Растворенного кислорода

Питание постов газовой сварки и резки от ацетиленовых генераторов связано, с рядом неудобств, поэтому большое распространение получило питание ацетиленом от ацетиленовых баллонов. Ацетиленовые баллоны заполняют пористой массой (древесный уголь, пемза, инфузорная земля), образующей микрополости, необходимые для безопасного хранения ацетилена. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225—300 г на 1 дм3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. При нормальных условиях в одном объеме ацетона растворяется 23 объема ацетилена. Давление растворенного ацетилена в наполненном баллоне не должно превышать 1,9 МПа при 20°С. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм:3/ч.

251. Баллоны, предназначенные для растворенного ацетилена, должны быть заполнены соответствующим количеством пористой массы и растворителя по ГОСТ 5948—60. За качество пористой массы и за правильность заполнения ею баллонов для ацетилена несет ответственность завод-наполнитель пористой массы. За качество растворителя и за правильную дозировку им баллонов для ацетилена несет ответственность завод, производящий наполнение баллонов растворителем.

Для некоторых сжиженных газов (пропан, бутан, их смеси и др.), а иногда и для растворенного ацетилена при рабочем давлении не выше 3 МПа применяют сварные баллоны.

Баллоны типа 100 используют для хранения и транспортировки растворенного ацетилена; баллоны типа 150 и 150 Л - для кислорода, водорода, азота, сжатого воздуха, городского и природного газа; баллоны типа 200 или 200 Л используются для метана и сжатого воздуха.

Применение растворенного ацетилена по сравнению с газообразным имеет ряд преимуществ: обеспечивается лучшее использование карбида кальция, чистота рабочего места сварщика (резчика), более устойчиво работает аппаратура и повышается безопасность работ.

Ацетиленовые установки включают технологическое и вспомогательное оборудование, необходимое для производства ацетилена из карбида кальция. Различают установки для получения газообразного или растворенного ацетилена.

для получения газообразного ацетилена, очищенного от примесей, и подачи его в газопровод низкого давления до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) и далее к сварочным постам. Узел среднего давления предназначен для подачи газообразного ацетилена в газопровод водокольцевым насосом под давлением до 0,12 МПа (1,2 кгс/сма). Узел высокого давления служит для получения растворенного ацетилена за счет компримирования его до 2,3 МПа (23 кгс/см2). Унифицированные узлы выпускаются производительностью 20, 40 и 80 м'/ч и на их основе комплектуются ацетиленовые установки производительностью от 20 до 160м*/ч. Установки производительностью менее 20 м3/ч комплектуются специализированными узлами.

Передвижные генераторы широко применяются для газовой сварки и резки в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве, а также при выполнении ремонтных в монтажных работ. Более прогрессивным, бесспорно, является использование растворенного ацетилена в баллонах. Однако, ввиду недостаточных мощностей по производству растворенного ацетилена замена передвижных генераторов баллонным ацетиленом потребует времен».

Баллоны являются одним из наиболее распространенных источников питания газопламенного оборудования. Баллоны преимущественно применяются для газоснабжения индивидуальных рабочих (сварочных) постов. Целесообразность использования баллонов для централизованного питания участков и цехов от разрядных рамп требует технико-экономического обоснования, так как другие способы снабжения "постов газами (по газопроводу от общезаводских ацетиленовых и кислородных станций или от резервуарных емкостей со сжиженным газом) более экономичны. Баллоны, применяемые для газопламенной обработки, должны соответствовать требованиям Правил [1] и окрашиваться в различные цвета в зависимости от рода газа (табл. 2.6). Баллоны ацетиленовые. В отличие от всех других сжатых газов ацетилен хранится в цельнотянутых баллонах типа 100 вместимостью 40 л, заполненных пористой массой, пропитанной ацетоном. В качестве пористой массы применяют активированный уголь БАУ по стандарту или литую массу, изготовляемую по специальной технологии. Среднее количество растворенного ацетилена в 40-литровом баллоне равно 5,5 нэ или б кг. Максимальный отбор газа из баллона с пористой массой 1,0 м8/ч, а с литой — 1,5 м3/ч.

Для некоторых сжиженных газов (пропан, бутан, их смеси и др.), а иногда и для растворенного ацетилена при рабочем давлении не выше 3 МПа применяют сварные баллоны.

При плавлении кислых покрытий (А) большая часть введенных п них ферросплавов окисляется рудами; легирование металла кремнием и марганцем идет по схеме кремпемарганцевосстапови-тельного процесса; оно не позволяет легировать металл элементами с большим сродством к кислороду. Образующиеся шлаки, обычно кислые, не содержат СаО и не очищают металл от фосфора. В наплавленном металле много растворенного кислорода и неметаллических включений.

2) перенос растворенного кислорода в объеме электролита в результате движения электролита, обусловленного естественной конвенцией или дополнительным перемешиванием;

При коррозии металлов с кислородной деполяризацией, когда скорость коррозии определяется диффузией кислорода, наблюдается более сложная температурная зависимость, так как действуют новые факторы (уменьшение растворимости кислорода, увеличение скорости его диффузии, возрастание конвекции и др.). Следовательно, при коррозии металла, скорость которой определяется, в частности, растворимостью кислорода, последняя с ростом температуры уменьшается и может иметь место обратная температурная зависимость — коррозия с повышением температуры может уменьшаться. Если лимитирующим фактором является ионизация кислорода, то повышение температуры увеличивает ско-рост коррозии за счет уменьшения перенапряжения ионизации кислорода. Уменьшение скорости коррозии вследствие понижения концентрации кислорода в растворе особенно характерно для коррозии железа в воде в открвггой системе. Вода в открытой системе при комнатной температуре содержит в I дм'1 около 6 см3 растворенного кислорода, а при температуре около 100° С растворимость кислорода в воде, находящейся в этой системе, практически падает до нуля. Вследствие этого скорость коррозии железа в воде изменяется при повышении температуры различно, в зависимости от того, открыта или закрыта система (рис. 42).

Рис. 172. Зависимость потери массы меди в разбавленных кислотах при комнатной температуре от концентрации растворенного кислорода:

6.1.1. Влияние растворенного кислорода . .-.......... 101

Коррозионные потенциалы амальгам в растворах солей соответствующих металлов почти достигают значений обратимого потенциала легирующего компонента благодаря очень низкой скорости коррозии и отсутствию заметной анодной поляризации. Например, коррозионный потенциал амальгамы кадмия в растворе CdSO4 ближе к термодинамическому для реакции Cd -»• ->- Cd2+ -f 2ё, чем для чистого кадмия в этом же растворе. Стационарная скорость коррозии чистого кадмия значительно выше, чем его амальгамы, что ведет к еще большим отклонениям измеряемого коррозионного потенциала от соответствующего термодинамического значения. Вообще говоря, стационарный потенциал любого металла, более активного, чем водород (например, железа, никеля, цинка, кадмия) в водных растворах, содержащих собственные ионы, отклоняется от истинного термодинамического значения на величину, зависящую от преобладающей скорости коррозии, которая сопровождается разрядом Н+ [17]. Измеренные значения положительнее истинных. Это справедливо также и для менее активных металлов (например медь, ртуть), которые корродируют в присутствии растворенного кислорода.

чем чистое железо. По этой причине нитрующие смеси азотной и серной кислот хранят и перевозят в цистернах из стали с максимальным содержанием углерода, лишь бы она обладала требуемыми механическими свойствами. Так же и нержавеющие стали, которые депассивируются в разбавленной серной кислоте, — они сохраняют свою коррозионную стойкость, будучи легированы небольшими добавками более благородных компонентов с низким водородным перенапряжением или с низким перенапряжением катодного восстановления растворенного кислорода (например, Pd, Pt или Си) [14]. На рис. 5.5 и 5.6 представлены поляризационные диаграммы, иллюстрирующие повышение пассивируемости за счет включений с низким перенапряжением катодной реакции и соответствующее повышение коррозионной стойкости к серной кислоте.

Катодная реакция ускоряется в присутствии растворенного кислорода (так называемая реакция деполяризации):

НАСЫЩЕННАЯ ВОЗДУХОМ ВОДА. При нормальных температурах в воде с нейтральной, а также слабокислой или слабощелочной реакцией заметная коррозия железа имеет место только в присутствии растворенного кислорода. В насыщенной воздухом воде начальная скорость коррозии может достигать 10 г/(ма-сут). Эта скорость через несколько дней снижается вследствие образования пленки оксида железа, которая действует как барьер для диффузии кислорода. Стационарная скорость корро-х зии может быть 1,0—2,5 г/(м2-сут) и возрастает с увеличением скорости потока. Так как скорость диффузии в стационарном состоянии пропорциональна концентрации О2, из уравнения (2) следует, что и скорость коррозии железа пропорциональна концентрации О2. Типичные данные показаны на'рис. 6.1, а. В отсутствие растворенного кислорода скорость коррозии как чистого железа, так и стали при комнатной температуре незначительна.

К хлорированию воды прибегают для уменьшения повреждений, вызванных этими бактериями, хотя, по некоторым данным, эта мера не всегда эффективна. Аэрирование воды снижает активность бактерий, так как они нежизнеспособны в присутствии растворенного кислорода.

Увеличение щелочности среды (рН > 10) вызывает возрастание рН на поверхности железа. Скорость коррозии при этом уменьшается, так как железо все больше и больше пассивируется в присутствии щелочей и растворенного кислорода, что описано в разд. 6.1.1 («Повышенное парциальное давление кислорода»).