Файл: Лекция 1 Оснащение сварочного поста и оборудование для ручной дуговой сварки (наплавки) неплавящимся электродом в защитном газе.docx

Лекция № 1: Оснащение сварочного поста и оборудование для ручной дуговой сварки (наплавки) неплавящимся электродом в защитном газе

При выполнении сварки вольфрамовым неплавящимся электродом большая часть тепла выделяется в дуге, но тем не менее значительная часть остается в горелке. В зависимости от конструкции и максимального сварочного тока горелки могут быть с воздушным или с водяным охлаждением.

Наиболее популярны горелки с воздушным охлаждением. Они не требуют дополнительного оборудования для своего охлаждения, кроме окружающего воздуха, при сварке с большими значениями тока такие горелки неудобны в работе. Сварочный кабель толстый, тяжелый и жесткий, горелками с воздушным охлаждением труднее манипулировать, чем горелками с водяным охлаждением. Защитный газ, проходя по каналу в кабеле, не может охладить его.

7.5. Оборудование для сварки неплавящимся электродом



Рис. 7.7. Схема поста ручной аргонодуговой сварки с водяным (а) и воздушным (б) охлаждением горелки

Горелки с водяным охлаждением сконструированы так, что вода, охладив горелку, проходит по кабелю, охлаждая его. Поэтому горелки с водяным охлаждением имеют более тонкие и легкие подводящие кабели. Такой горелкой значительно легче выполнять большие объемы работ.

В технической характеристике на горелку указывается минимальный расход охлаждающей воды. При снижении циркуляции воды или ее прекращении происходит перегрев горелки и выход ее из строя. Большинство горелок с водяным охлаждением имеют устройство безопасности — плавкий предохранитель, вмонтированный в сварочный кабель. Предохранитель омывается охлаждающей водой, в случае недостаточной циркуляции или ее прекращения предохранитель перегревается и перегорает, тем самым спасая дорогую горелку. После замены предохранителя оборудование снова готово к работе.

Газовые сопла различной формы, длины и диаметра изготавливают из теплостойких материалов: керамики, металла, металлокерамики и других материалов. В качестве керамических материалов для изготовления сопел используется оксид алюминия (розовая окраска) и лава (белая окраска). Наиболее популярно керамическое сопло, но оно часто разбивается и требует замены. Горелки с водяным охлаждением чаще всего имеют металлическое сопло, охлаждаемое водой. Сопло или навинчивается на головку горелки, или надевается на посадочное место.

Газовые сопла имеют большое разнообразие как по выходному диаметру, так и по длине. Выходной диаметр сопла определяется номером сопла, умноженным на 1,6 мм (1/16 дюйма), например, сопло № 5 имеет выходной диаметр 8 мм, а сопло № 6 — 9,6 мм.

Сопло из оксида алюминия имеет большую ударную прочность по сравнению с соплом из лавы, но меньшую термостойкость. Для сварки, когда происходит большое отражение тепла (угловые швы), рекомендуется использовать сопла из лавы. Сопла из оксида алюминия в этих условиях перегреваются.

Для снижения турбулентности выходящего из горелки защитного газа применяется газовая линза. Газовая линза — это специальным образом изготовленный корпус цангового зажима, который совместно с соплом выравнивает поток газа, устраняя завихрения. Струя газа, выходя из сопла, приобретает ламинарный характер. Это позволяет сварщику увеличивать вылет электрода, что, в свою очередь, улучшает обзор сварочной ванны и облегчает сварку в труднодоступных местах. Кроме того, для увеличения газового охвата можно использовать сопло большего диаметра.
Видео: https://www.youtube.com/watch?v=--PfZZo1QBs

Лекция № 2: Газы и газовые баллоны

Устройство газовых баллонов

Газовый баллон — ёмкость цилиндрической формы, наполненная газом, находящимся под давлением (до 15 МПа). В верхней её части находится отверстие с резьбой, в которое ввинчивается запорный вентиль.

Для каждого наполнителя требуется специальная конструкция вентиля, поэтому важно соблюдать соответствие между типом емкости и топливом-наполнителем.

К герметичности и надёжности ёмкостей предъявляются высокие требования.

В комплектацию металлического газового резервуара входят:

• 
  вентиль;
  
• 
  корпус, состоящий из сварной обечайки, верхнего и нижнего днища;
  
• 
  опорный башмак — стальная кольцевая опора, для поддержания устойчивости в вертикальном положении;
  
• 
  предохранительный колпак — пластиковый или металлический элемент для защиты вентиля при транспортировке и эксплуатации;
  
• 
  кольцо горловины — металлическая деталь с резьбой, на которую навинчивается колпак;
  
• 
  иногда редуктор — приспособление для выравнивания уровня давления.
  

Стандартный вентиль состоит из:

• 
  корпуса;
  
• 
  запорного элемента;
  
• 
  маховика.
  

Корпус вентиля изготавливается из стали и имеет форму тройника.

На всех трёх частях вентиля резьба. Нижняя часть предназначена для крепления вентиля к баллону, верхняя для крепления штока клапана, а боковая для заглушки.

Запорный элемент состоит из штока и пропускного клапана. Клапан регулирует поток газа через корпус, шток передаёт крутящий момент с маховика на клапан.

Маховик соединяется со штоком с помощью гайки. При повороте маховика клапан открывает или закрывает поток.

Устройство баллона повторяет конструкцию газовой зажигалки. Внутри находится вещество в двух фазах: жидкой и газообразной. Пустое пространство над поверхностью сжиженного вещества заполнено им же, но уже в виде газа, который и поступает в надлежащее оборудование.

Виды газовых баллонов

Классификация по материалу корпуса



Металлические газовые баллоны

Баллон из металла — самое простое и экономное решение проблемы хранения газов. Его корпус изготавливается из малоуглеродистой или легированной стали. Выпускаются ёмкости из металла с объёмом 5, 10, 12, 20, 27, 40 или 50 литров.

Пятидесятилитровые резервуары хранятся только на открытом воздухе в специальном металлическом шкафу с соответствующей маркировкой. Ёмкости меньшего размера допускается устанавливать в помещении.

Масса нетто пустого металлического баллона в зависимости от объёма составляет 4—22 кг.



Композитные (полимерные) газовые баллоны

Если нет необходимости в хранении большого объёма газа, то разумнее выбрать композитный баллон.

Главное его преимущество по сравнению с металлическим — меньший вес.

Разница по этому показателю составляет до 70%, что даёт возможность с удобством пользоваться ёмкостью с полимерным корпусом любителям спортивного туризма, охоты и рыбалки.

Дополнительные достоинства композитных баллонов по сравнению с металлическими:

• 
  повышенная ударопрочность и взрывобезопасность (даже при воздействии открытого пламени);
  
• 
  конструкция, исключающая утечку наполнителя;
  
• 
  полностью исключено появление ржавчины на поверхности устройства;
  
• 
  исключено образование искр;
  
• 
  современный привлекательный внешний вид.
  

Композитный (полимерный) баллон представляет собой прозрачную колбу, наполненную сжиженным газом и помещённую в сменный пластиковый кожух.

Для изготовления колбы используются стекловолокно и эпоксидная смола.

В стекловолокно, которое используют для изготовления полимерных ёмкостей, не добавляют бор, что имеет значение для людей, уделяющих большое внимание экологической безопасности изделия. В процессе эксплуатации цвет колбы может измениться, но это не является дефектом.

Повышенная безопасность эксплуатации полимерных ёмкостей обеспечивается:

• 
  обратным клапаном избыточного давления;
  
• 
  плавкой (плавящейся) вставкой.
  

Под действием повышения температуры газ расширяется, вследствие чего появляются его излишки, которые и создают избыточное давление на стенки баллона.

Обратный клапан стравливает (выпускает) эти излишки равными порциями, понижая давление.

При воздействии особенно высокой температуры (например при пожаре), плавкая вставка расплавляется и выпускает газ, но процесс при этом управляем. Плавкая вставка срабатывает необратимо, после её срабатывания ёмкость придётся утилизировать.

Стабильная работа композитного баллона возможна при температуре внешней среды от -40 до + 60 градусов Цельсия. Масса нетто — до 8 кг.



Газовые картриджи

Для переносных газовых горелок, ламп, плит и т. п. производятся компактные одноразовые картриджи с объемом от 100 до 450 г. По внешнему виду они похожи на аэрозольные спреи.

Материал корпуса — сталь, покрытая оловом. При покупке нужно обращать внимание на диапазон температур, подходящий для конкретной модели картриджа. Некоторые виды портативных моделей не работают при температуре ниже -4 градусов Цельсия. Этот показатель зависит от состава смеси.

Изготовители наполняют картриджи летними, зимними и всесезонными смесями.

Ещё один параметр — тип подключения. Он должен совпадать с типом подключения на газовом приборе, иначе понадобится переходник или эксплуатация картриджа будет просто невозможна.

Классификация по назначению



По месту установки и назначению газовые баллоны условно подразделяются на:

• 
  бытовые — для плит, котлов и отопительных приборов;
  
• 
  туристические — для горелок, грилей, шашлычниц, осветительных и паяльных ламп, обогревателей, которые можно взять с собой в поход или на рыбалку;
  
• 
  автомобильные — для использования в автомобиле с двигателем, работающем на газовом топливе;
  
• 
  медицинские — для хранения дыхательных смесей в машинах скорой помощи, спасателей и пожарников, а также в отделениях интенсивной терапии и для кислородных коктейлей;
  
• 
  промышленные — для хранения газов, используемых в металлургии, фармацевтике, химической промышленности и т. д;
  
• 
  универсальные.
  

Помимо перечисленных сфер использования резервуаров для хранения газа существует ещё множество отраслей деятельности человека, в которых они необходимы.

Классификация по составу смеси



Газовый резервуар по названию наполнителя может быть:

• 
  пропановый;
  
• 
  бутановый;
  
• 
  ацетиленовый;
  
• 
  водородный;
  
• 
  азотный;
  
• 
  аргоновый;
  
• 
  углекислотный;
  
• 
  гелиевый;
  
• 
  со сжатым воздухом;
  
• 
  кислородный и т. д.
  

В бытовых целях и в туристических баллонах чаще всего используются пропан, бутан и их смеси.

Техническое название их название — СУГ (сжиженные углеводородные газы).

От состава смеси газов зависит подходящий температурный режим. В обычных климатических условиях разница небольшая. Параметр важен в случаях, если нужен баллон для работы в зимних условиях, на высокогорье или для специфических целей (например, для паяльной лампы).

При низких температурах лучше себя проявляет смесь пропана с изобутаном (изомер бутана). Эта смесь не наносит ущерба озоновому слою.

Вдыхание пропана или бутана опасно для человека, вплоть до смертельного исхода. Прямой контакт тела человека с жидким бутаном или струёй этого газа вызывает охлаждение до минус двадцати градусов Цельсия.

В пищевой промышленности эти вещества применяются как пищевые добавки, а в косметической в дезодорантах.



Пропан применяется при производстве растворителей.

Бутан используется в зажигалках, в качестве хладагента в холодильных установках и кондиционерах. По сравнению с привычным фреоном он менее производителен, но выигрывает по экологической безопасности.

Ацетилен применяют для сварки и резки металлов, в ракетных двигателях, в химической промышленности для получения взрывчатых веществ, каучука, пластмасс, уксусной кислоты и др. Вещество взрывоопасно при контакте с открытым воздухом, поэтому к нему добавляют активированный уголь или кизельгур (специальная пористая масса).

Водород используется в химической (при производстве аммиака), пищевой промышленности (для производства маргарина, растительных масел), при сварке, как ракетное топливо.

Азот применяется в химической, нефтегазовой, металлургической, фармацевтической, электронной промышленности.

Специфическое его использование — продувка и очистка ёмкостей, труб, а также глубокая заморозка и пожаротушение.

Аргон используется в лампах накаливания, люминесцентных лампах, в металлургической и металлообрабатывающей промышленности при производстве многих металлов, в процессах, где необходимо исключить контакт расплавленной массы с кислородом (в том числе при пожарах), при сварке, в медицинских целях для наркоза и очистки воздуха, в пищевой промышленности, как упаковочный газ.

Углекислый газ заполняет огнетушители, им накачивают колёса велосипедов. Он используется в торговле как хладагент и в пищевой промышленности при производстве газированных напитков.



Гелий необходим при сварке, резке, плавке металлов, для заполнения аэростатов, воздушных шаров, дыхательных смесей для дайвинга, как хладагент в научных исследованиях. Сжиженный гелий — самая холодная жидкость на планете. Его транспортировку и хранение необходимо производить строго в вертикальном положении.

Сжатый воздух применяется во многих отраслях промышленности, но прежде всего для работы пневмоустройств и для получения инертных газов (гелия и др.).

Кислород используется для сварочных аппаратов, обогащения этим веществом водоёмов, при производстве кислот и взрывчатых веществ, для получения «кислородных коктейлей».

Аммиак — ядовитый газ, сильнейший растворитель, поэтому нуждается в повышенном внимании к безопасности его транспортировки и хранения.

Его применяют при производстве азотной кислоты, удобрений, взрывчатых веществ и в медицине в виде 10%-ного раствора с бытовым названием — нашатырный спирт.

Хлор — ещё одно ядовитое вещество, которое применяют при производстве поливинилхлорида и искусственного каучука, в быту для отбеливания тканей, в медицине для дезинфекции.

Метан — СПГ (сжиженный природный газ), безопасен для человека. Его применяют для производства аммиака, удобрений, в огнетушителях, в медицине как снотворное, как топливо.

Хладоны или фреоны — используются в кондиционерах, двухкамерных холодильниках и аэрозолях, а также при производстве пенопласта и пенополиуретана.

Классификация по способу подключения



При покупке газового баллона нужно выяснять тип подключения конкретной модели ёмкости и совместимость её с конкретным прибором.

Подключение может быть:

• 
  Цанговое (нажимное или зажимное). Соединение происходит при помощи цанги, которая представляет собой цилиндрическую деталь, выполняющую роль зажима для подключаемой трубы. Чтобы соединить баллон с цанговым подключением и оборудование с резьбовым понадобится специальный переходник.
  
• 
  Резьбовое (Еpi-gas). Подключение происходит за счёт соединения двух деталей с резьбой. Оно недостаточно надёжно для использования в газовом оборудовании, требует уплотнительных прокладок.
  
• 
  Клапанное (Easy Click). Такое подключение гораздо проще и надёжнее резьбового, но используется лишь в некоторых моделях, в основном в Европе. Главное его преимущество — наибольшая степень защищённости от утечки.
  

Недостатком является то, что такие ёмкости продаются вместе с горелками и подобрать такой же, после того, как закончился наполнитель очень сложно.

• 
  Прокольное. Это тип подключения, предполагающий прокалывание оболочки баллона. Минус такого способа — невозможность отключить ёмкость от прибора до полного использования газа. Используется этот тип, в основном, для подключения небольших картриджей для туристических ламп, горелок, плит.
  

Какой лучше



Наиболее предпочтительными в быту являются композитные(полимерные) ёмкости. Преимущества по надёжности, компактности и другим показателям делают их очевидными лидерами, по сравнению с металлическими аналогами.

Недостаток полимерного резервуара заключается лишь в меньшем максимальном объёме.

Если для металлического баллона этот показатель составляет 50 литров, то для композитного 33,5 литров.

То есть, металлический резервуар целесообразно приобрести лишь в случае, когда предвидится большой расход газа, так как реже будет возникать необходимость заправки.

Объём, способ подключения и прочие параметры должны подбираться индивидуально, в соответствии с потребностями покупателя.

Если нужен запас топлива для портативного, в том числе туристического, газового оборудования, то выбирать изделие нужно среди компактных одноразовых картриджей с соответствующим типом подключения.

Выбор зависит и от того, при какой температуре будет использоваться газовое оборудование. На ёмкости указывается вид смеси — зимняя, летняя или всесезонная.

Эксплуатация газовых баллонов



Чтобы определить, каким веществом наполнен баллон, принято окрашивать его корпус в присвоенный этому газу цвет. Кислородный резервуар окрашивается в голубой, пропановый — в красный, водородный — в тёмно-зелёный цвет и т. д. Цвет корпуса композитного резервуара не имеет значения.

Ёмкость объёмом 50 литров может храниться только на улице в специальном металлическом шкафу с отверстиями для вентиляции, в вертикальном положении.

Шкаф устанавливается на несгораемом основании, исключающем просадку, и обязательно крепится к стене или основанию соседнего здания на расстоянии не менее 50 см от окон и дверей первого этажа и 3 м от окон и дверей цокольного этажа, а также выгребных ям и колодцев. Основание монтируется на высоте 15—20 см от земли.

Баллоны с объёмом до 40 л устанавливаются в помещении, не предназначенном для сна, вдали от электропроводов, на расстоянии не менее 50 см от газовой плиты, 1 метра от отопительного прибора и 5 метров от открытого пламени.

Нельзя устанавливать или хранить резервуары с топливом на чердаке или в подвале.

В помещении не должно быть легковоспламеняющихся и горючих веществ. Ёмкости с объёмом до 40 л тоже могут размещаться на улице с соблюдением тех же требований, что и к хранению пятидесятилитрового баллона.

Кислородные ёмкости допускается устанавливать под наклоном таким образом, чтобы вентиль располагался выше башмака. Остальные модели должны быть установлены вертикально.

Подключать баллон к приборам нужно через редуктор, который предназначен для выравнивания давления до уровня, необходимого для эксплуатации газовой плиты или другого устройства.

Запрещается пользоваться резервуарами для хранения газа лицам в возрасте до 14 лет. К использованию также не допускаются лица в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.



Прежде чем приступить к использованию баллона, необходимо внимательно изучить инструкцию и правила безопасной эксплуатации оборудования.

• 
  Нельзя оставлять без присмотра работающее оборудование.
  
• 
  Запрещается использовать резервуар при обнаружении запаха газа или любой неисправности устройства и газовых коммуникаций. Для обнаружения утечки нельзя использовать открытое пламя.
  
• 
  Запрещается использовать газопроводные трубы не по назначению.
  
• 
  Нельзя подключать ёмкость с газом к самодельным приспособлениям.
  
• 
  Запрещается пользоваться баллоном с утраченным серийным номером и штрих-кодом (если они стёрлись при эксплуатации). Это условие важно соблюдать, так как необходимо соблюдать соответствие марки топлива типу ёмкости.
  
• 
  Периодически нужно проверять целостность клапана, который должен быть плотно ввинчен в соответствующее отверстие.
  
• 
  В зимний период замёрзший вентиль допускается отогревать только горячей водой.
  
• 
  Нельзя в одном помещении с кислородным резервуаром устанавливать ёмкости с другими газами.
  
• 
  Запрещается использовать наполнитель баллона на 100% объёма. Требуемое остаточное давление не ниже 0,05 МПа, для ацетиленовых ёмкостей не ниже 0,3 МПа.
  

Порядок работы:

• 
  Перед началом работы с газовым резервуаром или картриджем необходимо убедиться в исправности вентиля и резьбы бокового штуцера, для картриджа в исправности запорного устройства.
  
• 
  Проверить на утечку.
  
• 
  Прежде чем присоединить редуктор или шланг газового прибора к ёмкости, нужно ослабить регулировочный винт.
  
• 
  После соединения ещё раз проводится проверка на утечку. Для это место подключения покрывают мыльной пеной. Если происходит утечка, появятся пузырьки.
  
• 
  Если обнаружена утечка, необходимо оценить возможность самостоятельного устранения. Иногда достаточно подтянуть резьбовое соединение или сменить прокладку. Если таким образом утечка не устранена, то баллон подлежит отправке в ремонт.
  
• 
  Если баллон исправен, то для начала подачи газа медленно повернуть маховик.
  
• 
  После завершения использования баллона, установленного в помещении, вентили или краны на нём должны быть переведены в положение «закрыто».
  

Раз в пять лет металлический резервуар для хранения газа должен проверяться на исправность всех деталей.

Композитные изделия допустимо проверять один раз в 10 лет. Текущую проверку состояния ёмкости нужно проводить каждый раз перед, во время и после наполнения емкости топливом.



Маркировка годного изделия должна содержать следующую информацию:

• 
  товарный знак изготовителя;
  
• 
  дату изготовления;
  
• 
  клеймо ОТК завода-изготовителя;
  
• 
  номер баллона;
  
• 
  рабочее давление;
  
• 
  масса нетто;
  
• 
  объём;
  
• 
  дату проведения последнего контроля;
  
• 
  клеймо испытательного пункта;
  
• 
  пробное давление;
  
• 
  год проведения следующего осмотра.
  

Для баллонов с ацетиленом дополнительно должны быть указаны:

• 
  дата наполнения;
  
• 
  клеймо наполнительной станции;
  
• 
  дата проверки наполнителя;
  
• 
  клеймо, подтверждающее факт проверки наполнителя.
  

После осмотра принимается решение о пригодности устройства для дальнейшего использования. Если обнаружены дефекты и неисправности ёмкость для газа в опорожнённом виде отправляется в ремонт.

Неисправности и ремонт



Гарантийный и послегарантийный ремонт газового баллона должны осуществляться квалифицированным специалистом.

Попытки самостоятельно устранить неисправности приводят к трагическим последствиям.

Причины, по которым резервуар для газа признаётся непригодным для эксплуатации при текущей проверке и отправляется в ремонт:

• 
  неисправность вентиля, манометра (в том числе трещины на стекле, препятствующие снятию показаний);
  
• 
  повреждение, смещение или отсутствие башмака;
  
• 
  износ или неисправность резьбы кольца горловины;
  
• 
  нарушение герметичности, утечка;
  
• 
  для металлических ёмкостей несоответствие или нарушение окраски.
  

Резервуар для хранения газа подлежит утилизации, а не ремонту при обнаружении следующих недостатков:

• 
  значительные наружные повреждения: коррозия, вмятины, выпуклости, свищи, трещины, риски, глубиной более 10% толщины стенки ёмкости;
  
• 
  отсутствие паспортных данных, маркировки полностью или частично (если по остаточным сведениям нет возможности восстановить маркировку);
  
• 
  трещины на сварном шве и вокруг него шириной более 0,2 мм и более 30% его длины.
  

Все остальные ёмкости после гарантийного или постгарантийного ремонта пригодны для дальнейшего использования.

Гарантия



На газовые баллоны устанавливается срок гарантии 1—2 года со дня продажи, в зависимости от материала корпуса. Срок службы резервуара — до 30 лет.

Условия для выполнения заводом-изготовителем гарантийных обязательств:

• 
  наличие паспорта;
  
• 
  сохранность заводской маркировки и серийного номера на устройстве;
  
• 
  строгое соблюдение инструкции по транспортировке, хранению, установке, эксплуатации и обслуживанию устройства, а также руководства пользователя;
  
• 
  наличие гарантийного талона, заполненного продавцом;
  
• 
  для некоторых изготовителей обязательное условие — регистрация гарантии на официальном сайте завода;
  
• 
  отсутствие следов попытки самостоятельного ремонта или переклеивания маркировки.
  

Исполнение гарантийных обязательств берёт на себя производитель.

В них входят:

• 
  тестирование;
  
• 
  бесплатный ремонт;
  
• 
  замена на аналогичное по техническим характеристикам оборудование должного качества;
  
• 
  денежная компенсация.
  

Гарантия не распространяется на кожух композитного баллона, а также на ёмкости со следующими внешними дефектами, возникшими при транспортировке и эксплуатации потребителем:

• 
  механические повреждения цилиндра от контакта с острым предметом или полученные в результате падения, удара — царапины, выбоины, вмятины, деформация, трещины, потёртости, вызвавшие уменьшение толщины стенки баллона;
  
• 
  потемнение цвета вентиля или появление вкраплений на его корпусе.
  

При наступлении гарантийного случая составляется лист рекламации, который должен быть направлен производителю.

Рекламация принимается при условии присутствия серийного номера изделия в базе данных завода-изготовителя или предъявления копий документов, подтверждающих факт продажи товара с не истёкшим сроком годности.
Сварочные посты газовой сварки должны иметь: ацетиленовый генератор или баллон с горючим газом; кислородный баллон; редукторы (кислородный и для горючего газа) для понижения давления газа, выходящего из баллона и подаваемого в сварочную горелку или резак; сварочную горелку и резак с набором сменных наконечников; шланги для подачи горючего газа и кислорода в горелку или резак; сварочный стол; приспособления, необходимые для сборки изделий под сварку; комплект инструментов сварщика, очки с защитными стеклами; спецодежду сварщика.

Ацетиленовый генератор — аппарат, предназначенный для получения ацетилена при взаимодействии карбида кальция с водой. Ацетиленовые генераторы различаются   по   следующим   признакам:

1)         по давлению получаемого ацетилена — низкого давления — до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2), среднего давления —0,01—0,15 МПа (0,1—1,5 кгс/см2) и высокого давления — свыше 0,15 МПа (1,5 кгс/см2). В практике получили широкое распространение генераторы низкого и среднего давления. Генераторы высокого давления взрывоопасны, поэтому не применяются;

2)         по производительности — выпускаются генераторы производительностью от 0,3 до 1000 м3/ч ацетилена. При строительно-монтажных работах, как правило, применяют генератор производительностью 1,25 м3/ч;

3)         по способу установки — передвижные и стационарные;

4)         по принципу действия — генераторы, работающие по принципам «карбид в воду», «вода на карбид» и «вытеснения воды». Принцип «карбид в воду» предусматривает периодическую подачу в воду (порциями) карбида кальция.

Выход ацетилена в этом случае достигает 95%. В генераторах «вода на карбид» периодически подается вода в специальное загрузочное устройство, куда заранее насыпают карбид кальция.

Стационарные ацетиленовые генераторы предназначены для работы при температуре окружающего воздуха 5—35° С, передвижные генераторы — при температурах от —25 до 4-40° С. Применяют передвижные генераторы низкого давления типа АНВ и среднего давления типа АСМ и др.

Генераторы АН В работают по принципу «вода на карбид» в сочетании с системой «вытеснения воды». Применяют их при выполнении монтажных и ремонтных работ на открытом воздухе при температуре до —25° С. Для выполнения временных работ по сварке и резке аппараты разрешается устанавливать в жилых и производственных зданиях пря условии хорошей естественной вентиляции и при объеме помещения не менее 300 м3. Генераторы различаются по конструкции загрузочной корзины и расположению крана подачи воды.

Водяной затвор гидравлическое устройство, препятствующее обратном утечению газов в трубопроводах. В. з. применяется в санитарной технике для предотвращения попадания канализационных газов в помещения через санитарные приборы (раковины, унитазы и др.). При газовой сварке В. з. препятствует проникновению взрывной волны из сварочной горелки в ацетиленовый генератор(«обратный удар»). В. з. как предохранительное устройство применяют иногда в паросиловом хозяйстве и газохранилищах. Ацетилен поступает в В. з.по трубе 1, заполненной водой до уровня контрольного краника 3, и,пройдя слой воды, выходит к горелкам через кран 2. При взрыве газовой смеси в горелке газ поступает в В. з.через кран 2 и оттесняет воду в трубу 1, образуя водяную пробку. Уровень воды в В. з. понижается, обнажая нижний конец трубы 4, и газ через эту трубу уходит в атмосферу, увлекая с собой воду в В. з., отбиваемующитком 5. Водяная пробка в трубке 1 не позволяет взрывной волне проникнуть в сварочный генератор.

        

        Схема водяного затвора, применяемого при газовой сварке: а — при нормальной работе; б — при «обратном ударе».
Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны. Баллоны имеют различную вместимость -- от 0,4 до 55 дм3.

Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Для каждого газа разработаны свои конструкции вентилей, что исключает установку кислородных вентилей на ацетиленовый баллон, и наоборот. На горловину плотно насаживается кольцо с наружной резьбой, служащее для навертывания предохранительного колпака, который служит для предохранения вентиля баллонов от возможных ударов при транспортировке.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов изготовляют согласно ГОСТ 949--73 из бесшовных труб углеродистой и легированной стали. Для сжиженных газов при рабочем давлении не свыше 30 кгс/см2 допускается применение сварных баллонов. Требования к баллонам регламентируются правилами Гостехнадзора РФ.

В зависимости от рода газа, находящегося в баллоне, баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, а также соответствующей каждому газу краской наносят наименование газа. Например, кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет, а надпись делают черной краской, ацетиленовый -- в белый и красной краской, водородные -- в темно-зеленый и красной краской, пропан -- в красный и белой краской. Часть верхней сферической части баллона не окрашивают и выбивают на ней паспортные данные баллона: тип и заводской номер баллона, товарный знак завода-изготовителя, масса порожнего баллона, вместимость, рабочее и испытательное давление, дата изготовления, клеймо ОТК и клеймо инспекции Госгортехнадзора, дата следующего испытания. Баллоны периодически через каждые пять лет подвергают осмотру и испытанию.

Кислородные баллоны

Кислородный баллон представляет собой стальной цилиндр со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона насаживается башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловине имеется кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака. Средняя жидкостная вместимость баллона 40 дм3. При давлении 15 МПа он вмещает

6000дм3 кислорода.

---

Ацетиленовые баллоны

Ацетиленовые баллоны окрашивают в белый цвет и делают на них надпись красной краской «Ацетилен». Их конструкция аналогична конструкции кислородных баллонов. Давление ацетилена в баллоне 1,5 МПа. В баллоне находится пористая масса (активизированный уголь) и ацетон. Растворения ацетилена в ацетоне позволяет поместить в малом объеме большое количество ацетилена. Растворенный в ацетоне ацетилен пропитывает пористую массу и становится безопасным.

Ацетиленовый баллон заполняется пористой массой из расчета ок. 320 г на 1 л емкости баллона, т. е. около 13 кг массы пористой.

Ацетон заправляют из расчета 250-300 г на 1 л емкости баллона. Находясь в порах растворенным в ацетоне, ацетилен становится взрывобезопасным от давления до 30 кгс/см2, но давление 19 кгс/см2 установлено по ГОСТ 5457-60.

Когда открывают вентиль, ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа выходит через редуктор в шланг к горелке.

Для определения количества ацетилена в баллоне последний взвешивают до и после наполнения или частичного расходования. Если вес полного баллона 89 кг, порожнего - 83 кг, то количество ацетилена в баллоне равно: по весу 89 кг - 83 кг = 6 кг, по объему: 6 : 1,09 = 5,5 м3, так как при 20?С плотность 1 м3 ацетилена (вес) = 1,09 кг. Вес порожнего, но готового к заправке баллона выбивается на сферической части баллона.

При отборе ацетилена из баллона уносится до 150 г ацетона после выработки одной заправки.

Ацетиленовые баллоны имеют те же размеры, что и кислородные.

У вентилей ацетиленовых баллонов нет присоединительной резьбы, поэтому редукторы для них крепятся специальным хомутом, имеющимся на редукторе.

Хранение и транспортировка баллонов

Транспортировка баллонов разрешается только на рессорных транспортных средствах, а также на специальных ручных тележках или носилках. При бесконтейнерной транспортировке баллонов должны соблюдаться следующие требования:

на всех баллонах должны быть до отказа навернуты предохранительные колпаки;

кислородные баллоны должны укладываться в деревянные гнезда; разрешается применять металлические подкладки с гнездами, оклеенными резиной или другими мягкими материалами;

кислородные баллоны должны укладываться только поперек кузова машины так, чтобы предохранительные колпаки были в одной стороне

---

; укладывать баллоны допускается в пределах высоты бортов;

погрузка и выгрузка баллонов должна производиться рабочими, прошедшими специальный инструктаж.

При перевозке в вертикальном положении кислородных и ацетиленовых баллонов допускается применение только специальных контейнеров. Совместная транспортировка кислородных и ацетиленовых баллонов на всех видах транспорта запрещается, за исключением транспортировки двух баллонов на специальной тележке к рабочему месту. В летнее время баллоны должны быть защищены от солнечных лучей брезентом или другими покрытиями.

Перемещение баллонов в пределах рабочего места разрешается производить кантовкой в наклонном положении. Перемещение баллонов из одного помещения в другое производится на специальные тележках или носилках. На рабочих местах баллоны должны быть прочно закреплены в вертикальном положении.

Баллоны с кислородом, ацетиленом и другими горючими газами, применяемыми для газовой сварки, наплавки и резки металлов, необходимо хранить в специальных помещениях (складах) или на открытом воздухе под навесом, защищающим от воздействия солнечных лучей и осадков. Во избежание образования взрывчатых смесей хранение кислородных баллонов с горючими газами в одном помещении запрещается. Для хранения баллонов в вертикальном положении склад оборудуется специальными подставками, кассетами и стеллажами. Порожние баллоны из-под горючих газов и заполненные кислородные баллоны, не имеющие башмаков, хранятся в горизонтальном положении на специальных стеллажах. Баллоны, хранящиеся в вертикальном положении, должны быть надежно защищены от падения, для чего их укрепляют специальными хомутами, цепочками, ремнями или устанавливают в специальные подставки.

Газовый реду́ктор — устройство для понижения давления газа или газовой смеси на выходе из какой-либо ёмкости (например, в баллоне или газопроводе) до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Согласно ГОСТ 13861-89 редукторы для газопламенной обработки классифицируются:

По принципу действия: на редукторы прямого и обратного действия;

По назначению и месту установки: баллонные (Б), рамповые (Р), сетевые (С);

По редуцируемому газу: ацетиленовые (А), водородные (В), кислородные (К) пропан-бутановые (П), метановые (М);

По числу ступеней редуцирования и способу задания рабочего давления: одноступенчатые с пружинным заданием давления (О), двухступенчатые с пружинным заданием давления (Д), одноступенчатые с пневматическим задатчиком давления (З).

---

Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяются накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепятся к баллонам хомутом с упорным винтом.

---

Основные параметры

Давление на входе — как правило, до 250 атмосфер для сжатых (несжижаемых) газов и 25 атмосфер для сжижаемых и растворённых газов.

Давление на выходе — типовое 1-16 атм., хотя выпускаются и другие модификации (например РК-70, имеющий на выходе давление до 70 атм.).

Расход газа — в зависимости от типа редуктора и его назначения, колеблется от нескольких десятков литров в час, до нескольких сот м³/час.

Принцип работы

Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редукторов прямого действия — падающая характеристика, то есть рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия — возрастающая характеристика, то есть с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается. Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктора.

Редуктор обратного действия  работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелкуили резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая в свою очередь выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, имеющая меньшую силу, чем пружина 3. Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина З сожмётся и мембрана 4 выправится, а передаточный диск со штоком 5 опустится и редуцирующий клапан 9 под действием пружины 7 прикроет седло клапана 10, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления. При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления 8 измеряется манометром 6, а в камере низкого давления 13 — манометром 11. Если давление в рабочей камере повысится сверх нормы, то при помощи предохранительного клапана 12 произойдет сброс газа в атмосферу.

---