Ацетилен был открыт в 1836 г. Э. Дэви, синтезирован из угля и водорода (дуговой разряд между двумя угольными электродами в атмосфере водорода) М. Бертло (1862 г.).

Ацетилен — ненасыщенный углеводород C₂H₂. Имеет тройную связь между атомами углерода, принадлежит к классу алкинов.

При нормальных условиях — бесцветный газ, малорастворим в воде, легче воздуха, плотностью при 0 ^оС и 101,3 кПа ( 760 м рт. ст.) 1,173кг/м³. Молекулярная масса – 26,038.

В промышленности ацетилен получают действием воды на карбид кальция, а также при крекинге метана.

Для ацетилена характерны реакции присоединения:

HC≡CH + Cl₂ -> СlСН=СНСl

Ацетилен с водой в присутствии солей ртути и других катализаторов образует уксусный альдегид (реакция Кучерова). В силу наличия тройной связи молекула высокоэнергетична и обладает большой удельной теплотой сгорания — 14000 ккал/м³. При сгорании температура пламени достигает 3300°С( 5972°F). Ацетилен может полимеризироваться в бензол и другие органические соединения (полиацетилен, винилацетилен).

В химически чистом виде ацетилен обладает слабым эфирным запахом. Технический ацетилен, благодаря наличию в нем примесей, в частности фосфористого водорода, имеет резкий специфический запах.

Техническийацетилен выпускается двух видов: растворенный и газообразный.

Технический растворенный ацетилен марки "А" предназначается для питания осветительных установок; технический растворенный ацетилен марки "Б" и технический газообразный ацетилен предназначаются для использования в качестве горючего газа при газопламенной обработке металлов.

Технической ацетилен, полученный при разложении карбида кальция водой, может содержать примеси: фосфористый водород; сероводород и органические сернистые соединения; аммиак; кремнистый водород; воздух; мышьяковые соединения; метан, окись углерода; углекислоту и водные пары

Содержание фосфористого водорода в ацетилене должно быть строго ограничено, так как в момент образования ацетилена в присутствии воздуха при высокой температуре может произойти самовоспламенение.

Согласно ГОСТ 5457-75 в ацетилене допускается:

Ацетиленовые баллоны. Для хранения и транспортировки ацетилена используются ацетиленовые баллоны. Корпус баллона изготовлен из бесшовных труб согласно ГОСТ 949-73. На нижнюю часть корпуса в горячем состоянии насаживается башмак, придающий устойчивость баллону в вертикальном положении. В верхнюю сферическую часть горловины ввернут вентиль, предназначенный для наполнения и отбора газа. В нерабочем положении вентиль является запорным устройством.  

Баллоны комплектуются вентилями ВБА-1 по ТУ 26-05-527-82 (с мембранным уплотнителем) или BA-I по ТУ 6-21-23-84 (с эбонитовым уплотнителем). На наружную часть горловины напрессовано резьбовое кольцо для навертывания предохранительного колпака. В месте перехода цилиндрической части баллона в сферическую выбиты следующие данные:

Знак завода-изготовителя и номер баллона;

Дата изготовления баллона;

Рабочее и пробное давление в кгс/см²;

Емкость баллона в литрах;

Вес тары (вес корпуса баллона с башмаком и вентилем, пористой массой и ацетоном);

Знак завода, наполнившего баллон пористой массой и ацетоном, и дата наполнения;

Клеймо наполнительной станции, дата (месяц и год) проведенного и год следующего освидетельствования;

Год и месяц проведенной проверки пористой массы, клеймо наполнительной станции и клеймо "Пм"

Баллоны должны быть окрашены в белый цвет за исключением места клеймения, которое должно быть покрыто бесцветным лаком и обведено рамкой красного цвета. На цилиндрической части баллона должна быть надпись "АЦЕТИЛЕН", нанесенная красной краской. Окраска баллонов и надпись на них могут быть выполнены масляными, эмалевыми или нитрокрасками. Надпись на баллонах должна быть не менее 1/2 окружности, а высота букв не менее 60 мм  

Ацетиленовый баллон заполнен пористым наполнителем и залит ацетоном  

Роль пористого наполнителя:  

Защита ацетиленового баллона от обратного удара пламени или возможного взрывчатого распада ацетилена.

Способствует более равномерному распределению растворителя в баллоне.

В зависимости от пористого наполнителя ацетиленовые баллоны разделяются на баллоны с насыпной пористой массой (углем БАУ-А) и баллоны с литой пористой массой (ЛПМ). Уголь БАУ-А представляет собой зерна черного цвета без механических примесей, выпускается по ГОСТ 6217-74. Литая пористая масса представляет собой литой пористый блок серого цвета, выпускается по ТУ 6-21-38-85 «Баллоны для растворенного ацетилена с литой пористой массой».  

Вес набивной пористой массы составляет 280- 310 г на 1 литр емкости корпуса баллона или 30% его объема. Литая пористая масса ЛПМ ТУ 6-21-38-85 образуется в результате гидротермальной реакции между двуокисью кремния, гидратом окиси кальция и добавками при повышенном давлении и температуре непосредственно в баллоне, в результате чего в нем образуется сплошной литой пористый блок.  

Допускать в ацетиленовых баллонах давление, значительно превышающее 25 кг/см2, нельзя по условиям безопасности. Вследствие этого пористую массу пропитывают ацетоном, который существенно повышает газовбираемость, так как является хорошим растворителем для ацетилена.   Ацетон - бесцветная, легко воспламеняющаяся жидкость с характерным запахом. Температура самовоспламенения 465?С. Смесь паров ацетона с воздухом взрывоопасна: пределы взрываемости в объемных долях ацетона - нижний предел 2,2; верхний - 13. Жидкий ацетон вызывает раздражение кожи. Пары ацетона вызывают раздражение и заболевание верхних дыхательных путей. Ацетон вводят в баллон из расчета 225- 230 г на литр емкости баллона. Объем, занимаемый ацетоном в баллоне, составляет 25-30%. Во избежание чрезмерного повышения давления в баллоне, часть пористой массы не должна быть заполнена ацетоном. В оставшемся незаполненном объеме (газовой подушке) находится сжатый газообразный ацетилен, насыщенный парами ацетона, этот объем составляет 16%.

Допустимое давление ацетилена в баллонах в зависимости от температуры:  

Требования к баллонам

Основные причины, по которым баллоны не допускаются к наполнению:  

Наличие трещин и вмятин на корпусе баллона;

Неисправность вентиля (изношен квадрат штока, погнут вентиль, количество видимых резьбовых ниток у ввернутого вентиля меньше 2-х или больше 5; пропуск газа через сальник, не устраняемый подтягиванием гайки);

Отсутствие или плохая посадка башмака;

Нарушено более 30% окрашиваемой поверхности баллона, отсутствует надпись "АЦЕТИЛЕН";

Просрочена дата освидетельствования баллонов;

Просрочена дата проверки пористой массы;

Признаки того, что баллон был в пожаре;

Признаки сильного нагрева баллона;

Полная или частичная закупорка в вентиле баллона;

Если вес баллона с оставшимся в нем газом превышает вес тары и не сходится с расчетными данными;

Отсутствуют установленные клейма.

В баллонах, пригодных для наполнения, необходимо измерить остаточное давление газа, оно должно быть не более 1 кгс/см².  

После замера остаточного давления баллон взвешивается на весах для определения количества недостающего ацетона. Внешним осмотром необходимо установить состояние прокладок в кольцевых выточках вентилей, заменить изношенные и только после этого баллон может быть присоединен к рампе для наполнения.  

Новые ацетиленовые баллоны и баллоны, поступившие от потребителя с остаточным давлением ниже 0,5 кгс/см², необходимо промыть ацетиленом путем трехкратного наполнения до давления 20 кгс/см² и последующего сброса до остаточного давления 0,5 кгс/см².  

Все ацетиленовые баллоны подлежат периодическому освидетельствованию через каждые 5 лет (срок следующего освидетельствования истекает 15 числа месяца, в котором проводилось испытание). Испытание проводится давлением азота в 35 кгс/см². Состояние пористой массы проверяется через 24 месяца и при каждом освидетельствовании.

В соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" состояние пористой массы в баллонах должно проверяться на заводах-наполнителях не реже, чем через 24 месяца, освидетельствование - не реже, чем через 5 лет, оно включает:

- Осмотр наружной поверхности баллона;

- Проверку пористой массы;

- Пневматическое испытание.

Осмотр наружной поверхности баллона

Баллоны, у которых при осмотре наружной поверхности выявлены трещины, плены, вмятины, надутия, раковины и риски глубиной более 10% от номинальной толщины стенки, надрывы и выщерблины, износ резьбы горловины, а также на которых отсутствуют некоторые паспортные данные, должны быть выбракованы. Ослабление кольца на горловине баллона не служит причиной его выбраковки, оно либо крепится, либо заменяется на новое.

Баллоны, у которых обнаружена косая или слабая насадка башмака, к дальнейшей эксплуатации не допускается.

На сферической части баллона должны быть выбиты следующие данные:  

знак завода-изготовителя и номер баллона;

дата проведенного и последующего освидетельствования;

дата наполнения пористой массой;

рабочее и пробное давление в кгс/см²;

дата изготовления баллона;

вес баллона без пористой массы, вентиля и колпака в КГ;

вес тары (вес корпуса баллона с башмаком, вентилем, пористой массой и ацетоном);

знак завода, наполнившего баллон пористой массой и ацетоном, дата наполнения;

дата очередной проверки пористой массы.

Запрещается эксплуатация баллонов, на которых выбиты не все данные. Ацетиленовый баллон должен быть окрашен в белый цвет за исключением паспортных данных и места клеймения, которые покрываются бесцветным лаком и обводятся рамкой красного цвета. На цилиндрической части баллона должна быть надпись красного цвета - "АЦЕТИЛЕН" с высотой букв 60 мм.

Проверка пористой массы

Состояние пористой массы в баллонах для ацетилена проверяется через 24 месяца, а также перед каждым освидетельствованием баллона, проверка состояния пористой массы баллонов с углем БАУ-А:

выпустить остаточный ацетилен из баллона под газгольдер через разрядную рампу;

продуть азотом три раза давлением не менее 6 кгс/см²;  

вывернуть на специальном станке вентиль;

вынуть два войлочных пыжа и сетку между ними;

проверить объем полого пространства баллона следующим образом:

в мерник объемом 150 см³ насыпать уголь, а затем содержимое высы­пать в проверяемый баллон, если в баллон входит более 150 см³ угля, то такой баллон бракуется;

 произвести замену верхнего слоя пористой массы следующим образом:

если объем полого пространства менее 150 см и нет следов полимеризации и спекания угля, то из баллона извлекают 250-300, см³ пористой массы (кроме угля, насыпанного для измерения объема полого пространства) и засыпают новым, уплотняя его деревянным штыком o8 мм; проколоть по центру горловины пористую массу шилом o5мм на глубину -400- 500 мм

Проверка состояния литой пористой массы

Проверить усадку пористой массы в сферической части баллона следующим образом:

на специальном станке перевернуть баллон горловиной вниз и насыпать кварцевую крупку;

введением специального щупа №3 между стенкой сферической части баллона и пористой массой определяют образовавшийся зазор, который не должен превышать 3 мм;

определить визуально наличие глубоких трещин, расслоений измельчение массы, наличие пустот, спекание, обугливания, загрязнения пористой массы, цвет ЛПМ должен быть беловато-серым;

засыпать кварцевую крупку до низшей кромки резьбы горловины.

По окончании проверки пористой массы в баллонах с БАУ-А или ЛПМ вставить в горловину два войлочных пыжа толщиной 4-5мм и o28мм (нижний пыж прокалывают шилом o5мм) и между ними стальную сетку, имеющую 400 отверстий на 1 см². Ввертывают новый или прошедший ревизию вентиль, испытанный азотом на давление 35 кгс/см².  

На вентиле, ввернутом в горловину баллона, должно оставаться 2-5 запасных ниток. Если свободных ниток не осталось, вентиль заменяется, если и в этом случае свободных ниток резьбы не окажется, баллон бракуется. При удовлетворительном состоянии пористой массы на каждом баллоне должны быть выбиты:  

год и месяц проверки пористой массы;

клеймо наполнительной станции;

клеймо (o12 мм с изображением букв ПМ), удостоверяющее проверку пористой массы.

Результаты проверки пористой массы должны быть внесены в специальный журнал.

Пневматическое испытание

После проверки пористой массы баллон погружают в ванну, заполненную водой. При этом слой воды над баллоном должен быть не менее 1 м.

Баллон наполняется азотом с объемной долей не менее 97,0 % сначала до давления 20 кгс/см², при этом проверяется его плотность. Появление газовых пузырей свидетельствует о наличии неплотностей. В случае обнаружения пропуска газа (мелкие пузырьки) в месте соединения баллона с вентилем или в самом вентиле выпускают азот из баллона при помощи вентиля на азотном коллекторе, прекратив предварительно поступление азота в рампу. После этого баллон вынимают из ванны и направляют для исправления обнаруженного дефекта.

При отсутствии пропусков обслуживающий персонал уходит из мастерской в соседнее помещение, где установлена азотная рампа, с неё повышает давление в испытываемых баллонах до 35 кгс/м² и выдерживает его в течение 2 минут, ведя наблюдение за состоянием баллонов через специальное смотровое окно.

Если неплотность обнаружена в стенках баллона, то такой баллон бракуется.

После удовлетворительных результатов пневматического испытания ацетиленовых баллонов на каждом из них выбиваются следующие данные:  

клеймо ответственного за техническое освидетельствование баллонов (круглой формы), зарегистрированное в Ростехнадзоре. Высота клейма должна быть не менее 8 мм;

год и месяц следующего освидетельствования.

Результаты освидетельствования заносятся в журнал испытания следующего образца:  

дата;

номер баллона;

товарный знак завода-изготовителя и дата (месяц, год) изготовления баллона;

дата произведенного и последующего освидетельствования;

дата наполнения пористой массой;

гидравлическая емкость баллона в литрах;

вес баллона без колпака, но с пористой массой, башмаком, вентилем и растворителем в кг;

полое пространство, см²;

пробное давление, кгс/ см²;

рабочее давление, кгс/ см²;

подпись лица, производившего освидетельствование баллона.

Ремонт баллонов

Корпус баллона ремонту подвергаться не должен, за исключением исправления специальным контрольным метчиком конической резьбы в горловине баллона.

Ослабление кольца на горловине баллона не является причиной его браковки. Чтобы закрепить старое или вновь установленное кольцо, нужно баллон подвергнуть 3-х кратной продувке азотом давлением 6 кгс/ см² и только после этого расчеканить установленное на горловине кольцо.

Баллоны, у которых обнаружена косая или слабая насадка башмака, к дальнейшей эксплуатации не допускаются. Запрещается вывертывать вентили из баллонов, находящихся под давлением. Исключение составляет выкручивание неисправных вентилей из баллонов, т.е. при отсутствии возможности сбросить давление через вентиль. В этом случае вентиль выкручивается до появления характерного звука от начавшего выходить ацетилена, но не более, чем на 1-1,5 оборота. При появлении звука от выходящего из баллона ацетилена – выкручивание прекратить, баллон выкатывается на улицу и находится там до тех пор, пока из баллона не выйдет весь ацетилен. После этого вентиль выкручивается и баллон отправляется на ревизию. Забракованные баллоны должны быть приведены в негодность (путем нанесения клейма диаметром 12 мм с буквой «Х»,насечек на резьбе горловины или просверливания отверстии в корпусе), исключающую возможность их дальнейшего использования. Отремонтированные или, забракованные баллоны регистрируются в специальных журналах с указанием их номеров и краткой характеристикой ремонта или браковки.

Запрещается отстаивать ацетиленовые баллоны на открытой площадке вместо трехкратной продувки баллонов азотом перед ремонтом и освидетельствованием.

Запрещается использовать кислородные баллоны для ацетилена,

Инструмент, применяемый при выполнении ремонтных, работ должен быть из неискрообразующего материала.

Запрещается вывертывать вентили из баллонов, находящихся под давлением.

Опасные факторы ацетилена  

При длительном вдыхании технического ацетилена появляется рвота и головокружение. Ацетилен взрывоопасен при следующих условиях:

-при нагреве до 450-5000С и одновременном повышении давления от 1,5 –2,0 атмосфер ацетилен взрывается без внешнего источника воспламенения;

-в смеси с воздухом, если в воздухе содержится ацетилена в пределах от 2,3–80,7% по объему;

-в смеси с кислородом, если ацетилена содержится в пределах от 2,3-93% по объему;

-ацетилено-воздушные и ацетилено-кислородные смеси взрываются при наличии искры, открытого огня, нагретой поверхности или какого-либо другого источника воспламенения. Температура воспламенения ацетилено-воздушных смесей 305-470^оС, ацетилено-кислородных 297-306^оС, температура самовоспламенения ацетилена 335^оС;

-при длительном соприкосновении ацетилена с красной медью и серебром образуются взрывчатые соединения, которые взрываются при ударе и повышении температуры;

-при контакте с водой ацетилен способен образовывать твердый кристаллогидрат, представляющий собой кристаллическое вещество белого цвета, напоминающий снег или лед.

Меры безопасности при обращении с ацетиленом

Открытое пламя и курение - категорически запрещены.

Все применяемые материалы, в т.ч. неметаллические части, как, например, заглушки вентилей, прокладки и мембраны должны обладать стойкостью к ацетилену и его растворителям. Ацетиленовая проводка должна быть стальной. Детали, изготовленные из серебра, меди или сплава, содержащего более 65% меди, нельзя применять из-за опасности образования взрывоопасных соединений меди и ацетилена.  

1. При обнаружении баллона с утечкой газа

-избегать контакта с вытекающим газом;

-если возможно, закрыть вентиль баллона.  

Если это невозможно:

-переместить баллон на улицу подальше от всех источников воспламенения;

-дать газу вытечь из баллона, изолировать зону и не допускать доступа посторонних;

-сообщить поставщику газа.  

2. При обнаружении баллона с горящим вентилем

Если возможно и безопасно, закрыть вентиль баллона.

Для тушения небольшого пожара можно использовать порошковые или углекислотные огнетушители. Убедиться в том, что утекающий газ не может снова воспламениться. Переместить баллон в изолированное место;

Если это невозможно:

-пламя нельзя тушить, так как утекающий газ может вызвать взрыв;

-вызвать пожарную охрану;

-обеспечить эвакуацию людей с территории и не допускать доступа посторонних;

-обеспечить низкую температуру баллонов и окружающих их устройств, поливая их водой из безопасного места;  

3. При обнаружении горячего баллона  

Если ацетиленовый баллон был нагрет по ошибке или будет нагрет внешним источником огня, действовать следующим образом:

-закрыть вентиль баллона;

-охладить баллон, поливая его водой из безопасного места или погрузить его в воду (горячий баллон нельзя перемещать);

-вызвать пожарную охрану и обеспечить эвакуацию людей с территории;

-связаться с поставщиком газа за дополнительной информацией.

Меры безопасности при обращении с баллонами

Общее

1. К обращению с газовыми баллонами допускать только лиц, имеющих достаточный опыт и квалификацию.

2. Газовый баллон представляет собой сосуд под высоким давлением и с ним необходимо обращаться осторожно.

3. Никогда не снимать и не портить этикетки, прикрепленные изготовителем на баллонах.

4. До того как использовать баллон, убедиться в соответствии его содержимого.

5. До того как использовать газ, ознакомиться с его свойствами и риском, связанным с его использованием.

6. В случае неуверенности в правильном обращении с каким-нибудь газом, связаться с изготовителем газа.

Обращение и применение

1. Всегда пользоваться защитными рукавицами.

2. Не поднимать баллон за колпак и вентиль.

3. Для перемещения баллонов всегда пользоваться тележкой или носилками для баллонов.

4. При перемещении баллона предохранительный колпак должен всегда находиться на своем месте.

5. Для выявления утечек использовать мыльный раствор.

6. Всегда пользоваться редуктором давления, предназначенным для данного газа. Использовать вставки запрещено.

7. Перед подключением оборудования к баллону, проверить его правильный класс давления.

8. Предотвратить обратный поток газа в баллон (например, обратным клапаном), прежде чем подключать баллон.

9. Вентиль баллона открывать медленно.

10. Никогда не нагревать газовый баллон.

11. Подача газа из баллона в другой баллон запрещена.

12. Никогда не использовать баллон в качестве катка или рабочей подставки.

13. Содержать вентиль баллона и оборудование чистыми от масла и грязи.

14. Не допускать падения баллонов.

15. Защитить баллоны от механических ударов.

16. Всегда, когда баллоном не пользуются, закрывать вентиль.

17. С пустыми баллонами всегда обращаться как с полными.

Поврежденные баллоны

В случае повреждения баллона в работе, он должен быть четко замаркирован и возвращен поставщику. Ни в коем случае не пытаться ремонтировать баллон или скрывать дефекты, так как это может вызвать риск опасности других.

Меры при пожаре

1. Вызвать пожарную охрану.

2. Обеспечить эвакуацию людей с территории.

3. Если возможно, убрать баллоны из зоны пожара.

4. При отсутствии возможности вывоза баллонов, охлаждать баллоны водой из защищенного места.

5. Четко пометить баллоны, потерпевшие пожар, и сообщить поставщику.

Складирование

1. Баллоны должны храниться в отведенном для них хорошо вентилируемом месте.

2. Баллоны хранить в помещении с отсутствием риска пожара и расположенном далеко от источников тепла и возгорания.

3. Склад баллонов должен содержаться в порядке с разрешением доступа в него только уполномоченным лицам. Территория должна быть четко отмечена надлежащими указателями.

4. Курение и открытое пламя на складе и вблизи него запрещены.

5. Газовые баллоны должны храниться в вертикальном положении. Вентили баллонов должны быть хорошо закрыты навернутыми на них колпаками.

6. Пустые баллоны хранить отдельно от полных.

На складе баллоны с разными видами газов хранить отдельно друг от друга.

Поставщик предоставит дополнительную информацию по проблемам, связанным с хранением газов и обращением с ними.