Caractéristiques des bouteilles utilisées dans le traitement des métaux par flamme gazeuse.

Pour le stockage et le transport de gaz comprimés, liquéfiés et dissous sous pression atmosphérique, des bouteilles en acier de différentes capacités sont utilisées: de 0,4 à 55 litres. Selon GOST 949-73 *, les cylindres sont constitués de tubes sans soudure en acier au carbone ou en alliage avec une pression nominale allant jusqu'à 200 kgf / cm 2.

Pour certains gaz liquéfiés (propane, butane, leurs mélanges, etc.), et parfois l'acétylène dissous à une pression de travail ne dépassant pas 30 kgf / cm 2, des cylindres soudés sont utilisés.

Bouteilles d'oxygène   (fig.28). L'oxygène gazeux est stocké et transporté dans des bouteilles en acier à une pression de 150 kgf / cm 2.

Fig. 28.   Bouteille d'oxygène:

1 - sabot de support, 2 - boîtier, 3 - bague, 4 - vanne d'arrêt, 5 - capuchon de sécurité

Pour une approximation déterminer la quantité d'oxygène   dans le cylindre, vous pouvez utiliser la formule V k \u003d V b P k,

où V to - la quantité d'oxygène dans la bouteille, l;

V b - capacité du réservoir d'eau, l;

P à la pression d'oxygène dans la bouteille du manomètre, kgf / cm 2.

Ainsi, dans une bouteille d'oxygène pleine, la quantité d'oxygène est de: 40X150 \u003d 6000 l, soit 6 m 3 (à pression atmosphérique).

Bouteilles d'acétylène(fig.29). L'acétylène, contrairement aux gaz comprimés, est stocké et transporté à l'état dissous. Les bouteilles d'acétylène sont produites selon GOST 5948-60 et ont les mêmes dimensions que l'oxygène. En plus des cylindres sans soudure provenant de tuyaux sans soudure, des cylindres soudés du type BAS-1-58, en acier au carbone ou en acier faiblement allié, sont également utilisés.

Fig. 29. Bouteilles d'acétylène:

a - sans soudure, b - soudé BAS-1-58; 1 - corps, 2 - vanne d'arrêt, 3 - bouchon de sécurité, coussin à 4 gaz, 5 - masse poreuse avec acétone, 6 - sabot de support

À l'intérieur du récipient d'acétylène se trouve une masse poreuse avec de l'acétone 5. La masse poreuse est du charbon activé granulaire avec une granulométrie de 1 à 3,5 mm de grade BAU (GOST 6217-74). 290-320 g de charbon activé sont introduits par 1 litre de capacité de cuve. L'acétone (CH 3 COCH 3) est introduite dans le cylindre à raison de 225-300 g pour 1 litre de capacité de réservoir. Il imprègne la masse poreuse et la dissout bien lors du remplissage des cylindres en acétylène.

La quantité d'acétylène dans le cylindre des usines de remplissage est déterminée en le pesant avant et après le remplissage. Pour une détermination approximative de la quantité d'acétylène dans le cylindre, vous pouvez utiliser la formule V a \u003d 7V b P a,

où V a est la quantité d'acétylène dans le cylindre, l; 7 - coefficient tenant compte de la quantité d'acétone et de la solubilité de l'acétylène; V b - capacité du réservoir d'eau, l; P a - pression d'acétylène dans le cylindre selon le manomètre, kgf / cm 2.

Ainsi, dans un cylindre d'acétylène plein, la quantité d'acétylène gazeux est: 7X40X19 \u003d 5320 ou 5,32 m 3 (dans des conditions normales).

Bouteilles de GPL(fig.30). Les bouteilles soudées sont utilisées pour le propane et les mélanges propane-butane. Les bouteilles d'une capacité de 50 l (pour 23 kg de gaz), d'un diamètre extérieur de 309 mm, d'une épaisseur de paroi de 4,5 mm et d'une hauteur de 950 mm ont la plus grande application. La masse d'un tel cylindre est de 35 kg, la pression de service est de 16 kgf / cm 2.

Fig. 30. Réservoir de propane:

1 - corps, 2 - bas, 3 - sabot de support, 4 - anneaux de rondelle, 5 - sphère supérieure, 6 - soupape, 7 - capuchon, 8 - étiquette de plaque signalétique du cylindre

Le dispositif d'arrêt des bouteilles pendant le remplissage, le stockage et la consommation de gaz de celles-ci est une soupape.

Quelques données sur les cylindres sont données dans le tableau. 13.

13.   Quelques données sur les bouteilles utilisées dans le traitement à la flamme des métaux

Dispositif de bouteille d'acétylène

La bouteille d'acétylène est un conteneur polyvalent pour le stockage et le transport d'acétylène. Le corps du conteneur est constitué de tuyaux sans soudure selon GOST 949-73. Une chaussure est attachée à la partie inférieure du corps à chaud, ce qui donne de la stabilité au ballon en position verticale. Dans la partie sphérique supérieure de la valve à vis de col conçue pour remplir et prendre le gaz. Lorsqu'elle est inopérante, la vanne est un dispositif d'arrêt.

Les vérins sont équipés de vannes VBA-1 selon TU 26-05-527-82 (avec joint à membrane) ou BA-I selon TU 6-21-23-84 (avec joint en ébonite). Un anneau fileté est pressé sur l'extérieur du col pour enrouler le capuchon de sécurité. Au point de transition de la partie cylindrique du cylindre dans la sphérique, les données suivantes sont estampillées:

• Marque du fabricant et numéro de cylindre;
• Date de fabrication du conteneur;
• Pression de travail et d'essai en kgf / cm 2;
• Cylindrée en litres;
• Poids à vide (poids du corps du cylindre avec sabot et valve, masse poreuse et acétone);
• Le signe de l'usine qui a rempli le ballon de masse poreuse et d'acétone, et la date de remplissage;
• Le cachet de la station-service, la date (mois et année) de l'achèvement et l'année de la prochaine visite;
• L'année et le mois de la vérification de la masse poreuse, la marque de la station de remplissage et la marque "PM"

Les cylindres doivent être peints en blanc, à l'exception de la zone de marquage, qui doit être recouverte de vernis incolore et entourée de rouge. Sur la partie cylindrique du cylindre doit figurer l'inscription "ACETYLENE", appliquée en peinture rouge. La couleur des cylindres et leur inscription peuvent être réalisés avec des peintures à l'huile, émail ou nitro. L'inscription sur les cylindres doit être d'au moins 1/2 de la circonférence et la hauteur des lettres d'au moins 60 mm

Bouteille d'acétylène remplie d'une charge poreuse et remplie d'acétone

Le rôle de la charge poreuse:

• Protection de la bouteille d'acétylène contre les retours de flamme ou une éventuelle décomposition explosive de l'acétylène.
• Favorise une distribution plus uniforme du solvant dans le cylindre.

Selon la charge poreuse, les cylindres d'acétylène sont divisés en cylindres à masse poreuse en vrac (charbon BAU-A) et cylindres à masse poreuse coulée (CVL). Le charbon BAU-A est un grain noir sans impuretés mécaniques, produit selon GOST 6217-74. La masse poreuse coulée est un bloc poreux coulé de couleur grise, produit conformément au TU 6-21-38-85 "Cylindres pour l'acétylène dissous avec une masse poreuse coulée".

Le poids de la masse poreuse emballée est de 280-310 g pour 1 litre de la capacité du corps du conteneur ou 30% de son volume. La masse poreuse coulée du PML TU 6-21-38-85 est formée à la suite d'une réaction hydrothermale entre le dioxyde de silicium, l'hydroxyde de calcium et les additifs à pression et température élevées directement dans le cylindre, à la suite de quoi un bloc poreux coulé continu y est formé.

Il n'est pas possible de permettre une pression dans les bouteilles d'acétylène dépassant de manière significative 25 kg / cm2 dans des conditions de sécurité. En conséquence, la masse poreuse est imprégnée d'acétone, ce qui augmente considérablement l'absorption de gaz, car c'est un bon solvant pour l'acétylène.

Pour les ballons en acétone, l'acétone technique est utilisée selon GOST 2768-84 grade 1.

L'acétone est un liquide incolore et inflammable avec une odeur caractéristique. Température d'auto-inflammation 465 ° C Un mélange de vapeur d'acétone et d'air est explosif: les limites d'explosivité en fractions volumiques d'acétone sont la limite inférieure de 2,2; supérieur - 13. L'acétone liquide provoque une irritation cutanée. La vapeur d'acétone provoque une irritation et une maladie des voies respiratoires supérieures. L'acétone est introduite dans le récipient à raison de 225-230 g par litre de capacité de récipient. Le volume occupé par l'acétone dans le cylindre est de 25-30%. Afin d'éviter une augmentation excessive de la pression dans le cylindre, une partie de la masse poreuse ne doit pas être remplie d'acétone. Dans le volume vide restant (coussin de gaz) est de l'acétylène gazeux comprimé saturé de vapeur d'acétone, ce volume est de 16%.

Pression d'acétylène autorisée dans les bouteilles en fonction de la température:

Caractéristiques du fonctionnement des vérins avec BAU-A et LPM

La différence fondamentale dans le fonctionnement des cylindres d'acétylène de charbon BAU-A et LPM est que lors du déchargement et du remplissage des cylindres, il n'est pas recommandé de placer simultanément du charbon BAU-A sur 5 kg de carbone d'acétylène et une rampe de décharge sur 5 kg et 40 kg de charbon sur LPM bouteille de litre.

Avec le remplissage simultané de bouteilles conçues pour 5 et 7 kg d'acétylène dans une bouteille, il est pratiquement impossible d'obtenir une récupération de gaz de 7 kg d'acétylène dans une bouteille avec un CVL, car les bouteilles remplies de 5 kg, augmentant la pression dans la rampe, empêchent le remplissage supplémentaire des bouteilles par 7 kg d'acétylène.

Avec la décharge simultanée de bouteilles avec une capacité de récupération de gaz différente, le flux d'acétylène des bouteilles avec une plus grande capacité de récupération de gaz dans des bouteilles avec une teneur en acétylène plus faible est possible.

Exigences de cylindre

Les principales raisons pour lesquelles les bouteilles ne sont pas autorisées à être remplies:

• La présence de fissures et de bosses sur le corps du cylindre;
• Dysfonctionnement de la soupape (le carré de la tige est usé, la soupape est pliée, le nombre de filetages visibles sur la soupape vissée est inférieur à 2 ou supérieur à 5; passage de gaz à travers le joint, qui ne peut pas être éliminé en serrant l'écrou);
• Absence ou mauvais ajustement de la chaussure;
• Violé plus de 30% de la surface peinte du cylindre, il n'y a pas d'inscription "ACETYLENE";
• Date d'expiration de l'inspection des bouteilles;
• La date de vérification de la masse poreuse est expirée;
• Signifie que le cylindre était en feu;
• Signes de chauffage sévère du cylindre;
• Blocage total ou partiel dans la soupape de la bouteille;
• Si le poids de la bouteille avec le gaz qui y reste dépasse le poids à vide et n'est pas d'accord avec les données calculées;
• Il n'y a pas de marques établies.

Dans les bouteilles adaptées au remplissage, il est nécessaire de mesurer la pression de gaz résiduel, elle ne doit pas dépasser 1 kgf / cm 2.

Après avoir mesuré la pression résiduelle, le cylindre est pesé sur une balance pour déterminer la quantité d'acétone manquante. Une inspection externe doit établir l'état des joints dans les évidements annulaires des soupapes, remplacer ceux usés, et ce n'est qu'alors que le cylindre peut être connecté à la rampe de remplissage.

Les bouteilles en acétylène neuves et les bouteilles reçues du consommateur avec une pression résiduelle inférieure à 0,5 kgf / cm 2 doivent être lavées avec de l'acétylène en remplissant trois fois à une pression de 20 kgf / cm 2 et déchargées ensuite à une pression résiduelle de 0,5 kgf / cm 2.

Toutes les bouteilles d'acétylène sont soumises à une inspection périodique tous les 5 ans (la prochaine enquête expire le 15 du mois au cours duquel le test a été effectué). L'essai est réalisé avec une pression d'azote de 35 kgf / cm 2. L'état de la masse poreuse est vérifié après 24 mois et à chaque levé.

Présentation

L'acétylène (C 2 H 2) est un composé chimique gazeux du carbone avec de l'hydrogène, sans couleur, avec une légère odeur éthérée et un goût sucré.

L'acétylène dans la production de soudage au gaz était le plus largement utilisé en raison des qualités importantes pour le soudage (température de flamme élevée, chaleur de combustion élevée). Ainsi, lors de la décomposition de 1 kg d'acétylène, 8473,6 kJ de chaleur sont libérés. C'est le seul gaz dont la combustion est possible en l'absence d'oxygène (ou d'un oxydant en général).

La génération de chaleur lors de la combustion de l'acétylène est due aux processus suivants:

• décomposition de l'acétylène: C 2 H 2 \u003d 2C + H 2
• combustion de carbone: 2C + O 2 \u003d 2CO, 2CO + O 2 \u003d 2CO 2
• combustion d'hydrogène: H 2 + 1 / 2O 2 \u003d H 2 O

L'acétylène est plus léger que l'air, la masse de 1 m 3 d'acétylène à une température de 20 ° C (273 K) et la pression atmosphérique normale est de 1,09 kg. À une pression et une température normales de –82,4 ° C (190,6 K) à –84,0 ° C (189 K), l'acétylène devient liquide et à une température de –85 ° C (188 K), il durcit pour former des cristaux .

L'acétylène technique est disponible en deux types: dissous et gazeux.

L'acétylène dissous de qualité technique A est destiné à l'alimentation électrique des installations d'éclairage, l'acétylène dissous de qualité technique B et l'acétylène gazeux technique sont destinés à être des gaz combustibles lors du traitement à la flamme des métaux.

L'acétylène technique est obtenu à partir du carbure de calcium par décomposition de ce dernier avec de l'eau. Parallèlement, les impuretés nocives polluant l'acétylène passent du carbure de calcium à l'acétylène: sulfure d'hydrogène, ammoniac, hydrogène phosphorique, dioxyde de silicium. Ces impuretés peuvent dégrader les propriétés du métal de soudure et sont donc éliminées de l'acétylène par lavage à l'eau et nettoyage chimique. Un mélange d'hydrogène phosphoré est particulièrement indésirable, une teneur de plus de 0,7% en acétylène augmentant l'explosivité de ce dernier.

  Propriétés d'acétylène

Les principales propriétés de l'acétylène sont données dans le tableau 1.

Selon les indicateurs physico-chimiques, l'acétylène technique doit être conforme aux normes listées dans le tableau 2.

  Solubilité dans l'acétylène

Le gaz acétylène peut se dissoudre dans de nombreux liquides. Les données sur la solubilité de l'acétylène dans certains liquides à la pression atmosphérique et à une température de 15 ° C sont présentées dans le tableau 3.

La solubilité de l'acétylène dans les liquides augmente avec la baisse de la température. Les données sur la solubilité de l'acétylène dans l'acétone à différentes températures sont présentées dans le tableau 4.

L'acétylène dissous est appelé acétylène, qui se trouve dans un cylindre rempli d'une masse poreuse, imprégné d'un solvant - l'acétone. Le refroidissement artificiel des cylindres accélère le processus de leur remplissage. Dans les pores de la masse poreuse, l'acétylène est dissous dans l'acétone. Lorsque la valve de la bouteille est ouverte, l'acétylène est libéré de l'acétone sous forme de gaz. L'acétylène dissous est destiné à son stockage et son transport.

  Risque d'explosion acétylène

Lors de l'utilisation d'acétylène, ses propriétés explosives doivent être prises en compte. Il s'agit du seul gaz largement utilisé dans l'industrie, dont la combustion et l'explosion sont possibles même en l'absence d'oxygène ou d'autres agents oxydants.

La température d'auto-inflammation de l'acétylène dépend de la pression (tableau 5).

Une augmentation de la pression réduit considérablement la température d'auto-inflammation de l'acétylène. Les particules d'autres substances présentes dans l'acétylène augmentent sa surface de contact et abaissent ainsi la température d'auto-inflammation à la pression atmosphérique aux valeurs suivantes, ° C (K):

• copeaux de fer - 520 (793);
• copeaux de laiton - 500–520 (773–793);
• carbure de calcium - 500 (773);
• oxyde d'aluminium - 490 (763);
• copeaux de cuivre - 460 (733);
• charbon actif - 400 (673);
• hydrate d'oxyde de fer (rouille) - 280–300 (553–573);
• oxyde de fer - 280 (553);
• oxyde de cuivre - 250 (523).

Si l'acétylène est lentement chauffé à une température de 700–800 ° C (973–1073 K) à la pression atmosphérique, alors sa polymérisation se produit, dans laquelle les molécules se condensent et forment des composés plus complexes: benzène C 6 H 6, styrène C 8 H 8, naphtalène C 10 H 8, toluène C 7 H 8 et autres La polymérisation s'accompagne toujours d'un dégagement de chaleur et avec un chauffage rapide de l'acétylène peut entrer dans sa combustion spontanée ou sa décomposition explosive.

Si, lors de la compression d'acétylène dans le compresseur à une pression de 29 kgf / m 3 (2,9 MPa), la température à la fin de ce processus ne dépasse pas 275 ° C (548 K), alors l'inflammation ne se produit pas, ce qui permet de remplir les cylindres avec de l'acétone pour son stockage à long terme et le transport. Avec une pression croissante, la température à laquelle commence le processus de polymérisation diminue (Fig. 1).

Dans l'utilisation pratique de l'acétylène, laissez-le chauffer aux valeurs de température suivantes, ° C (K):

• 300 (573) - à une pression de 1 kgf / cm 2 (0,1 MPa);
• 150–180 (423–453) - à 2,5 kgf / cm 2 (0,25 MPa);
• 100 (373) - à des pressions plus élevées.

L'un des indicateurs importants de l'explosivité des gaz et vapeurs combustibles est l'énergie d'inflammation. Plus cette valeur est petite, plus cette substance est explosive. L'énergie d'inflammation de l'acétylène (dans des conditions normales): avec de l'air - 19 kJ; dans l'oxygène - 0,3 kJ.

La vapeur d'eau sert de flegmatisant à l'acétylène, c'est-à-dire sa présence réduit considérablement la capacité de l'acétylène à s'enflammer spontanément en présence de sources aléatoires de chaleur et de décroissance explosive. Selon les normes actuelles pour les générateurs d'acétylène dans lesquels l'acétylène est toujours saturé de vapeur d'eau, la surpression maximale est de 150 kPa et l'absolu est de 250 kPa.

À la pression atmosphérique, un mélange d'acétylène avec de l'air est explosif s'il contient 2,2% d'acétylène ou plus, un mélange avec de l'oxygène - 2,8% d'acétylène ou plus (il n'y a pas de limite supérieure pour la concentration d'acétylène pour ses mélanges avec l'air et l'oxygène, car à une énergie d'inflammation suffisante est susceptible d'exploser et d'acétylène pur).

  Production d'acétylène

Dans l'industrie, l'acétylène est obtenu par la décomposition de combustibles liquides, tels que l'huile, le kérosène, par l'action d'une décharge d'arc électrique. Une méthode de production d'acétylène à partir de gaz naturel (méthane) est également utilisée. Un mélange de méthane et d'oxygène est brûlé dans des réacteurs spéciaux à une température de 1300-1500 ° C. L'acétylène concentré est extrait du mélange résultant avec un solvant. La production d'acétylène par une méthode industrielle est 30 à 40% moins chère que le carbure de potassium. L'acétylène industriel est pompé dans des cylindres, où des masses spéciales sont dissoutes dans l'acétone dans les pores. Sous cette forme, les consommateurs reçoivent de l'acétylène industriel en ballon. Les propriétés de l'acétylène ne dépendent pas du mode de préparation. La pression résiduelle dans le cylindre d'acétylène à une température de 20 ° C doit être de 0,05 à 0,1 MPa (0,5 à 1,0 kgf / cm 2). La pression de service dans le cylindre rempli ne doit pas dépasser 1,9 MPa (19 kgf / cm 2) à 20 ° C.

Pour la sécurité de la masse de remplissage, l'acétylène ne peut pas être prélevé du cylindre à une vitesse de 1700 dm 3 / h.

Examinons plus en détail la méthode de production d'acétylène dans un générateur de carbure de calcium. Le carbure de calcium est obtenu par fusion du coke et de la chaux vive dans des fours à arc électrique à une température de 1900–2300 ° C, à laquelle la réaction se déroule:

Ca + 3C \u003d CaC 2 + CO

Le carbure de calcium fondu est versé du four dans les moules où il refroidit. Ensuite, il est broyé et trié en morceaux de 2 à 80 mm. Le carbure de calcium fini est emballé dans du calcium hermétiquement scellé ne doit pas contenir plus de 3% de particules de moins de 2 mm (poussière). Selon GOST 1460-81, les tailles (granulation) des morceaux de carbure de calcium sont définies: 2 × 8; 8 × 15; 15 × 25; 25 × 80 mm.

Lorsqu'il interagit avec l'eau, le carbure de calcium libère de l'acétylène gazeux et forme de la chaux éteinte, qui est un déchet, dans le résidu.

La décomposition du carbure de calcium avec de l'eau se produit selon le schéma:

A partir de 1 kg de carbure de calcium chimiquement pur, on peut théoriquement obtenir 372 dm 3 (litres) d'acétylène. Pratiquement en raison de la présence d'impuretés dans le carbure de calcium, le rendement en acétylène peut atteindre 280 dm 3 (litres). En moyenne, 4,3 à 4,5 kg de carbure de calcium sont consommés pour produire 1 000 dm 3 (litres) d'acétylène.

La poussière de carbure se décompose presque instantanément lorsqu'elle est mouillée avec de l'eau. La poussière de carbure ne peut pas être utilisée dans les générateurs d'acétylène conventionnels, conçus pour fonctionner sur du carbure de calcium grumeleux. Pour la décomposition des poussières de carbure, des générateurs de conception spéciale sont utilisés. Pour refroidir l'acétylène pendant la décomposition du carbure de calcium. Appliquer également de 5 à 20 dm 3 (litres) d'eau pour 1 kg de carbure de calcium. Une méthode «sèche» de décomposition du carbure de calcium est également utilisée. Pour 1 kg de carbure de calcium finement divisé, 0,2 à 1 dm 3 (litres) d'eau sont fournis au générateur. Dans ce procédé d'extinction, la chaux est obtenue non pas sous forme de boues liquides, mais sous forme de "peluches" sèches, dont l'élimination, le transport et l'élimination sont grandement simplifiés.

  Transport et stockage

L'acétylène gazeux technique est transporté par des canalisations à partir de tuyaux en acier sans soudure conformément à GOST 8731 et GOST 8734. La pression d'acétylène dans la canalisation ne doit pas dépasser 0,15 MPa (1,5 kgf / cm 2). Coloration des pipelines - conformément à GOST 14202.

La pression de gaz dans la canalisation doit être mesurée avec un manomètre de classe de précision 2,5 conformément à GOST 8625, sur le cadran duquel doit figurer une inscription «Acétylène».

Les cylindres en acier pour l'acétylène dissous avec une masse poreuse (charbon actif ou masse poreuse coulée) et l'acétylène sont remplis d'acétylène dissous technique.

Les bouteilles doivent être équipées de types spéciaux de soupapes pour les bouteilles d'acétylène.

La pression du gaz dans la bouteille doit être mesurée avec un manomètre de classe de précision au moins 4 selon GOST 8625. La température du gaz dans la bouteille est prise égale à la température ambiante dans laquelle la bouteille remplie doit être conservée pendant au moins 8 heures.

À une pression nominale de 1,9 MPa (19,0 kgf / cm 2) à 20 ° С, la pression de gaz dans la bouteille dans la plage de température de moins 5 à plus 40 ° С doit correspondre à celle indiquée dans le tableau 6.

La pression de gaz résiduelle dans la bouteille est mesurée avec un manomètre de classe de précision 2,5 avec un diamètre d'échelle d'au moins 100 mm selon GOST 8625.

Les bouteilles du consommateur doivent avoir une pression résiduelle correspondant à celle indiquée dans le tableau 7.

L'acétylène dissous en bouteilles est transporté par tous les moyens de transport conformément aux règles de transport des marchandises dangereuses en vigueur sur ce type de transport et aux règles de construction et de fonctionnement en toute sécurité des appareils à pression.

Par chemin de fer, les cylindres remplis d'acétylène dissous sont transportés par wagons et petites expéditions dans des wagons couverts. Lors du transport en petites expéditions, les bouchons des bouteilles doivent être scellés.

Pour la mécanisation des opérations de chargement et de déchargement et la consolidation du transport routier, des cylindres de taille moyenne sont placés dans des conteneurs métalliques spéciaux.

Lors du transport de cylindres de petit volume par tous les moyens de transport, ils doivent en outre être emballés dans des caisses en treillis de type VII selon GOST 2991. Les vérins doivent être empilés horizontalement dans des caisses, avec des vannes unidirectionnelles avec des joints obligatoires entre les vérins, les protégeant des chocs les uns contre les autres.

Les bouteilles remplies d'acétylène sont stockées dans des entrepôts spéciaux ou dans des zones ouvertes sous un auvent qui les protège des précipitations atmosphériques et de la lumière directe du soleil, selon le groupe OZH 2 GOST 15150.

  Exigences de sécurité

L'acétylène est un gaz explosif. Les explosions d'acétylène sont hautement destructrices.

Il forme un mélange explosif avec de l'air avec une limite inférieure de concentration d'inflammation à pression atmosphérique, réduite à une température de 25 ° C, - 2,5% (en volume) selon GOST 12.1.004-85.

Température d'auto-inflammation 335 ° C

Pression d'auto-inflammation 0,14–0,16 MPa.

Dans certaines conditions, l'acétylène réagit avec le cuivre pour former des composés explosifs; par conséquent, l'utilisation d'alliages contenant plus de 70% de cuivre est strictement interdite dans la fabrication d'équipements d'acétylène.

La pression générée par l'explosion d'acétylène dépend des paramètres initiaux et de la nature de l'explosion. Elle peut augmenter d'environ 10 à 12 fois par rapport à l'explosion initiale dans de petits récipients et augmenter lors de la détonation d'acétylène pur de 22 fois, et lors de la détonation d'un mélange acétylène-oxygène de 50 fois.

L'acétylène technique (avec des impuretés) a une odeur désagréable forte; une inhalation prolongée provoque des nausées, des étourdissements et même des empoisonnements. L'acétylène a un effet narcotique. L'intoxication est causée principalement par l'hydrogène phosphoré présent dans le carbure d'acétylène.

L'acétylène gazeux est plus léger que l'air et s'accumule aux points les plus élevés des pièces mal ventilées, où la formation d'un mélange acétylène-air est possible.

La production d'acétylène pour risque d'incendie se réfère à la catégorie A, pour les classes de zones dangereuses - aux classes B1; B1a; B1b; V1g.

Les installations de production d'acétylène devraient avoir une ventilation d'alimentation et d'évacuation.

De l'azote comprimé, des extincteurs au dioxyde de carbone, un chiffon en amiante et du sable doivent être utilisés comme agents d'extinction.

Les bouteilles d'acétylène sans soudure sont fabriquées en acier au carbone et en acier allié conformément à GOST 949 - 73.

Caractéristiques de conception des vérins   (Fig.6.6). La bouteille d'acétylène a les mêmes dimensions que le réservoir d'oxygène avec une capacité de 40 dm 3. La masse de la bouteille sans gaz est de 83 kg, la pression de travail de l'acétylène est de 1,9 MPa (19 kgf / cm 2), la pression maximale est de 3,0 MPa (30 kgf / cm 2).

Fig. 6.6. Cylindre d'acétylène: 1 - corps; 2 - valve; 3 - oreiller d'azote; 4 - masse poreuse avec de l'acétone; 5 - chaussure; 6 - un capuchon de protection

La bouteille d'acétylène est remplie d'une masse poreuse de charbon activé, qui est imprégnée d'acétone à raison de 225 ... 300 g pour 1 dm 3 de capacité de bouteille. L'acétylène, se dissolvant bien dans l'acétone, devient moins explosif.

Les cylindres de masse poreuse coulée plus économiques sont capables de contenir 7,4 kg d'acétylène dissous, tandis que les cylindres de charbon actif ne pèsent que 5 kg.

Sur le cylindre avec une masse poreuse coulée en dessous de l'inscription "ACETYLENE" les lettres LM sont appliquées en peinture rouge. Les nouveaux cylindres sont fournis avec un tampon d'azote.

Lors de la sélection de l'acétylène, une partie de l'acétone sous forme de vapeur est également éliminée du ballon. Pour réduire les pertes d'acétone pendant le fonctionnement, il est nécessaire de placer les bouteilles en position verticale et de sélectionner l'acétylène à une vitesse ne dépassant pas 1,7 m3 / h.

Dans un cylindre rempli d'une capacité de 40 dm 3 à une pression de service et une température de l'air de 20 ° C, le volume d'acétylène gazeux correspondant aux conditions normales est de 5,5 m 3.

La couleur du ballon est blanche, l'inscription est rouge.

Valve de bouteille d'acétylène   (Fig. 6.7). La valve est en acier. L'utilisation d'alliages de cuivre avec une teneur supérieure à 70% est inacceptable, car au contact de l'acétylène, un cuivre acétylène explosif se produit.

Fig. 6.7. Valve de cylindre d'acétylène: 1 - douille pour clé à douille; 2 - un lieu d'adhésion d'un réducteur; 3 - queue conique

Une caractéristique distinctive du cylindre d'acétylène de soupape est l'absence de volant et de raccord. Dans le corps de la vanne, il y a une rainure latérale dans laquelle le raccord du réducteur d'acétylène est installé, en le pressant avec une pince spéciale à travers le joint en cuir. Cette conception de soupape empêche l'installation accidentelle d'une autre boîte de vitesses pour éviter la formation d'un mélange explosif.

Une autre caractéristique distinctive de la soupape d'un cylindre d'acétylène est qu'elle ouvre, ferme et attache la boîte de vitesses au cylindre avec une clé à douille spéciale (Fig. 6.8).

Fig. 6.8. Clé à douille spéciale en acétylène

  Détermination du volume d'acétylène dans un cylindre   . Le ballon est pesé avant et après le remplissage de gaz, et le volume de gaz dans le ballon est déterminé par la différence entre les indicateurs et la densité d'acétylène.

Exemple. La masse du cylindre d'acétylène est de 89 kg, vide - 83 kg. La masse d'acétylène dans le cylindre se présente comme suit: 89 - 83 \u003d 6 kg. La densité de l'acétylène à pression atmosphérique et à une température de 20 ° C est de 1,09 kg / m3. Par conséquent, le volume d'acétylène dans ces conditions est de 6 / 1,09 \u003d 5,5 m 3.

L'acétylène est largement utilisé pour effectuer le soudage au gaz et la découpe de métaux. Il n'y a pas si longtemps, il a été obtenu à l'aide d'un générateur qui assure la décomposition du carbure de calcium. Mais une telle installation, malgré toutes les mesures prises, se caractérise par un danger accru.

Par conséquent, l'acétylène est de plus en plus utilisé dans les cylindres, ce qui, entre autres, se caractérise également par une grande pureté, ce qui permet d'effectuer le soudage et le découpage de manière plus efficace et efficiente.

Propriétés d'acétylène

L'acétylène est un gaz combustible, dont un mélange avec de l'oxygène vous permet de fournir une température de combustion allant jusqu'à 3150 degrés Celsius. Cette substance est incolore et inodore (l'acétylène technique a une odeur âcre en raison de ses impuretés). L'acétylène ne se dissout pratiquement pas dans l'eau, mais dans d'autres liquides sa solubilité est assez élevée, en particulier dans l'acétone (jusqu'à 28 litres de gaz dans 1 litre de liquide).

Le gaz appartient à la catégorie des toxiques et nocifs pour l'homme, par conséquent, lors de son application, certaines mesures doivent être prises pour assurer la sécurité du travail.

Mais le principal danger associé au stockage de l'acétylène est son risque d'explosion, non seulement en mélange avec l'air, mais aussi sous sa forme pure dans certaines conditions. De plus, ce gaz dégage beaucoup plus d'énergie thermique lors de l'explosion que la nitroglycérine ou le TNT (1,5 et 2 fois respectivement).

C'est pourquoi il est impossible de stocker l'acétylène dans des conditions standard sous sa forme pure.

Bouteilles d'acétylène

Le réservoir de stockage d'acétylène lui-même n'est pratiquement pas différent d'une bouteille d'oxygène similaire, il est également composé d'un tuyau en acier sans soudure. Une valve en acétylène de conception spéciale est installée dessus, dont le raccord est sans filetage (les tuyaux sont fixés à l'aide d'une bride spéciale).

Le volume distingue les cylindres de petite (5 l), moyenne (10 l) et grande (40 l) capacité.

La principale différence est le remplissage interne du cylindre. Puisqu'un cylindre contenant de l'acétylène à l'état gazeux est hautement explosif, en pratique, le stockage du gaz dissous dans l'acétone est utilisé. Dans le même temps, pour éviter la possibilité d'une attaque de flamme inverse et d'une décomposition spontanée de l'acétylène en un état explosif, une charge spéciale est placée dans le cylindre.

Le BAU-A (charbon actif) ou la masse poreuse de silicate du CVL (masse poreuse coulée) est utilisé comme charge. Ce matériau occupe un tiers du volume du récipient, tandis que la charge poreuse est capable d'absorber une plus grande quantité de gaz.

Afin d'assurer la sécurité contre les explosions, l'acétylène est dissous dans l'acétone, avec lequel un ballon avec une charge poreuse est rempli. La quantité d'acétone est d'environ 230 grammes par 1 litre de capacité du réservoir, c'est ce qui détermine la quantité d'acétylène dans le réservoir qui peut être placée au plein.

Lorsque la soupape de la bouteille s'ouvre, l'acétylène s'évapore, qui est envoyé aux dispositifs de travail.

Exigences relatives aux bouteilles d'acétylène

Les cylindres pour stocker l'acétylène doivent être peints en blanc, la peinture gris clair est autorisée et ils doivent avoir une inscription rouge "ACETYLENE", en outre, si une charge poreuse coulée est utilisée, alors l'inscription "LM" est ajoutée.

En plus des bouteilles d'oxygène, les réservoirs de stockage d'acétylène doivent subir un examen technique et un test hydraulique tous les 5 ans. La date du dernier et du prochain étalonnage doit être estampillée dans le passeport de la bouteille.

L'essai est effectué à une pression dépassant la norme de 1,5 fois (35 MPa). De plus, tous les deux ans, il est nécessaire de vérifier la masse de la charge poreuse.

La pression maximale admissible d'acétylène dans le cylindre est régulée par GOST 5457-60 et dépend de la température ambiante. À 19 0 C, la pression ne doit pas dépasser 150 atmosphères (15 MPa), dans la plupart des cas, les bouteilles sont remplies jusqu'à 150 atm.

Il est interdit d'utiliser des bouteilles dans les cas suivants:

Vous ne pouvez pas fonctionner avec un fort chauffage. La violation de toutes ces règles peut entraîner une explosion d'acétylène.

Quelques mots sur le ravitaillement

La quantité de gaz injecté, et donc le prix d'une bouteille d'acétylène, est déterminée par simple pesée. La bouteille est pesée avant et après le ravitaillement, la différence de valeurs est multipliée par 1,09 (masse de 1 mètre cube d'acétylène à 20 degrés Celsius). La masse normative d'un cylindre vide mais prêt à être injecté est supprimée dans son passeport.

Environ 5,5 à 7,5 kg d'acétylène peuvent être pompés dans une bouteille de transport (40 litres), 1,4 à 2 kg dans une bouteille de 10 litres, 0,7 à 0,8 kg dans une bouteille de 5 litres. De plus, les cylindres de remplissage poreux fondus contiennent plus de gaz que les récipients à charbon actif.

En outre, il convient de garder à l'esprit qu'à chaque utilisation de tout le gaz de la bouteille, environ 150 grammes d'acétone sortent, qui doivent être réapprovisionnés.

Avantages de l'utilisation d'acétylène dans des cylindres

L'utilisation d'acétylène dissous dans de l'acétone peut augmenter considérablement les performances de soudage et de découpe de métaux.

De plus, l'utilisation de cylindres d'acétylène présente d'autres avantages:

• Compacité et mobilité des équipements de soudage.
• L'acétylène injecté dans le cylindre a des caractéristiques de qualité supérieure, il se caractérise par une grande pureté, la présence d'une quantité minimale de vapeur d'eau.
• La haute pression du gaz de travail permet d'obtenir une stabilité élevée de la combustion des flammes.
• La productivité du soudage et du découpage à l'aide d'un tel acétylène est beaucoup plus élevée que lors de l'utilisation de gaz obtenu à l'aide d'un générateur.

Malgré le fait que le coût de l'acétylène dans les cylindres soit légèrement plus élevé, l'effet économique de son utilisation est significatif, et cela s'explique précisément par la possibilité d'effectuer une plus grande quantité de travail et la haute performance des équipements fonctionnant avec de tels gaz combustibles.