ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА И

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПРИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИИ.

Ацетилен( С₂Н₂ ) – основной горючий газ для сварки и резки металла. Температура пламени с чисто техническим кислородом достигает 3150^оС. Ацетилен получается из карбида кальция. Это бесцветный газ с резким специфическим запахом (чесночным).

Ацетилен легче воздуха. 1м³ ацетилена имеет массу 1,09 кг. При температуре –82.4^оС, переходит в жидкое состояние, а при температуре –85^оС – затвердевает.

При температуре 500^о-600^оС и давлении 2кгс/см² ацетилен самовоспламеняется.

В жидком и твёрдом состоянии ацетилен взрывоопасен при трении и ударе.

При взрыве ацетилена происходит резкое повышение температуры и давления, что может вызвать большие разрушения.

Ацетилен с воздухом образует взрывчатую смесь в пределах от 2.2 до 81% ацетилена по объёму, а с кислородом от 2,3 до 93% по объёму.

Наиболее взрывоопасна смесь 7-13% ацетилена. Взрыв происходит от сильного нагрева и искры.

Взрывчатый распад ацетилена начинается при интенсивном нагревании со скоростью 100-500⁰С в секунду. При медленном нагревании идёт реакция полимеризации ацетилена с выделением тепла, которая, как правило, при температуре свыше 530⁰С влечёт за собой взрывчатое разложение ацетилена. Нижнее предельное давление, при котором возможно разложение ацетилена, равно 0.065МПа.

В зависимости от условий разложение ацетилена может протекать в различных режимах: нормального или дефлаграционного горения, детонации и быстрого нестационарного горения. Каждый режим имеет свои отличительные свойства.

Взрывоопасен не только газообразный ацетилен и его смеси, но также ацетилен в твёрдом и жидком состояниях. Распад ацетилена в газовой фазе сопровождается интенсивным испарением и разложением жидкого ацетилена и заканчивается детонацией. Скорость детонации в жидком ацетилене составляет 1320 м/с. Жидкий ацетилен является мощным бризантным взрывчатым веществом. Удельный импульс при определении бризантности жидкого ацетилена в два раза выше удельного импульса стандартного взрывчатого вещества - тротила.

Твёрдый ацетилен также является мощным бризантным взрывчатым веществом: при воздействии ударных нагрузок порядка 70кг/см или инициировании детонации на его поверхности наблюдались сильные взрывы твёрдого ацетилена.

15. ЧТО ТАКОЕ РАСТВОРЁННЫЙ АЦЕТИЛЕН. ПРЕИМУЩЕСТВО И НЕДОСТАТКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЕГО В ГАЗОВОЙ СВАРКЕ.

Получение ацетилена из генераторов сопряжено с неудобствами. Ацетиленовые генераторы взрывоопасны, нуждаются в специальном обслуживании и специальных помещениях. Генераторный ацетилен нередко загрязнён примесями, парами воды, что понижает температуру сварочного пламени и производительность сварки. Ацетиленом нельзя наполнять баллоны под большим давлением, ввиду возможности взрывчатого самораспада.

Ацетилен хорошо растворяется во многих жидкостях. Основным техническим растворителем ацетилена является ацетон. Один объём технического ацетона при 20⁰С и при нормальном атмосферном давлении растворяет до 20 объёмов ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне увеличивается с увеличением давления и понижения температуры. Растворение ацетилена в ацетоне позволяет поместить большое количество ацетилена в малом объёме и в этом отношении эквивалентно сжатию газа до очень высоких давлений.

Стальной баллон, 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 атмосфер. Безопасное повышение давления ацетилена в баллоне свыше 0,15Мпа возможно только, когда газ будет располагаться в капиллярах пористого вещества. При этом взрывчатый распад ацетилена не может распространяться на всю массу газа. Пористая масса ацетиленовых баллонов должна иметь пористость не менее 75%, должна быть лёгкой, механически прочной, не оседать в баллоне в процессе эксплуатации и не образовывать значительных пустот, не реагировать химически с ацетиленом, ацетоном и металлом баллона. В нашей промышленности применяется зернистая пористая масса, которая состоит из гранулированного активированного древесного угля (например, из берёзового активированного угля БАУ). Размер зерен от 1мм до 3,5 мм. Масса имеет пористость около 80%, объёмный вес её равен 300 – 315 г/л.

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 с ацетиленом уносится некоторое количество ацетона, поэтому не следует отбирать из баллона ацетилена больше 2м³ / час, и необходимо прекращать отбор газа при падении давления в баллоне до 2 атм. Перед каждым наполнением баллона ацетиленом в баллон добавляется ацетон.

В растворимом состоянии ацетилен менее взрывоопасен. 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. Установка 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 повышает производительность.

В верхней сферической части баллона должны быть нанесены клеймением следующие данные:

-товарный знак завода – изготовителя;

-номер баллона; масса порожнего баллона, кг;

-месяц и год изготовления, год следующего освидетельствования;

-рабочее давление, кгс/см;

-пробное гидравлическое давление, кгс/см;

-вместительность баллона, л;

-клеймо ОТК завода – изготовителя.

На баллонах для растворённого ацетилена указывают массу тары, т.е. массу баллона без колпака, но с пористой массой и растворителем, башмаком, кольцом и вентилем.