Общие сведения об углекислом газе. Для сварки порошковой проволокой с дополнительной защитой применяют сжиженный углекислый газ (ГОСТ 8050—76). Жидкая углекислота бесцветна, ее удель­ный вес зависит от температуры. При температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. он равен 1,98 г/л. Плотность газа по отношению к воздуху — 1,524. При испарении 1 кг жидкой углекислоты при нор­мальных условиях образуется 506,8 л газа.

Сжиженный углекислый газ может храниться только под давлением Рп,6 =4,28 кгс/см2. С за — пода-поставщика его отправляют в баллонах или других сосудах, отвечающих требованиям Госгортех­надзора. В стандартный баллон емкостью 40 л за-

ливается 25 кг жидкой углекислоты, которая зани­мает 67,5% объема баллона и образует 12,7 м3 газа.

Для сварки порошковой проволокой следует ис­пользовать сварочный углекислый газ I и II сорта по ГОСТ 8050—76. Допускается использование пи­щевой углекислоты. Применять техническую угле­кислоту не рекомендуется.

В сварочной и пищевой углекислоте не допуска­ется наличие: минеральных масел, глицерина, серо­водорода, соляной, сернистой и азотной кислот, органических соединений (спиртов, эфиров, альдеги­дов, органических кислот), аммиака и моноэтанол — амина.

Отрицательно влияет на процесс сварки и свой­ства швов присутствие в углекислом газе воздуха и воды. Из-за наличия в пищевой углекислоте воз­духа и повышенного количества влаги отбор газа начинают только после ее отстаивания в баллоне не менее 15 мин и выпуска первых порций газа в ат­мосферу в течение 20—30 с. До отбора газа воду из баллона выпускают после отстаивания его в течение 15—20 мин в положении вентилем вниз.

Способы обеспечения углекислым газом. На пред­приятиях, изготавливающих строительные сварные конструкции, преимущественно применяют порошко­вые проволоки с защитой в углекислом газе. Эти предприятия расходуют значительные количества углекислого газа, и, следовательно, выбор способа обеспечения им сварочных постов и предприятий в целом должен быть экономически обоснован в зави­симости от годового расхода и удаленности пред­приятий-потребителей от поставщиков.

Предпочтительна централизованная система пита­ния сварочных постов углекислым газом. Для этой цели используются рампы углекислотных баллонов, газопровод непосредственно от завода-поставщика,

собственная автономная станция, изотермические емкости.

Рампа представляет собой ряд баллонов, газ из которых поступает в коллектор, имеющий манометр и предохранительный клапан, затем проходит пере­пускной и автоматический регулирующий клапаны. Перепускной клапан служит для понижения давле­ния газа до 20—25 кгс/см2, а регулирующий — для последующего снижения до 0,3—2,5 кгс/см2 и под­держания его постоянным в рабочей магистрали. Во избежание замерзания перепускного клапана газ подогревается с помощью пара, горячей воды или электроподогрева. Перед поступлением в магист­раль газ пропускают через силикагелевый осуши­тель.

Для бесперебойной подачи газа устраивают рам­пу из двух рядов баллонов, коллекторы которых подсоединены параллельно к сети. В то время, как питание осуществляется от одного из коллекторов, на втором заменяют баллоны. При питании от рам­пы требуется большое количество баллонов и значи­тельные производственные, а также складские пло­щади. Рампа может быть рекомендована при относи­тельно небольшом потреблении углекислоты (до 80 т в год) или в качестве запасной системы.

При небольшом удалении (до 3 км) предприятия от завода-поставщика можно рекомендовать пода­чу углекислого газа по газопроводу с определенным избыточным давлением. Ограничение расстояния связано со сложностью устройства и значительными капитальными затратами на строительство газопро­вода.

Автономные станции целесообразно строить в тех случаях, когда нет возможности использовать спо­собы доставки углекислоты на предприятия желез­нодорожным или автомобильным транспортом, а

также по газопроводу. Для получения углекислоты н автономных станциях используют дымовые газы ТЭЦ или котельных с помощью абсорбционно-де- сорбционного цикла. Технологическая схема произ­водства отличается сложностью и предусматривает возможность получения сжиженного углекислого га­га, его накопление в сосуде-накопителе и газифика­цию с помощью газификатора. Строительство авто­номных станций требует больших капитальных за­трат и эксплуатационных расходов.

Изотермические емкости бывают среднего и низ­кого давления. Так же как транспортные цистерны и стационарные сосуды-накопители они имеют теп­ловую изоляцию. Сжиженный углекислый газ хра­нится в сосудах среднего давления при рабочем дав­лении 8—25 кгс/см2, в сосудах низкого давления — при 8—12 кгс/см2. Из сосудов-накопителей сжижен­ный газ на заводе-поставщике переливается в транс­портные изотермические цистерны для доставки на завод-потребитель, где он переливается в стационар­ные сосуды-накопители и далее через газификатор поступает в рабочую сеть.

Конструкция емкостей обеспечивает срок хране­ния сжиженного углекислого газа без значительных потерь в стационарных сосудах-накопителях средне­го давления от 6 до 15 суток и до 50 суток в желез­нодорожных цистернах. Вследствие больших потерь газа в атмосферу, технологических и конструктив­ных недостатков оборудования, изотермические ем­кости низкого давления промышленность не выпус­кает.

Рекомендуется безбаллонный способ обеспечения предприятий углекислым газом (рис. 7). Для этой цели выпускается специальное оборудование.

В углекислотном цехе завода-поставщика сжижен­ный углекислый газ поступает в изотермический

сосуд-наконитель, из которого его переливают в транспортную изотермическую цистерну и доставля­ют на завод-потребитель, где сливают в стационар­ную изотермическую емкость. Через газификатор газ поступает по цеховому трубопроводу в систему

централизованного питания сварочных постов. Без — баллонный способ обеспечения предприятий углекис­лым газом (при большем потреблении газа) может быть осуществлен с применением автомобильных и железнодорожных цистерн.

Основные преимущества способа хранения и транспортировки сжиженного углекислого газа в изотермических сосудах и цистернах следующие: ликвидация баллонного парка на заводе-потреби­теле;

снижение транспортных расходов за счет умень­шения примерно в 3 раза веса транспортируемой тары;

сокращение ручного труда на погрузочно-разгру­зочных операциях;

освобождение производственных площадей, необ­ходимых для хранения и ремонта баллонов;

снижение потерь углекислого газа при наполне­нии баллонов и подготовке их к эксплуатации;

снижение содержания влаги в углекислом газе, благоприятно отражающееся на качестве сварных швов;

устранение непроизводительных затрат рабочего времени на подключение и отключение баллонов, установку редукторов и другие операции;

обеспечение условий более безопасной эксплуата­ции углекислотного оборудования.

Разработан типовый ряд комплексов оборудова­ния (табл. 12), из которых может быть выбран наи­более экономичный, в зависимости от объемов по­требления газа и расстояния от завода-иоставщика.

Изотермическая цистерна ІДЖУ-2М транспорти­руется в кузове автомобиля ЗИЛ-130 или на авто­прицепе. Возможна транспортировка одновременно двух цистерн: одной на автомобиле, а второй на ав­топрицепе. Эти цистерны используются и как ста­ционарные расходные емкости. Поэтому при приме­нении комплекса I оборудования их рекомендуется применять вместо стационарных сосудов накопите­лей НЖУ-8.

Изотермические цистерны ЦЖУ-6 и ЦЖУ-9 по­ставляются смонтированными на полуприцепах со­ответственно ОдАЗ-885 и МаЗ-5245, которые так же, как и железнодорожные цистерны следует приме­нять только в качестве транспортных емкостей.

Сосуды-накопители НЖУ-8, НЖУ-12 и НЖУ-46 предназначены для использования на заводах-потре­бителях как стационарные хранилища и расходные емкости сжиженного углекислого газа.

Сп

О

Таблица 12

Комплексы оборудования для безбаллонного обеспечения предприятий углекислым газом

з ж

Транспортная изотерми­ческая цистерна

Стационарный сосуд — накопитель

Газификатор

I

Марка…………………….. 1ЩУ-2М

Масса углекислого

газа, кг……………………. 2600

Рабочее давление, кгс/см2 . . . . , 8 —22 Время хранения, су­ток……………………………….. jo

Масса тары, кг. . . 2340 Габаритные размеры.

мм…………………………… 3570 X

1800Х X1830

Марка…………………….. ЦЖУ-6

Масса углекислого

газа, кг…………………….. 5500

Рабочее давление,

кгс/см2 ……………………. 8—18

Время хранения, су­ток 5

Марка…. НЖУ-8 Масса углекисло­го газа, кг. . . 7500 Рабочее давление, кгс/см2 …. 8—25 Время хранения, суток…. 12 Масса тары, кг. 5450

Марка. . . .УГ-200М Производитель­ность, кг/ч. . . 200 Рабочее давление. кгс/см2:

на входе. . . 8—25 на выходе. . . 0,3—3 Масса, кг . дяо

Габаритные размеры,

мм…………………………… 6550 X

Х2390

Х3000

Габаритные разме­ры, мм…. 5030X 2172Х Х2520

Габаритные разме­ры, мм…. 680 X 680 X Х2210

III

Марка……………………… ЦЖУ-9

Масса углекислого

газа, кг……………………. 9000

Рабочее давление,

кгс/см2 ……………………. 8—18

Время хранения, су­ток 5

Масса тары, кг. . . 7900 Габаритные размеры,

мм…………………………… 9280 X

Х2638

Х320О

Марка. . . .НЖУ-12 Масса углекисло­го, газа, кг. . . 11600 Рабочее давление, кгс/см2 …. 8—25 Время хранения, суток…. 15 Масса тары, кг 6800 Габаритные разме­ры, мм…. 7310Х 2172Х Х2520

Марка…. УГ-300 Производитель­ность, кг/ч. . . 300 Рабочее давление, кгс/см2:

на входе. . . 8—25 на выходе. . . 0,3—3 Масса, кг … . 540 Габаритные разме­ры. мм…. 950Х 750 X, Х2215

IV

Марка…………………….. ЦЖУ-37

Масса углекислого

газа, кг…………………….. 37000

Рабочее давление,

кгс/см2 ……………………. 8—20

Время хранения су­ток 50

Масса тары, кг. . . 45600 Габаритные размеры,

мм…………………………… 12490Х

2900 X Х4340

Марка. . . .НЖУ-46 Масса углекисло­го, газа, кг. . . 46750 Рабочее давление, кгс/см2 …. 8—25 Время хранения, суток…. 30 Масса тары, кг. 36330 Габаритные разме­ры. мм…. 11515 X 3650 X Х4480

Комплектуется из двух газификато­ров УГ-200М. .

Газификаторы служат для газификации сжижен ного газа, поддержания постоянного давления в за водской (цеховой) сети и обеспечения заданной расхода газа.

При выборе оборудования для безбаллонноп обеспечения предприятий сжиженным углекисльи газом следует пользоваться методикой, представ ленной в РТМ 26 78-72. В качестве исходных дан ных приняты: объем потребления углекислого газі (т/год) и расстояние перевозки от поставщика ді потребителя, км. В РТМ содержатся также указа ния по проектированию станций газификации длі заводов-потребителей и станций наполнения для за водов-поставщиков.

Газ от станций газификации к цехам подается по межцеховым трубопроводам, а в пределах цехов — по цеховым трубопроводам. Межцеховые трубопро воды могут быть подземные и наземные. Наземна? прокладка осуществляется с помощью эстакад, кв лонн, кронштейнов по стенам зданий. Внутри цеха трубопроводы углекислого газа прокладываются открыто на кронштейнах по стенам, колоннам, бал кам, а также в каналах пола рядом с проводкам? сжатого воздуха, кислорода и других газов. Про­кладка трубопроводов совместно с электропровода­ми и электрокабелями не допускается. Соединения труб рекомендуется выполнять преимущественно сварными.