Балони з вуглекислим газом: особливості, склад та обсяг

Балони для зберігання різних газів, у тому числі вуглекислого, продаються порожні. Сам балон є металевим резервуаром, іноді пластиковим. Варто зауважити, що металевий матеріал для виготовлення ємності краще, ніж пластиковий, тому що на його стінках не утворюється статична напруга.

Влаштування балонів

Балон з вуглекислим газом є ємністю, виконаною з металу у формі циліндра, яка має різьблення з вкрученим запірним вентилем у верхній частині пристрою. Важливо зауважити, що тип запірного вентиля залежатиме від газу, яким він наповнюється. Окремі високі вимоги пред'являються до герметичності та надійності газових балонів, особливо з такими речовинами, як вуглекислий газ.

Також можна додати, що конструкція вентиля для балона з вуглекислим газом має не одну, а три різьблення. Нижня призначається для закріплення їх у самій ємності. До верхнього різьблення кріплять шток клапана, а бічна призначається для заглушки.

Види балонів

Важливо розуміти, що одна з особливостей цих ємностей – це їхня різноманітність. Існують металеві та композитні балони, а також газові картриджі. Звісно, ​​найпоширенішим типом є металевий балон. Його перевага полягає в економічності. Корпус цього циліндра складається або з маловуглецевої, або з легованої сталі. Також приваблює великий вибір обсягу зберігання газу. Об'єм балона з вуглекислим газом може бути 5, 10, 12, 20, 27, 40, 50 літрів.

Важливо, що зберігання п'ятдесятилитрового балона дозволяється лише на вулиці у спеціальній шафі, а також із нанесенням спеціального маркування. Так як ємності виконані з металу, їх маса досить велика, навіть якщо вони порожні. Вага одного порожнього балона знаходиться в межах від 4 до 22 кг і залежить від літражу.

Один важливий момент – металеві резервуари найчастіше призначаються для зберігання або перевезення великого обсягу вуглекислого газу. Якщо кількість речовини невелика, краще вибрати в якості сховища композитний балон. Основна перевага цього типу ємності полягає у меншій вазі самого резервуара. Вага композитного балона з вуглекислим газом буде приблизно на 70% меншою, ніж металевого.

Ємності за ГОСТ

За ГОСТ 949-73 обсяги для балонів із СО2 - 5, 10 та 40 літрів. Їх використовують для зберігання, транспортування та роздачі газу споживачам. У комплект цих пристроїв повинні входити такі деталі:

• кисневий вентиль ВК масою 0,5 кг;
• транспортувальне гумове кільце у кількості 2 штук;
• опорний черевик вагою 5,2 кг;
• сталевий або переатестований ковпак, вага якого 1,8 кг, або ця ж деталь, але з волокна масою 0,5 кг;
• кільце, що одягається на горловину вагою 0,3 кг.

Виробництво металевих балонів з вуглекислим газом повинно здійснюватися тільки зі сталі марки 45 Д або зі сталі марки 40 Х ГСА, якщо це ємність об'ємом в 40 літрів.

Особливості балона з СО2

Балон під вуглекислий газ повинен бути повністю забарвлений в чорний колір, а також мати напис "ВУГЛЕКІСЛОТА", виконаний з жовтої емалі. Вага ємності встановлюється без урахування таких деталей, як вентиль, кільця, ковпаки, черевики.На додаток до фарбування та напису, на резервуарі має знаходитися паспортна інформація про нього.

Нанесення цих даних здійснюється ударним способом. Важливо знати, що наноситься інформація у верхній частині балона, а місце її розташування повністю зачищається до металевого блиску і має рису, що виділяє, шириною 20-25 мм жовтого кольору. Ось список тих відомостей, які має містити паспорт:

• дата виробництва ємності та рік наступної перевірки;
• який тиск вуглекислого газу в балоні (вказується в МПа (кгс/см 2);
• місткість резервуара (вказується у літрах);
• вага порожньої ємності (вказується у кілограмах);
• порядковий номер резервуара та тавро фірми, яка виготовила його;
• тавро тієї компанії, яка провела технічний огляд;
• останнє тавро від підрозділу технічного контролю тієї компанії, яка виготовила резервуар.

Технічні параметри

Залежно від місткості ємності до неї пред'являються різні технічні вимоги. Якщо резервуар випускається об'ємом 5 літрів, то марка сталі, яка має бути використана для його виробництва - 45 Д. Тиск вуглекислого газу в балоні з таким літражем має бути 14,7 МПа (кгс/см 2 ). Діаметр такої циліндричної ємності – 140 мм, довжина – 475 мм, а вага – 8,5 кг.

Виготовлення балонів місткістю 10 літрів здійснюється з тієї ж марки сталі, що і 5-літрові. Тиск у таких резервуарах, як і їх діаметр, також відповідає попередньому типу. Довжина такого балона повинна бути 865 мм, а вага 8,5 кг.

40-літровий балон з вуглекислим газом може виготовлятися зі сталі марки 45 Д або зі сталі 40 Х ГСА.Якщо виробництво здійснюється з першої марки сталі, тиск у ньому також залишається на рівні 14,7 МПа (кгс/см 2 ), а якщо зі сталі 40 Х ДСА, то робочий тиск збільшується до 19,5 МПа (кгс/см 2 ) . Діаметр обох резервуарів з газом дорівнюватиме 219 мм. Довжина ж балона зі сталі 45 Д дорівнюватиме 1370 мм, а зі сталі 40 Х ГСА 1350 мм. Маса ємності з першої марки сталі – 58,5 кг, а з другої – 51,5 кг.

Застосування балонів

Далі представлені деякі сфери застосування цих резервуарів із СО2.

1. У медицині вони використовуються під час заморожування в операційному блоці.
2. У харчовій промисловості застосовуються при виробництві газованих напоїв, а також деяких коктейлів.
3. Використовуються і в парфумерній індустрії для того, щоб одержати парфуми з насиченим ароматом та без неприємного, специфічного запаху.
4. Звісно ж, застосовуються під час проведення будівельних чи ремонтних робіт під час зварювання конструкції, де не можна допустити утворення додаткового нагару.

Також варто зазначити, що умовно всі балони із вуглекислим газом ділять на три категорії. До першої відносять малі ємності – 2, 5, 10 літрів. До другої відносяться середні резервуари від 20 до 40 літрів, а до третьої більші - від 40 літрів і більше. Попит на кожну категорію залежить від сфери їхнього використання. Наприклад, у промислових галузях використовуються середні та великі балони, оскільки їх не потрібно надто часто заправляти. Важливо, кожен резервуар повинен проходити атестацію разів у 5 років.

Параметри тиску

При експлуатації цих ємностей важливо знати, що вони мають два показники тиску. До першого показника відноситься робочий тиск, який при дотриманні всіх правил експлуатації та транспортування резервуара не повинен виходити за межі 150 Атм.До другого типу тиску відноситься перевірочне, яке набуває великої значущості під час етапу приєднання основної системи. Цей параметр не повинен бути вищим, ніж 225 Атм. Також варто відзначити, що при замовленні цих ємностей необхідно переконатися в наявності захисного ковпака.

Можна додати, що після проведення деяких хімічних досліджень, а також лабораторних спостережень було встановлено, що СО2 у резервуарі є найбезпечнішим газом серед усіх, а тому його можна використовувати на відкритих майданчиках.

Характеристика газу в балоні

Можна почати з того, що ціна цієї речовини досить мала. Цей продукт не має будь-якого кольору, а також не є отруйним. Отримують вуглекислий газ у процесі спалювання вугільного палива, газоподібних відходів спиртової та цукрової промисловості. При температурі вуглекислого газу в балоні +31 градус за Цельсієм і тиском 75,3 Атм, відбувається зрідження цієї речовини. Зі зниженням температури знижуватиметься і тиск зрідження.

Важливо, що при температурному показнику -78,5 градусів за Цельсієм, ця речовина почне переходити з газоподібного в рідкий стан. Під час випаровування 1 кг рідини буде отримано 505 л газу. Також важливо відзначити, що під час зберігання та транспортування цей продукт знаходиться в рідкому стані під тиском 60-70 Атм. Ще один важливий факт – у балон об'ємом 40 літрів вміщується лише 25 кг рідкої вуглекислоти. При випаровуванні всього обсягу рідини буде отримано 12600 літрів газу.

Заправка балонів вуглекислим газом

Для того, щоб заправити резервуар газом, може бути використано кілька методів. Перший метод – це перелив речовини з одного балона до іншого.Для того, щоб здійснити цей процес, необхідно використовувати спеціалізоване обладнання, а також перехідники. Найбільш важливим моментом при заправці є зважування ємності, оскільки це єдиний спосіб, який дозволить визначити, скільки речовини виявилося всередині після заправки.

Можливе використання спеціалізованих установок для нагнітання газу за допомогою компресора, щоб заправити балон із вуглекислим газом. Цей метод вважається більш актуальним, оскільки він забезпечує більш точну заправку балона газом, а також мінімізує втрати речовини під час здійснення цієї операції. Для того щоб зрозуміти наскільки заправлений балон, необхідно використовувати зважування тари.

Варто зазначити, що для здійснення процесу заправки необхідно перевернути ємність, яка є донором, вниз вентилем так, щоб він виявився якомога ближче до підлоги. Після цього до нього прикручується шланг високого тиску, який буде провідником речовини від одного резервуара до іншого.