Газосварка: предохранительные устройства

Братцы, есть вопрос, на который у меня нет пока ответа(вот исчу счас): чем отличаются друг от друга обратные клапаны от клапанов-огнепреградителей? Вот в учебниках пишут, что редукторы достаточно надёжно защищают ацетиленовый(пропановый и т.д.) и кислородные баллоны от обратного удара. Вычитал в инете, что существуют ещё всякие клапаны для защиты шлангов и те же редукторы от обратного удара. Решил дело сие изучить с тем, что если девайсы реально повысят безопасность изпользования газопламенного оборудования, тоих куплю и установлю. Но вот никак не могу взять в толк, что же таки нужно покупать будет, обратные клапаны или клапаны-плаияпреградители? Вот к примеру хоть на сайте БАМЗа можно прочитать следующее:http://www.bamz.su/products/zoom.php?iid=62 :"Пламегаситель ПГ предназначен для пламегашения горючей смеси и для предотвращения обратного тока газа при газовой сварке, резке и аналогичных процессах. Пламегаситель ПГ устанавливается непосредственно на инструмент (резак, горелка и т.д.) и защищает резиновые рукава, газовые редукторы и газовые баллоны или другие магистрали от проникновения в них обратных ударов пламени и предотвращения обратного тока газа." И то же практически самое написано про обратные клапаны, а именно http://www.bamz.su/products/zoom.php?iid=78 : "Обратный клапан ОК предназначендля предотвращения обратного тока газа при газовой сварке, резке и аналогичных процессах. Обратный клапан ОК устанавливается непосредственно на инструмент (резак, горелку и т.д.)и защищает резиновые рукава, газовые редукторы и газовые баллоны или другие магистрали от перетекания кислорода в магистраль горючего газа или наоборот". Причём соответственно есть и те и другие как для кислорода, так и для ацетилена или там пропана-бутана. Что же это? те же яблоки, только в профиль? Или таки есть какая то принципиальная разница между изделями? Если есть разница, то что тогда лучше брать, ОК или ПГ? Также написано, что есть варианты для установки на редуктор. Это что, значит ещё один рубеж защиты(пара устройств ставится непосредственно на резак/горелку и ещё одна пара дополнительно на редукторы)? Во блин.."все мозги разбил на части, все извилины заплёл..."! Кто нить что нить знает? ТОрговцы толком не могут объяснить в магазах, что-то мычат и мямлят. Я так понял что и сами не знают что и для чего реально.

Заранее прощу прощения если, что напутал. Давно не разбирался с газосваркой. Мое мнение такое - пламягаситель устроен как керамический фильтр, мелкопористая структура, задерживает фронт удара, но не останавливает до конца. Обратный клапан отсекает, в идеале, но в шлангах может быть мусор, резиновая крошка, например, когда штуцера натягиваешь, и в результате обратный клапан может не закрыться до конца, т.е. есть такая вероятность. Вывод такой и пламягаситель и ОК не дают 100% гарантии от загорания шланга, поэтому и второй комплект рекомендуют. Хотя для меня это то-же непонятно, по полу мечется горящий шланг, а ПГ и ОК на редукторе работают. Может конечно и шланг с редуктора сорвать ударом, тогда поможет. Из своей практики скажу, обратные удары это результат изношенности горелки и неправильно выбранный режим сварки. На горелке сильных ударов не было, но резак (ац.) стрелял оч. сильно.

Спасибо за комментарий. Природа обратных ударов хорошо описана в разных источниках и она постоянна - ничего нового . Вот и хотел понять, нах всё ето предлагается. помимо цитат я привёл ссылки, откуда я сии цитаты взял, там же есть чертежи. вот никак не пойму, в чём разница! такое осчусченье, что всё ето понты и маркетинговые ходы для продвиженья безполезных приспособ. Кто скажет по делу то? 10 лет назад всей этой хрени не существовало и лет 50 и более до неё как-то обходились(теми же редукторами хоть). Нелп, пользователи и теоретики, отпишитет что нить ... аууууу.....

Alessandro написал : Братцы, есть вопрос, на который у меня нет пока ответа(вот исчу счас): чем отличаются друг от друга обратные клапаны от клапанов-огнепреградителей?

Вот здесь на видео показано в чём их различия http://www.youtube.com/watch?v=VFwFMQR8KjQ&list=UUQw0ZMdd-SE9UDmIHq96Ahw&index=7&feature=plcp

andrey_o написал : Заранее прощу прощения если, что напутал. Давно не разбирался с газосваркой. Мое мнение такое - пламягаситель устроен как керамический фильтр, мелкопористая структура, задерживает фронт удара, но не останавливает до конца. Обратный клапан отсекает, в идеале, но в шлангах может быть мусор, резиновая крошка, например, когда штуцера натягиваешь, и в результате обратный клапан может не закрыться до конца, т.е. есть такая вероятность. Вывод такой и пламягаситель и ОК не дают 100% гарантии от загорания шланга, поэтому и второй комплект рекомендуют. Хотя для меня это то-же непонятно, по полу мечется горящий шланг, а ПГ и ОК на редукторе работают. Может конечно и шланг с редуктора сорвать ударом, тогда поможет. Из своей практики скажу, обратные удары это результат изношенности горелки и неправильно выбранный режим сварки. На горелке сильных ударов не было, но резак (ац.) стрелял оч. сильно.

Видео про клапана http://www.youtube.com/watch?v=VFwFM...7&feature=plcp

Не буду создавать новую тему. Спрошу здесь))) Есть пропановый баллон, редуктор, кровельная горелка. Требуется ли установка огнепреградительных клапанов? Заранее спасибо!

bestnv написал : Требуется ли установка огнепреградительных клапанов?

нет не требуется

Andrej Eirig написал : нет не требуется

Извините за назойливость, но хотелось бы узнать более развернутый ответ:confused: Почему категорически НЕТ?

bestnv написал : Извините за назойливость, но хотелось бы узнать более развернутый ответ:confused: Почему категорически НЕТ?

Пропан без кислорода не разлагается в отличии от ацетилена который при повышении давления,температуры до 500 гр по моему без доступа воздуха разлагается со взрывом,так что ничего с пропаном не произойдёт,если конечно сам балон не подогревать:)

bestnv написал : Почему категорически НЕТ?

sergey1973, вам уже ответил, это же пропана-бутановые смеси, в отличие от ацетилена и метана

Полезная информация про ацетиленовые баллоны:Ацетиленовые баллоны в отличие от технических, применяемых для хранения и транспортировки в сжатом или сжиженном состоянии нейтральных, горючих и окислительных газов, содержат наполнитель - пористую нейтральную массу с капиллярной структурой. Необходимость использования насыпного или литого наполнителя вызвана особенностями ацетилена - высокоэндотермического соединения, взрыво- и пожароопасного при отсутствии кислорода или других окислителей.

Материал пористого наполнителя для ацетиленовых баллонов выбирают исходя из необходимости обеспечения максимальной газовбираемости за счет его развитой поверхности, на которой образуется пленочный слой ацетилена, растворенного в ацетоне, необходимых размеров пор, механической прочности и т. д. Одной из функций пористой массы является надежное обеспечение локализации (гашения) ацетиленокислородного пламени обратного удара, который возможен при выполнении газопламенных работ. Раствор ацетилена в ацетоне представляет собой одну из важнейших для практического применения флегматизированную смесь ацетилена, при этом ацетиленацетоновый раствор практически не способен к взрывному распаду.

Однако на практике наблюдаются отдельные случаи разрушения ацетиленовых баллонов при обратном ударе. При этом время до взрывного разрушения баллона после перекрытия вентиля может составлять как несколько минут, так и несколько часов. Это свидетельствует о том, что локализация взрывного разложения растворенного ацетилена не всегда обеспечивается. Процессы гашения или горения, происходящие внутри замкнутого объема, заполненного пористой массой, специфичны, сложны и их нельзя считать окончательно выясненными до настоящего времени.

Если условия возникновения и распространения обратного удара от инструмента к баллону зависят от давления и состава горючей смеси, диаметра и шероховатости внутренней поверхности рукава, то условия начала процесса разложения ацетилена под его воздействием будут определяться технологическими параметрами баллона, к которым относятся: давление ацетилена в баллоне (от 300 до 2000 кПа), объем свободной газовой фазы (не более 150 мл), качество пористой массы (плотность набивки, наличие пристеночных зазоров не менее 1 мм, возможных скрытых несплошностей, прочность наполнителя, наличие продуктов реакции при длительном сроке эксплуатации пористой массы и др.), а также время между обратным ударом и перекрытием вентиля и т. д. Поэтому предсказать, как поведет себя баллон при попадании в него пламени обратного удара очень сложно - это многофакторная задача.

Ниже рассмотрены возможные варианты развития процесса гашения пламени или разрушения ацетиленового баллона при обратном ударе.

1 вариант.

Детонационная волна обратного удара, распространяющаяся по сварочному рукаву (диаметром не более 0,9 мм), проходя через редуктор и баллонный вентиль (проходной канал 4 мм) при незначительном снижении скорости будет терять устойчивость и разрушаться. В необходимый свободный объем (газовую подушку объемом не более 1 50 мл) под горловиной баллона попадают ослабленная ударная волна и пламя, вызывающие воспламенение (форкамерное поджигание) небольшого количества газообразного ацетилена. При этом возможны детонационное разрушение баллона, гашение пламени или его посадка на поверхность пористого наполнителя.

Ацетилен, являясь неустойчивым соединением, при нагреве до 300 °С первично распадается:

2C2H2 а CH4 + 3C + Q1,

где Q1 - выделяющаяся при разложении ацетилена энергия, равная 8694 кДж/кг.

При неблагоприятном сочетании обстоятельств (свободный газовый объем превышает 150 мл, пористый наполнитель имеет структурные дефекты, высокое содержание ацетилена в растворе ацетона) произойдет детонационный взрыв - разрушение баллона.

При благоприятном сочетании обстоятельств (свободный газовый объем в баллоне менее 150 мл, пористый наполнитель качественный) произойдет гашение пламени обратного удара. Возможность гашения определяется условиями охлаждения слоя выделявшегося ацетилена, ширина которого соизмерима с шириной фронта пламени.

2 вариант.

Гашения пламени не произошло. Продукты сгорания при соприкосновении с пористой массой и стенкой оболочки теряют часть теплоты, что усиливает эффект неравномерности распределения температуры. При этом различие в температурах между твердым каркасом пористой массы с адсорбированным в ней ацетиленом и газовой фазой продуктов горения может достигнуть нескольких сотен градусов, т. е. можно наблюдать существенную температурную гетерогенность. Происходит переход теплоты от продуктов горения к пористой массе, прогрев раствора ацетилена в ацетоне в поверхностном слое каркаса, что приводит к инициированию дальнейшего процесса разложения ацетилена. Развитие процесса горения возможно, например, при некачественной пористой массе или увеличении объема газовой подушки более 150 мл. Но фактический объем встречного потока выделяющегося ацетилена недостаточен для стабилизации фронта пламени по всей поверхности пористой массы. При этом продукты сгорания не уходят в атмосферу (вентиль перекрыт), т. е. идет рост давления при одновременном повышении температуры. Результаты полигонных взрывных испытаний показали, что нарастание скорости роста давления и температуры в закрытом баллоне может происходить в течение значительного времени.

Процесс горения в свободном объеме происходит на границе раздела фаз (ацетилена и продуктов его горения) за счет теплового эффекта реакции медленного разложения одного лишь ацетилена - исходного продукта. Величина поверхности фронта пламени и его форма определяют интенсивность суммарного процесса горения, локализацию или частичную посадку фронта пламени на поверхность пористой массы.

При фильтрационном подводе газообразного ацетилена к фронту химических превращений будет происходить распространение зоны газофазовой экзотермической реакции по каналам инертной пористой массы навстречу поступающему ацетилену. В процессе проникновения пламени обратного удара в баллон возможны дробление и усадка пористой массы (20-30 мм), увеличение поверхности фронта пламени и зоны прогрева при температуре около 300 °С и протекание реакции дальнейшего распада ацетилена при одновременном разложении ацетона.

Увеличение объема газового пространства приводит к дополнительному подсосу через капилляры новой порции ацетилена и повышению температуры. Выделяющаяся при разложении ацетилена энергия (теплота) вызывает интенсивное испарение ацетона и взаимодействие его паров с продуктами разложения ацетилена, на что тратится часть тепловой энергии. Это, в конечном счете, и приводит к понижению температуры разложения продуктов реакции. Процесс имеет автоколебательный характер (поверхность горения "дышит") и является длительным по времени. При этом скорость "расходования" ацетилена определяется одной основной реакцией - реакцией димеризации. Если газовый объем баллона в результате осадки пористой массы увеличится до объема, при котором возможно формирование детонационного взрыва, то автоколебательный процесс горения переходит в детонационный с последующим разрушением баллона. При наличии скрытых дефектов пористой массы (пустот, неприлегания к стенке баллона, отдельных неплотностей и др.) механизм развития процесса может протекать при дальнейших химических превращениях и адиабатическом сжатии. Конечная температура продуктов сгорания будет выше в том случае, если ацетилен сначала прогреется при химическом превращении, а затем его температура возрастет при сжатии. Представляется возможным, что нагрев до 300 °С приводит к полимеризации ацетилена с образованием ряда ароматических углеводородов на первой стадии, а при более высоких температурах (около 800 °С) - к дальнейшему превращению продуктов первичного взаимодействия в метан и графит (сажу) и при температуре 1200 °С - в водород и углерод:

CH4 + 3C а 4C + 2H2 + Q2,

где Q2 - энергия теплового эффекта реакции.

Особенность процесса заключается в том, что горение, сопровождаемое переходом жидкой фазы в паровую и дальнейшим распадом ацетилена, может протекать в капиллярах пористого наполнителя. Сам процесс поэтапного распада ацетилена может включать ряд молекулярных и свободнорадикальных реакций, т. е. весь запас химической энергии горючей системы переходит в тепловую энергию продуктов цепной реакции.

Таким образом, развитие процесса распада ацетилена по высоте пористого наполнителя баллона в форме равномерной поступательной дефлаграции (спокойного горения) с последующей детонацией будет осуществляться первичной стабилизацией фронта пламени на поверхности инертной массы и последующим медленным продвижением за счет подхода из нижних слоев пористой массы встречного потока ацетилена. Последний поступает из раствора ацетона при нагреве за счет отдачи теплоты каркасом наполнителя. При этом не исключается инициирование разложения ацетилена в жидкой фазе.

Эти процессы усугубляются, если вентиль баллона перекрыт не полностью или был открытым значительное время после обратного удара.

Максимальное давление в баллоне при взрывном распаде ацетилена, учитывая, что в составе продуктов взрыва наряду с газами имеются негазообразные продукты,

Pmax = n*R*Tp*p/(1-(a1-a2)*p),

где n - число молей газообразных продуктов, образующихся при разложении 1 кг исходных продуктов; R - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль-К); Тp - абсолютная температура разложения К; p - плотность газообразных продуктов разложения, кг/м; a1, a2 - удельный объем соответственно газообразных и негазообразных продуктов, м/кг.

Если считать, что произойдет одновременный распад всего ацетилена, находящегося в баллоне, а свободный объем, в котором он находится, составляет 34 л (с учетом условно "спрессованного" наполнителя), то ртах = 206 МПа.

Известно, что баллон должен выдерживать давление дефлаграционного распада ацетилена, равное 12-кратному начальному давлению распада ацетилена. Так, при максимальном рабочем давлении, равном 3 МПа, давление дефлаграционного распада составляет 36 МПа, что меньше минимального давления разрушения баллона (39 МПа). Ударное давление детонационного распада равно, как правило, удвоенному давлению дефлаграционного распада в замкнутом объеме - более 72 МПа.

Основная потенциальная опасность, связанная с разрушением ацетиленовых баллонов, заключается в появлении таких поражающих факторов, как ударные волны и осколки, приводящие к тяжелым последствиям.

Практически все осколки даже на последней стадии полета имеют скорость, достаточную для того, чтобы причинить тяжелые ранения.

Размеры возможных зон поражения осколками определяют дальностью полета наиболее крупных осколков. Так, радиус зон поражения осколками при взрыве ацетиленового, кислородного, водородного, пропанового и пропанового тонкостенного баллонов, а также ацетиленового генератора и бачка с керосином составляет соответственно 2500, 2200, 1100, 2100, 1800, 200 и 800 м.

Поскольку вероятность попадания человека в зону поражения при взрыве баллона может быть принята равной 1 (так как место расположения участка газопламенной обработки материалов, условия работы, численность персонала и др. неизвестны), поэтому вероятность поражения человека в этих же условиях также может быть принята равной 1.

Анализ происходящих аварий при работе с ацетиленовыми баллонами и требований действующих нормативно-технических документов позволяет сделать следующие выводы.

Существующая научно-техническая документация (НТД) не содержит требований об обязательной защите единичных баллонов от обратных ударов с использованием защитных устройств.

Для защиты ацетиленового баллона от обратного удара при выполнении газопламенных сварочных работ необходима установка специального защитного устройства, обеспечивающего задержку (гашение) пламени и перекрытие потока (истечения ацетилена из баллона).

Необходимо внести в НТД требования об установке защитных устройств при питании участков от единичных баллонов.

Рекомендуется внести в правила и типовые инструкции по безопасности и охране труда при газопламенной обработке металлов требование: при попадании пламени обратного удара в ацетиленовый баллон необходимо в максимально короткий срок перекрыть баллонный вентиль; при нагреве верхней части баллона переместить его на открытое место и охлаждать (обильно поливать водой в течение 4-5 ч или поместить в бак с водой).

Ацетиленовый баллон, подвергшийся воздействию обратного удара (даже одиночного), подлежит обязательному переосвидетельствованию.

sergey1973 написал : радиус зон поражения осколками при взрыве ацетиленового, кислородного, водородного, пропанового и пропанового тонкостенного баллонов, а также ацетиленового генератора и бачка с керосином составляет соответственно 2500, 2200, 1100, 2100, 1800, 200 и 800 м.

Жуть

Спасибо! Все ясно теперь! И с ацетиленом не буду связываться теперь. Никогда))) Лучше плазму возьму, если прижмет:)

bestnv написал : Спасибо! Все ясно теперь! И с ацетиленом не буду связываться теперь. Никогда))) Лучше плазму возьму, если прижмет:)

Если тб соблюдать в принципе можно хоть с чем работать....

bestnv написал : И с ацетиленом не буду связываться теперь

в хозяйстве можно держать, если есть возможность что то можно пропаном, но нельзя ацетиленом, или наоборот

sergey1973 написал : Существующая научно-техническая документация (НТД) не содержит требований об обязательной защите единичных баллонов от обратных ударов с использованием защитных устройств.

а вот это бред:mad: в РД-15-ХХХХХ, там все описано, даже по отраслям