Как выбирать и использовать газовые баллоны для сварки?

Газовые баллоны – это емкости для хранения, транспортировки и использования сжатых и сжиженных газов. Их применяют в качестве автономных источников энергии для обогрева, приготовления пищи, движения автотранспорта.

Некоторые виды газовых баллонов используют в медицине, промышленности, химии, сельском хозяйстве. Для каждой цели свой резервуар, вид наполнителя и правила эксплуатации.

Виды газов

Применяемые в сварке газы подразделяют на активные и инертные, среди активных есть реагирующие и нейтральные. Причем активный газ при одних условиях и видах сварки может быть реагирующим, при других – нейтральным.

Все они закачиваются в специальные сварочные баллоны. Прежде чем заказывать газ для работы, следует ознакомиться с видами стандартной маркировки, возможностью последующей заправки баллонов сварочной смесью, их оснащением.

Все газы закачиваются в баллоны под давлением. Поэтому делают емкости из стали, не имеющей швов. Только при давлении меньше 3 МПа газовые емкости могут быть сварными, иметь шов.

В практике сварочного дела такие виды не встречаются. Газы для сварки поставляют только в баллонах без швов со специальными запорными вентилями. Для разных газов предназначены принципиально отличающиеся вентили.

Баллоны с газообразными легко воспламеняющимися углеводородами – ацетиленом, пропаном, бутаном и прочими – оснащены вентилями с левой резьбой.

Баллоны со всеми остальными газами, включая кислород, азот, углекислый и инертные газы, оборудован вентилями с правой резьбой.

Разница в направлениях вращения вентиля исключает возможность случайных ошибок, аварий при сварке или ином применении газа.

Инвентарь для проведения газосварочных работ

Чтобы иметь возможность проводить сварку газом, необходимо позаботиться о наличии следующих агрегатов:

• Генератор на ацетилене или баллон с другим горючим газом. В бытовых условиях чаще всего используют мобильные ацетиленовые генераторы, в которых газ вырабатывается в результате реакции воды с карбидом кальция. Но иногда его заменяют и готовым газом, в качестве которого чаще всего используется пропан или бутан. Для большего удобства желательно, чтобы баллоны были оснащены расходомерами.
• Баллон с кислородом.
• Предохранительные клапаны для баллонов. Представляют собой защитные приспособления, которые помогают избежать возгорания, когда пламя возвращается от горелки.
• Редуктор для баллонов с кислородом и рабочим газом. С их помощью осуществляется регулировка давления.
• Подающие шланги, которые также называются рукавами. Для каждой группы газов предусмотрен свой тип рукавов. Всего их выпускается три категории. В соответствии с требованиями безопасности, нельзя подключать шланг к баллону с газом, для работы с которым он не предназначен.
• Горелка. Сегодня газовые горелки почти всегда поставляются с насадками, с помощью которых можно изменять необходимые параметры пламени.
• Сварочный стол. Представляет собой рабочую зону, в которой происходит процесс сварки. В целях безопасности сварочный стол обязательно должен быть оснащен металлической или кирпичной плитой.

Если говорить в целом, то весь набор оборудования для газовой сварки, принято называть сварочным постом. Чтобы можно было избежать многих трудностей, для перевозки сварочного инвентаря используют специальную плоскую колесную тележку с рамой, где при помощи хомутов в вертикальном положении крепится аппарат для газовой сварки и резки и баллоны, а также располагаются в скрученном виде рукава.

Подобный пост отличается высокой мобильностью и может быть с минимальными временными затратами доставлен к месту проведения работ. Такая необходимость может возникнуть, когда нужно выполнить сварку на неподвижной конструкции, которую невозможно приблизить к газовому сварочному аппарату.

Газовые баллоны

Промышленность выпускает несколько типов баллонов различного объема. Наиболее ходовыми из них являются 5 л, 10 л, 27 и 40-литровые. Домашнему мастеру хватит и 10 литров, емкость можно положить в багажник, привезти в гараж.

Меньший объем лучше использовать, если у его владельца нет автомобиля, и приходится носить баллон в руках.

Наличие дома 27-литровой газовой емкости станет хорошим подспорьем для тех, кто занимается частыми ремонтами автомототехники, сельскохозяйственной.

Приведенная таблица показывает примерный расход регулируемой защитной атмосферы, но следует учесть тип газа и навыки сварщика.

Дополнительные инструменты и материалы

Но только вышеперечисленного оборудования недостаточно для проведения газосварочных работ. Помимо газосварочного аппарата, необходимо подготовить и дополнительные инструменты:

• Фиксаторы. Необходимы для облегчения газосварочных работ и повышения качества создаваемого соединения. Если деталь надежно зафиксирована в статичном положении, то работать с ней заметно проще.
• Подъемник. Когда возникает необходимость соединить громоздкие детали, которые сложно перенести на стол вручную.
• Монтажный инструмент. Включает набор гаечных или разводных ключей, используемых для надежного крепления ключевых элементов сварочного поста.
• Сопутствующий инструмент. В этот список следует включить ножовки по металлу, кувалды, пассатижи, молотки и прочие приспособления.
• Вытяжка. Сварка, предполагающая соединение металлов с помощью газа, в обязательном порядке требует наличия эффективной вентиляции.

Одним из принципов технологии сварки газом является использование присадочной проволоки, которой заполняется сварная ванночка. Проволоку для сварки необходимо выбирать с учетом состава поверхностей, которые необходимо сварить. Она в обязательном порядке должна иметь равномерную и гладкую структуру. Помимо этого, при сварке газом используются флюсы. Речь идёт о специальных составах, выпускаемых в виде пасты или порошка, которые наносят на присадку и кромки для защиты расплава от окислов.

Ацетиленовые баллоны

Питание постов газовой сварки и резки ацетиленом от ацетиленовых генераторов связано с рядом неудобств, поэтому в настоящее время большое распространение получило питание постов непосредственно от ацетиленовых баллонов. Они имеют те же размеры, что и кислородный. Ацетиленовый баллон заполняют пористой массой из активированного древесного угля (290- 320 г на 1 дм3 вместимости баллона) или смесь угля, пемзы и инфузорной земли. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225-300 г на 1 дм3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. Ацетилен, растворяясь в ацетоне и находясь в порах пористой массы, становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под давлением 2,5-3 МПа. Пористая масса должна иметь максимальную пористость, вести себя инертно по отношению к металлу баллона, ацетилену и ацетону, не давать осадка в процессе эксплуатации. В настоящее время в качестве пористой массы применяют активированный древесный дробленый уголь (ГОСТ 6217-74) с размером зерен от 1 до 3,5 мм.

Ацетон (химическая формула СН3СОСН3) является одним из лучших растворителей ацетилена, он пропитывает пористую массу и при наполнении баллонов ацетиленом растворяет его. Ацетилен, доставляемый потребителям в баллонах, называется растворенным ацетиленом.

Рисунок 2 — Ацетиленовый баллон

Максимальное давление ацетилена в баллоне составляет 3 МПа. Давление ацетилена в полностью наполненном баллоне изменяется при изменении температуры:

Температура, °С	-5	0	5	10	15	20	25	30	35	40
Давление, МПа	1,34	1,4	1,5	1,65	1,8	1,9	2,15	2,35	2,6	3,0

Давление наполненных баллонов не должно превышать при 20°С 1,9 МПа.

При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа поступает через редуктор и шланг в горелку или резак. Ацетон остается в порах пористой массы и растворяет новые порции ацетилена при последующих наполнениях баллона газом. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо ацетиленовые баллоны держать в вертикальном положении. При нормальном атмосферном давлении и 20°С в 1 кг (л) ацетона растворяется 28 кг (л) ацетилена. Растворимость ацетилена в ацетоне увеличивается примерно прямо пропорционально с увеличением давления и уменьшается с понижением температуры.

Для полного использования емкости баллона порожние ацетиленовые баллоны рекомендуется хранить в горизонтальном положении, так как это способствует равномерному распределению ацетона по всему объему, и с плотно закрытыми вентилями. При отборе ацетилена из баллона он уносит часть ацетона в виде паров. Это уменьшает количество ацетилена в баллоне при следующих наполнениях. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм3/ч.

Для определения количества ацетилена баллон взвешивают до и после наполнения газом и по разнице определяют количество находящегося в баллоне ацетилена в кг.

Пример. Масса баллона с ацетиленом 89 кг, порожнего — 83 кг, следовательно, количество ацетилена в баллоне равно: по массе — 89-83=6 кг, по объему — 6/1,09=5,5 м3 (1,09 кг/м3 — плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20°С).

Масса пустого ацетиленового баллона складывается из массы самого баллона, пористой массы и ацетона. При отборе ацетилена из баллона вместе с газом расходуется 30- 40 г ацетона на 1 м3 ацетилена. При отборе ацетилена из баллона необходимо следить за тем, чтобы в баллоне остаточное давление было не менее 0,05-0,1 МПа.

Использование ацетиленовых баллонов вместо ацетиленовых генераторов дает ряд преимуществ: компактность и простота обслуживания сварочной установки, безопасность и улучшение условий работы, повышение производительности труда газосварщиков. Кроме того, растворенный ацетилен содержит меньшее количество посторонних примесей, чем ацетилен, получаемый из ацетиленовых генераторов.

Причинами взрыва ацетиленовых баллонов могут быть резкие толчки и удары, сильный нагрев (свыше 40°С).

Виды газовых баллонов

Сварочные газовые баллоны различаются по цвету, в зависимости от того, какой газ в них закачивают.

Кроме того, в зависимости от типа газа в емкости, различается и цвет надписи.

Например, ацетиленовый баллон газосварочный для газовой сварки окрашивают в белый цвет. А вот синяя краска используется для кислородных емкостей.

Стоит отметить, что они используются не только для выполнения сварочных работ, но и для других целей. Например, кислород востребован в медицине, производстве сверхчистых материалов и др.

Использование подобных емкостей в различных технических целях жестко ограничено государственными стандартами в целях безопасности выполнения работы. Все это необходимо, чтобы исключить вероятность взрыва, возгорания или использования не того газа.

Ацетиленовые баллоны

Маркировка на газовом баллоне.

Ацетилен – это, пожалуй, самый распространенный тип газа, используемый в сварке. Обычно непосредственно к месту работ данный газ поставляется в сорокалитровых баллонах.

В заправленной емкости объемом 40л содержится пять кубометров ацетилена под давлением 1.9 МПа.

Емкости, содержащие ацетилен, отличаются от других из-за своего наполнения. Их заполняют различными материалами с высокой пористостью. Может использоваться пемза, инфузорная земля, уголь.

Специфическое наполнение позволяет надежно и безопасно хранить и транспортировать емкости с газом.

Пропитка наполнения ацетоном позволяет существенно увеличить объем газа. Ацетилен растворяется в ацетоне в соотношении 23л газа на 1 л пропитки. Кроме того ацетон обеспечивает равномерное растворение, а также снижение давления до приемлемого уровня.

Емкости для хранения ацетилена изготавливаются из цельнотянутой трубы, без сварных соединений, окрашиваются в белый цвет и маркируются красной надписью.

Пропановые баллоны

Пропановые емкости окрашиваются в красный цвет и маркируются белой надписью. Это единственный вид емкости, которая может быть сделана с использованием сварного соединения.

Емкость различных баллонов для сварки.

Так как пропан не обладает цветом и запахом его утечку очень тяжело идентифицировать. В связи с этим в него добавляют специальные вещества со специфическим неприятным запахом. Он позволит без труда определить наличие утечки.

Наиболее широко данный тип газа используется в бытовых целях. Красные емкости с пропаном нередко можно встретить в деревнях или дачах. Их подключают к газовой печи, если нет доступа к газовой магистрали.

Также они могут использоваться в газовых горелках. Например, в инфракрасной газовой горелке применяется данный вид топлива в целях разогрева керамического излучателя.

Правила использования баллона

Для проведения любого типа сварки используется следующий алгоритм действий:

1. Предварительно подготовить соединяемые элементы.
2. Определить режим сварки.
3. Подключить регулируемую защитную атмосферу к сварочному агрегату через шланг и редуктор.
4. Настроить рабочее давление среды.
5. Открыть вентиль на баллоне без резких движений.
6. Через 30 секунд поджечь электрическую дугу.

По окончании работы, защитную атмосферу следует выключить не раньше, чем через 20 секунд. После опустошения газовой емкости, последнюю нужно утилизировать, а в торговой сети купить новую. Заправке на предприятиях подлежат только 40-литровые баллоны.

Популярные модели

Сегодня в продаже представлен широкий выбор оборудования для сварки. Немало на рынке работает производителей, в ассортименте которых можно найти оборудование, предназначенное для переносной и стационарной сварки. Достаточно много предложений можно встретить от китайских производителей, однако, лучше всего остановить выбор на продукции российских или европейских компаний:

• Ideal (Германия).
• Steiger (Германия).
• Graphopress (Нидерланды).
• kz (Россия).
• Диоксид (Россия).

Редуктор

Для работы с любым газом нужен редуктор. Существуют модели, просто показывающие давление в баллоне и с функцией регулирования газового потока.

Последние виды называют регуляторами. Они адаптированы к определенному газу, окрашены в соответствии с цветом баллона. В продаже есть регуляторы со стрелочной шкалой и ротаметрами.

Если планируется провести аргонодуговую сварку, надо взять регулятор с двумя ротаметрами. При работе с нержавейкой нужен поддув с обратной стороны, который сможет контролировать только такая модель регулятора.

В остальных ситуациях вполне подойдет стрелочный регулятор, который к тому же стоит дешевле. Практики считают стрелочную модель более экономной. Она позволяет при грамотном пользовании избежать сброса давления в начале работы. На регуляторах с ротаторами сбрасывание давления вначале практически неизбежно. Это сопровождается некоторыми потерями газа.

Все регуляторы имеют прокладки из инертных полимеров. Загрязнение газов от контакта с ними абсолютно исключается. При сварке приходится пользоваться различными газами. Для таких производственных случаев целесообразно иметь регуляторы, приспособленные для нескольких типов резьбы.

Критерии выбора

1. Базовым принципом, на основании которого рекомендуется выбирать оборудование для сварки газом, является тип запланированных работ. В зависимости от того, планируется резка или соединение, и делается выбор наиболее доступного по цене газа. В большинстве случаев для сварки газом используется ацетилен.
2. А также при выборе газосварочного оборудования необходимо учитывать толщину металла. Ацетилен рекомендуется использовать, когда необходимо сварить детали из низкоуглеродистых и легированных сталей, имеющие толщину не более 20 мм. Чтобы разрезать толстостенный металл до 400 мм, необходим пропан, который применяют со стандартным режимом давления. Если же свариваемые изделия имеют толщину порядка 400−800 мм, то в этом случае потребуется повышенная продувка кислородом, а это чревато повышением давления в газопроводе.
3. Еще одним важным критерием выбора являются технические возможности используемой газовой горелки или резака.

Безопасность

Особенность отечественного менталитета заключается в склонности к экономии, игнорировании многих нормативных требований. В отношении оборудования для сварки пренебрежение правилами безопасности чревато тяжелыми последствиями.

Особенно это касается допустимых сроков использования баллонов. Они должны быть указаны заводом-изготовителем. Если вдруг этой информации нет, то максимальный период эксплуатации составляет 20 лет.

Экспертизу состояния обычных баллонов с объемом до 50 л не проводят. Для больших объемов аттестация может быть проведена. Превышать максимальный срок категорически нельзя. Все модели, выпущенные до 1997 года, не прошедшие аттестацию можно смело сдать в металлолом.

К покупке газовых баллонов для сварки нужно отнестись очень серьезно. Лучше всего найти авторитетного поставщика, убедиться в наличии разрешительных документов, проверить качество маркировки, всей сопроводительной информации. После этого можно смело оформлять заказ.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...