1. Свойства, получение и применение кислорода
10. Ацетилен, его свойства
19. Строение пламени
Литература
1. Свойства, получение и применение кислорода
При газопламенной обработки металлов - сварке и резке нагрев металла осуществляется высокотемпературным газовым пламенем, получаемым при сжигании горючего газа или паров жидкости в технически чистом кислороде.
Кислород является распространенным элементом на земле, встречающимся в виде химических соединений с 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. [1, стр. 12-19]
Кислород при нормальных условиях (температура 20°С, давление 760 мм рт.ст.) — это бесцветный, негорючий газ, немного тяжелее воздуха, не имеющий запаха, но активно поддерживающий горение.
При нормальном атмосферном давлении и температуре0°С масса 1м3 кислорода равна 1,43 кг, а при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении — 1,33 кг.
Кислород имеет высокую химическую активность, образуя соединения со всеми химическими элементами, кроме инертных газов (аргона, гелия, ксенона, криптона и неона).
Технический чистый кислород получают разделением воздуха методом глубокого охлаждения или разложением воды при пропускании через нее электрического тока (электролиз).
Атмосферный воздух представляет собой смесь, содержащую по объему: азота — 78,08%, кислорода — 20,95%, инертные газы — 0,94%, остальное — углекислый газ, водород и другие газы. [1, стр. 12-19]
При получении кислорода из воздуха происходит разделение воздуха на кислород, азот и аргон. Аргон и азот так же, как и кислород, применяют при сварке в качестве защитного газа.
10. Ацетилен, его свойства
Ацетилен – это быстродействующий горючий газ, при сгорании которого образуется температура около 3000°C. Для получения данного вещества используется природный газ. Смесь самого ацетилена кислородом часто задействуют при газовой сварке. Благодаря данному варианту удается эффективно выполнять и резку металлов. [2, стр. 28-31]
Растворенный ацетилен представляет собой находящийся под давлением в баллоне раствор ацетилена в ацетоне, равномерно распределенный в пористой массе.
Ацетилен представляет собой химическое соединение углерода и водорода. Химическая формула С2Н2. При нормальных условиях (20оС и атмосферном давлении) ацетилен является газом.
В химически чистом виде ацетилен обладает слабым эфирным запахом.
Технический ацетилен, благодаря наличию в нем примесей, в частности фосфористого водорода, имеет резкий специфический запах. Ацетилен легче воздуха.
Газообразный ацетилен – бесцветный газ плотностью при 0 оС и 101,3 кПа (760 м рт. ст.) 1,173кг/м3. Молекулярная масса – 26,038.
Ацетилен способен растворяться во многих жидкостях. Растворимость ацетилена в жидкостях зависят от температуры, чем ниже температура жидкости, тем больше она способна растворить в себе ацетилена. В практике производства растворенного ацетилена используют ацетон, который при температуре 15оС растворяет до 23 объемов ацетилена.
Технической ацетилен, полученный при разложении карбида кальция водой, может содержать примеси:
• Фосфористый водород;
• Сероводород и органические сернистые соединения;
• Аммиак;
19. Строение пламени
Реакция горения обычно протекает при соединении твердых, жидких или газообразных веществ с кислородом. Однако некоторые металлы могут гореть не только в кислороде. Для процессов газопламенной обработки наибольшее значение имеет горение различных горючих газов в кислороде или воздухе. Горение любой газовой смеси начинается с ее воспламенения при определенной температуре, зависящей от условий процесса горения.
Устойчивый процесс горения возможен лишь в том случае, если выделяющегося при сгорании горючей смеси количества теплоты достаточно для нагрева новых порций газа и компенсации потерь теплоты в окружающую среду. Необходимое условие горения газа в кислороде или воздухе — содержание горючего газа в смеси в определенных пределах, называемых пределами воспламенения.
В зависимости от скорости воспламенения горючей смеси (скорости распространения пламени) различают три вида горения: спокойное — со скоростью распространения пламени, не превышающей 10 … 15 м/с; взрывчатое — со скоростью распространения пламени, достигающей нескольких сотен метров в секунду; детонационное — со скоростью распространения пламени более 1 000 м/с.
Скорость воспламенения зависит от состава газовой смеси и ее давления; характера и объема пространства, в котором происходит горение; термомеханических условий на его границе (например, при горении смеси в трубках основным параметром, определяющим эти условия, является диаметр трубки); чистоты горючего газа и кислорода (с увеличением содержания в них примесей скорость воспламенения уменьшается).
Используемые в процессах газопламенной обработки горючие газы представляют собой преимущественно смеси углеводородов с другими газами, в чистом виде применяют только водород. Все горючие газы, содержащие углеводороды, образуют пламя со светящимся ядром, аналогичным по строению ацетиленокислородному пламени.
1. Герасименко А.И. «Основы электрогазосварки» учебное пособие/ А.И. Герасименко – М: ОИЦ «Академия», 2010
2. Герасименко А.И. Электрогазосварщик / А.И. Герасименко. Ростов, 2006.
3. Гуськова Л.Н. Газосварщик: раб. тетрадь: учеб. пособие для нач. проф. образования/ Л.Н. Гуськов – М.: Издательский центр «Академия», 2012.
4. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. пособие для нач. проф. Образования/ О.Н. Куликов – М.: Издательский центр «Академия», 2006.
5. Малаховский В.Д. Руководство для обучения газосварщика и газорезчика/ В Д. Малаховский. М. 1990.
6. Маслов В.И. Сварочные работы/ В.И. Маслов. Учеб. для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2009.
7. Рыбаков В.М. Сварка и резка металлов / В.М. Рыбаков. Москва, 1977.
8. Чернышов Г.Г. Справочник электрогазосварщика и газорезчика: учеб. пособие для нач. проф. Образования/ Г.Г. Чернышов – М. : Издательский центр «Академия», 2006.
9. Шинкарей Б.М. Электро- и газосварочные работы / Б.М. Шинкарев.Киев.1991.
10. Юхин Н.А. Газосварщик: учеб. пособие для нач. проф. Образования/ Н.А. Юхин – М.: Издательский центр «Академия», 2010.
