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氣焊氣割常用氣體的性質(zhì)及使用安全要求

  
評(píng)論: 更新日期:2012年09月06日
??? 二、液化石油氣
??? 液化石油氣(簡(jiǎn)稱石油氣)是石油煉制工業(yè)的副產(chǎn)品,其主要成分是丙烷(C3H8),大約占50%~80%,其余是丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)、丁烯(C4H8)等,在常溫和大氣壓力下,組成石油氣的這些碳?xì)浠衔镆詺鈶B(tài)存在。但是只要加上不大的壓力(一般為0.8~1.5MPa)即變?yōu)橐后w,液化后便于裝入瓶中貯存和運(yùn)輸。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,石油氣的密度為1.8~2.5kg/m3,比空氣重,但其液體的比重則比水、汽油輕。
??? 石油氣燃燒的溫度比乙炔火焰溫度低,丙烷在氧氣中燃燒的溫度為2000~2850V,用于氣割時(shí),金屬預(yù)熱時(shí)間需稍長(zhǎng),但可減少切口邊緣的過(guò)燒現(xiàn)象,切割質(zhì)量較好,在切割多層迭板時(shí),切割速度比乙炔快20%~30%。石油氣除越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于鋼材的切割外,還用于焊接有色金屬。國(guó)外還采用乙炔與石油氣混合后作為焊接氣源。
??? 石油氣有以下特點(diǎn)和安全要求:
??? (1)石油氣易揮發(fā),閃點(diǎn)低,其中的主要成分丙烷揮發(fā)點(diǎn)為-42℃,閃點(diǎn)-20℃,所以在低溫時(shí),它的易燃性就是很大的。
??? (2)石油氣燃燒的化學(xué)反應(yīng)式(以丙烷為代表)為:
C3H8+5O2=3CO2+4H2O+2350kJ/mol
??? 即一份丙烷(石油氣)需要五份氧氣與之化合(但實(shí)際需要量要比理論上多10%)才能完全燃燒。若供氧不足,燃燒不充分,會(huì)產(chǎn)生一氧化碳,使人中毒,嚴(yán)重時(shí)有致命危險(xiǎn)。
??? (3)組成石油氣的幾種氣體都能和空氣形成爆炸性混合氣。但是它們的爆炸極限范圍比較窄。例如丙烷、丁烷和丁烯的爆炸極限分別為2.17%~9.5%;1.15%~8.4%和1.7%~9.6%,比乙炔要安全得多。但石油氣和氧氣混合氣有較寬的爆炸極限,范圍為3.2%~64%,有關(guān)石油氣與氧氣混合的燃燒爆炸性能見(jiàn)表2—4
?
表2-4?液化氣-氧氣混合氣的燃爆范圍
序號(hào)
液化氣在混合氣中占的體積百分?jǐn)?shù)
燃爆情況
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.2
6.0
6.7
12.9
19.1
33.1
36.2
43
51.5
64
爆聲微弱
有?爆?聲
有?爆?聲
有?爆?聲
爆聲較響
爆?聲?響
爆?聲?響
爆?聲?響
爆聲強(qiáng)烈發(fā)光
爆聲強(qiáng)烈發(fā)光
?
??? (4)氣態(tài)石油氣比空氣重(比重約為空氣的1.5倍),易于向低處流動(dòng)而滯留積聚,液化石油氣比汽油輕,能飄浮在水溝的液面上,隨水流動(dòng)并在死角處聚集,而且易揮發(fā)。如果以液體流動(dòng)會(huì)擴(kuò)散成350倍的氣體,在使用、貯存石油氣時(shí),應(yīng)采取安全措施,如暖氣溝進(jìn)出口應(yīng)砌磚抹灰,電纜溝進(jìn)出口應(yīng)填裝沙工,下水道應(yīng)裝水封等,室內(nèi)應(yīng)有良好通風(fēng)。通風(fēng)口除設(shè)在高處外,還應(yīng)設(shè)在低處,有利于對(duì)流。
??? (5)石油氣對(duì)普通橡膠導(dǎo)管和襯墊有腐蝕性,能引起漏氣,必須采用耐油性強(qiáng)的橡膠導(dǎo)管和襯墊,不能隨便更換而采用普通橡皮管和襯墊。
??? (6)石油氣瓶?jī)?nèi)部的壓力與溫度成正比。在零下40℃時(shí),壓力為0.1MPa,在20℃時(shí)為0.7MPa,40℃時(shí)為2MPa。所以石油氣瓶與熱源、暖氣電等應(yīng)保持1.5m以上的安全距離,更不許用火烤。
??? (7)石油氣有一定毒性,空氣中含量很少時(shí),人呼吸了一般不會(huì)中毒,但當(dāng)它的濃度較高時(shí),就會(huì)引起人的麻醉,在濃度大于10%的空氣中停留三分鐘后,就會(huì)使人頭腦發(fā)暈。
??? (8)石油氣點(diǎn)火時(shí),要先點(diǎn)燃引火物后再開(kāi)氣,不要顛倒次序。
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??? 三、氫氣
??? 氫是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,比重0.07,比空氣輕14.38倍,是最輕的氣體。它具有最大的擴(kuò)散速度和很高的導(dǎo)熱性,其導(dǎo)熱效能比空氣大七倍,極易漏泄,點(diǎn)火能力低,被公認(rèn)為是一種極危險(xiǎn)的易燃易爆氣體。
??? 氫在空氣中的自燃點(diǎn)為560℃,在氧氣中的自燃點(diǎn)為450℃。
??? 氫氧火焰的溫度可達(dá)2770C,氫具有很強(qiáng)的還原性。在高溫下,它可以從金屬氧化物中奪取氧而使金屬還原。它廣泛地被應(yīng)用于水下火焰切割,以及某些有色金屬的焊接和氫原子焊等。
??? 氫與空氣混合可形成爆鳴氣,其爆炸極限為4%~80%,氫與氧混合氣的爆炸極限為4.65%~93.9%,氫與氯氣的混合物為(1:1)時(shí),見(jiàn)光即行爆炸,當(dāng)溫度達(dá)240℃時(shí)即能自燃。氫與氟化合時(shí)能發(fā)生爆炸,甚至在陰暗處也會(huì)發(fā)生爆炸,因此它是一種很不安全的氣體。
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??? 四、氧氣
??? (一)氧氣的物理化學(xué)性質(zhì)
??? 氧氣(O2)是一種無(wú)色無(wú)味無(wú)毒的氣體,比空氣略重,微溶于水。常壓下,氧氣在-183℃時(shí)變?yōu)榈{(lán)色的液體,在-218℃時(shí)變成雪花狀的淡藍(lán)色的固體。工業(yè)上用的大量氧氣主要采用空氣液化法制取。就是把空氣引入制氧機(jī)內(nèi),經(jīng)過(guò)高壓和冷卻,使之凝結(jié)成液體,然后讓它在低溫下?lián)]發(fā),根據(jù)各種氣體元素的沸點(diǎn)不同,來(lái)提取純氧。
??? 氧氣不能燃燒,但能助燃,是強(qiáng)氧化劑,與可燃?xì)怏w混合燃燒可以得到高溫火焰。如前邊講過(guò)的與乙炔混合燃燒時(shí)的溫度可達(dá)3200℃以上,所以氧氣廣泛應(yīng)用于氣焊氣割行業(yè)。
??? (二)氧氣的安全特點(diǎn)
??? 有機(jī)物在氧氣里的氧化反應(yīng)具有放熱的性質(zhì)即在反應(yīng)進(jìn)行時(shí)放出大量的熱量。增高氧的壓力和溫度,會(huì)使氧化反應(yīng)顯著加快,在一定的條件下,由于物質(zhì)氧化得越來(lái)越多和氧化過(guò)程溫度增高而增加放出的熱量,使有機(jī)物在壓縮或加熱的氧氣里的氧化過(guò)程加速進(jìn)行。當(dāng)壓縮的氣態(tài)氧與礦物油、油脂或細(xì)微分散的可燃物質(zhì)(碳粉、有機(jī)物纖維等)接觸時(shí),能夠發(fā)生自燃,時(shí)常成為失火或爆炸的原因。氧的突然壓縮所放出的熱量,摩擦熱和金屬固體微粒碰撞熱、高速度氣流中的靜電火花放電等,也都可以成為火災(zāi)的最初因素。因此,當(dāng)使用氧氣時(shí),尤其是在壓縮狀態(tài)下,必須經(jīng)常注意不要使它與易燃物質(zhì)相接觸。
??? 氧幾乎能與所有可燃?xì)怏w和液體燃料的蒸氣混合而形成爆炸性混合氣,這種混合氣具有很寬的爆炸極限范圍,所以氧氣減壓表禁油。
??? 多孔性有機(jī)物質(zhì)(炭、炭黑、泥炭、羊毛纖維等),浸透了液態(tài)氧(所謂液態(tài)炸藥),當(dāng)遇火源或在一定的沖擊力下就會(huì)產(chǎn)生劇烈的爆炸。在焊接及其它氣體火焰加工過(guò)程中使用氧氣時(shí),應(yīng)當(dāng)經(jīng)常注意到氧的上述性質(zhì)。
??? 氧氣越純,則可燃混合氣燃燒的火焰溫度越高。焊接用的氧氣純度一般分為二級(jí),一級(jí)純度的含氧量不低于99.2%,二級(jí)純度的不低于98.5%。氧氣用壓縮機(jī)壓進(jìn)氧氣瓶或各種管道,氧氣瓶?jī)?nèi)工作壓力為15MPa,輸送管道內(nèi)的壓力為0.5~15MPa。
?
??? 五、特利Ⅱ氣
??? 特利Ⅱ氣主要以丙烯為原料,再輔以一定比例的添加劑,經(jīng)過(guò)物理混合而成。是金屬切割、加熱、焊接的一種新型氣體,可以用來(lái)代替溶解乙炔。特利Ⅱ氣與溶解乙炔相比有如下特點(diǎn):
??? (1)特利Ⅱ氣的單瓶充裝量是乙炔的2.5~3倍,增加了氣瓶的使用周期。
??? (2)特利Ⅱ氣在空氣中的爆炸極限只為2.4%~10.5%,而溶解乙炔則是2.2%~81.0%,所以較乙炔安全、無(wú)分解爆炸危險(xiǎn)。
??? (3)在使用過(guò)程中,特利Ⅱ氣不發(fā)生逆火。
??? (4)特利Ⅱ氣切割精度比溶解乙炔高、割縫較光滑,而且在切割過(guò)程中沒(méi)有熔渣回跳引起的滅火及回火引起的工作中斷。
??? (5)特利Ⅱ氣在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)人體也無(wú)害。
??? 使用特利Ⅱ氣的主要缺點(diǎn)是:預(yù)熱時(shí)間稍長(zhǎng)。
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