9 фактов, которые нужно знать о углекислом газе

Меры безопасности

Углекислота приносит большую пользу, однако не стоит забывать, что одновременно это вещество является опасным и может нанести вред человеку. Чтобы избежать этого, нужно больше знать о его особенностях и соблюдать меры безопасности при использовании.

Углекислота не является ядовитой и не может взорваться. Однако она способна незаметно накапливаться и увеличивать свою концентрацию в определённом месте. При превышении 5% она уже представляет серьёзную опасность. В закрытом помещении это может привести к удушью.

Вентиль для газового баллонаИсточник sovet-ingenera.com

Опасность могут представлять охлаждающие свойства углекислоты. Если обращаться с ней неаккуратно, это может привести к образованию ожогов от замораживания. Этот эффект особенно опасен при попадании очень охлаждённого материала на слизистую оболочку глаза. Чтобы избежать такого риска, с углекислотой работают в маске, очках и одев перчатки.

Заправка баллонов углекислым газом

Для того чтобы заправить резервуар газом, может быть использовано несколько методов. Первый метод — это перелив вещества из одного баллона в другой. Для того чтобы осуществить данный процесс, необходимо использовать специализированное оборудование, а также переходники. Наиболее важным моментом при заправке является взвешивание емкости, так как это единственный способ, который позволит определить, сколько вещества оказалось внутри после заправки.

Возможно использование специализированных установок для нагнетания газа с помощью компрессора, чтобы заправить баллон с углекислым газом. Этот метод считается более актуальным, так как он обеспечивает более точную заправку баллона газом, а также минимизирует потери вещества при осуществлении этой операции. Для того чтобы понять насколько заправлен баллон, необходимо также использовать взвешивание тары.

Стоит отметить, что для осуществления процесса заправки, необходимо перевернуть емкость, которая является донором, вниз вентилем так, чтобы он оказался как можно ближе к полу. После этого к нему прикручивается шланг высокого давления, который и будет являться проводником вещества от одного резервуара к другому.

Одним из наиболее популярных защитных газов, используемых в процессе сварки, является СО2. Обычно, сварщики еще до начала работ стараются узнать, на сколько хватает баллона углекислоты

и от каких показателей зависит ее потребление. Некоторые справочные материалы и реальный опыт позволяют с необходимой точностью определить данный параметр.

Техника сварки в углекислом газе

Выполнение сварочных работ и технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа достаточно простая, по сути, от мастера требуется выдержать необходимый вылет проволоки и перемещать горелку автомата с одинаковой скоростью.

В результате получается равномерный шов без наплывов, обеспечивается достаточный провар стали и механическая прочность получаемого соединения.

Во время выполнения работ от мастера требуется соблюдение следующих рекомендаций:

Перед началом сварки следует убедиться в том, что защитный газ выходит из горелки. Рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом 0, 02 кПа. Но этот показатель не является абсолютным, наличие сквозняка, ветра, несколько увеличивает расход материала. Соответственно давление для создания нормального шва будет увеличиваться.

Угол горелки должен находиться в пределах 65-75°. Шов необходимо вести справа налево, так лучше просматриваются свариваемые кромки.

Сила тока. Режимы сварки в углекислом газе регулируются методом изменения скорости подачи проволоки и напряжения дуги.

Какое давление углекислоты при сварке

ГОСТ на полуавтоматическую сварку в углекислом газе регулируется руководящим документом 26-17-051-85. Согласно документу, стандартного баллона, наполненного СО², достаточно чтобы обеспечить 15-20 часов беспрерывной работы. Для увеличения производительности обязательно используют осушитель влаги.

Подача углекислоты может быть изменена в большую сторону при наличии сквозняков, ветра и других негативных факторов. Решающее значение при выборе подходящего рабочего режима играет качество получаемого шва.

Сущность сварки в среде углекислого газа сводится к тому, что СО² обеспечивает защиту обрабатываемой поверхности от перегрева. Как правило, качество шва напрямую зависит от расхода углекислоты при сварке полуавтоматом. При этом от мастера требуется обеспечить оптимальные затраты между использованием газа и расходом сварочной проволоки.

Расход углекислоты для сварочного полуавтомата

Хотя нормы расхода углекислоты зависят от многих факторов, в среднем для полуавтомата предусмотрены следующие затраты расходных материалов:

1. Скорость подачи проволоки – зависит от ширины расходного материала, составляет, от 35-250 мм/сек.

Расход газа – определяется качеством флюса и погодными условиями. Может варьироваться от 3 до 60 л/мин.

Расчет расхода углекислого газа при полуавтоматической сварке можно выполнить самостоятельно, зная следующие параметры:

1. Затраты на подготовительные работы составляют около 10% от общего расхода СО².

Удельный расход газа, необходимый для прохождения шва.

Также при расчетах принимают во внимание толщину проволоки и обрабатываемого металла

В баллон заливается около 25 кг углекислоты. В результате химической реакции из каждого килограмма получается около 509 л газа. Соответственно, одного стандартного баллона более чем достаточно для непрерывной работы в течение 12-15 часов.

Существует возможность обойтись без использования защитного газа. Вместо СО² применяют порошковую проволоку. При нагревании проволока, покрытая порошком, выделяет газ, который и защищает обрабатываемую поверхность от перегрева.

В комплект оборудования для полуавтоматической сварки в углекислом газе входит:

• Выпрямитель – может быть трансформаторного или инверторного типа. Первый оптимально подходит для толстой проволоки, второй обеспечивает равномерную подачу напряжения и стабильную дугу сварки.

Подающий механизм – имеет ограничения по толщине проволоки. При выборе следует учитывать, что не каждый флюс можно будет использовать при выполнении сварочных работ.

Все оборудование в совокупности обеспечивает оптимальный рабочий режим и создается условия для формирования качественного сварного шва.

Многие производства и ремонтные мастерские, квалифицирующиеся на проведении сварочных работ, используют баллоны с защитными газами. Таковыми представляются:

• инертные — аргон либо гелий, их смеси;
• активные — водород, диоксид углерода, азот, которые в свою очередь подразделяются на газы с восстановительными, окислительными свойствами и выборочной активностью;
• конгломерат из инертных и активных продуктов.

Важно: срок службы баллона — 20 лет.

22 декабря 2014г. согласно приказа Ростехнадзора № 116 от 25 марта 2014 года в нашей стране вступили в силу новые правила промышленной безопасности, согласно которым срок эксплуатации баллонов до 40л. составляет 20 лет. И все, дальше нельзя никаким образом эксплуатировать, ни аттестовать, ни экспертизу сделать, НИЧЕГО, только в металлолом. Вот такие теперь правила. Кто не любит много читать – публикуем отдельно листочек с п.485, где написано про срок эксплуатации –

В какие сроки и как должен быть реализован данный приказ?

Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 №116 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (далее ФНП), зарегистрированный Минюсте России 19.05.2014, регистрационный № 32326) вступает в силу по истечении трех месяцев с момента его официального опубликования (опубликован в «Бюллетене нормативных актов федеральных органов исполнительной власти» 22.09.2014), т.е. 22.12.2014.

Как будет контролироваться его исполнение на предприятиях?

Контроль исполнения данного приказа на предприятиях — обязанность руководителя, который должен организовать безопасную эксплуатацию в соответствии с пунктом 218 ФНП.

Ни приведет ли введение новых правил к внедрению нового европейского стандарта на баллоны?

Согласно Перспективному плану работы Технического комитета по стандартизации ТК 357 «Стальные и чугунные трубы и баллоны» на 2012-2019 гг. с целью перехода российской промышленности к мировой практике изготовления стальных бесшовных баллонов разрабатывается проект национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р ИСО 9809-1 «Баллоны газовые. Бесшовные стальные газовые баллоны многоразового использования. Проектирование, изготовление и испытание», который устанавливает требования к проектированию, изготовлению и испытанию стальных бесшовных газовых баллонов, соответствующие современным мировым направлениям и содержит формулы расчета толщины стенки баллонов, которые позволяют проектировать и изготавливать облегченные газовые баллоны.

Вопросы замены контейнеров для транспортирования и хранения газовых баллонов некритичны согласно вышеприведенным доводам.

Статья опубликована на сайте gasworld.ru

«Сухой лед» и прочие полезные свойства диоксида углерода

В повседневной практике углекислый газ используется достаточно широко. Например, газированная вода с добавками ароматных эссенций – прекрасный освежающий напиток. В пищевой промышленности диоксид углерода используется и как консервант — он обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста.

Углекислотными огнетушителями пользуются при пожарах. Биохимики нашли, что удобрение… воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Пожалуй, такое удобрение имеет единственный, но существенный недостаток: применять его можно только в оранжереях.   На заводах, производящих диоксид углерода, сжиженный газ расфасовывают в стальные баллоны и отправляют потребителям. Если открыть вентиль, то из отверстия с шипением вырывается… снег. Что за чудо?

Все объясняется просто. Работа, затраченная на сжатие газа, оказывается значительно меньше той, которая требуется на его расширение. И чтобы как-то компенсировать возникающий дефицит, углекислый газ резко охлаждается, превращаясь в «сухой лед». Он широко используется для сохранения пищевых продуктов и перед обычным льдом имеет значительные преимущества: во-первых, «хладопроизводительность» его вдвое выше на единицу веса; во-вторых, он испаряется без остатка.

Углекислый газ используется в качестве активной среды при сварке проволокой, так как при температуре дуги углекислота разлагается на угарный газ СО и кислород, который, в свою очередь, и входит во взаимодействие с жидким металлом, окисляя его.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.

Огнетушитель

Это агрегат для ликвидации пожара, установленный в доступном месте.

Описание устройства

Привычный огнетушитель выглядит как баллон красного цвета с черным рычагом в торце. Есть и другие типы устройств, но для их активации не нужно участие человека. Будем рассматривать наиболее стандартный вариант.

Детальная информация видна на видео:

Назначение

Как ясно из названия, это оборудование применяется для тушения огня. Наиболее эффективно его использование на начальной стадии пожара. Если площадь возгорания не превышает технических возможностей огнетушителя, то вероятность избежать распространения пламени очень велика.

Также устройство используют для того, чтобы очистить эвакуационные проходы от огненной стихии или отрезать ей путь на другие территории.

Технические характеристики

Все инженерные показатели, дающие понимание возможностей устройства, указываются в паспорте.

К ним относятся:

• масса заправленного изделия;
• марка огнетушащего вещества (ОТВ) и его состояние (жидкость, порошок);
• вес ОТВ;
• давление;
• время срабатывания огнетушителя;
• продолжительность работы;
• защищаемая площадь;
• параметры среды содержания изделия;
• класс пожара, при котором использование агрегата будет эффективным;
• срок годности.

Технические характеристики.

Все технические характеристики выносятся также на этикетку, наклеенную на корпус огнетушителя. Там же располагается инс-трукция, как правильно активировать устройство и применять его.

Принцип работы

Действие всего пожарного оборудования основано на выталкивании ОТВ из корпуса. Для этого внутри емкости создается давление. Принцип его образования зависит от типа устройства, находящегося в нем состава.

Какой газ используют для сварки полуавтоматом — критерии выбора

Поговорим о критериях выбора газа для полуавтоматической сварки более подробно. На выбор того или иного газа влияет несколько параметров таких как:

• марка материала изделия;
• ответственность соединения;
• экономические показатели.

В большой части марка изделия и определяет использование тех или иных газов или их смесей.

Инертные газы подходит как правило для любых видов сталей, цветных металлов и их сплавов. Применение инертных газов для низкоуглеродистых и низколегированных сталей неоправданно, так эти газа стоят очень дорого.

Для углеродистых, низкоуглеродистой, конструкционных сталей используется углекислота (углекислый газ ), а также смеси СО2 с аргоном, СО2 + аргон +гелий.

При сварки нержавеющих сталей (сталей аустенитного класса), к примеру всем известная «медицинская» сталь – 12Х18Н10Т и близкие с ней свариваются в смеси углекислоты и аргона.

Для сварки цветных металлов таких как алюминий, титан, медь чаще всего используется аргон либо в чистом виде, либо смесь с Не. В чистом виде Не используется редко так как он очень дорогой.

Медь можно сваривать в среде азота. Для цветных металлов не используются смеси содержащей СО2 и кислород.

Ниже приведём таблицу, где наглядно покажем применение тех или иных газов и их смесей для различных видов металлов сплавов.

Газ	Стали конструкционные (низкоуглеродистые)	Легированные стали (низко-, средне-, высоко-)	Титан, алюминий и их сплавы
Со2 (углекислый газ)	Да	Да, с ограничениями	Нет
Ar (Аргон)	Да (нецелесообразно)	Да	Да
Не (Гелий)	Да (нецелесообразно)	Да	Да
Аr + Со2	Да	Да	Да
Аr+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Со2+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Аr+Со2+О2	Да	Да, с ограничениями	Нет
Ar+Не	Да (нецелесообразно)	Да	Да

Параметры давления

При эксплуатации этих емкостей важно знать, что у них есть два показателя давления. К первому показателю относится рабочее давление, которое при соблюдении всех правил эксплуатации и транспортировки резервуара, не должно выходить за пределы 150 Атм

Ко второму типу давления относится проверочное, которое приобретает большую значимость во время этапа подсоединения основной системы. Этот параметр не должен быть выше, чем 225 Атм. Также стоит отметить, что при заказе этих емкостей, необходимо удостовериться в наличии защитного колпака.

Можно добавить, что после проведения некоторых химических исследований, а также лабораторных наблюдений, было установлено, что СО2 в резервуаре является наиболее безопасным газом среди всех, а потому его можно использовать на открытых площадках.

Вредность и опасность углекислого газа

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. При концентрациях более 5% (92 г/м3) углекислый газ оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как он тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Помещения, где производится сварка с использованием углекислоты, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе рабочей зоны 9,2 г/м3 (0,5%).

Экономия смеси

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что расход регулируемой углекислотной среды зависит не только от прямых факторов — диаметра прутка, силы тока и толщины соединяемых металлических элементов. Косвенными факторами, влияющими на расход углексилоты являются погодные условия — ветер, открытая площадь.

Однако учитывая последние, имеется возможность минимизировать затраты сварочного процесса.

Оптимизированным вариантом послужит проведения работы в закрытом, искусственно проветриваемом помещении, с привлечением опытного сварщика. Новичку так же можно поручить процесс, однако расход все равно будет несколько или значительно больше. Неопытный сотрудник вправе предложить достичь экономии путем прикручивая вентиля на баллоне с углекислотой при полуавтоматической сварке.

Подобная операция уменьшит поток смеси к сварочной ванне, но увеличит приток кислорода из атмосферы, что скажется на снижении качества шва. Однако существует выход из этого положения.

Специалисты советуют использовать в работе многокомпонентные регулируемые газовые составы, которые позволяют уменьшить расход углекислоты с одновременным улучшением качества шва. Например, аргоновая смесь состоит из 20% двуокиси углерода и 80 — аргона. Ее главными преимуществами считаются:

• уменьшение количества использованной проволоки до 80%;
• сокращение количества прилипших брызг металла;
• увеличенная глубина провара элементов;
• меньшее число пор в сварном шве.

Характеристика газа в баллоне

Можно начать с того, что стоимость данного вещества довольно мала. Этот продукт не имеет какого-либо цвета, а также не является ядовитым. Получают углекислый газ в процессе сжигания угольного топлива, газообразных отходов спиртовой и сахарной промышленности. При температуре углекислого газа в баллоне +31 градус по Цельсию и давлении в 75,3 Атм, происходит сжижение этого вещества. Со снижением температуры будет снижаться и давление сжижения.

Важно отметить, что при температурном показателе в -78,5 градусов по Цельсию, данное вещество начнет переходить из газообразного в жидкое состояние. Во время испарения 1 кг жидкости будет получено 505 л газа

Также важно отметить, что во время хранения и транспортировки этот продукт находится в жидком состоянии под давлением в 60-70 Атм. Еще один важный факт — в баллон объемом 40 литров вмещается всего 25 кг жидкой углекислоты. При испарении всего объема жидкости будет получено 12 600 литров газа.

Пошаговая инструкция по разбору газового баллона

Одних теоретических знаний, о том, как безопасно резать газовый баллон болгаркой недостаточно, чтобы начать резку. Необходимо провести подготовительные работы, а также приготовить инструмент, который будет необходим в процессе проведения всех работ.

Набор инструментов для работы

Чтобы резать пропановый баллон необходимы инструменты, без которых это будет выполнить невозможно.

• Болгарка (угловая шлиф машинка).
• Отрезные диски с диаметром, который позволяет установить болгарка.
• Дрель.
• Сверла. Первое сверло малого диаметра для начального сверления, второе для расширения отверстия. Диаметры могут быть произвольными.
• Щетка по металлу.
• Шнур с мелом, для разметки ровности линий.
• Трубный ключ второго или третьего размера.
• Для индивидуальной защиты потребуются перчатки, очки, респиратор.

Удаление вентиля баллона

Вентиль в газовой емкости — это запорная арматура, которая устанавливается в сосуде для хранения газа и предотвращения его вытекания. В этом устройстве, в выходном отверстии предусмотрены правая и левая резьбы.

Так сделано, чтобы обезопасить от неквалифицированного подключения баллонов с разными газами внутри них.

Чтобы выкрутить запорную арматуру в сборе, требуется закрепить баллон в неподвижном состоянии. Так как у сосуда большие размеры, для этого нужно соорудить специальное приспособление, которое представляет собой зажим для круглых заготовок большого диаметра на горизонтальной плоскости. Это подставки из досок толщиной 50 мм и с полукруглым вырезом.

С одного края доски делается крепление для ремня натяжки.  С помощью зажимного механизма транспортировочного ремня проводится закрепление баллона с доской, что дает возможность большого упора. Запорную арматуру обхватывают с помощью трубного ключа, второго или третьего размера.

Откручивание вентиля с помощью трубного ключа

Также для таких работ можно применять слесарные тиски, зажимая башмак сосуда. Такой вариант не очень удобен, так как кран будет находиться на большой высоте. В некоторый случаях баллон можно просто приварить к чему-то. Например, к железному столбу. Вся суть состоит в том, чтобы баллон был мертво закреплен.

Как только сосуд будет надежно зафиксирован, с помощью большого рычага запорный кран легко прокрутится по резьбе, нарезанной в баллоне.

Промывка газового баллона

Для избегания воспламенения остаточных газов необходимо проводить промывку баллона. В основном, это вода с моющим средством или стиральным порошком. Но такой промывкой большой эффективности добиться очень трудно, так как каждый раз необходимо заполнять и выливать баллон.

Некоторые умельцы применяют достаточно интересный способ, который помогает избавиться от запаха практически на 90 %. Суть его состоит в следующем.

В сосуд заливается вода с моющим средством, примерно 20 литров на баллон. Затем внутрь засыпается песок 5-6 кг. Он может быть разным, его вид значения не имеет. За тем баллон закрывается тем же вентилем, что и был выкручен ранее.

В таком положении набирается вода в емкость для промывочных работ

В таком состоянии баллон можно катать по дороге или у себя по участку, чтобы добиться большого биения частиц песка внутри сосуда.

Некоторые самодельщики сооружают станину на которой расположены подшипники. Они расположены таким образом, чтобы баллон мог укладываться на них, и произвольно крутиться. Благодаря такому приспособлению крутить емкость можно на месте с большой скоростью, что дает максимальный эффект.

Резка газового ресивера

После того, как сосуд хорошо промыт, можно приступать разрезанию. Данный этап требуется также проводить с водой, так как в баллоне все равно имеются остатки конденсата, впитанного в стенки.  Для этого баллон полностью наполняют водой. Резку проводят в двух положениях:

Резка в горизонтальном положении

Позволяет обрезать части сосуда по заранее произведенной разметке, которая делается с помощью шнурка и мела. Такой способ удобен тем, что при разрезании баллон легко перекатывать, тем самым не давая жидкости внутри вытекать максимальное количество времени.

Разрезание емкости в горизонтальном положении

Резка в вертикальном положении

Также часто применяется в таких работах. Для этого сосуд наполняется водой и в месте где будет проводится рез, делается пропил. После чего болгарка убирается.

Необходимо выждать момент, когда лишняя вода стечет до уровня реза. После чего проводится разрез по всему диаметру сосуда. Такой способ удобен тем, что требуется самостоятельно передвигаться по мере протяжения пропила, а сосуд надежно закреплен, так как будет наполнен водой.

Вертикальное положение обрезки емкости

Применение: газоподготовка

Длительное и промежуточное хранение баллонов допускается на оборудованных кровлей и защитными перегородками рампах, исключающих попадание атмосферных осадков, в холодных и отапливаемых помещениях с естественной вентиляцией.

Жидкая углекислота в поставке для сварочных работ приобретается высшего и первого сортов. Заправка баллонов углекислотой для пищевиков дороговата, но желательна: Влажность газа нулевая.

Применение газа второго сорта допускается при возможности осушения: к 1% водного осадка добавляется нерегламентированное количество паров жидкости. Извлечением из газового потока паров воды занимается газоосушитель.

Это герметичная ёмкость с засыпкой гигроскопичными материалами. Осушители низкого давления устанавливаются после редуктора, высокого – принимают газ из баллона перед редуктором. Влагопоглотителями выступают алюмогель, силикагель, медный купорос.

Адиабатическое охлаждение газа провоцирует резкое объёмное расширение. Газопотребление в пределах 15–20 л/мин приводит к оледенению паров влаги, что чревато закупоркой редуктора. Газозабор высокого объёма требует установки газоподогревателя змеевикового типа на 24/36 В. Термоэлемент нейтрализует замерзание паров воды, рассчитан на пропуск больших объёмов.

Активная газозащита сварочных швов при полуавтоматической дуговой сварке плавящимся проволочным электродом ведётся углекислотой в чистом виде или в смеси с аргоном.

Использование баллонов подразумевает ограниченный суточный расход сварочными постами. 40-литровый баллон с внутренним давлением 6 МПа принимает 25 кг сжиженной субстанции. В газообразном виде после испарения жидкость трансформируется в 12,5 тыс. л газа.