Yanıcı gazlar. İnert ve aktif koruyucu gazlar, bunların karışımları Kaynak için gaz - bu kadar güçlü bir alev sağlayan şey

Ülkemizin birçok şehrinde gaz, insanların yaşamının yaygın bir parçası haline gelmiştir.

Oksijen yanmasında belirleyici bir rol oynar. Gaz sobası brülörünün hava damperini bir süreliğine kapatın. Gaz ocağının alevi beyazlaşacak, dumanlı hale gelecek ve yeterince ısınmayacaktır. Bunun nedeni gazın tam olarak yanmaması, brülörden çıkarken havada karşılaştığı oksijenden yoksun olmasıdır.

Gazın kalorifik değerinden daha iyi yararlanmak için, brülör, gazın içine girerken havayı emeceği ve onunla karışarak aleve yeterli miktarda oksijenle yaklaşacağı şekilde tasarlanmıştır. tam yanması. Alev mavimsi, kısa ve çok sıcak çıkıyor. Gaz ocağı musluğunu kapatarak gaz akışını azaltır ve böylece hava sızıntılarını azaltırsınız.

Günlük yaşamda kullanılan gaz çoğunlukla yerin derinliklerinden çıkarılır ve doğal gaz olarak adlandırılır.

Doğal gazların çoğu, organik bileşiklerin, esas olarak hidrokarbonların, yani karbon ve hidrojen içeren bileşiklerin bir karışımıdır. Bu elementlerin her ikisi de oksijenle birleştiğinde muazzam miktarda ısı açığa çıkar.

Şu anda çok sayıda büyük doğalgaz sahası keşfedildi. Saratov bölgesi özellikle doğal gazlar açısından zengindir.

Özel bir Saratov-Moskova gaz boru hattı aracılığıyla gaz, sanayide ve nüfusun ev ihtiyaçları için yaygın olarak kullanıldığı Anavatanımızın başkentine sağlanıyor.

Gaz yakıtın katı yakıta göre avantajları çok büyüktür. Bunlar arasında öncelikle tüketim kolaylığı, ocak veya gaz ocağına yakıt besleme kolaylığı, alev kontrolünün son derece kolay olması ve daha fazla hijyen sayılabilir.

Ancak gaz yakıtın en önemli avantajı yüksek kalorifik değeridir. Yanan bir gazın alev sıcaklığı, katı yakıt alevinin sıcaklığından çok daha yüksektir ve bazı durumlarda 3000°'ye ulaşır.

Katı ve gaz yakıtların yanma süreci nasıl gerçekleşir?

Katı yakıt yanarken önce kurutulur ve ardından kuru damıtma adı verilen işlem gerçekleşir. Karbon içeren gaz halindeki maddeler oluşur. Bu yanıcı maddelerin karbonu havadaki oksijenle birleşir.

Karbon yandığında karbondioksit (CO2) oluşturur. Bu ısı üretir. Bu ısının bir kısmı yeni katı yakıt parçalarının kurutulması ve damıtılması için harcanır; Isının bir kısmı, oksijenle birlikte fırına giren nitrojen tarafından alınır.

Yüksek bir sıcaklığa ısıtıldığında nitrojen fırından çıkar ve amaçsızca ısıyı kendisiyle birlikte atmosfere taşır. Ek olarak, havanın katı yakıtla zayıf "karışımı" nedeniyle, yanma odasına giren oksijenin tamamı yanmaya katılmaz; nitrojenle birlikte ısınan bir kısmı da atmosfere kaçar. Büyük miktarda ısı israf edilir ve bununla birlikte birçok küçük kömür parçacığı da duman şeklinde taşınır.

Gaz yakıt kullanıldığında bu dezavantajların bazıları ortadan kalkar. Yanıcı gaz, aleve yaklaşmadan önce bile havadaki oksijenle iyice karışır. Yangın kutusuna hava beslemesi, gazın tamamen yanması için yeterli olacak ve gereksiz ısı kaybı olmayacak şekilde ayarlanabilir.

Fırına ısıtılmış gaz ve sıcak hava verildiğinde ısı kaybı neredeyse tamamen ortadan kalkar. Fırından çıkan gazların ısısı genellikle hava ve gazı ısıtmak için kullanılır. Gaz yakıt, katı yakıta göre daha ekonomik ve kullanışlıdır.

Gaz halindeki yakıt yapay olarak da elde edilebilir. Bu amaçla gaz jeneratörü üniteleri adı verilen üniteler kullanılır.

Kömür, altta ızgara bulunan yüksek bir kolona yüklenir. Kömür üst yükleme deliğinden yüklenir. Sütun dolduğunda delik kapatılır ve gazlar için yalnızca dar bir çıkış bırakılır. Kolonun alt kısmından ızgara altına belirli bir oksijen içeriğine sahip hava verilir ve kömür ateşe verilir. Kömürün alt katmanları oksijen varlığında yakıldığında karbondioksit oluşturur ve ısı açığa çıkarır. Bu ısı sütunu yükseltir ve kömürün üst katmanlarını ısıtır. Alt katmanların yakılmasıyla oluşan karbondioksit, 700°'ye kadar ısıtılan kömürün üst katmanlarından geçerek onlara oksijeninin bir kısmını verir ve karbon monoksit oluşturur. Karbon monoksit, hava nitrojeniyle birlikte çıkıştan geçer ve gaz depolama tesislerinde toplanır.

Jeneratör setlerinde üretilen gaza jeneratör gazı denir.

Jeneratöre hava ile birlikte su buharı verilirse, karbon monoksit ile aynı anda hidrojen oluşur. Bu gazların karışımına su gazı denir ve aynı zamanda gaz yakıt olarak da kullanılır. Su gazı yandığında karbon monoksit oksijenle birleşerek karbondioksit oluşturur. Ve hidrojen oksijenle birleştiğinde su verir.

Hem jeneratör gazı hem de su gazı karbon monoksit içerir. Karbon monoksit renksiz, kokusuz, havadan biraz daha hafif bir gazdır. Zehirlidir ve diğer adı olan karbon monoksitten gelen dumanlara neden olur. Yurtlarda “duman”ı genellikle yanmamış yakıtın kokusu olarak düşünürüz. Ancak bu koku karbon monoksite değil, karbon içeren diğer yanma ürünlerine aittir.

Her 100 bin parça hava için yalnızca bir parça karbon monoksit bulunan bir odada uzun süre (3-4 saat) kalırsanız yanabilirsiniz. Bir kısım karbon monoksitin 800 kısım havaya karışması zaten insan hayatı için son derece tehlikelidir ve yarım saat içinde ölüme neden olabilir.

Mağdur için en iyi çare temiz havadır ve şiddetli zehirlenme durumunda saf oksijendir.

Karbon monoksitin kalorisi yüksektir. 1 gram karbon monoksit (28 gram) yandığında 67.500 kalori açığa çıkar; Bu, 1 gram karbonun (12 gram) yanmasıyla ortaya çıkan ısıdan 29.500 kalori daha azdır:

(C + O2 = CO2 + 97.000 kal.)

(CO + V2O2 = CO2 + 67.500 kal.)

Böyle bir termal etki oranıyla kömürü karbon monoksite dönüştürmenin uygun olmadığı görülüyor, böylece sonuçta yakıldığında daha az ısı elde edilecek. Gerçekte durum böyle değil. Katı yakıtın yanması sırasındaki tüm ısı kayıplarını yüzde 5-30 oranında külden kaynaklanan kayıplar da dahil olmak üzere hesaplarsak jeneratör gazı kullanımı faydalı olacaktır.

Kömür sahasında karbon monoksitin yüzeye çıkarılmadan elde edilmesi daha da uygundur. Gaz halinde yakıt üretmenin bu yöntemine yeraltı kömürünün gazlaştırılması denir.

Kömürün yeraltında gazlaştırılması fikri ilk olarak büyük Rus kimyager Mendeleev tarafından ortaya atıldı. Geçen yüzyılın 80'li yıllarında şöyle yazdı: “Muhtemelen zamanla kömürün yerden çıkarılmayacağı bir dönem bile gelecek, ancak orada, yerde onu yanıcı gazlara dönüştürebilecekler ve bunları borularla uzun mesafelere dağıtın.”

O zamanlar için cesur olan bu fikir birçok bilim adamı tarafından benimsendi. Yeraltı gazlaştırma fikrinin uygulanmasının başlangıcı, 1913 yılında Pravda'da yayınlanan “Teknolojideki en büyük zaferlerden biri” makalesinde V.I. Lenin tarafından değerlendirildi. V.I. Lenin, yeraltı gazlaştırmasını, belki de üretimin en önemli dalında devasa bir teknik devrime eşdeğer olan sanayide bir devrim olarak tanımladı.

Ancak Çarlık Rusyası koşullarında yeraltında gazlaştırmanın geliştirilmesi mümkün değildi. Bu ancak Sovyet yönetimi altında mümkün oldu.

1931'de Tüm Birlik Komünist Partisi Merkez Komitesi, yeraltı kömürünün gazlaştırılması sorunlarını uygulamaya karar verdi. O zamandan beri ülkemiz, dünyanın bağırsaklarından yakıt çıkarmanın bu ileri yönteminin yaygınlaştırılması için sürekli olarak çalışmaktadır.

Bu yöntemin faydaları çok büyüktür.

Yeraltı gazlaştırma, kömür yataklarını geliştirme maliyetini önemli ölçüde basitleştirir ve azaltır ve madencilerin işini kolaylaştırır. Taşımacılık büyük miktarlarda katı yakıt taşımaktan muaftır.

Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

Oksijen

Oksijen tatsız, kokusuz ve renksiz, yanıcı olmayan ancak yanmayı aktif olarak destekleyen, havadan biraz daha ağır bir gazdır. Normal atmosferik basınçta (760 mm Hg) 0 ° C sıcaklıkta, kütle 1 metreküptür. oksijen 1,43 kg'dır ve normal atmosfer basıncında ve 20 ° C sıcaklıkta kütlesi 1 metreküptür. oksijen 1,33 kg, 1 metreküp havanın kütlesi 1,29 kg'dır.

Endüstride oksijen, atmosferik havadan derin soğutma ve düzeltme yoluyla elde edilir.

Gaz-alev çalışması için teknik oksijen, özel tesislerde sıvı haldeki atmosferik havadan elde edilir. Sıvı oksijen oldukça hareketli, mavimsi bir sıvıdır. Sıvı oksijenin kaynama noktası (buharlaşmanın başlangıcı) eksi 183° C'dir.

Normal koşullar altında ve eksi 183° C sıcaklıkta kolaylıkla buharlaşarak gaz haline dönüşür. Sıcaklık arttıkça buharlaşma hızı da artar. 1 litre sıvı oksijenden yaklaşık 860 litre gaz halinde oksijen oluşur.

Oksijenin büyük kimyasal aktivitesi vardır. Yağlar, katı yağlar, kömür tozu, kumaş lifleri vb. ile kombinasyonunun reaksiyonu, normal sıcaklıklarda anında oksidasyona, kendiliğinden tutuşmaya ve patlamaya yol açar.

Yanıcı gazlar ve yanıcı sıvıların buharlarıyla karışan oksijen, geniş bir aralıkta patlayıcı karışımlar oluşturur.

GOST 5583-78'e göre "teknik gazlı oksijen" kaynak ve kesme için üç sınıfta üretilir: 1. - hacimce en az %99,7 saflıkta, 2. - en az %99,5, 3. - hacimce en az %99,2 saflıkta. Oksijendeki gaz kirliliği ne kadar az olursa, kesme hızı o kadar yüksek, kenarlar daha temiz ve oksijen tüketimi o kadar düşük olur. İşletmeye gaz halinde, 40 dm3 kapasiteli mavi çelik oksijen tüplerinde tedarik edilir. küp ve basınç 150 kgf/cm2. Sıkıştırılmış oksijen, GOST 949-73'e uygun olarak silindirlerde depolanır ve taşınır.

Propan- Toplam içeriği en az %93 olması gereken, propan C3H8 veya propan ve propilen C3H6'dan oluşan keskin kokulu teknik, renksiz gaz. Propan, petrol ürünlerinin işlenmesiyle elde edilir. Propan-bütan karışımı, esas olarak teknik propan ve bütan olmak üzere gazların bir karışımıdır. Bu gazlar ağır hidrokarbonlar grubuna aittir. Üretimlerinin hammaddeleri doğal petrol gazları ve petrol rafinerilerinden çıkan atık gazlardır. Saf formdaki veya karışımlar formundaki bu gazlar, normal sıcaklıkta ve yüksek basınçta gaz halinden sıvı duruma aktarılabilir. Propan-bütan karışımı sıvı halde depolanır ve taşınır ve kullanılır. gaz halindeki bir durum.

Gaz halindeki propan-bütan karışımı, tadı, kokusu ve rengi olmayan, havadan 2 kat daha ağır yanıcı bir gazdır, bu nedenle gaz sızdığında atmosferde dağılmaz, yere düşerek zeminin veya arazinin girintilerini doldurur.

Atmosfer basıncındaki gaz halindeki propan-bütan karışımı, kanda çok az çözündüğü için insan vücudu üzerinde toksik (zehirli) bir etkiye sahip değildir. Ancak havaya karıştığında onunla karışarak havanın oksijen içeriğini değiştirir ve azaltır. Böyle bir atmosferdeki bir kişi oksijen açlığı yaşar ve havada önemli miktarda gaz bulunması durumunda boğulma nedeniyle ölebilir.

Çalışma alanının havasında izin verilen maksimum propan-bütan konsantrasyonu 300 mg/m2'den fazla olmamalıdır. 3 (karbon açısından). Sıvı propan-bütan normal sıcaklığı 36,6 derece olan vücudun cildine bulaşırsa. C, hızlı buharlaşma ve vücut yüzeyinden yoğun ısı kaybı olur, ardından donma meydana gelir.

GOST 20448-80'e göre endüstri 3 markanın propan-bütan karışımını üretmektedir:

• propan içeriği% 93'ten fazla olan teknik propan, bütan - yüzde 3'ten az;
• bütan içeriği %93'ten az, propan oranı yüzde 4'ten fazla olmayan teknik bütan;
• propan-bütan karışımı, 2 tip: kış ve yaz.

Kış ve yaz aylarında çelik silindirlerde metallerin gaz-alevle işlenmesi için işletmelere propan-bütan karışımı tedarik edilmektedir.

Kışlık propan-bütan karışımı %15 propan, %25 bütan ve diğer bileşenleri içerir.

Yaz propan-bütan karışımı %60 bütan, %40 propan ve diğer bileşenleri içerir.

Yanma için ben cu. m gazlı propan-bütan karışımı 25-27 metreküp gerektirir. m hava veya 3,58 - 3,63 kg oksijen.

Havayla tutuşma sıcaklığı:

• propan - 510 derece. İLE;
• bütan - 540 derece. İLE

Propan-bütan karışımının tutuşma sıcaklığı:

• 490-510 derece hava ile. İLE;
• oksijenle - 465-480 derece. İLE.

Propan-bütan karışımının oksijenle alev sıcaklığı, bileşimine bağlıdır ve 2200-2680 dereceye eşittir. C. Oksitleyici alev (aşırı oksijen) ile sıcaklık yükselir.

Propan-bütan karışımının kalorifik değeri 93.000 J/m3'tür. (22000 kcal/m3).

Propan-bütan karışımının yanma hızı:

• normal yanma ile 0,8 - 1,5 m/sn.;
• uzaktan kumandalı (patlamalı) 1,5 - 3,5 km/sn.

Normal basınçta propan-bütanın patlama tehlikesi sınırları şöyledir:

• havayla karıştırılmış:

• daha düşük – %1,5;
• üst – %9,5 alt – %2;
  • oksijenle karıştırılmış:
• üst – %46.

Sıvı formdaki propan-bütan karışımları kauçuğu tahrip eder, bu nedenle gaz alevli ekipmanlarda kullanılan kauçuk ürünleri dikkatle izlemek ve gerekirse bunları zamanında değiştirmek gerekir.

Propan-bütan karışımının sıvı fazının hortumlara girme olasılığının daha yüksek olması nedeniyle, kauçuğun tahrip olması tehlikesi en büyük kışın ortaya çıkar.

Asetilen- Bu, renksiz, tadı olmayan, keskin bir sarımsak kokusuna sahip yanıcı bir gazdır, havadan daha hafiftir. Havaya göre yoğunluğu 0,9'dur.

Normal atmosferik basınçta (760 mm Hg) ve sıcaklıkta artı 20 derece. 1 metreküpten kütlesi 1,09 kg, hava 1,20 kg'dır.

Normal atmosferik basınçta ve -82,4 derece ila -84 derece C arasındaki sıcaklıkta, asetilen gaz halinden sıvı duruma ve eksi 85 derece sıcaklıkta geçer. C sertleşir.

Asetilen, endüstride yaygın olarak kullanılan, oksijen veya diğer oksitleyici maddelerin yokluğunda yanması ve patlaması mümkün olan tek gazdır.

Metallerin gaz alevi işlenmesinde asetilen, mobil veya sabit asetilen jeneratörlerinde elde edilen gaz halinde veya asetilen silindirlerinde çözünmüş olarak kullanılır. GOST 5457-75'e göre çözünmüş asetilen, 1,9 MPa'ya (19 kgf/cm) kadar basınç altında gözenekli bir dolgu maddesi içinde dağıtılan, aseton içindeki gaz halindeki asetilenin bir çözeltisidir. 2 ). Gözenekli dolgu maddeleri olarak dökme dolgu maddeleri - huş ağacı aktif karbon (BAC) ve dökme gözenekli kütleler - kullanılır.

Asetilen üretiminin ana hammaddesi kalsiyum karbürdür. Koyu gri veya kahverengimsi bir katıdır. Asetilen, kalsiyum karbür parçalarının su ile ayrışması (hidrolizi) sonucu elde edilir. 1 kg kalsiyum karbür başına asetilen verimi 250 dm3'tür. 1 kg kalsiyum karbürün parçalanması için 5 ila 20 dm3 gereklidir. su. Kalsiyum karbür, hermetik olarak kapatılmış varillerde taşınır. Bir tamburdaki karbür kütlesi 50 ila 130 kg arasındadır.

Normal atmosferik basınçta asetilen, hava ve oksijenle patlayıcı karışımlar oluşturur. Asetilenin hava ile patlama limitleri:

• daha düşük – %2,2;
• üst – %81.

Asetilenin oksijenle patlama limitleri:

• daha düşük – %2,3;
• üst – %93.

Asetilenin hava ve oksijenle birlikte en patlayıcı konsantrasyonları şunlardır:

• daha düşük – %7;
• üst – %13.

EK 7. En sık tanklarda ve yer altı yapılarında bulunan patlayıcı ve zararlı gazların özellikleri.

Aşağıdaki patlayıcı ve zararlı gazlar çoğunlukla yer altı yapılarında bulunur: metan, propan, bütan, propilen, butilen, karbon monoksit, karbondioksit, hidrojen sülfür ve amonyak.

Metan CH 4 (bataklık gazı) renksiz, kokusuz, yanıcı, havadan hafif bir gazdır. Topraktan yeraltı yapılarına nüfuz eder. Bitkisel maddelerin havaya erişimi olmayan yavaş ayrışması sırasında oluşur: lifin su altında çürümesi (bataklıklarda, durgun sularda, göletlerde) veya bitki artıklarının kömür yataklarında ayrışması sırasında. Metan endüstriyel gazın bir bileşenidir ve gaz boru hattı arızalıysa yer altı yapılarına nüfuz edebilir. Toksik değildir ancak varlığı yer altı yapılarının havasındaki oksijen miktarını azaltır, bu da bu yapılarda çalışırken normal nefes almanın bozulmasına neden olur. Havadaki metan içeriği hacimce %5-15 olduğunda patlayıcı bir karışım oluşur.

Propan C3H8, bütan C4H10, propilen C3H6 ve butilen C 4 H 8 - renksiz yanıcı gazlar, havadan ağır, kokusuz, havayla karışması zor. Propan ve bütanın küçük miktarlarda solunması zehirlenmeye neden olmaz; propilen ve butilenin narkotik etkisi vardır.

Sıvılaştırılmış gazlar hava ile hacimce % olarak aşağıdaki içerikte patlayıcı karışımlar oluşturabilir:

Propan………………… 2,3 – 9,5

Bütan…………………. 1,6 - 8,5

Propilen ………………. 2.2 - 9.7

Butilen……………….. 1,7 – 9,0

Koruyucu ekipman - hortum gaz maskeleri PSh-1, PSh-2.

Karbonmonoksit CO renksiz, kokusuz, yanıcı ve patlayıcı, havadan biraz daha hafif bir gazdır. Karbon monoksit son derece zehirlidir. Karbon monoksitin insanlar üzerindeki fizyolojik etkileri havadaki konsantrasyonuna ve solunma süresine bağlıdır.

İzin verilen maksimum konsantrasyonun üzerinde karbon monoksit içeren havanın solunması zehirlenmeye ve hatta ölüme yol açabilir. Hava hacimce %12,5-75 oranında karbon monoksit içerdiğinde patlayıcı bir karışım oluşur.

Koruma aracı CO filtreli gaz maskesidir.

Karbon dioksit CO 2 [karbon dioksit (dioksit)] renksiz, kokusuz, ekşi tadı olan, havadan ağır bir gazdır. Topraktan yeraltı yapılarına nüfuz eder. Organik maddelerin ayrışması sonucu oluşur. Ayrıca yavaş oksidasyonu nedeniyle sülfonatlı kömür veya kömürün bulunduğu rezervuarlarda (tanklar, bunkerler vb.) oluşur.

Yeraltı yapısına giren karbondioksit havayı değiştirerek yeraltı yapısının boşluğunu alttan doldurur. Karbondioksit zehirli değildir ancak narkotik etkisi vardır ve mukoza zarlarını tahriş edebilir. Yüksek konsantrasyonlarda havadaki oksijen içeriğinin azalması nedeniyle boğulmaya neden olur.

Koruyucu ekipman - hortum gaz maskeleri PSh-1, PSh-2.

Hidrojen sülfit H 2 S renksiz, yanıcı bir gazdır, çürük yumurta kokusuna sahiptir ve havadan biraz daha ağırdır. Zehirlidir, sinir sistemini etkiler, solunum yollarını ve göz mukozasını tahriş eder.

Havadaki hidrojen sülfit içeriği hacimce %4,3 – 45,5 olduğunda patlayıcı bir karışım oluşur.

Koruma aracı B, KD markalarının filtreli gaz maskeleridir.

Amonyak NH3, keskin karakteristik bir kokuya sahip, havadan daha hafif, toksik, gözlerin ve solunum yollarının mukoza zarını tahriş eden, boğulmaya neden olan renksiz yanıcı bir gazdır. Havadaki amonyak içeriği hacimce %15-28 olduğunda patlayıcı bir karışım oluşur.

Koruma aracı KD markalı filtreli gaz maskesidir.

Hidrojen H2 renksiz, kokusuz, tatsız, yanıcı, havadan çok daha hafif bir gazdır. Hidrojen fizyolojik olarak inert bir gazdır ancak yüksek konsantrasyonlarda oksijen içeriğinin azalması nedeniyle boğulmaya neden olur. Asit içeren reaktifler, korozyon önleyici kaplaması olmayan kapların metal duvarlarıyla temas ettiğinde hidrojen oluşur. Havadaki hidrojen içeriği hacimce %4-75 olduğunda patlayıcı bir karışım oluşur.

Oksijen O 2 renksiz, kokusuz ve tatsız, havadan ağır bir gazdır. Toksik özellikler yapmaz, ancak uzun süre saf oksijen solunması (atmosfer basıncında) ile plevral akciğer ödeminin gelişmesi nedeniyle ölüm meydana gelir.

Oksijen yanıcı değildir ancak maddelerin yanmasını destekleyen ana gazdır. Oldukça aktiftir, çoğu elementle birleşir. Oksijen yanıcı gazlarla patlayıcı karışımlar oluşturur.

Metallerle kimyasal olarak etkileşime girmez ve metallerde pratik olarak çözünmez

Argon (Ar)- renksiz, kokusuz, yanıcı olmayan, toksik olmayan, havadan neredeyse 1,5 kat daha ağır bir gazdır. Hem sıvı hem de katı haldeki metallerde çözünmez. (-79) iki sınıfta mevcuttur: en yüksek ve birinci.

En yüksek dereceli gaz %99,993 argon, %0,006'dan fazla nitrojen ve %0,0007'den fazla oksijen içermez. Aktif ve nadir metaller ve alaşımlardan, demir dışı metallerden yapılmış kritik metal yapıların kaynağı için önerilir.

Birinci sınıf gaz %99,98 argon, %0,01'e kadar nitrojen ve %0,002'den fazla oksijen içermez. Çelik ve saf alüminyumun kaynaklanması için önerilir.

Helyum (He)- renksiz, kokusuz, toksik olmayan, hava ve argondan çok daha hafif bir gazdır. (-75) iki sınıfta mevcuttur: yüksek saflıkta (%99,985'e kadar) ve teknik (%99,8).

Kıtlığı ve yüksek maliyeti nedeniyle argondan daha az kullanılır. Ancak aynı akım değerinde helyumdaki bir ark, argondan 1,5 - 2 kat daha fazla enerji açığa çıkarır. Bu, daha derin metal nüfuzuna ve kaynak hızında önemli bir artışa katkıda bulunur.

Helyum, kimyasal olarak saf ve aktif malzemelerin yanı sıra alüminyum ve magnezyum bazlı alaşımların kaynağında kullanılır.

Azot (N 2)- renksiz, kokusuz, tatsız bir gazdır, toksik değildir. Sadece nitrojenin inert bir gaz olduğu bakır ve alaşımlarının kaynağında kullanılır. Dört sınıfta (-74) mevcuttur: en yüksek - %99,9 nitrojen; 1. - %99,5; 2. - %99,0; 3. - %97,0.

Aktif

Kaynak bölgesini havadan korurlar, ancak kendileri sıvı metal içinde çözünürler veya onunla kimyasal etkileşime girerler.

Oksijen (O2)- renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır. Yanıcı değildir ancak yanmayı aktif olarak destekler. Teknik gaz halindeki oksijen (GOST 5583-78) üç sınıfta üretilir: 1. sınıf -% 99,7 oksijen; 2. - %99,5; 3. - %99,2. Sadece inert ve aktif gazlara katkı maddesi olarak kullanılır.

Karbondioksit (CO2)- renksiz, hafif kokulu, belirgin oksitleyici özelliklere sahip, suda kolayca çözünür. Havadan 1,5 kat daha ağırdır ve havalandırmanın yetersiz olduğu alanlarda, kuyularda ve çukurlarda birikebilir. Üç sınıfta (-85) mevcuttur: en yüksek - %99,8 CO 2, 1. - %99,5 ve 2. - %98,8. 2. sınıf karbondioksitin kullanılması tavsiye edilmez. CO 2 nemini azaltmak için, silindirin vana aşağıda olacak şekilde takılması ve 1-2 saat sonra suyun dışarı çıkması için vananın 8-10 saniye süreyle açılması önerilir. Kaynak yapmadan önce, sıkışan havayı çıkarmak için normal olarak monte edilmiş bir silindirden az miktarda gaz serbest bırakılır.

Dökme demir, düşük ve orta karbonlu, düşük alaşımlı yapısal korozyona dayanıklı çelikler karbondioksitte kaynaklanır.

Gaz karışımları

Kaynak prosesini ve kaynak kalitesini iyileştirmeye hizmet edin

Argon ve helyum karışımı. Optimum bileşim: %50 + %50 veya %40 argon ve %60 helyum. Alüminyum ve titanyum alaşımlarının kaynağı için uygundur.

Argon ve oksijen karışımı%1-5 oksijen içeriğinde kaynak işlemini stabilize eder, kaynak havuzunun akışkanlığını arttırır ve elektrot metalinin transferi ince damlacık haline gelir. Karışım karbon ve paslanmaz çeliklerin kaynağı için tavsiye edilir.

Argon ve karbondioksit karışımı. Rasyonel bir oran %75-80 argon ve %20-25 karbondioksittir. Bu, minimum sıçrama, yüksek kaliteli dikiş oluşumu, artan üretkenlik ve kaynaklı bağlantının iyi özelliklerini sağlar. Düşük karbonlu ve düşük alaşımlı yapı çeliklerinin kaynağında kullanılır.

Karbondioksit ve oksijen karışımı. Optimum bileşim: %60-80 karbondioksit ve %20-40 oksijen. Koruyucu ortamın oksitleyici özelliklerini ve sıvı metalin sıcaklığını arttırır. Bu karışımla, örneğin Sv-08G2ST'ler gibi yüksek miktarda deoksidasyon maddesi içeren elektrot telleri kullanılır. Dikiş, saf karbon dioksitte kaynak yaparken olduğundan biraz daha iyi oluşturulur. Karışım karbon, alaşım ve bazı yüksek alaşımlı yapı çeliklerinin kaynağında kullanılır.

Argon, karbondioksit ve oksijen karışımı- Üç bileşenli bir karışım, prosesin yüksek stabilitesini sağlar ve dikişlerin gözenekliliğini önler. Optimum bileşim: %75 argon, %20 karbondioksit ve %5 oksijen. Karbon, paslanmaz ve yüksek alaşımlı yapı çeliklerinin kaynağında kullanılır.

Yanıcı gazlar düşük kalorifik değere sahip maddelerdir. Bu, şehirlere, sanayiye ve yaşamın diğer alanlarına gaz temini için kullanılan ana bileşendir. Bu tür gazların fizikokimyasal özellikleri, bileşimlerindeki yanıcı olmayan bileşenlerin ve zararlı yabancı maddelerin varlığına bağlıdır.

Yanıcı gazların türleri ve kökeni

Yanıcı gazlar metan, propan, bütan, etan, hidrojen ve bazen heksan ve pentan içerir. Doğal yataklardan ve yapay olarak iki şekilde elde edilirler. köken - yakıt, organik maddenin ayrışmasının doğal biyokimyasal sürecinin sonucu. Çoğu yatak 1,5 km'den daha az bir derinlikte bulunur ve ağırlıklı olarak metan ile küçük propan, bütan ve etan karışımlarından oluşur. Oluşum derinliği arttıkça yabancı maddelerin yüzdesi artar. Doğal yataklardan veya petrol sahalarından eşlik eden gazlar olarak çıkarılır.

Çoğu zaman, doğal gaz yatakları tortul kayalarda (kum taşları, çakıl taşları) yoğunlaşır. Örtü ve alttaki katmanlar yoğun killi kayalardır. Taban esas olarak yağ ve sudur. Çeşitli katı yakıt türlerinin (kok vb.) ve petrol rafinerisinden elde edilen türev ürünlerin ısıl işlemi sonucu elde edilen yapay - yanıcı gazlar.

Kuru yataklardan üretilen doğal gazların ana bileşeni metandır ve az miktarda propan, bütan ve etan da bulunur. Doğal gaz sabit bir bileşime sahiptir ve kuru kategoriye aittir. Petrol rafinasyonu sırasında ve karışık gaz-petrol birikintilerinden elde edilen gazın bileşimi değişkendir ve gaz faktörünün değerine, yağın doğasına ve petrol ve gaz karışımlarının ayrılma koşullarına bağlıdır. Önemli miktarda propan, bütan, etan ve ayrıca kerosen ve benzin fraksiyonlarına kadar yağda bulunan diğer hafif ve ağır hidrokarbonları içerir.

Yanıcı doğal gazların çıkarılması, toprak altından çıkarılmasını, toplanmasını, fazla nemin uzaklaştırılmasını ve tüketiciye taşınmaya hazırlanmasını içerir. Özelliği, rezervuardan son tüketiciye kadar tüm aşamalarda tüm sürecin mühürlü olmasıdır.

Yanıcı gazlar ve özellikleri

Isı çıkışı, kuru gazın teorik olarak gerekli miktarda hava içinde tamamen yanması sırasında açığa çıkan maksimum sıcaklıktır. Bu durumda açığa çıkan ısı, metan için °C cinsinden 2043, bütan - 2118, propan - 2110'dur.

Tutuşma sıcaklığı, gaz parçacıklarının açığa çıkardığı ısı nedeniyle, harici bir kaynağın, kıvılcımın veya alevin etkisi olmadan kendiliğinden tutuşma sürecinin meydana geldiği en düşük sıcaklıktır. Bu parametre özellikle tehlikeli alanlarda kullanılan cihazların tutuşma sıcaklığını aşmaması gereken izin verilen yüzey sıcaklığının belirlenmesi için önemlidir. Bu tür ekipmanlar için bir sıcaklık sınıfı atanır.

Parlama noktası, en küçük alevden tutuşmaya yetecek kadar buharın (bir sıvının yüzeyinde) salındığı en düşük sıcaklıktır. Bu parametreler önemli ölçüde değişebileceğinden, bu özellik tutuşma sıcaklığına genelleştirilmemelidir.

Gaz/buhar yoğunluğu. Yoğunluğu 1 olan hava ile karşılaştırılarak belirlenir.< 1 - растет, >1 - düşmeler. Örneğin metan için bu rakam 0,55'tir.

Yanıcı gaz tehlikesi

Yanıcı gazlar üç özelliği nedeniyle tehlike oluşturur:

1. Yanıcılık. Gazın kontrolsüz tutuşması nedeniyle yangın riski vardır;
2. Toksisite. Gaz veya gazın yanma ürünlerinden (karbon monoksit) zehirlenme riski;
3. Başka bir gazla değiştirilebilen oksijen eksikliği nedeniyle boğulma.

Yanma işlemi oksijen içeren kimyasal bir reaksiyondur. Bu durumda ısı ve alev şeklinde enerji açığa çıkar. Yanıcı madde gazdır. Gaz yanma süreci üç faktörün varlığında mümkündür:

• Ateşleme kaynağı.
• Yanıcı gazlar.
• Oksijen.

Yangından korunmanın amacı faktörlerden en az birini ortadan kaldırmaktır.

Metan

Renksiz, kokusuz, hafif yanıcı bir gazdır. Toksik değildir. Metan tüm doğal gazların %98'ini oluşturur. Doğal gazın özelliklerini belirleyen ana madde olarak kabul edilir. %75'i karbon, %25'i hidrojendir. Ağırlık kübik metre - 0,717 kg. 111 K sıcaklıkta sıvılaşır ve hacmi 600 kat azalır. Düşük reaktiviteye sahiptir.

Propan

Propan gazı yanıcı, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Metandan daha reaktiftir. Doğal gazın içeriği ağırlıkça %0,1-11 arasındadır. Karışık gaz-petrol alanlarından gelen ilgili gazlarda %20'ye kadar, katı yakıtların (kahverengi ve taşkömürü, kömür katranı) işlenmesinden elde edilen ürünlerde %80'e kadar. Propan gazı, etilen, propilen, düşük olefinler, düşük alkoller, aseton, formik ve propiyonik asit ve nitroparafinler üretmek için çeşitli reaksiyonlarda kullanılır.

Bütan

Kendine özgü bir kokuya sahip, renksiz, yanıcı bir gaz. Bütan gazı oldukça sıkıştırılabilir ve uçucudur. Petrol gazında hacimce %12'ye kadar bulunur. Ayrıca petrol fraksiyonlarının parçalanması sonucu ve laboratuvarda Wurtz reaksiyonu kullanılarak da elde edilebilirler. Donma noktası -138 o C. Tüm hidrokarbon gazları gibi yangın tehlikesi taşır. Solunması halinde sinir sistemine zarar verir, solunum sisteminin fonksiyon bozukluklarına neden olur. Bütan (gaz) narkotik özelliklere sahiptir.

Etan

Etan renksiz ve kokusuz bir gazdır. Hidrokarbonların temsilcisi. 550-650 0 C'de dehidrojenasyon etilene, 800 0 C'nin üzerinde - asetilene yol açar. Doğal gazlarda ve ilgili gazlarda %10'a kadar bulunur. Düşük sıcaklıkta düzeltme ile ayırt edilir. Yağın parçalanması sırasında önemli miktarda etan açığa çıkar. Laboratuvar koşullarında Wurtz reaksiyonuyla elde edilir. Vinil klorür ve etilen üretiminin ana hammaddesidir.

Hidrojen

Şeffaf, kokusuz gaz. Toksik değildir, havadan 14,5 kat daha hafiftir. Hidrojen havadan farklı görünmüyor. Yüksek reaktiviteye, geniş yanıcılık sınırlarına sahiptir ve oldukça patlayıcıdır. Hemen hemen tüm organik bileşiklerin bir parçasıdır. Sıkıştırılması en zor gazdır. Serbest hidrojen doğada oldukça nadir bulunur, ancak bileşikler halinde çok yaygındır.

Karbonmonoksit

Renksiz gaz, tatsız ve kokusuzdur. Ağırlık 1 cu. m - 1,25 kg. Metan ve diğer hidrokarbonlarla birlikte yüksek kalorili gazlarda bulunur. Yanıcı gazdaki karbon monoksit oranının artması yanma ısısını azaltır. İnsan vücudu üzerinde toksik etkisi vardır.

Yanıcı gazların uygulanması

Yanıcı gazlar yüksek kalorifik değere sahip olduğundan son derece ekonomik enerji yakıtlarıdır. Ev ihtiyaçları için, enerji santrallerinde, metalurji, cam, çimento ve gıda endüstrilerinde, otomobil yakıtı olarak ve inşaat malzemeleri üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Formaldehit, metil alkol, asetik asit, aseton, asetaldehit gibi organik bileşiklerin üretimi için yanıcı gazların hammadde olarak kullanılması, bileşimlerinde hidrokarbonların bulunmasından kaynaklanmaktadır. Yanıcı doğal gazların ana bileşeni olan metan, çeşitli organik ürünlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Amonyak ve çeşitli alkol türleri üretmek için metanın oksijen veya su buharı ile dönüşümünün bir ürünü olan sentez gazı kullanılır. Metanın pirolizi ve dehidrojenasyonu, hidrojen ve kurumun yanı sıra asetilen üretir. Hidrojen ise amonyağı sentezlemek için kullanılır. Etilen ve propilen üretiminde başta etan olmak üzere yanıcı gazlar kullanılır ve bunlar daha sonra plastik, suni elyaf ve sentetik kauçuk üretiminde hammadde olarak kullanılır.

Ulusal ekonominin birçok alanı için umut verici bir yakıt türü sıvılaştırılmış metandır. Çoğu durumda sıvılaştırılmış gazların kullanılması büyük ekonomik faydalar sağlar, nakliye için malzeme maliyetlerinin azaltılmasına ve belirli alanlarda gaz tedariki sorunlarının çözülmesine olanak tanır ve kimya endüstrisinin ihtiyaçları için hammadde rezervleri oluşturulmasına olanak tanır.