Рампы для кислородных баллонов что это

1. Введение.
Газоразрядные рампы являются частью системы газообеспечения объектов — газопотребителей в случае, если источником газа являются баллоны, баллонные сборки (моноблоки) или реципиенты высокого давления. В общем виде блок — схема такой системы газообеспечения приведена на рис. 1.

1 — источники компримированного газа,
2 — газоразрядная рампа,
3 — соединительный трубопровод,
4 — распределительный газовый щит,
5 — объект — потребитель Рис. 1. Блок — схема системы газообеспечения Наиболее распространёнными источниками технических газов у потребителя являются газовые баллоны или моноблоки. К таким потребителям относятся: лаборатории с хроматографами, масспектрометрами и др. газоаналитическими приборами, лабораторные и промышленные установки с небольшими потреблениями газов, пищевые и фармацевтические производства, сварка и резка металлов. Для подключения баллонов или моноблоков к системе газопотребления используются газоразрядные рампы. Обычно газоразрядная рампа включает в себя (рис. 2): коллектор высокого давления (1) с установленной на нем запорной арматурой (2) к каждому источнику давления, присоединительные (к источнику) элементы (3), манометры (4), вентили сброса давления и продувки (5), регулятор давления (6) и др. элементы.

Рис. 2. Типовая схема разрядной рампы для инертных газов с одной ветвью. Фото 1. Некоторые виды газоразрядных рамп. Более 14 лет ООО «НПО Мониторинг» производит нестандартные газоразрядные рампы в соответствии с требованиями заказчиков. За это время разработано более полутора сотен различных модификаций рамп с применением различной отечественной и зарубежной арматуры, регуляторов давления (фото. 1). Это, в первую очередь арматура и регуляторы давления компаний: «Барнаульский арматурный завод», ОАО «Красс», ОАО «Сплав», «Airflow» (Италия), «HOKE» и «Go regulator» (США), «GCE» (Швеция), «SHiN Heung» (Ю.Корея).
Создание оборудования по индивидуальным заказам конечно же позволяет максимально удовлетворить любые пожелания Заказчика, но, с другой стороны, приводит к увеличению объёма проектно-конструкторских работ, увеличению срока изготовления оборудования и, как следствие увеличению цены изделия. Возрастающее количество заказов на производство газоразрядных рамп привело к необходимости их классификации и созданию унифицированных рядов, максимально отвечающих технологическим требованиям и требованиям промышленной безопасности.

2. Классификация разрядных рамп.
По своему назначению разрядные рампы можно разделить на три класса:

2.1. Рампы для технических газов и газовых смесей.
Это наиболее востребованный тип рамп, применяющийся для газообразных продуктов разделения воздуха (кислород, азот, аргон), для других инертных газов (гелий, углекислота, элегаз и т.д.), а также для горючих газов (водород, метан, пропан, ацетилен). При этом техническими газами можно называть газы обычной чистоты (до 99,995%) производимые в больших масштабах по стандартным технологиям.

2.2. Рампы для высокочистых газов.
Высокочистые газы применяются гораздо в меньших масштабах, преимущественно в газоаналитических целях, для процессов высоких технологий (лазерная техника, микроэлектроника, оптоволоконное производство и др.). Потребление таких газов выдвигает высокие требования к трубам, арматуре, регуляторам, фитингам и другим устройствам, используемым в составе газоразрядных рамп.

2.3. Рампы для специальных (агрессивных и токсичных) газов. К этим газам можно отнести такие как: аммиак, хлор, сероводород, диоксид серы, флюбор, силаны, фосфины, арсины и др. газы. Работа с такими газами требует специальных схемных решений и арматуры исключающих попадание рабочей среды в окружающую атмосферу и наоборот. Кроме того сбросные (продувочные) потоки из рамп направляются в специальные реакторы обезвреживания газов. В настоящем материале рассматриваются аспекты лишь первого класса рамп — для технических газов и газовых смесей на их основе.

3. Унифицированные рампы для технических газов.

3.1. При разработке унифицированного ряда рамп были сделаны следующие предпосылки:
3.1.1. Используются два типа источника компримированного баллонного газа: — индивидуальные баллоны объёмом 40 и 50л с рабочим давлением 150 и 200 бар, — баллонные сборки (моноблоки) из 8 или 12шт 40 или 50л баллонов давлением 150 или 200 бар (фото 2,3).
Фото 2. Моноблоки из 8 шт. 40л баллонов Рраб=150 бар.
Фото3. Моноблоки из 12 шт. 50л баллонов Рраб=150 бар. 3.1.2. Баллоны могут быть российского производства (Первоуральский новотрубный завод) с диаметром 219мм, или импортные, европейского стандарта с диаметром 229мм, например производства «Worthington Cylinders Gmbh» (Австрия). [1].
3.1.3. Присоединительные резьбы у баллонов с техническими газами — в соответствии с российским стандартом: — кислород, инертные газы G3/4″, — водород, горючие газы W21,8х1/14?LH — ацетилен — спецприсоединение под зажим.
3.1.4. Для стандартизации системы газообеспечения баллонным газом принять следующее: — индивидуальные баллоны применять до количества баллонов в одной ветви рампы равном 6, — при потреблении большего количества газа использовать моноблоки, в одной ветви не более четырех.
3.1.5. Применяемые арматура, регуляторы давления и другие элементы рамп должны обладать высокой надежностью и ремонтопригодностью.
3.1.6. Несущая конструкция рампы должна быть разборной для удобства компактной упаковки и транспортировки при отгрузке Заказчику, а так же проста в сборке персоналом без специальной подготовки. В конструкции должны использоваться стандартные для серии элементы и технические решения.

3.2. Типы рамп для технических газов.

Газоразрядные рампы можно разделить на типы по нескольким признакам:

3.2.1. По типу используемого газа:
— рампы для кислорода и инертных газов,
— рампы для водорода, метана, оксида углерода и других горючих газов,
— рампы для пропана (необходимость выделения этого типа обосновывается существенным отличием габаритов пропанового баллона от баллонов других горючих газов),
— рампы для ацетилена (здесь необходимость выделения этого типа обосновывается требованиями к безопасному рабочему давлению ацетилена при его транспортировании по трубопроводу) [2,3].

3.2.2. По типу источника газа:
— рампы для индивидуальных баллонов,
— рампы для моноблоков (отличаются от баллонных конструктивом, при одинаковом схемном решении).

Источник

Кислородные баллоны и перепускные рампы

Баллоны для хранения и транспортировки кислорода, воздуха, азота и других газов под избыточным давлением 150 кгс/см 2 изготавливаются из цельнотянутых труб с обжатием горловины и днища.

Стальные баллоны для газов изготавливаются по ГОСТу 949-57, согласно которому на избыточное давление 150 кгс/см 2 предусматриваются типы 150 и 150Л соответственно из углеродистой и легированной стали с определенными механическими свойствами: для углеродистой σ_в > 65 кгс/мм 2 ; σ_т > 38 кгс/мм 2 ; δ₅ > 15%; для легированной σ_в > 90 кгс/мм 2 ; σ_т > 70 кгс/мм 2 ; δ₅>10%; а_н > 10 кгс . м/см 2 .

Согласно ГОСТу 949-57 водяная емкость баллонов может быть от 0,4 до 55 л, причем наиболее широко применяются баллоны емкостью 40 л.

Кислородный баллон (рис. 10) состоит из цилиндрического корпуса 4 с выпуклым днищем 5 и горловиной. На нижнюю часть корпуса в горячем состоянии насажен башмак 6 для устойчивости в вертикальном положении и возможности перекатывания на небольшое расстояние. На горловину баллона насажено кольцо 3 с наружной резьбой для навинчивания предохранительного колпака 1, а внутрь горловины на конической резьбе ввернут вентиль 2.

Кислородный баллон водяной емкостью 40 л имеет следующие данные: высота баллона (без вентиля) 1390 мм, диаметр 210 мм, толщина стенки не менее 7 мм, вес около 60 кг (без вентиля, колпака и башмака).

Баллон типа 150Л при той же емкости имеет меньшую высоту и толщину стенки и соответственно меньший вес (43,5 кг).

Вентиль кислородного баллона (рис. 11) имеет штампованный латунный корпус 8 с боковым штуцером 6 и конической хвостовой частью 7 с наружной резьбой. К штуцеру 6, имеющему наружную правую резьбу Труб 3 /₄«, накидной гайкой присоединяется редуктор. В корпусе находится клапан 10 с наружной резьбой и уплотнителем 9 из красной меди; верхняя квадратная часть клапана входит в отверстие соединительной муфты 11 такой же формы, в которое сверху вставляется нижний конец шпинделя 4. На верхнюю часть корпусанавертывается сальниковая гайка 13, плотно прижимающая уплотнительную фибровую шайбу 12. На выступающую из сальниковой гайки часть шпинделя надевается маховичок 3, закрепленный с помощью пружины 1 и гайки 2. Вентиль снабжен заглушкой 5, предохраняющей штуцер от загрязнения и повреждения резьбы.

Открывается вентиль поворотом маховичка 3 против часовой стрелки, а закрывается вращением по часовой стрелке. Когда клапан 10 открыт, буртик шпинделя 4 благодаря пружине 1 и давлению газа плотно прижимается к фибровой шайбе 12, что препятствует выходу газа через сальник наружу.

Кислородные баллоны окрашиваются в голубой цвет с надписью черной краской «кислород».

На сферической неокрашиваемой части баллона (для защиты от коррозии покрывается прозрачным лаком) выбиваются его паспортные данные: клеймо завода-изготовителя, дата изготовления, номер и тип баллона, рабочее и испытательное давление в кгс/см 2 , вес в кг, водяная емкость в л, срок следующего испытания и клеймо инспектора Госгортехнадзора.

Определение объема кислорода в баллоне (ГОСТ 5583-58) применительно к стандартным условиям (20° С и 760 мм рт. ст.) производится по формуле:

где 1,03 — коэффициент, учитывающий сжимаемость кислорода и перевод давления, измеренного манометром, к 760 мм рт. ст.;

V₁ — объем баллона в м 3 ;

R — коэффициент для приведения объема газа к температуре 20° С;

р — давление кислорода в баллоне, измеренное манометром,

1,04 — среднее абсолютное давление в кгс/см 2 .

Значения коэффициента R для температур 20, 10, 0, -10, -20° С соответственно составляют 1,0; 1,035; 1,073; 1,114; 1,158.

Таким образом, при установленном для кислородных баллонов давлении наполнения 150 кгс/см 2 и температуре 20° С в баллон емкостью 40 л вмещается около 6 м 3 газа. Фактическая величина давления наполнения баллонов принимается в зависимости от температуры в наполнительном помещении.

Для подачи кислорода из баллонов на рабочие места кроме системы индивидуального питания (когда на каждом рабочем месте устанавливаются отдельные баллоны) применяется также система централизованного питания с подачей газа из перепускной (распределительной) рампы.

Система централизованного питания кислородом согласно действующим правилам должна обязательно оборудоваться при наличии в одном помещении 10 и более рабочих мест по газопламенной обработке. В ряде случаев эта система оказывается рациональной и при меньшем количестве постов. Основными частями системы являются перепускная рампа и газопровод.

Перепускная рампа (рис. 12) имеет медный или латунный коллектор 2 (с внутренним диаметром 20 мм), с кислородными запорными вентилями 3, к которым медными трубками 1 подсоединяются баллоны.

Коллектор 2 состоит из двух ветвей, работающих поочередно и перекрываемых вентилями 6. На рампе устанавливается рамповый редуктор 5, понижающий давление газа, подаваемого в цех по газопроводу 4, со 150 кгс/см 2 до 5-15 кгс/см 2 .

Медь для коллектора и соединительных трубок применяется с целью обеспечения безопасности: этот металл не дает искры при ударе и, следовательно, исключается загорание элементов рампы при эксплуатации.

Перепускные рампы устанавливаются либо за стеной цеха в пристройке из огнестойкого материала, либо в отдельном здании; в цехе разрешается лишь установка рампы с числом баллонов до 6 для питания одного поста, например при резке стали весьма большой толщины.

При обращении с кислородными баллонами должны строго соблюдаться установленные правила эксплуатации и техники безопасности, так как ввиду большого давления и высокой химической активности кислорода по отношению к органическим веществам, не исключены взрывы баллонов, что может привести к несчастным случаям и разрушениям помещений.

Причинами взрывов кислородных баллонов могут быть:

1) падение и удары баллонов, что особенно опасно в зимнее время ввиду повышения хрупкости металла баллона;

2) загрязнение жировыми веществами (попадание их в вентиль и баллон);

3) нагревание баллона каким-либо источником тепла;

4) наличие в кислороде, находящемся в баллоне, примеси горючего газа (при использовании баллонов не по назначению).

Безопасность при эксплуатации баллонов обеспечивается периодическими их испытаниями.

1) промывку, наружный и внутренний осмотр баллона;

2) определение веса и объема баллона;

3) гидравлическое испытание на избыточное давление 225 кгс/см 2 в течение 1 мин (для баллонов на рабочее давление 150 кгс/см 2 ).

Уменьшение веса и одновременно увеличение водяной емкости баллона указывают на износ внутренней поверхности стенок вследствие коррозии. При потере веса на 7,5-10% или увеличении емкости против паспортной более чем на 1,5-2% баллон переводят для работы при давлении сжатого газа на 15% ниже указанного в паспорте; при уменьшении веса от 10 до 15% или увеличении емкости от 2 до 2,5% баллон допускается к эксплуатации под давлением не менее чем на 50% ниже установленного. При изменении паспортных данных баллона он подвергается новому клеймению, а старые клейма зачеканиваются. Если потеря веса превышает 15% или увеличение емкости составит более 2,5% — баллон бракуется.

Гидравлическое испытание производится только при положительных результатах осмотра, взвешивания и измерения емкости. Баллон считается пригодным к дальнейшей эксплуатации, если при этом испытании отсутствуют видимые деформации. После испытания в баллон ввертывается новый или отремонтированный вентиль, производятся записи в журнале испытаний, выбиваются новые клейма, в частности дата следующего испытания, и затем производится окраска баллона.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

НОВОСТИ

9 Июня 2021 17:57
Сверла, метчики и биты в работе (подборка видео)

Источник