Кислородный баллон для сварки размеры

Как заправить кислородные баллоны для сварки различного объема?

Кислород требуется не только для проведения сварочных работ, поэтому спрос на емкости с закаченным внутрь газом постоянно растёт и кислородные станции, где производится проверка и заправка кислородных баллонов, работают с постоянной нагрузкой. Крупные предприятия закупают сжиженный кислород в цистернах, а затем на своих станциях закачивают газ в баллоны, проверяют и маркируют соответственно требованиям ГОСТа.

Основные параметры

Жидкая субстанция кислорода окрашена в голубой цвет, при замерзании она меняется на синий. О₂ лучше всех газов растворяется в воде, не образует окислы с инертными газами, поэтому аналогичные смеси используются в промышленности.

Физические свойства таковы:

1. Состав в воздухе до 21%.
2. Не имеет в газообразном состоянии цвета, запаха и вкуса.
3. Растворяется в органических веществах, поглощается углем и металлами при состоянии порошка.
4. Закипает при заморозке ниже -183 0 C.
5. Плотность при нормальных условиях составляет 0,0014 г/см 3 .

Характеристики

Емкости изготавливаются из стальной трубы с пределами прочности не ниже 65 кг/кв. мм, а внутренняя поверхность не имеет дефектов и абсолютно гладкая. Толщина стенок не менее 6 мм и не более 9 мм, с одной стороны изделие имеет закругленную форму, а с другой — запаян вентиль, к которому присоединяется редуктор.

Заправка баллонов кислородом осуществляется только в вертикальном положении, для чего в нижней части устанавливается башмак. После заправки на вентиль одевается предохранительный колпак, чтобы защитить горловину от механических повреждений при транспортировке.

Максимальное давление

Разной емкости баллоны выдерживают определенную нагрузку при закачивании в них кислорода:

Толщина стенок зависит от производителя, но рекомендуется не ниже стандарта 6—8 мм.

Сколько же весит заправленный кислородный баллон, вычислить это не так уж и трудно, зная массу всех составляющих:

• башмак — не более 5,2 кг;
• резиновое кольцо — 300 г;
• защитный колпак из металла — 1,8 кг;
• масса закаченного газа в зависимости от давления — 8—12 кг.

После непродолжительных подсчетов имеем такой результат: 40 л заполненный баллон весит 67 кг, а на 50 л — не более 100 кг, что зависит от колпака, который выпускают и из прочного пластика.

Объем

Для того чтобы узнать сколько закачено кислорода в баллоне в м 3 , существуют специальные формулы, поэтому в емкости, рассчитанной на 40 л, вмещается при давлении в 150 кг/см² — 150х40=6 тыс. литров или 6 куб. метров. Для баллона на 50 л и с давлением в 200 кг/ см 2 получаем 10 м 3 .

Технический кислород

Согласно ГОСТ 5583-65 в производственных масштабах производятся две основные разновидности аналогичного газа, которые затем применяются в разной промышленности — это первого и второго сорта, состав указан в таблице.

Более загрязненные примесями субстанции могут применяться частными фирмами, но для серьезных производственных задач они непригодны.

Процесс получения

Промышленное производство кислорода основано на разделении воздуха при низких температурах: сначала происходит сжатие в компрессоре, затем нагревшуюся субстанцию охлаждают до комнатных параметров, чтобы произошло расширение и резкое понижение внутренней температуры; затем сжимают до 10—15 МПа.

В результате нескольких аналогичных циклов получают жидкий воздух, из состава которого во время перегонки улетучивается азот, а в остатке накапливается кислород.

Второй промышленный способ — это электролиз воды, при котором молекулярная составляющая раскладывается и в результате получается чистый кислород.

Области применения

Кислород используют во многих сферах деятельности человека:

1. Металлургическая — сварка и резка металлов.
2. Медицинские учреждения.
3. В виде топлива для ракет.
4. В сельском хозяйстве.
5. Очистка и обеззараживание воды.
6. Синтез химических соединений, например, при производстве взрывчатых веществ.

Баллоны с кислородом используют для сварки и при газосварочной обработке поверхностей из различного металла до и после аналогичных процессов. Для резки металла его применение не имеет альтернативы, потому что только кислород дает максимально высокую температуру огненной струи, способной прожигать любой состав металлических деталей и конструкций.

Минимальная чистота кислорода для промышленного применения — 99,2%, а для использования в быту используют бюджетный вариант с 92%.

Требования к качеству газа

На кислородных станциях проверяется 5% из каждой партии вновь заряженных емкостей, при этом чистоту газа определяют при помощи газоанализатора типа ГК-1. Процентное содержание водяных паров показывает прибор КИВГ, который извлекает пары воды из газа при помощи гигроскопического вещества и производит разложение их на водород и кислород.

Запорно-регулирующая аппаратура

Вентили, устанавливаемые на кислородные баллоны, изготавливаются только из латуни, потому что она не плавится при его горении. Корпус имеет штуцер с правой резьбой, к которому присоединяется редуктор, оборудованный накидной гайкой. Внутри вентиля установлен клапан с уплотнителем, а вход герметически закрывается при транспортировке специальной заглушкой.

Вентиль устанавливается во время изготовления баллона и запрессовывается под определенным давлением в заводских условиях, поэтому самостоятельная разборка такого оборудования запрещена. В последних моделях фибровые прокладки, во избежание возгорания, заменены на капроновые.

Самостоятельная заправка малых емкостей

Когда нет возможности использовать для сварочных работ стандартный баллон, то можно своими силами перекачивать из него кислород в емкости меньшего размера. При этом получается очевидная экономия — баллона на 40 л хватит для не менее 20 заправок емкости, рассчитанной на 2 л, стоимость его заправки на кислородной станции около 350, а малых емкостей 100—150 рублей.

Заправку некоторые гаражные специалисты делают с помощью самодельных переходников, а заполнение малого баллона проверяют по степени нагревания поверхности емкости, что может привести к негативным последствиям, если у исполнителя нет достаточного опыта.

Лучше использовать специальное заправочное устройство заводского изготовления, состоящее из латунной трубки с гайками из аналогичного металла на обоих концах и полиамидными прокладками.

Оборудование:

1. Стандартный кислородный баллон на 40 или 50 литров.
2. Заправочный переходник из латуни, чтобы исключить случайное возникновение искры при ударе.
3. Малую емкость для кислорода на 2 или 6 литров.

Методика

Пред началом перекачивания из большой емкости в малую надо убедиться, что оба баллона имеют исправные вентили и чистую поверхность без следов ГСМ. В заправочном устройстве или переходнике проверяем исправное состояние прокладок на накидных гайках, чтобы исключить утечку газа при дозаправке.

Все работы выполняются в такой последовательности:

1. Один конец заправочного устройства при помощи накидной гайки присоединяется к баллону-донору, а второй — к заправляемой емкости меньшего объема.
2. Гайки на заправочном устройстве затягиваются плотно, но без фанатизма.
3. Открыть вентиль на заправляемом баллоне полностью и проверить соединение на предмет утечки (в баллоне всегда остается немного газа).
4. На большой емкости открываем вентиль, при этом слышится характерное шипение поступающего в пустой баллон кислорода.
5. Когда звук перекачивающего газа прекратится, то это сигнал о том, что давление в обеих емкостях выровнялось — малый баллон заполнен.
6. Закрываем вентиль на баллоне-доноре, затем перекрываем доступ к малой емкости и отсоединяем перекачивающее устройство.

Соединение переходника с большой емкостью можно не демонтировать, чтобы при последующих заправках не делать лишнюю работу.

Меры предосторожности

Перед началом работы с кислородным оборудованием нужно тщательно вымыть руки и вытереть их насухо. Работать следует только в перчатках, при этом выполнять такие предосторожности:

1. Оба баллона надо прочно закрепить, чтобы исключить их случайное падение.
2. Наличие на поверхности емкостей ГСМ запрещается из-за возможности возгорания. Нельзя смазывать резьбовые соединения — они специально выполнены из латуни и не боятся ржавчины, но обеспечивают плавный и исправный ход гаек при закручивании или отвинчивании.
3. При работе с кислородными баллонами не допускается присутствие растворителей, спиртов или бензина, т. к. они могут самовоспламениться при соединении с газом при его случайной утечке.
4. При использовании инструмента, его контактные поверхности должны быть омедненными или тщательно промытыми водой с моющими средствами. Хранить такой инструмент надо отдельно.
5. Запрещено стравливать кислород из баллона в закрытом помещении, что чревато возникновением пожара.
6. Очищать кислородные баллоны от пыли и загрязнений следует только чистой ветошью, смоченной водой. Ни в коем случае не применять растворители и дезинфекторы.

О курении рядом с баллонами, наполненными кислородом, не может быть и речи, т. к. нарушитель подвергает опасности не только себя, но и окружающих, потому что взрыв газа сопровождается большими разрушениями.

Выводы

Применение кислорода помогает достигать высоких температур во время соединения металлов, но нужно следить за соотношением его присутствия и защитного газа. Его молекулы окисляют металл, но при использовании в смеси с инертными газами вредных последствий не наблюдается. Химические и физические свойства кислорода уникальные, поэтому он довольно часто используется в сварочных процессах, особенно при резке металлических конструкций.

[stexbox id=’warning’]Также читайте на нашем сайте статью о заправке пропановых баллонов[/stextbox]

Кислородный баллон

Кислород – необходимый элемент, особенно когда дело касается газосварки. Но он взрывоопасен при соприкосновении с огнем, поэтому хранят его в специальном баллоне, окрашенного в голубой цвет, поперек которого наносится надпись черной краской «КИСЛОРОД». Баллон кислородный изготавливается из толстого листового металла толщиною 6-8 мм, как цельнотянутая емкость, в которой нет соединительных стыков.

По своей конструкции баллон для кислорода напоминает вытянутую цилиндрическую форму, как показано на фото ниже, с выпуклым дном и с верхней сферической горловиной. На последнюю накручивается вентиль, запираемый специальным кольцом, поверх которого установлен предохранительный колпак. Через вентиль закачивается кислород, из него же производится подача газа для необходимых сварочных операций. Для устойчивой вертикальной установки на днище надевается (впрессовывается) четырехугольный металлический башмак.

Характеристики кислородного баллона для сварки

Основная характеристика – это давление закачиваемого кислорода, которое баллон может выдержать. Максимальная величина для 40-литровых баллонов – 150 кг/см². Для 50-литровых – 200 кг/см².

Так как объем емкости 40 литров, то под своим давлением в него помещается 6000 литров (150 х 40). Переведя на кубические метры, получаем 6 м³. Для 50 литров и давлении 200 кг/см² объем составит 10000 литров или 10 м³ газа.

Что касается размеров, то диаметр 40 и 50 литровых баллонов одинаковый – 219 мм. А вот высота у них разная, к тому же она отличается даже внутри одной модели в зависимости от используемой для изготовления стали.

К примеру, если кислородный баллон изготавливается из стали СТ 45Д, его объем составляет 50 литров, а максимальное давление 200 кг/см², то высота такого изделия будет равная 1755 мм. Если при тех же характеристиках емкость будет изготавливаться из стали марки 30 ХГСА, то высота будет – 1660 мм. То же самое касается и 40-литровых баллонов, соответственно: 1370 и 1350 мм. Поэтому и вес самой пустой емкости будет разным.

К весу кислородного баллона необходимо добавить и вес комплектующих изделий.

• Нижний башмак весит 5,2 кг.
• Кольцо – 300 грамм.
• Металлический колпак на кольце – 1,8 кг.

Если учитывать вес закаченного газа, то полная масса увеличивается на 8-12 кг в зависимости от объема и давления. Чем больше давление, тем больше вес. В среднем 40-литровый кислородный баллон с газом будет весить 67 кг, 50-литровый – 105 кг.

И основные требования – это изготовление из стали с пределом прочности 65 кг/мм², и внутренняя поверхность резервуара должна быть гладкой, без дефектов и изъянов.

Кстати, говоря о давлении кислородного баллона, необходимо обозначить, что в зависимости от толщины стенки, к примеру, в 40 л емкость можно закачивать газ давлением до 200 кг/см². То же самое касается и 50 литровых, в которые максимально можно закачать до 150 кг/см². Разные производители, согласно ГОСТ, могут использовать металл толщиною от 6 до 8 мм.

Комплектация

Основным дополнительным элементом емкости для кислорода является вентиль. Изготавливают его из латуни. Поверх вентиля обязательно устанавливается защитный колпак, он может быть алюминиевым или пластмассовым. Обычно колпак идет, как неотъемлемая часть. Но теряются они часто, так что защитное приспособление может быть изготовлено из любого материала своими руками. Здесь важна надежность и герметичность. В сам баллон вентиль вкручивается посредству конической резьбы

Второй по значимости элемент – это башмак. Именно на него ложится вся весовая нагрузка. Изготавливается он из стальной ленты, которую формируют по сечению в квадрат. ГОСТом точно не определенно, как он должен закрепляться на баллоне, поэтому некоторые производители приваривают его, другие впрессовывают.

Техника безопасности

Устройство кислородного баллона очень простое, но надежное. Главное – точно соблюдать параметры закачиваемого внутрь газа, чтобы не произошел разрыв емкости. При эксплуатации и хранении нужно соблюдать некоторые очень жесткие требования.

• Если кислородный баллон используется в стационарном сварочном посту, то его устанавливают вертикально и закрепляют жестким хомутом.
• Перед установкой редуктор должен быть осмотрен на предмет отсутствия жировых и масляных пятен.
• Обязательно производится продувка штуцера, после чего накручивается и сам редуктор.
• После полного отбора газа необходимо внутри оставлять немного кислорода под минимальным давлением 0,5 кг/см². Причина – чтобы за станции заправки могли провести анализ ранее заправленного газа и сверить его с имеющимся в наличии.
• Нельзя перевозить кислород с другими горючими газами.
• На объектах кислородные баллоны должны транспортироваться в специальных тележках на мягких резиновых колесах.
• Расстояние от установленной емкости для кислорода до источника открытого огня или сварочного аппарата – 5 метров минимум.
• Должна присутствовать защита от атмосферных осадков и солнечных лучей при длительной эксплуатации на открытом воздухе.
• Если вентиль кислородного баллона замерз, то его оттаивать надо только чистой ветошью, смоченной в горячей воде.
• Хранить баллоны нужно в металлических ящиках с отверстиями, обязательно навешивается замок.
• Маленький баллон нужно переносить в специальном металлическом ящике, который снабжается ручкой и ремнем для переноски на плече.

Заправка кислородом – это сложный процесс, потому что в сварочные баллоны закачивается именно газ. А до распределительной станции он доходит в жидком состоянии. Такой кислород намного безопаснее, чем газообразный, но он быстро и в больших количествах испаряется, что невыгодно в финансовом плане. Но производители идут на такие потери, потому что безопасность превыше всего. Тем более, жидкий кислород транспортируется в больших количествах (авто- и железнодорожные цистерны). Если такой объем загорится и взорвется, то потери будут в несколько раз больше.

Закачка газа в баллоны производится насосным и безнасосным способом. При этом заполнение происходит не переохлажденным кислородом. При любых действиях с баллоном очень важно соблюдать аккуратность и требования техники безопасности. Самое уязвимое место – это вентиль, чаще всего именно он выходит из строя, потому что подвергается многократному открытию и закрытию.

Ремонту он не поддается, можно только поменять на новый. Делать это своими руками запрещено, такую операцию позволяют проводить только в заводских условиях. Здесь важно соблюсти правила установки, в основе которых лежит запрессовка, то есть вкручивание под определенным давлением. Затем сам баллон с вентилем проверяют испытательным давлением. Кстати, тестирование является гидравлическим. Внутрь баллона закачивается вода под давлением 225 или 300 кг/см², которая находится там в течение 5 минут. После чего давление снижают до рабочего – 150 или 200 кг/см².

Необходимо отметить, что по этой же технологии производится проверка самих баллонов на предмет обнаружения протечек. Если ничего не обнаружено: все стыки и стенки не стали мокрыми, значит, испытание прошло успешно, и само устройство может эксплуатироваться дальше.

Баллоны для сжатых газов

Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны. Баллоны имеют различную вместимость – от 0,4 до 55 дм 3 .

Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Для каждого газа разработаны свои конструкции вентилей, что исключает установку кислородных вентилей на ацетиленовый баллон и наоборот. На горловину плотно насаживают кольцо с наружной резьбой для навертывания предохранительного колпака, который служит для предохранения вентиля баллонов от возможных ударов при транспортировке.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов изготовляют из бесшовных труб углеродистой и легированной стали. Для сжиженных газов при рабочем давлении не свыше 3 МПа допускается применение сварных баллонов.

В зависимости от рода газа, находящегося в баллоне, баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, а также соответствующей каждому газу краской наносят наименование газа. Например, кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет, а надпись делают черной краской, ацетиленовый – в белый и красной краской, водородные – в темно-зеленый и красной краской, пропан – в красный и белой краской. Часть верхней сферической части баллона не окрашивают и выбивают на ней паспортные данные баллона: тип и заводской номер баллона, товарный знак завода-изготовителя, масса порожнего баллона, вместимость, рабочее и испытательное давление, дата изготовления, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора, дата следующего испытания. Баллоны периодически, через каждые пять лет, подвергают осмотру и испытанию.

Основные типы баллонов, применяемых для хранения и транспортировки кислорода, азота, водорода и других газов, приведены в таблице.

Кислородные баллоны

Для газовой сварки и резки кислород доставляют в стальных кислородных баллонах типа 150 и 150 Л. Кислородный баллон представляет собой стальной цельнотянутый цилиндрический сосуд 3, имеющий выпуклое днище 1, на которое напрессовывается башмак 2; вверху баллон заканчивается горловиной 4. В горловине имеется конусное отверстие, куда ввертывается запорный вентиль 5. На горловину для защиты вентиля навертывается предохранительный колпак 6.

Наибольшее распространение при газовой сварке и резке получили баллоны вместимостью 40 дм 3 . Эти баллоны имеют размеры: наружный диаметр – 219 мм, толщина стенки – 7 мм, высота – 1390 мм. Масса баллона без газа 67 кг. Они рассчитаны на рабочее давление 15 МПа, а испытательное – 22,5 МПа.

Чтобы определить количество кислорода, находящегося в баллоне, нужно вместимость баллона (дм 3 ) умножить на давление (МПа). Например, если вместимость баллона 40 дм 3 (0,04 м 3 ), давлением 15 МПа, то количество кислорода в баллоне равно 0,04х15=6 м 3 .

Рисунок 1 – Кислородный баллон

На сварочном посту кислородный баллон устанавливают в вертикальном положении и закрепляют цепью или хомутом. Для подготовки кислородного баллона к работе отвертывают колпак и заглушку штуцера, осматривают вентиль, чтобы установить, нет ли на нем жира или масла, осторожно открывают вентиль баллона и продувают его штуцер, после чего перекрывают вентиль, осматривают накидную гайку редуктора, присоединяют редуктор к вентилю баллона, устанавливают рабочее давление кислорода регулировочным винтом редуктора. При окончании отбора газа из баллона необходимо следить, чтобы остаточное давление в нем было не меньше 0,05-0,1 МПа.

При обращении с кислородными баллонами необходимо строго соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности, что обусловлено высокой химической активностью кислорода и высоким давлением. При транспортировке баллонов к месту сварки необходимо твердо помнить, что запрещается перевозить кислородные баллоны вместе о баллонами горючих газов. При замерзании вентиля кислородного баллона отогревать его надо ветошью, смоченной в горячей воде.

Причинами взрыва кислородных баллонов могут быть попадания на вентиль жира или масла, падения или удары баллонов, появление искры при слишком большом отборе газа (электризуется горловина баллона) нагрев баллона каким-либо источником тепла, в результате чего давление газа в баллоне станет выше допустимого.

Источники:

http://svarka.guru/oborudovanie/rashodniki-i-kompletuyushie/kak-zapravit-kislorodnye-ballony.html
http://svarkalegko.com/oborudovanie/kislorodnyj-ballon.html
http://weldering.com/ballony-szhatyh-gazov