, увеличение производства ацетиленовых баллонов и расширение сети ацетиле­новых наполнительных станций.