Давление углекислотного баллона в атмосферах

Баллоны для хранения различных газов, в том числе и углекислого, продаются пустые. Сам баллон представляет собой металлический резервуар, иногда пластиковый. Стоит заметить, что металлический материал для изготовления емкости предпочтительнее, чем пластиковый, так как на его стенках не образуется статическое напряжение.

Устройство баллонов

Баллон с углекислым газом представляет собой емкость, выполненную из металла в форме цилиндра, которая имеет резьбу с вкрученным запорным вентилем в верхней части устройства. Важно заметить, что тип запорного вентиля будет зависеть от газа, которым он наполняется. Отдельные высокие требования предъявляются к герметичности, а также надежности газовых баллонов, особенно с такими веществами, как углекислый газ.

Также можно добавить, что конструкция вентиля для баллона с углекислым газом имеет не одну, а три резьбы. Нижняя предназначается для закрепления его в самой емкости. К верхней резьбе крепят шток клапана, а боковая предназначается для заглушки.

Виды баллонов

Важно понимать, что одна из особенностей этих емкостей — это их разнообразие. Существуют металлические и композитные баллоны, а также газовые картриджи. Конечно, наиболее распространенным типом является металлический баллон. Его преимущество заключается в экономичности. Корпус же этого цилиндра состоит либо из малоуглеродистой, либо из легированной стали. Также привлекает большой выбор объема для хранения газа. Объем баллона с углекислым газом может быть 5, 10, 12, 20, 27, 40, 50 литров.

Важно отметить, что хранение пятидесятилитрового баллона разрешается лишь на улице в специальном шкафу, а также с нанесением специальной маркировки. Так как емкости выполнены из металла, то их масса довольно велика, даже если они пустые. Вес одного пустого баллона находится в пределах от 4 до 22 кг и зависит от литража.

Один важный момент — металлические резервуары чаще всего предназначаются для хранения или перевозки большого объема углекислого газа. Если количество вещества невелико, то лучше выбрать в качестве хранилища композитный баллон. Основное преимущество этого типа емкости заключается в меньшем весе самого резервуара. Вес композитного баллона с углекислым газом будет примерно на 70% меньше, чем металлического.

Емкости по ГОСТ

По ГОСТ 949-73 объемы для баллонов с СО2 — 5, 10 и 40 литров. Их используют для хранения, транспортировки и раздачи газа потребителям. В комплект этих устройств должны входить следующие детали:

кислородный вентиль ВК с массой 0,5 кг;
транспортировочное резиновое кольцо в количестве 2 штук;
опорный башмак весом 5,2 кг;
стальной или же переаттестованный колпак, вес которого 1,8 кг, либо эта же деталь, но из волокнита массой 0,5 кг;
кольцо, которое одевается на горловину весом 0,3 кг.

Производство металлических баллонов с углекислым газом должно осуществляться только из стали марки 45 Д или же из стали марки 40 Х ГСА, если это емкость объемом в 40 литров.

Особенности баллона с СО2

Баллон под углекислый газ должен быть полностью окрашен в черный цвет, а также иметь надпись "УГЛЕКИСЛОТА", выполненную из желтой эмали. Стоит отметить, что вес емкости устанавливается без учета таких деталей, как вентиль, кольца, колпаки, башмаки. В дополнении к окраске и надписи, на резервуаре должна находиться паспортная информация о нем.

Нанесение этих данных осуществляется ударным методом. Важно знать, что наносится информация в верхней части баллона, а место ее расположения полностью зачищается до металлического блеска и имеет выделяющую черту шириной 20-25 мм желтого цвета. Вот список тех сведений, которые должен содержать паспорт:

дата производства емкости и год последующей проверки;
какое давление углекислого газа в баллоне (указывается в МПа (кгс/см 2 );
вместимость резервуара (указывается в литрах);
вес пустой емкости (указывается в килограммах);
порядковый номер резервуара и клеймо фирмы, которая изготовила его;
клеймо той компании, которая провела техническое освидетельствование;
последнее клеймо от подразделения технического контроля той компании, которая изготовила резервуар.

Технические параметры

В зависимости от вместительности емкости, к ней предъявляются различные технические требования. Если резервуар выпускается объемом 5 литров, то марка стали, которая должны быть использована для его производства — 45 Д. Давление углекислого газа в баллоне с таким литражом должно быть 14,7 МПа (кгс/см 2 ). Диаметр такой цилиндрической емкости — 140 мм, длина — 475 мм, а вес — 8,5 кг.

Изготовление баллонов вместительностью в 10 литров осуществляется из той же марки стали, что и 5-ти литровые. Давление в таких резервуарах, как и их диаметр также соответствует предыдущему типу. Длина же такого баллона должна быть 865 мм, а вес 8,5 кг.

40-ка литровый баллон с углекислым газом может изготавливаться из стали марки 45 Д или же из стали 40 Х ГСА. Если производство осуществляется из первой марки стали, то давление в нём также остается на уровне 14,7 МПа (кгс/см 2 ), а если из стали 40 Х ГСА, то рабочее давление увеличивается до 19,5 МПа (кгс/см 2 ). Диаметр обоих резервуаров с газом будет равен 219 мм. Длина же баллона из стали 45 Д будет равна 1370 мм, а из стали 40 Х ГСА 1350 мм. Масса емкости из первой марки стали — 58,5 кг, а из второй — 51,5 кг.

Применение баллонов

Далее представлены некоторые сферы применения этих резервуаров с СО2.

В медицине они используются во время заморозки в операционном блоке.
В пищевой индустрии применяются при производстве газированных напитков, а также некоторых коктейлей.
Используются и в парфюмерной индустрии для того, чтобы получить духи с насыщенным ароматом и без неприятного, специфического запаха.
Конечно же, применяются при проведении строительных или ремонтных работ во время сваривания конструкции, где нельзя допустить образование дополнительного нагара.

Также стоит отметить, что условно все баллоны с углекислым газом делят на три категории. К первой относят малые емкости — 2, 5, 10 литров. Ко второй относятся средние резервуары от 20 до 40 литров, а к третьей большие — от 40 литров и больше. Спрос на каждую категорию зависит от сферы их использования. К примеру, в промышленных отраслях используются средние и большие баллоны, так как их не нужно слишком часто заправлять. Важно отметить, что каждый резервуар должен проходить аттестацию раз в 5 лет.

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.

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.

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.

Паришься с баллоном под углекислоту/аргон/сварочную смесь Ar+CO2 для сварки? мечтаешь о струйном переносе, но все ищешь смесители и 10 литровые баллоны? Все ответы здесь.

Итак, электродуговая сварка в среде защитных газов знает три типа основных газов, которые можно найти почти во всех крупных столичных городах:
— углекислота (CO2);
— аргон (Ar);
— сварочная смесь Ar+CO2
Все остальное или очень специфично, или тупо дорого (гелий He).

Применяемость газов хорошо описана в Интернете, но если проще — варить заборы из чернухи => углекислота. Варить в своем гараже: для TIG — аргон, для полуавтомата — сварочная смесь.

Какие баллоны использовать? 5 литров? 10 литров? 40 литров? 50?
Вопрос насколько я понимаю прямо таки больной и понимания ситуации с баллонами никакого нет.
Давайте изначально определимся с массой и объемом баллона. Каждый раз новички и дрищи предпочитают покупать 10 литровку и нудеть по форумам на тему последующей заправки 10 л баллона. Продвинутые дрищи ищут и покупают 20 литровые баллоны и идентичным образом нудят "где их заправить?".
Истина жизни в том, что продажа технических газов ориентирована на массового, промышленного покупателя и в подавляющем большинстве случаев это баллон 40 л.
Структура большинства заправок выстроена именно под баллоны 40 л: производится их оперативная заправка и (или) обмен.
Из этого правила есть одно исключение — углекислота от огнетушителей у пожарных. Все заправки МЧС (ВДПО) предназначены для малых баллонов и углекислотных огнетушителей.

Тем самым, если Вы хотите стационарно работать с аргоном или сварочной смесью => Ваш выбор однозначно 40 л баллон. Если Вы хотите быть мобильным и наличие аргона/сварочной смеси не критично, то уточняйте у местных пожарных имеется ли возможность заправлять углекислотные баллоны 10 л., а если ответ положительный, то покупайте 10 л. с плоским дном.

Забегая вперед, баллоны выпускались по ГОСТ 949-73 (www.docload.ru/Basesdoc/10/10462/) и различие между аргоновым/углекислотным/смесевым/кислородным только в окраске и вентиле. На станции Вам могут баллон переделать в другой тип (перекрасить и поменять вентиль).
Ворочить одному 40 литровый баллон с аргоном или сварочной смесью реально. Поставили баллон, накрутили защитный алюминиевый колпак, наклонили баллон, положили его на колено и двумя руками в путь… Я лично гружу и таскаю один, но по технике безопасности, да и просто спина здоровее будет — нужно таскать вдвоем, ибо масса пустого порядка

65 кг, а полного соответственно 75 кг. Есть легированные баллоны, они легче на

10 кг.
Углекислотный, полностью заправленный, 40 литровый баллон одному не поднять, нужно звать помощника.

Что нужно знать при покупке и обмене баллонов
Не буду повторяться, есть отличное видео —

Срок службы баллонов определяет организация-изготовитель. При отсутствии таких сведений срок службы баллона устанавливают 20 лет. Экспертизу промышленной безопасности в целях продления срока службы баллонов массового применения, объем которых менее 50 л, не производят, их эксплуатация за пределами назначенного срока службы не допускается, за исключением баллонов специального назначения, конструкция которых определена индивидуальным проектом и не отвечает типовым конструкциям баллонов и экспертизу (техническое диагностирование) которых проводят по истечении срока службы, а также в случаях, установленных руководством (инструкцией) по эксплуатации оборудования, в составе которого они используются.

На основании разъяснений разрешается использовать баллоны с истекшим сроком службы, но с действующей аттестацией.
Таким образом, покупая баллон, Вы должны выбрать максимально более свежий по году выпуска. Баллоны старше 95 года без действующей аттестации являются металлоломом.

Далее, на рынке есть три типа разного рода регуляторов/редукторов:
— регулятор с ротаметром
— стрелочный регулятор
— редуктор.

Отличие редуктора от регулятора понятно: редуктор на выходе выдает просто определенное давление, а регулятор на выходе регулирует поток газа. Редуктор Вам не нужен вообще 🙂

регулятор с ротаметром или стрелочный регулятор?
Возникает еще один вопрос, на рынке есть два основных типа регуляторов

Введение

В предыдущей статье, посвященной роли углекислого газа, мы рассмотрели возможные варианты подачи углекислого газа в пресноводный аквариум.
Напомним, в статье были рассмотрены плюсы и минусы самых распространенных способов подачи СО2 в аквариум и выяснили, что самый лучший способ подачи является механический, а именно баллонные системы СО2.
В этой статье мы более детально расскажем о параметрах баллонов СО2, требованиях безопасности в процессе эксплуатации, основные моменты при проведении заправки баллонов.

Если вы еще не решились каким способом подавать газ в свой аквариум, мы рекомендуем остановится на выборе именно баллонной системы.

Общая информация о баллонах

Баллон — сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хранения и использования сжатых, сжиженных или растворенных под давлением газов.

К эксплуатации допускаются только исправные и освидетельствованные газовые баллоны.
Вентиль газового баллона должен быть плотно ввернут в отверстие горловины или в расходно-наполнительные штуцера у специальных баллонов, не имеющих горловины.
Стенки баллона не должны иметь вмятин, трещин, вздутий, сильной коррозии и иных деформаций.
Баллон должен быть окрашен и маркирован соответственно ГОСТ. Остаточная окраска баллона должна быть не менее 70%.
Баллон должен иметь остаточное давление не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).
Паспорт баллона должен читаться.
Баллон должен быть освидетельствован.

Ремонт вентиля и освидетельствование баллонов, может проводить только специализированная организация, имеющая специальное разрешение на ремонт сосудов работающих под давлением.
Баллоны могут храниться как в специальных помещениях, так и на открытом воздухе, при условии, что они защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей.

Новый баллон или переосвидетельствованный (б/у) какой баллон купить?

Попробуем разобраться поэтапно. Преимущества новых баллонов:

Приобретая новый баллон, вы получаете баллон на полный срок эксплуатации (40 лет). Это, несомненно, является большим плюсом.
Помимо этого используя новый баллон вы можете быть уверенны, что ближайшие 5 лет, переосвидетельствовать баллон Вам не придется.
Новый газовый баллон исключает возможность наличия в нем всевозможных загрязняющих веществ: влаги, пор и неровностей, грязи и ржавчины.

Переосвидетельствование газового баллона

Срок технического переосвидетельствования баллонов СО2 в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 11 июня 2003 г. N 91) — 5 лет.

Перечень проводимых работ при переосвидетельствовании баллонов:

Внешний осмотр поверхности баллона.
Дегазация (после удаления остатков газа из баллона выполняется промывка негорючим (инертным) газом или водой)
Контроль состояния вентиля.
Взвешивание и расчет износа стенки баллона.
Проведение гидравлических испытаний и промывка.
Сушка внутренней поверхности баллона потоком теплого воздуха.
Установка нового вентиля.
Окраска баллона.
Клеймление на поверхности баллона зарегистрированным в органах Госгортехнадзора клеймом, с указанием проведенного и следующего срока освидетельствования.

Паспорт баллона

На корпусе нанесены сведения о баллоне (масса корпуса, дата производства, даты аттестаций и прочее), позволяющие сделать вывод о пригодности баллона к дальнейшей эксплуатации. Ниже приведены наиболее типичные записи и дается их расшифровка.

Надписи выбиты непосредственно на корпусе баллона в районе горловины. Иногда (особенно у старых баллонов) частично закрыты слоями краски и не видны.

Только для ацетиленовых баллонов. Символы "ЛМ" или "ПМ" — тип наполнителя баллонов (ЛМ — литая масса, ПМ — пористая масса). Запись "ПМ" не всегда соответствует действительности, т.к. случается, что завод заменил наполнитель не сделав об этом отметки на корпусе.
Заводской номер баллона.
Фактическая вместимость баллона по воде при изготовлении в литрах. При превышении мерной вместимости балона над заводской более чем на 1.5% баллон к дальнейшей эксплуатации не допускается (нарушение геометрии корпуса, риск образования микротрещин).
Фактическая масса корпуса баллона при изготовлении. При уменьшении массы корпуса против номинальной более чем на 7.5% баллон к дальнейшей эксплуатации не допускается (унос массы, коррозия и истончение стенки).
Рабочее ("Р") и проверочное ("П") давления баллона в атмосферах.
Дата изготовления и следующей переаттестации в формате "MM.ГГ.АААА", где "MM" — номер месяца изготовления, "ГГ" — две последние цифры года изготовления, "АААА" — год следующей переаттестации (либо "АА" — две последние цифры года следующей переаттестации). Буква "N" — клеймо завода, свидетельствующее о том, что запись относится к сведениям об изготовлении баллона.
Буквенно-цифровой шифр, обведенный в круг — клеймо завода или лаборатории, где проводилась переаттестация.
Сведения о дальнейшей переаттестации баллона в формате "MM.ГГ.АААА", где "MM" — номер месяца переаттестации, "ГГ" — две последние цифры года переаттестации, "АААА" — год следующей переаттестации (либо "АА" — две последние цифры года следующей переаттестации). Если баллон проходил несколько переаттестаций, то сведения о них, как правило, выбиваются друг под другом или, что реже, к существующей записи добавляется год следующей переаттестации в формате ".АА" и эта запись заверяется клеймом. При этом надпись приобретает следующий, например, вид: "R 1.92.97.02 R", что следует читать так: баллон переаттестовывался в январе 1992 года и, затем, в январе 1997 года снова прошел переаттестацию, которая будет действительна до января 2002. (символ "R" изображает здесь клеймо участка переаттестации.)

Надписи на приведенном на рисунке баллоне следует читать так: баллон № 36847 изготовлен в феврале 1990 года. Масса корпуса 63.4 кг, вместимость 40.1 литра. Проведены гидравлические испытания корпуса на 225 атм, разрешенное номинальное (рабочее) давление 150 атм. В марте 1995 года баллон прошел очередную переаттестацию на участке "Ц4", дата следующей переаттестации — март 2000 года.

Запрещается эксплуатация баллонов, имеющих нарушения геометрии (вмятины, вздутия, общую бочкообразность и т.п.);
баллоны не должны иметь следов повреждения краски огнем;
Баллоны с поражением ржавчиной свыше 30% поверхности баллона к обмену также не принимаются.

Покупая баллон всегда проверяйте дату поверки баллона — выбитое клеймо с указанием даты теста под давлением в несколько раз больше номинального. Это делается для того чтобы предупредить разрушение баллона по причине появления усталостных трещин в металле, перегрева, или перенаполнения. На баллоне должен быть выбит вес пустого (нетто) и заправленного CO2 (брутто) баллона — по этим данным вы будете проверять полноту заправки и контролировать чтобы баллон не перенаполнили, что очень опасно.