Какое давление в баллоне кислород

Кислород (при нормальных условиях) – бесцветный газ без вкуса и запаха, активно поддерживающий процесс горения. Немного тяжелее воздуха, его плотность при 0°С и давлении 760 мм рт. ст. составляет 1,43 кг/м3. Мало растворим в воде и спирте.

При охлаждении до -183°С и давлении 760 мм рт. ст. кислород превращается в бледно-голубую жидкость без запаха, а при -218,8°С – замерзает.

Кислород наиболее распространен на Земле. В земной коре (около 47% по массе) существует в связанном виде, в атмосфере (около 23% по массе) – в свободном.

Основные способы получения кислорода:

• из воздуха путем его очищения от механических примесей, влаги и углекислоты, сжатия в компрессорах, охлаждения до сжижения и последующего разделения на кислород и азот при медленном повышении температуры: азот, имеющий меньшую температуру кипения, испаряется и отводится в окружающую среду, а кислород накапливается в жидком виде (криогенная ректификация);
• электролизом дистиллированной воды, протекающим по формальной реакции:
  2H2O → O2↑ + 2H2↑ ;
  поскольку чистая вода практически не проводит ток, в нее добавляются электролиты, например, KOH или NaOH;
• в лабораторных условиях – каталитическое разложение пероксида водорода H2O2, разложение нагреванием оксидов тяжелых металлов (например, оксида ртути HgO), перманганата калия KMnO4, хлората калия KClO3 и др.

Кислород газообразный технический, согласно ГОСТ 5583-78, выпускается двух сортов: первого и второго. Баллон с кислородом окрашен в голубой цвет, с надписью «Кислород» черного цвета (ПБ 10-115-96, ГОСТ 949-73). Номинальное давление газообразного кислорода в баллоне и автореципиенте при 20°С (ГОСТ 5583-78) составляет 150 кгс/см2 (14,7 МПа) или 200 кгс/см2 (19,6 МПа).

Характеристики марок газообразного технического кислорода (ГОСТ 5583-78)

Допустимое давление кислорода в баллонах в зависимости от температуры (при номинальном давлении 150 кгс/см2 / 20°С)

Для расчета объема газообразного кислорода в баллоне в м3 при нормальных условиях используют формулу (ГОСТ 5583-78):

V = K1 • Vб,

где K1 – коэффициент,
Vб – вместимость баллона в дм3 (л).

Некоторые значения коэффициента K1 для расчета объема газообразного кислорода при нормальных условиях

Таким образом, в новом баллоне (150 кгс/см2 при 20°С) объемом 40 л содержится 6,24 м3кислорода при нормальных условиях.

Кислород жидкий технический, согласно ГОСТ 6331-78, также выпускается первого и второго сортов. Он хранится и перевозится в сосудах Дьюара, а также в других криогенных резервуарах (танках).

Характеристики марок жидкого технического кислорода (ГОСТ 6331-78)

Сосуды Дьюара бывают шаровые или цилиндрические. Внутренний и наружный корпус изготавливают из сплава алюминия, трубку (горловину), на которой подвешен внутренний сосуд, – из стали Х18Н10Т, имеющей низкий коэффициент теплопроводности. В межстенном пространстве обычно создается вакуумно-порошковая теплоизоляция из технического вакуума и смеси порошкообразного аэрогеля с бронзовой пудрой. Адсорбент охлаждается жидким кислородом и поглощает остаточные газы межстенной полости, создавая в ней вакуум до давления порядка 10-4–10-3 мм рт. ст.

При испарении 1 л жидкого кислорода образуется около 860 л газообразного (при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С). При транспортировке жидкого кислорода масса тары, приходящаяся на 1кг кислорода, в 10 и более раз меньше, чем при транспортировке газообразного. При хранении, перевозке и газификации сжиженного газа неизбежны потери на его испарение.

Опасные факторы и меры безопасности

• кислород не токсичен, сам по себе не взрывоопасен и не горюч, однако является сильным окислителем и активно поддерживает горение различных материалов, в особенности органических и других горючих веществ; поэтому для работы в соприкосновении с кислородом должны применяться только разрешенные для этого материалы;
• при контакте сжатого кислорода под давлением более 30 кгс/см2 с жирами и маслами происходит их мгновенное окисление, сопровождающееся выделением теплоты, что может привести к их воспламенению, а при определенных условиях – к взрыву; в связи с этим при работе с кислородом необходимо следить, чтобы баллоны, оборудование и одежда персонала не имели следов жиров и масел;
• такие вещества как дерево, уголь, бумага, асфальт и др., пропитанные жидким кислородом, способны детонировать;
• во избежание пожаров содержание кислорода в воздухе рабочих помещений не должно быть больше 23% по объему; помещения, в которых возможно превышение объемной доли кислорода, должны оснащаться вытяжной вентиляцией и средствами контроля воздуха; в таких помещениях необходимо ограничивать пребывание людей и исключать присутствие легковоспламеняющихся веществ;
• после нахождения в среде с повышенным содержанием кислорода запрещается приближаться к огню, курить, необходимо проветрить одежду в течение 30 минут;
• жидкий кислород поражает слизистую оболочку глаз, а при попадании на кожу вызывает обморожение ткани; отбор проб сжиженного газа должен производиться в защитных очках и рукавицах;
• баллоны и трубопроводы, предназначенные для транспортирования кислорода, нельзя использовать для хранения и транспортирования других газов; необходимо применять меры для предотвращения загрязнения баллонов маслом, их соударений, падений, а также нужно предохранять их от нагревания источниками тепла и атмосферных осадков.

Применение при сварке и резке

Кислород – важнейший газ для сварки и резки. При сжигании горючего газа в воздухе образуется пламя с температурой не более 2000°C, а в технически чистом кислороде она может превышать 2500–3000°C. Именно такая температура пламени практически пригодна для сварки многих металлов.

При газопламенной обработке обычно используется кислород с объемным содержанием 99,2–99,5% и выше. Для неответственных видов газовой сварки, пайки, поверхностной закалки и других способов нагрева газовым пламенем может применяться кислород чистотой 92–98%.

Для сварки и резки используют кислород в газообразном виде, поступающий от баллона, газификационной установки (СГУ-1, СГУ-4, СГУ-7К, СГУ-8К, ГХ-0,75, ГХК-3 и др.) или автономной станции (КГСН-150, К-0,15, К-0,4, К-0,5 и др.). При значительных объемах потребления кислород безопаснее и экономически целесообразнее хранить и транспортировать в жидком, а не газообразном виде, несмотря на неизбежные потери при испарении сжиженного газа.

Превращение жидкого кислорода в газообразный осуществляется в газификационных установках – насосных или безнасосных. Примером насосной установки может служить стационарная установка СГУ-1, предназначенная для газификации непереохлажденного кислорода и наполнения реципиентов и баллонов под давлением до 240 кгс/см2 (24 МПа).

Наряду с процессами газопламенной обработки кислород также применяется:

• в качестве вспомогательного газа при лазерной резке ряда материалов;
• при кислородной резке с поддержкой лазерным лучом;
• в качестве плазмообразующего газа при плазменной резке;
• при резке копьем;
• для добавки в небольших количествах к защитному газу (аргону, углекислому газу) при дуговой сварке некоторых сталей, металлов (в целях повышения производительности, предотвращения пористости и т. п.).

Надежный и удобный баллон
кислородный новый!

Баллон кислородный новый создан для транспортировки и хранения
газообразного вещества.

Стоит отметить, что баллон кислородный новый является
классическим типом концентратора химического элемента. Человечество использует
специальную емкость на протяжении нескольких десятилетий. Даже ведущие
европейские страны продолжают применять такой тип оборудования.

В настоящее время на
российском рынке представлен богатый ассортимент кислородного оборудования для
бытового, промышленного и клинического использования. Аквалангисты всегда
применяют баллон кислородный новый при
погружении под воду, мастера во время сварочных, работ, стоматологи при лечении
зубов и т. д.

Баллон кислородный новый выполняет широкий спектр серьезных задач в
каждой из этих сфер. Именно поэтому к его изготовлению применяется ряд важных
требований. Такой тип баллонов производят из цельнотянутых труб с обжатием
горловины и днища.

Сорт легированных и
углеродистых сталей может быть различным. Чем крепче материал, тем больше емкость
сможет выдержать максимальное давление. В конструкции сосуда предусмотрен специальный
клапан высокого давления, который обеспечивает эффективное распределение
кислорода.

Владелец оборудования
должен помнить о повышенной взрывоопасности и пожароопасности нового
кислородного баллона. В стандартной емкости давление химического элемента достигает
200 атмосфер.

Для того чтобы не
допустить чрезвычайной ситуации, каждый должен выполнить ряд требований.

В первую очередь мастер
должен пройти курсы безопасности по использованию специализированного
оборудования подобного вида. Заполнять баллон
кислородный новый можно только в официальных компаниях, имеющих профиль и
все необходимые лицензии.

В процессе
эксплуатации необходимо грамотно ухаживать за сосудами: постоянно
контролировать уровень замасленности, а также выполнять обезжиривание
поверхностей спиртом.

Отечественные и зарубежные
производители специализированных емкостей дают высокую гарантию качества. Тем
не менее, перед покупкой такого важного оборудования владельцу необходимо
попросить вскрыть новый кислородный баллон, чтобы убедится в его надежности.
Покупатель вместе со специалистами осматривают внутреннюю поверхность баллона.

В широком ассортименте
продукции каждый найдет баллон
кислородный новый!

Другая информация из этого раздела:

• Баллон газовый
• Баллон ацетиленовый 40 л, баллон газовый пнтз

Кислород в баллонах

В компании «Криогенсервис» вы можете купить кислород в баллонах 40 литров и по заказу 5, 10 и 20 литров, заправить баллоны кислородом, а также купитьжидкий кислород.

Кислород, наиболее востребованный технический газ который требуется на многих производствах включая металлургию, пищевую промышленность, медицину, косметологию и многие другие. Он необходим для окислительных процессов и без него невозможен процесс горения.

Этот газ тяжелее воздуха не имеет ни цвета, ни запаха. Очень важно и то, что он не ядовит, а значит безопасен для человека и окружающей среды. Однако большие концентрации кислорода вызывают воспламенение некоторых химических материалов.

Требует высокой культуры производства.

МАСЛООПАСЕН.

Хранение и транспортировка кислорода.

Упаковка и хранение кислорода осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 26460. Для транспортировки технического и медицинского кислорода используются все виды транспорта, включая трубопровод. Транспортировка и хранение газообразного кислорода осуществляется в металлических кислородных баллонах, произведенных в соответствии с ГОСТ 949-73. Кислородные баллоны имеют голубой цвет и белую надпись «кислород». При температуре окружающей среды +20 C°, давление газа в кислородном баллоне не должно быть выше 14,7 МПа (150 кгс/см²) – в соответствии с требованиями ГОСТ 949-73, по которым производятся кислородные баллоны. В случая транспортировки кислорода по трубопроводу – давление кислорода в трубопроводе согласовывается между поставщиком и потребителем.

Требования безопасности.

Кислород в баллонах не является токсичным, пожароопасным или взрывоопасным газом. Кислород в баллонах является сильным окислителем, способным вызвать воспламенение некоторых материалов при прямом контакте или повышенной концентрации в помещении, которая не должна превышать 23%. Перед проведением освидетельствования кислородных баллонов или трубопровода – выполняется продувка обычным атмосферным воздухом (для снижения концентрации кислорода). Ремонт кислородных баллонов или трубопроводов осуществляется тоже с предварительной продувкой. При нахождении в помещениях с повышенной концентрацией кислорода (более 23%), строго запрещено курить, включать обогревательные электроприборы и наличие открытого огня, потому что это способствует возникновению пожара. Помещения с повышенной концентрацией кислорода обязательно должны быть оснащены вентилирующим оборудованием и средствами пожаротушения. Следует помнить, что кислородные баллоны не предназначены для хранения, транспортировки других газов! Для сохранения качества продукции, кислородный баллон или трубопровод должны быть чистыми внутри и не иметь посторонних загрязняющих веществ (пыль, песок и прочее). При транспортировке и осуществлении погрузо-разгрузочных работ, следует исключить возможности падения или ударов кислородных баллонов. В период хранения кислородных баллонов, они должны быть предохранены от воздействия прямых солнечных лучей, потому что повышение температуры способствует повышению давления газа внутри баллона. При повышенном давлении газа в кислородном баллоне, следует охладить баллон водой.

Правила приёмки кислорода.

Продажа и доставка кислорода к потребителю осуществляется партиями. Партией поставки кислорода может быть любой, с наличием сопроводительного документа качества.

Правила возврата кислородных баллонов поставщику.

Компания «Криогенсервис» практикует сдачу в аренду газовых баллонов различного типа. При возвращении газового баллона, потребитель должен обеспечить наличие остаточного давления в пустом кислородном баллоне не ниже 0,05 МПа (0,5кгс/см²).

Зависимость давления кислорода от температуры при наполнении, транспортировании и хранении баллонов

Примечание: При наполнении баллонов, а также хранении или транспортировании наполненных баллонов при температурах, превышающих указанные в таблице, давление газов в баллоне не должно превышать:

• при температуре +40 ºС — 15,0 МПа (153 кгс/см²) для рабочего давления баллона 14,7 МПа (150 кгс/см²), 19,7 МПа (201 кгс/см²) 19,6 МПа (200 кгс/см²)
• при температуре +50 ºС — 15,7 МПа (160 кгс/см²) 14,7 МПа (150 кгс/см²), 20,6 МПа (210 кгс/см²) 19,6 МПа (200 кгс/см²).

Продажа и доставка газовых баллонов с кислородом.

Компания «Криогенсервис» производит снабжение предприятий (различного профиля) техническими газами: азот, аргон, ацетилен, газовые смеси, гелий марки «А» и гелий марки «Б», технический кислород, пропан, а также углекислота. Кроме поставок технических газов, компания специализируется на торговле газовыми баллонами, произведёнными по ГОСТ 949-73 и ГОСТ 15860-84 (для пропана). Среди дополнительных

Источник

Кислород

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Кислород является самым распространенным элементом на земле, встречающимся в виде химических соединений в различными веществами: в земле – до 50 % по массе; в соединении с водородом в воде – около 86 % по массе и в воздухе – до 21 % по объему и 23 % по массе.

При нормальных условиях (температура 20 °С, давление 0,1 МПа) – это бесцветный, прозрачный, негорючий газ, немного тяжелее воздуха, не имеющий запаха, но активно поддерживающий горение. При нормальных условиях масса 1 м 3 кислорода равна 1,33 кг.

Кислород обладает высокой химической активностью и способен образовывать химические соединения (оксиды) со всеми элементами, кроме инертных газов (аргон, криптон, ксенон, неон и гелий) и благородных металлов (золото, серебро, платина, палладий, родий и т.д.). Скорость реакции окисления резко возрастает при повышении температуры или применении катализаторов. Реакции окисления органических веществ в кислороде носят экзотермический характер и протекают с выделением большого количества теплоты. Повышение давления и температуры кислорода в зоне реакции значительно ускоряет ее. В сжатом или нагретом кислороде процесс окисления при определенных условиях может протекать с нарастающей скоростью за счет повышения температуры в зоне реакции вследствие выделения теплоты.

Технический кислород находит широкое применение во многих ведущих отраслях промышленности. Его используют для интенсификации выплавки стали (в мартеновских и электрических печах) и чугуна (в доменных печах), при кислородно-конверторной выплавке стали и получении цветных металлов из руд. Крупным потребителем кислорода является химическая промышленность. С его применением осуществляется газификация твердых топлив, конверсия газообразных углеводородов при получении синтетического аммиака, метанола и формальдегида, производство ацетилена из природного газа, азотной и серной кислот и другие процессы.

Технический газообразный кислород применяют для газопламенной обработки металлов и других технических целей. Медицинский газообразный кислород применяют для дыхания и лечебных целей.

Согласно ГОСТ 5583-78 кислород различается различной степенью чистоты (99,7–99,2 %). Следует учесть важное значение чистоты газа при сварке и резке металла. Снижение чистоты кислорода на 1 % не только ухудшает качество сварного шва, но и требует увеличения расхода кислорода на 1,5 %.

Свойства

Основные свойства кислорода приведены в таблице 1.

Массовая концентрация механических примесей в медицинском кислороде, предназначенном для авиации, – не более 0,001 г/м 3 с размером частиц не более 0,1 мм при 15 °С и 101, 3 кПа (760 мм рт. ст.).

По физико-химическим показателям газообразный технический и медицинский кислород должен соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

1. По согласованию с потребителем допускается в медицинском кислороде объемная доля кислорода не менее 99,2 %.

2. Медицинский кислород, предназначенный для авиации, должен выпускаться с объемной долей водяных паров не более 0,0007 %.

3. В техническом кислороде 2-го сорта, вырабатываемом на установках высокого, среднего и двух давлений, оснащенных щелочными декарбонизаторами для очистки воздуха от двуокиси углерода, а также на установках типа СКДС-70М допускается объемная доля кислорода не менее 99,2 %.

Производство кислорода из воздуха

В промышленности технически чистый кислород получают двумя способами:

• из воздуха – методом глубоко охлаждения;
• из воды – путем электролиза.

Способ производства кислорода из воздуха более экономичный: на 1 м 3 кислорода расходуется 0,5–1,6 кВт/ч электроэнергии. Чтобы получить 1 м 3 кислорода путем электролиза воды требуется 10–21 кВт/ч.

Атмосферный осушенный воздух представляет собой смесь, содержащую 20,93 % кислорода и 78,03 % азота, остальное – инертные газы, углекислый газ и пр. Содержание водяных паров в воздухе может изменяться в зависимости от температуры и степени их насыщения. Для получения технически чистого кислорода воздух подвергают глубокому охлаждению и сжижают (температура кипения жидкого воздуха при нормальном атмосферном давлении –194,5 °С). Полученный жидкий воздух подвергают дробной перегонке или ректификации в ректификационных колоннах. Возможность успешной ректификации основывается на довольно значительной разности (около 13 °С) температур кипения жидких азота (–196 °С) и кислорода (–183 °С).

Воздух, засасываемый многоступенчатым компрессором, проходит сначала через воздушный фильтр, где очищается от пыли, затем проходит последовательно ступени компрессора. За каждой ступенью компрессора давление воздуха возрастает и достигает 5–22 МПа в зависимости от системы установки и стадии производства. После каждой ступени воздух проходит водяной холодильник и влагоотделитель, где отделяется вода, конденсирующаяся при сжатии воздуха.

Сжатый воздух из компрессора проходит через осушительную батарею из баллонов, заполненных кусками едкого натра, поглощающего влагу и остатки углекислоты. Затем сжатый воздух поступает в кислородный аппарат, где происходит охлаждение, сжижение и ректификация (разделением на кислород и азот). Газообразный азот применяют как защитный газ для сварки меди.

Кислород направляется в газгольдер и подается для наполнения кислородных баллонов под давлением до 16,5 МПа; масса 1 м 3 кислорода при нормальном атмосферном давлении (0,1 МПа) и 0 °С составляет 1,43 кг, при 20 °С – 1,31 кг; масса 1 л жидкого кислорода равна 1,13 кг; в результате испарения образуется 0,79 м 3 газообразного кислорода (при 0 °С и нормальном атмосферном давлении); 1 кг жидкого кислорода занимает объем 0,885 л и, испаряясь, образует 0,70 м 3 газообразного кислорода (при 0 °С и атмосферном давлении 0,1 МПа).

Расчет объема газообразного кислорода в баллоне

Объем газообразного кислорода в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:

Значения коэффициента K1 приведены в таблице 3.