Полуавтоматы для дуговой сварки и их основные узлы

Баллоны для сжатых газов, вентили для баллонов

Стальные баллоны малой и средней емкости для газов на давление до 20 МПа (200 кгс/см2) должны соответствовать требованиям существующих нормативных документов.

Баллоны имеют различную вместимость газов с определенным давлением. Баллоны объемом до 12 дм3 (литров) относятся к баллонам малой емкости. Баллоны объемом от 20 до 50 дм3 относятся к баллонам средней емкости.

Баллоны, предназначенные для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температуре от —50 до +60 °С, изготавливают из бесшовных труб.

Баллоны, рассчитанные на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа (100, 150 и 200 кгс/ см2), изготавливают из углеродистой стали, а баллоны, рассчитанные на рабочее давление 15 и 20 МПа (150 и 200 кгс/см2) - из легированной стали.

Баллоны для кислорода выпускают на расчетное давление 15 МПа (150 кгс/см2), а баллоны для ацетилена - на расчетное давление 10 МПа (100 кгс/см2).

Наибольшее распространение имеют баллоны емкостью 40 дм3.

Требования к баллонам для сжатых газов регламентируются правилами Госгортехнадзора. Баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, в зависимости от рода газа.

По требованию заказчика баллоны могут не окрашиваться. Тем не менее клеймо должно быть отчетливо видно на сферической части у горловины баллона. В табл. 52 приведены цвета условной окраски баллонов.

Таблица 52

Цвета условной окраски баллонов для хранения и транспортировки различных газов

Часть верхней сферы баллона не окрашивают и на ней выбивают паспортные данные: товарный знак предприятия-изготовителя; номер баллона; дата (месяц, год) изготовления и год следующего испытания, которые проводятся каждые пять лет; масса порожнего баллона в кг; емкость баллона в дм3; клеймо ОТК. Баллоны для кислорода имеют массу 43,5 и 60 кг с длиной корпуса 1390 мм. Для подсчета количества кислорода в баллоне нужно емкость баллона в дм3 умножить на давление газа в кгс/см2, например, при емкости баллона 40 дм3 и давлении заправленного кислородом баллона 15 МПа (150 кгс/см2) количество кислорода в баллоне равно 40 • 150 = 6000 дм3, или 6 м3. Устройство кислородного баллона показано на рис. 89, а.

Рис. 89. Баллоны для сжатых газов: а - кислородный; б - ацетиленовый; в - (сварной) для пропан-бутана; 1 - днище; 2 - башмак опорный; 3 - корпус; 4 - горловина; 5- вентиль; 6 - колпак; 7 - пористая масса; 8 - паспортная табличка; 9 - подкладные кольца

Нижней частью баллоны опираются на башмаки, чтобы избежать ударов по корпусу в процессе транспортировки и обеспечить устойчивое вертикальное положение при установке на газовом посту. Верхняя часть баллонов также защищена от случайных ударов толстостенными колпаками. Баллон на сварочном посту устанавливают вертикально и закрепляют цепью или хомутом для предохранения от падения. При кратковременных монтажных работах баллон можно укладывать на землю так, чтобы вентиль был выше башмака баллона, для этого верхнюю часть баллона опирают на деревянную подкладку с вырезом. Баллон подготавливают к работе в следующем порядке: открывают колпак; отвинчивают заглушку штуцера; осматривают вентиль, чтобы убедиться, нет ли следов жира или масла. Если на вентиле замечено наличие масла, то таким баллоном пользоваться нельзя и сварщик должен отставить данный баллон и сообщить об этом мастеру или руководителю работ. Если вентиль исправен, его штуцер продувают кратковременным поворотом маховичка на небольшой угол, при этом нужно стоять сбоку от штуцера вентиля. Если вентиль не открывается
или имеет утечку газа (травит), баллон следует отставить для отправления обратно на кислородный завод для ремонта. Далее проверяют состояние накидной гайки редуктора и присоединяют редуктор к вентилю баллона, затем ослабляют регулирующий винт редуктора. Медленным вращением маховичка открывают вентиль баллона и устанавливают рабочее давление кислорода с помощью регулирующего винта редуктора. После этого можно производить отбор газа из баллона. При понижении давления газа в редукторе газ охлаждается. Если в газе содержится влага, то может произойти замерзание каналов вентиля и редуктора. В этом случае вентиль и редуктор следует отогревать только горячей водой или паром. Ацетиленовые баллоны для безопасного хранения газа под высоким давлением заполняют специальной пористой массой из древесного угля, пемзы, инфузорной земли и пропитывают ацетоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. Находясь в порах массы, растворенный в ацетоне ацетилен становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под давлением до 2,5—3,0 МПа (25—30 кгс/см2). Номинальное давление в баллоне для ацетилена установлено 1,9 МПа (19 кгс/см2) при 20 °С. При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа выходит через редуктор в шланг горелки. Ацетон остается в порах массы и вновь растворяет ацетилен при последующих наполнениях баллонов газом. Ацетилен из баллонов по сравнению с ацетиленом из генератора обеспечивает большую безопасность при работе, имеет более высокую чистоту, меньше содержит влаги, обеспечивает более высокое давление газа перед горелкой или резаком. Для определения количества ацетилена необходимо взвешивать пустой и наполненный баллоны. Пустые баллоны должны храниться с плотно закрытыми вентилями, чтобы избежать утечки ацетона. Устройство ацетиленового баллона показано на рис. 89, б. Баллоны для пропан­бутана изготавливают сваркой из листовой углеродистой стали с толщиной стенки 3 мм и емкостью 40 и 55 дм3, они рассчитаны на максимальное рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см2). Устройство баллона для пропан-бутана показано на рис. 89, в. Вентили для
кислородных баллонов изготавливают из латуни. Сталь для деталей вентиля, соприкасающихся с кислородом, применять нельзя, так как она сильно корродирует в среде сжатого влажного кислорода. В кислородном вентиле вследствие случайного попадания масла или при воспламенении от трения самодельной прокладки сальника возможно загорание стальных деталей, так как сталь может гореть в струе сжатого кислорода.

Рис. 90. Вентиль для кислородного баллона: 1 - прокладка; 2 - шпиндель; 3 - пружина; 4 - клапан; 5 - муфта; 6 - маховичок

Латунь не горит в кислороде, ее применение в кислородных вентилях безопасно. Маховички, заглушки и другие детали вентилей изготавливают из алюминиевых сплавов или пластмасс. Кислородный вентиль (рис. 90) имеет сальниковое уплотнение с капроновой

прокладкой (1), в которую буртиком упирается шпиндель (2), прижимаемый пружиной (3), а при открытом клапане (4) - давлением газа. Вращение маховичка (6) передается клапану через муфту (5), надеваемую на квадратные хвостовики шпинделя и клапана. На рис. 91 показан другой образец кислородного вентиля - мембранный. Мембрану (1) изготавливают из фосфористой бронзы или нержавеющей стали толщиной 0,1— 0,15 мм. Закрытие вентиля производится клапаном (2) . Ацетиленовые вентили (рис. 92) изготавливают из стали, применение которой в данном случае безопасно. Наоборот, в ацетиленовых вентилях запрещается применять медь и сплавы, содержащие свыше 70 % меди, так как с медью ацетилен может образовывать взрывчатое соединение -
ацетиленистую медь. К ацетиленовому вентилю редуктор присоединяют хомутом, снабженным винтом. Шпиндель вращают торцевым ключом, надеваемым на квадратный конец шпинделя. Нижняя часть шпинделя (1) имеет вставку из эбонита и служит клапаном (2). Для уплотнения сальника (3) применяют набор кожаных колец. В хвостовик вентиля вставляют войлочный фильтр (4). Различные конструкции кислородных и ацетиленовых вентилей, как и различная окраска баллонов, предупреждают возможность ошибочного наполнения ацетиленом кислородного баллона, и наоборот. Ошибка представляет большую опасность, так как может привести к взрыву баллонов при наполнении их не тем газом, для которого они предназначены. Вентили для пропан­бутана (рис. 93) имеют стальной корпус (1), клапан (2) и шпиндель (4), соединенные эластичным резиновым манжетом (3), который обеспечивает герметичность сальниковой гайки. Существуют некоторые особенности, связанные с материалом корпуса вентилей баллонов и направлением резьбы боковых штуцеров, которые приведены в табл. 53.

Рис. 93. Вентиль для пропан-бутана: 1 - корпус; 2 - клапан; 3 - резиновый манжет; 4 - шпиндель

Рис. 94. Вентиль мембранного типа: 1 - мембрана; 2 - клапан