Все про тиск у балоні з вуглекислотою
Двоокис вуглецю має багато корисних застосувань: при гасінні пожеж, у харчовій промисловості, для просушування ливарних форм та інших. Вуглекислотою заправляють багаторазові балони, які доставляють споживачам. Щоб їх використати, потрібно знати, яким вимогам вони мають відповідати, які правила використання такого обладнання є. Тиск у балоні з вуглекислотою має точно відповідати нормативам.
Фізичні та хімічні характеристики
При кімнатному тиску і температурі ця речовина є безбарвним газом. Воно має свій, трохи кислуватий, запах. Якщо в балоні вуглекислота знаходиться в рідкому стані, вона повинна перебувати під тиском, що не менше ніж 5850 КПа.
При охолодженні до температури -56 градусів та тиску 519 КПа вуглекислота перетворюється на твердий стан. Таку речовину називають «сухий лід». Тиск вуглекислоти в балоні потрібно знати для того, щоб бути впевненим у тому, що речовина знаходиться у потрібному стані.
Види продукції
Двоокис вуглецю виробляють у наступному вигляді:
- Зріджений газ, що зберігається під тиском 50 кг/кв. Для цього потрібно забезпечити температуру повітря, що не перевищує 31 градус.
- Рідкий вуглекислий газ для зберігання спеціальних термосах.
- У вигляді сухого льоду.
Після цього продукт поміщають у чорні резервуари з жовтими запобіжними написами та доставляють споживачам для використання.
Як повинен чинити споживач
Якщо фірма використовує вуглекислоту у своїй роботі, їй необхідно знайти тих, хто організує постачання. Процедура отримання має такий вигляд:
- У компанії, яка займається постачанням, залишають заявку на одержання певної кількості продукту.
- У призначений час одержати балони, заправлені газом.
- Повернути резервуари, вуглекислота з яких вже була використана.
Для заправки використовуються різні типи балонів:
- 40-літрова ємність вміщує 24 кілограми газу. Балон має діаметр 21,9 див, висоту 140 див.
- У 20-літровому діаметрі 21,9 см — висота становить 85 см. Тут міститься вдвічі менше газу — 12 кілограмів.
- 10-літрова ємність більш мініатюрна. Діаметр дорівнює 14 см, а висота – 86,5 см. Покупцеві надається 6 кг вуглекислого газу.
Існує ще кілька типів балонів, для яких може бути виконана заправка.
Ємності для газу
Вони можуть мати обсяг від 04 до 50 л. Такі балони можуть використовуватись протягом десятків років.
Ці ємності можуть застосовуватися як для видачі споживачам, але й зберігання чи проміжної транспортування. Ємності обов'язково повинні відповідати вимогам ГОСТу 949-73.
Для зазначеного використання застосовуються цільнолиті балони, що мають у своєму складі конструкційну сталь марки 45Д, а також леговану марки 40ХГСА. Кожна модель використовується за умови, що тиск газу не перевищить граничну величину. При ємності не вище 20 л вона становить 20 МПа, для великих може досягати 20 МПа.
Товщина стінок балона складає 7 мм. Резервуари роблять із трубчастих металевих заготовок, діаметр яких відповідає розміру балона. З одного боку, методом обтиску роблять сферичну поверхню, з іншого — створюють горловину, через яку надходитиме скраплений газ. На неї необхідно напресувати кільце, яке дозволить надійно прикріпити вентиль. Ковпак буде одягнений на нього для того, щоб захистити від механічних пошкоджень.
Для балонів передбачено спеціальне маркування. Загальний колір є чорним, для написів застосовується оранжевий колір. На ємностях повинні бути написи «Вуглекислота», «Двоокис вуглецю» або «CO2».
Влаштування балонів передбачає наявність таких елементів:
- Для стійкості у балоні використовується спеціальний черевик прямокутної форми.
- Резервуар, у який закачується скраплений газ.
- Запірний латунний вентиль, що використовує праве різьблення.
- Запобіжний сталевий ковпак.
- Кільця з гуми, що розташовуються вздовж циліндричної частини резервуару.
Через кожні п'ять років експлуатації балони повинні проходити огляд та атестацію, що підтверджує справність та придатність для подальшого використання. Дата останнього огляду вказується на балоні. Напис поміщають на зачищену горловину і обводять кружальцем, намальованим жовтою фарбою.
Процедура зарядки
Перед тим, як виконувати заправку, потрібно уважно оглянути резервуар. Навіть незначні пошкодження можуть призвести до вибуху. Якщо балон справний, приступають до заправки вуглекислим газом.
У балон заливають скраплений газ. Для цього потрібно створити різницю тисків. Місткість потрібно заповнити лише на 80%. Частина, що залишилася, відводиться для газоподібної частини. Якщо цього не зробити, тиск у балоні може перевищити норму.
Вага балона
При використанні, транспортуванні та зарядці необхідно контролювати наявність у балоні вуглекислого газу. З цією метою застосовується зважування. З повної ваги потрібно відняти масу таких деталей:
- Посудина, де міститься скраплений газ.
- Вентиль, через який виконується зарядка.
- Захисний ковпак.
- Запобіжні залізні кільця.
- Якщо використовується, має бути враховано те, скільки важить черевик.
Здійснюється зважування всієї конструкції, потім віднімається маса перерахованих деталей. Частина, що залишилася, говорить про те, скільки залишилося всередині вуглекислого газу. Середня вага цих вузлів дорівнює:
- Вага обручки становить 300 г.
- Маса металевого ковпака сягає 1,8 кг.
- Черевик зазвичай важить 5,2 кг.
Вага балона відрізняється залежно від його ємності та гранично допустимого тиску. Наприклад, при тиску до 150 атм він становитиме 73 кг, а при 200 - 88 кг.
Сфери використання
Вуглекислий газ має багато різних способів застосування. Найбільш відомими є такі:
- У медичних цілях для збереження тканин може знадобитися заморожування. Для цього можна використовувати зріджена вуглекислота. Якщо її випустити в умовах кімнатної температури та тиску, то вона набуває вигляду білих пластівців забираючи багато тепла.
- У парфумерній промисловості зріджений вуглекислий газ допомагає одержувати парфуми з насиченим запахом. Така технологія дозволяє уникнути неприємного специфічного запаху, який може з'являтися у деяких випадках за таких процедур.
- Вуглекислота дозволяє створювати освіжаючі газовані напої. Вона також використовується як важливий компонент при складанні деяких коктейлів.
- Коли проводиться ремонт чи здійснюються будівельні роботи, часто потрібне виконання зварювальних робіт. Вуглекислота дозволяє виконувати їх без утворення додаткового нагару, що суттєво покращує результат роботи.
- Вуглекислотні вогнегасники вирізняються високою ефективністю при гасінні пожежі. Їх важливою перевагою є можливість застосовувати при гасінні електрообладнання, тому що в цьому випадку виключено ризик виникнення короткого замикання. Якщо проводиться гасіння предметів, які при гасінні водою можуть зіпсуватися, то в цьому випадку вуглекислотні вогнегасники будуть добрим вибором.
- Використання сухих вуглекислих ванн є ефективною медичною процедурою. Газ сприяє розширенню пір та регенерації клітин шкіри. Процедура практично немає протипоказань. Вона може застосовуватись навіть після інфаркту, оскільки не створює надмірного навантаження на організм.
Балони прийнято ділити на категорії відповідно до їх обсягу. Ті, що мають не більше 20 л, вважаються малими, від 20 до 40 — середніми, а 40 л, що перевищують, вважаються великими.
Самостійна робота
Не завжди є можливість проводити промислове заправлення у виробників. У разі варто її робити самостійно. При цьому слід враховувати наступне:
- Буває так, що споживачеві для роботи потрібні невеликі ємності, а заправник працює тільки з великими балонами. В цьому випадку роботу можна проводити у два етапи: отримати заправлені великі ємності, а потім за їх допомогою, знаючи, який тиск у балоні з вуглекислотою, заправити ті, які потрібно.
- Для заправки малого балона за допомогою великого необхідно використати шланг високого тиску. При проведенні цієї процедури потрібно ретельно дотримуватись вимог техніки безпеки. В іншому випадку може виникнути аварійна ситуація.
- Якщо ємності протягом більше 5 років не були атестовані, необхідно перед заправкою виконати цей недолік. Лише після атестації можна продовжити роботу з ними.
Придбати таке обладнання потрібно лише у надійних постачальників. В іншому випадку зростає ризик виникнення аварійних ситуацій. Такі постачальники містять у порядку необхідну документацію, зможуть надати необхідні сертифікати та акти проведення випробувань.
Якщо газобалонне обладнання несправне. Воно підлягає обов'язковому вибраковуванню. Для цього можуть мати місце такі причини:
- Наявність тріщин у металі підвищує ризик вибуху ємності.
- Різьблення горловини пошкоджене або зношене.
- Запірний вентиль несправний і не може виконувати своїх функцій.
- Черевик, що застосовується для стійкості, має суттєві пошкодження або встановлено косо.
- На резервуарі видні вм'ятини або в деяких місцях випущений метал.
- На балоні можна побачити вм'ятини, глибина яких перевищує десяту частину товщини оболонки.
- Якщо напис, що свідчить про дату атестації обладнання, неправильно обвели.
- Видно прояви корозії, що мають значну площу та глибину.
- Не гаразд документи: відсутня частина даних у технічному паспорті, відсутній запис про огляд у визначені терміни.
Якщо загальний термін експлуатації балона перевищує сорокарічний термін, він не може використовуватися далі. Огляд ємності або ремонт вентиля може проводити лише уповноважена організація.
Повинні виконуватися вимоги до техніки безпеки, пов'язані з транспортуванням та складуванням ємностей, що розглядаються:
- При перевезенні балони повинні знаходитись у горизонтальному положенні.
- Не можна при зберіганні допускати потрапляння прямих сонячних променів.
- Заборонено розміщувати ємності в безпосередній близькості до нагрівальних приладів.
Ретельне дотримання правил унеможливить виникнення аварійної ситуації.
Заходи безпеки
Вуглекислота приносить велику користь, проте не варто забувати, що одночасно ця речовина є небезпечною і може завдати шкоди людині. Щоб уникнути цього, потрібно більше знати про його особливості та дотримуватись заходів безпеки при використанні.
Вуглекислота не є отруйною і не може вибухнути. Однак вона здатна непомітно накопичуватися та збільшувати свою концентрацію у певному місці. При перевищенні 5% вона вже становить серйозну небезпеку. У закритому приміщенні це може призвести до задухи.
Небезпека може становити охолоджувальні властивості вуглекислоти. Якщо поводитися з нею неакуратно, це може призвести до утворення опіків від заморожування. Цей ефект особливо небезпечний при попаданні дуже охолодженого матеріалу на слизову оболонку ока. Щоб уникнути такого ризику, з вуглекислотою працюють у масці, окулярах та одягнувши рукавички.
Надходження газу з балона
При надходженні газу з балона необхідно враховувати наступне:
- Після відкриття вентиля тиск вуглекислоти призводить до різкого розширення газу, що призводить до сильного охолодження. У газі присутня невелика кількість водяної пари, яка може перетворитися на кристали льоду і закупорити отвір.
- Зазвичай, на виході з вентиля встановлюють редуктор, який знижує перепад тиску.
- Щоб лід не закупорив редуктор, між ним та вентилі ставлять підігрівач газу, який зменшує зниження температури вуглекислоти.
- Використовується осушувач газу, який є невеликою ємністю, заповненою адсорбуючим речовиною. Використовуються два типи осушувачів. Той, який призначений для роботи в умовах високого тиску, знаходиться між вентилем та редуктором. Осушувач низького тиску розташований після редуктора.
Застосування цих вузлів дозволяє зробити роботу з вуглекислотою більш безпечною та ефективною.
Перевірка балона
Після закінчення п'ятирічного терміну балони для вуглекислого газу мають проходити перевірку. Без її проходження подальше використання ємності неможливе. Огляд може проводити лише уповноважена організація.
Процедура передбачає перевірку стану обладнання. При цьому звертають увагу на таке:
- Виконується ретельний огляд зовнішнього вигляду. Не повинно бути пошкоджень або великих і глибоких слідів іржі.
- Виконується повне видалення вуглекислого газу з ємності, що обстежується. Це роблять із використанням інертних газів.
- Перевіряється справність роботи вентиля.
- Виконується оцінка товщини стін балона. Для цього проводиться його зважування. Результат покаже, наскільки зменшилася його вага і, відповідно, витончилися стінки.
- Гідравлічні випробування показують справність роботи устаткування.
- Після перевірки виконується просушування. Це роблять за допомогою прогрітого повітря.
- При необхідності може проводитися заміна вентиля або фарбування резервуара.
Після того, як перевірка закінчена, за допомогою спеціального тавра ставлять дату проведення та обводять овальною лінією. На балоні має бути присутнім його технічний паспорт. У ньому міститься така інформація: заводський номер, місткість у літрах води, маса при виготовленні, робочий та перевірочний тиск в атмосферах, тавро заводу, що проводив переатестацію.
Місткість у літрах води збільшилася, це говорить про можливість утворення внутрішніх тріщин або зміну геометрії ємності. Якщо зростання перевищило 1,5%, це вважається ознакою несправності устаткування.
Висновок
Балони з вуглекислотою використовуються у багатьох сферах людської діяльності. Для того щоб їх використовувати, потрібно знати правила техніки безпеки, фізико-хімічні властивості речовини, особливості використання. Вуглекислий газ під час зберігання знаходиться під високим тиском, його застосування вимагає дотримання суворих вимог, про які необхідно знати.
