Загальні відомості про ацетилені

Загальні відомості про ацетилені

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Ацетилен застосовується в промисловості в якості пального для газового зварювання і різання металів, а також в якості сировини для різних хімічних виробництв.

Ацетилен є хімічною сполукою вуглецю і водню. Технічний ацетилен є безбарвний газ з різким характерним запахом. Тривале вдихання його викликає запаморочення, нудоту і може привести до отруєння. Ацетилен легший за повітря, добре розчиняється в різних рідинах. Особливо добре він розчиняється в ацетоні. Ацетилен при згорянні в суміші з чистим киснем дає полум'я температурою 3050- 3150 ° С. Він є вибухонебезпечним газом. Ацетилен вибухає при наступних умовах:

1) при підвищенні температури понад 500 ° С і тиску понад 1,5 ат;

2) суміш ацетилену з киснем при вмісті в ній від 2,8 до 93% ацетилену вибухає при атмосферному тиску від іскри, полум'я, сильного місцевого нагріву та ін .;

3) при тих же умовах ацетилено-повітряна суміш вибухає при вмісті в ній від 2,8 до 80,7% ацетилену;

4) при тривалому зіткненні ацетилену з міддю або сріблом утворюється вибухова ацетіленістая мідь або ацетіленістое срібло, які вибухають при ударі або підвищенні температури.

Вибух ацетилену супроводжується різким підвищенням тиску і температури і може викликати важкі нещасні випадки і значних руйнувань.

У промисловості ацетилен отримують в результаті розкладання карбіду кальцію водою в спеціальних апаратах - ацетиленових генераторах. Добутий таким чином технічний ацетилен зазвичай містить шкідливі домішки: сірководень, аміак, фосфористий водень, кремнистий водень, які надають ацетилену різкий запах і погіршують якість зварювання. Домішки видаляють з ацетилену шляхом промивання у воді і хімічної очистки спеціальними очисними речовинами. Крім того, ацетилен може містити пари води і механічні частинки (вапняна і вугільний пил). Для видалення вологи ацетилен піддається висушування. Очищення від пилу здійснюється матерчатим фільтром. Для зварювання ацетилен можна відбирати з ацетиленопроводів, що йде від ацетилено-генератстной станції, або безпосередньо від Однопостовий генератора. Ацетилен може поставлятися також в балонах під тиском 16 ат, розчинений в ацетоні.

Чистий ацетилен при охолодженні скраплюється при -83,8 ° С, а при подальшому зниженні температури швидко твердне. Він помірно розчинний у воді (1150 мл в 1 л води при 15 ° С і атмосферному тиску) і добре в органічних розчинниках, особливо в ацетоні (25 л в 1 л ацетону при тих же умовах і 300 л під тиском 12 атм). Термодинамічно ацетилен нестійкий; він вибухає при нагріванні до 500 ° С, а при звичайній температурі - при підвищенні тиску до 2 атм. Тому його зберігають в балонах, наповнених пористим інертним матеріалом, який просочений ацетоном.

Ацетилен використовують для так званої автогенного зварювання та різання металів. Для цього потрібні два балони з газами - з киснем (він забарвлений в блакитний колір) і з ацетиленом (білого кольору). Гази з балонів надходять в спеціальну пальник. Ще в 1895 році було виявлено, що при згорянні ацетилену в кисні виходить дуже гаряче полум'я; максимальна його температура (3200 ° С) досягається при вмісті ацетилену 45% за обсягом. В такому полум'я дуже швидко розплавляються навіть товсті шматки стали.

Також, ацетилен може служити вихідним продуктом для синтезу багатьох більш складних органічних сполук. Ця область застосування ацетилену в даний час є найбільшою. Ацетилен - реакційно з'єднання, яке набирає численні реакції. Хімія ацетилену багата. З нього можна отримати сотні різноманітних з'єднань. Недарма із загального обсягу виробництва ацетилену приблизно 70% використовують для промислового органічного синтезу, а 30% - для зварювання та різання металів.

Застосування ацетилену для газополум'яної обробки металів відчуває сильну конкуренцію з боку більш доступних горючих газів (природний газ, пропан-бутан і тд.). Однак, перевага ацетилену - в самій високій температурі горіння, яка досягає 3100 ° С. Саме тому газополум'яна обробка відповідальних вузлів машинобудівних конструкцій проводиться тільки за допомогою ацетилену, який забезпечує найвищу продуктивність і якість процесу зварювання.

Критерії Біо і Фур'є.

де # 945; - коефіцієнт тепловіддачі від поверхні тіла до навколишнього середовища, # 955; - коефіцієнт теплопровідності матеріалу тіла.

Число Біо характеризує співвідношення між перепадом температури # 948; T = T2 - T1, де T1, T2 - температури в двох точках тіла, які перебувають на характерному відстані L один від одного, і температурним напором # 916; T = T # 969; - Ta (T # 969; - температура поверхні тіла, Ta - температура навколишнього середовища).

Число Біо являє собою відношення термічного опору стінки l / # 955; до термічного опору передачі тепла на поверхні 1 / # 945 ;. Для геометрично подібних тіл рівність чисел Біо визначає подобу розподілів температури (температурних полів).

Число. або критерій Фур'є (Fo) - один з критеріїв подібності нестаціонарних теплових процесів. Характеризує співвідношення між швидкістю зміни теплових умов в навколишньому середовищі і швидкістю перебудови поля температури усередині даної системи (тіла), який залежить від розмірів тіла і коефіцієнта його температуропроводности:

§ t - характерний час зміни зовнішніх умов,

§ L - характерний розмір тіла.

Крітенрій Фур'є пов'язує форму тіла і тривалість його охложденія

Оглядові і робочі вікна розташовують симетрично по обидва боки печі. Зазвичай розмір вікон приймають 350 * 465 мм. Відстань між осями вікон приймають: для робітників вікон - 1200-1500 мм; для оглядових вікон - 200-2500 мм. Оглядові вікна розташовуються в методичної зоні і на ділянці зварювальної зони з двостороннім обігрівом. Робочі вікна розташовуються на ділянці зварювальної зони з монолітним подом.

Робочі і оглядові вікна закриваються шамотним легкоатлетом товщиною 250 мм.