Устройство вентиля газового баллона и его замена на баллоне

Баллоны являются универсальным оборудованием для хранения и транспортировки газообразных веществ в бытовых и промышленных целях.

Запорная арматура в них не вечна, поэтому со временем требуется замена вентиля на газовом баллоне, произвести которую можно самостоятельно с соблюдением ряда правил техники безопасности.

Обязательные меры предосторожности

Руководство по откручиванию вентиля

Способ 1: крепление ограничивающей планки

Способ 2: приварка баллона к металлическому основанию

Прикручивание новой запорной арматуры

Проверка герметичности и завершение работ

Выводы и полезное видео по теме

Составные части газового баллона

Требования по производственным процессам и техническим характеристикам газовых баллонов регламентируются довольно старыми ГОСТами 949-73 и 15860-84.

Максимальное рабочее давление в устройствах колеблется от 1,6МПа до 19,6МПа, а толщина стенок может варьировать от 1,5 до 8,9 мм.

Стандартный газовый баллон в сборе состоит из следующих элементов:

1. Корпус баллона.
2. Вентиль с запорной арматурой.
3. Закрывающий вентиль колпак.
4. Подкладные кольца для фиксации и транспортировки.
5. Опорный башмак.

Важным элементом баллона являются также выбитые на нем технические сведения.

Выбитую на баллоне информацию используют сервисные центры при заправке и повторном освидетельствовании оборудования, поэтому не следует её сильно закрашивать краской

Дно баллонов имеет форму полусферы для равномерного распределения внутреннего давления. Для лучшей устойчивости корпуса снаружи приваривают башмак, на нижних кромках которого зачастую имеются отверстия для крепления баллона к горизонтальным поверхностям.

Разновидности баллонов

Различают изделия по виду наполнителя:

• для сжатых газов и сжиженных;
• кислородные;
• ацетиленовые;
• содержащие пропан-бутан.

Различают разные виды баллонов в зависимости от вида газа в нем.

Для транспортировки сжатых и сжиженных газов используют стальные цилиндрические сосуды, объемом от 0,4 до 55 дм 3 , с конусным отверстием в горловине с резьбой. Именно в это отверстие вкручивается запорный вентиль баллонный. Для каждого газа различается конструкция вентиля, для того чтобы кислородные клапаны не вкручивались в баллоны с другим газом.

Чтобы установить клапан, нужно насадить кольцо с наружной резьбой на горловину для предохранительного колпака. Предохранительный колпак защищает вентиль баллона от ударов при транспортировке.

Наружный цвет баллона и цвет наименования газа различается в зависимости от вида газа в нем:

• голубой с черной надписью – содержит кислород;
• белый с красной надписью – содержит ацетилен;
• темно-зеленый с красной надписью – содержит водород;
• красный с белой надписью – содержит пропан.

На верхней сферической части отсутствует краска, тут выбивают паспортные данные баллона. В паспортные данные входит: тип, заводской номер, товарный знак изготовителя (завода), масса пустого изделия, вместимость, испытательное и рабочее давление, дата изготовления, клеймо Госгортехнадзора, клеймо ОТК и дата следующего испытания.

Кислородный баллон – это стальной цилиндрический сосуд со сферическим дном и горловиной для запорного вентиля. В нижней части приваривается «башмак» для установки в вертикальное положение. На кислородном баллоне также имеется кольцо с резьбой для защитного колпака.

На верхней части указаны паспортные данные баллона.

Ацетилен хранится в белых баллонах, их устройство аналогично конструкции для кислорода. Вентиль ацетиленовый не имеет присоединительную резьбу, редукторы крепятся специальным хомутом, который имеется непосредственно на самом редукторе.

Баллоны для пропан-бутана по устройству сварные, изготавливаются из листовой стали с продольным швом и кольцевыми швами по днищу. Толщина стали – 3 мм. Верхнее днище имеет «горловину», а нижнее – «башмак». Особенностью устройства вентиля для пропан-бутана является то, что боковой штуцер имеет левую трубную резьбу на 14 ниток.

Обод на баллоне в большинстве случаев имеет 4 отверстия. К ним можно закрепить на болтах металлический уголок длиной примерно метр-полтора.

ФОТО: YouTube.com Если отверстий нет, уголок можно смело приварить к башмаку, это безопасно, потому что обод не имеет непосредственного контакта с ёмкостью

И дальше – как во втором варианте, опустить баллон вентилем вниз, закрепить вентиль в тисках и, упираясь в уголок, прокрутить баллон.

Редукторы предназначены для понижения давления сжатого газа в баллоне или трубопроводе до рабочего давления, под которым газ должен поступать в горелку или резак, и для автоматического поддержания этого давления на заданном уровне. Кроме того, при помощи редуктора производиться регулирование давления и расхода сжатого газа, а также перекрытие подачи его при прекращении работы.

От работы редуктора в значительной степени зависят качество и экономичность процесса газовой сварки, резки и других видов газопламенной обработки металлов. Для правильного выбора редукторов нужно знать его характеристику и ли уметь ее определять. К числу основных характеристик редукторов относятся рабочее давление, пропускная способность, чувствительность регулировки, перепад давления и предел редуцирования.

Пропускная способность характеризуется количеством газа, которое может быть пропущено в единицу времени, обычно в дм 3 /с (м 3 /ч). Рамповые редукторы имеют пропускную способность до 6945010 -3 дм 3 /с (250 м 3 /ч), а постовые – не более 1666810 -3 дм 3 /с (60 м 3 /ч).

Чувствительность регулировки P (кгс/см 2 ) характеризуется изменением рабочего давления газа при повороте регулировочного винта на 90, или на ¼ оборота, и определяется по формуле

где P – показания манометра при установленном рабочем давлении в кгс/см 2 ;

P2 – то же после поворота регулировочного винта на ¼ оборота в кгс/см 2 .

Для постовых кислородных редукторов P обычно составляет 0,51,5 кгс/см 2 (0,050,15 МПа).

Перепад давления представляет собой величину изменения рабочего давления в камере низкого давления редуктора при прекращении отбора газа. Перепад давления P определяется по формуле

где P1 – давление в рабочей камере после прекращения отбора газа в кгс/см 2 ;

P2 – то же при отборе газа в кгс/см 2 .

Для постовых редукторов P составляет 1530%.

Пределом редуцирования называется наименьшее давление газа в баллоне или сети, при котором рабочие давление в редукторе начинает быстро падать. Обычно предел редуцирования примерно в два раза превышает рабочее давление газа после редуктора: P1min 2P2, где P1min – давление в баллоне,

P2 – рабочее давление.

Одной из неполадок при эксплуатации редукторов является самотек, т.е. просачивание газа из камеры высокого давления в камеру низкого давления при полностью закрытом клапане. Это происходит вследствие износа клапана или неплотного прилежания его к седлу. Для устранения самотека уплотнитель клапана шлифуют и полируют наждачной бумагой, натянутой на стекло, а седло клапана притирают.

Виды и устройство вентилей

Резьба у вентилей для газовых баллонов стандартизирована, а вот сами они могут иметь разнообразную конструкцию. На выбор модели вентиля влияет вид хранимого химического вещества, производственные особенности эксплуатации и количество денег. Перед покупкой нового оборудования следует ознакомиться с вариантами исполнения и внутреннего устройства вентилей.

Классификация запорной арматуры для баллонов

Конструкционные особенности вентилей газовых баллонов обусловлены не прихотями инженеров, а соображениями техники безопасности.

В зависимости от материала исполнения запорная арматура делится на:

• латунную;
• стальную.

Выбор металла для изготовления корпуса вентиля обусловлен видом содержащихся в баллоне газов. Различают следующие типы запорных кранов, в зависимости от типа хранимых химических веществ:

1. Ацетиленовые. Корпус таких баллонов окрашивается в белый цвет. Специальные вентили используются в баллонах с ацетиленом, хлором, аммиаком и другими агрессивными веществами.
2. Кислородные. Баллоны окрашиваются в синий цвет и предназначаются для хранения кислорода, аргона, водорода, азота, углекислого газа и других инертных газов.
3. Пропан-бутановые. Окрашиваются в красный цвет и предназначаются для хранения соответствующих названию веществ и других газообразных углеводородов. Наиболее распространенная модель типа вентиля для такого баллона – ВБ-2.

Вентили для ацетиленовых баллонов не изготавливаются из латуни, потому что содержащиеся в них вещества могут вступать в химическую реакцию с медью. Обычно для изготовления запорной арматуры этого типа применяют углеродистую или легированную сталь.

Устройство газового вентиля

Стандартный газовый вентиль имеет вид тройника, на каждом штуцере которого нарезана наружная резьба. Более продвинутые модели могут иметь дополнительный выступ – предохранительный клапан. Его предназначение – сброс избыточного давления в случае нагрева полного баллона или при неправильно осуществляемом заполнении.

Нижний штуцер вентиля используется для присоединения к газовому баллону, верхний – для крепления маховика, а боковой – для подключения коммуникаций для выхода и закачки газа. Устройство крана для газового баллона довольно простое. Запорная арматура обычно состоит из таких общих элементов:

1. Латунный или стальной корпус.
2. Сальниковый вентиль или маховик, присоединяющийся к корпусу накидной гайкой.
3. Внутренний запирающий механизм с клапаном и штоком.
4. Уплотнительные прокладки.
5. Заглушка на выпускное отверстие.

Более подробно рассмотреть устройство вентилей на газовых баллонах каждого типа можно на представленных изображениях.

Галерея изображений

Фото из

В ацетиленовых вентилях используют максимум уплотнителей, чтобы ядовитые газы не попали наружу

Прокладки в таком вентиле не должны быть из чистой резины, потому что она способна взаимодействовать с кислородом

Уплотнители на пропановых баллонах простые, потому они должны выдерживать максимальное давление всего в 16 атмосфер

Вентиль с предохранительным клапаном

Вентиль для ацетиленового баллона

Вентиль для кислородного баллона

Вентиль для пропан-бутанового баллона

Изношенные вентили могут пропускать небольшое количество газа, что в закрытых помещениях может привести к непредсказуемым последствиям. Для предупреждения таких ситуаций используется заглушка на боковом штуцере, которая служит для дополнительной герметизации баллона при транспортировке и длительном хранении.

Направление резьбы на выпускных отверстиях зависит от химических веществ, которые содержатся в баллонах: правое используется для негорючих газов (кислород, азот, аргон и т.д.), а левое – для горючих (водород, ацетилен, пропан и т.д.)

Принцип работы газового вентиля в собранном виде ничем не примечателен. Для подачи газа и его перекрытия достаточно просто медленно поворачивать маховик в соответствующую сторону.

КОНСТРУКЦИЯ ВЕНТИЛЯ

В стандартном варианте газовые баллоны с пропаном объемом до 27 литров комплектуются клапанами КБ-2 или вентилями ВБ-2. Второй вариант считается более надежным. К вентилю присоединяется редуктор с помощью резьбы штуцера и накидной гайки. Степень герметичности соединения регулируется рожковым ключом. Для уплотнения устанавливается одноразовая прокладка.

Соединения с клапаном не всегда герметичные и часто приводят к утечке газа.

Конструктивно вентиль состоит из следующих элементов:

• стального корпуса в форме тройника с резьбой;
• запорной части;
• маховика;
• уплотнителей.

Тип вентиля должен соответствовать характеристикам содержимого емкости и самого баллона.

Цвет баллона говорит о том, какой газ там находится:

• красный цвет – пропан-бутан;
• черный – азот;
• синий цвет – кислород;
• зеленый – водород;
• белый цвет – ацетилен.

Обязательные меры предосторожности

Перед заменой вентиля газового баллона необходимо использовать меры предосторожности. Работы должны проводиться так, чтобы обезопасить человека от потенциальных опасностей и сохранить оборудование в рабочем состоянии.

Используются следующие меры предосторожности при подготовительных работах по замене газового вентиля:

1. Стравливать остатки содержимого баллона можно только на открытом пространстве. Исключение можно делать только для азота, воздуха и аргона.
2. Рабочее помещение должно быть хорошо проветриваемым, хотя желательно проводить работы на улице.
3. В пределах рабочего места должен находиться только один закрытый газовый баллон.
4. Откручивать маховик необходимо медленно с целью предупреждения его электризации.
5. К замене вентиля можно приступать только после окончательного выравнивания давления в баллоне и снаружи.

При вкручивании вентиля в баллон используется фум-лента или специальные смазки, которые обеспечивают повышенную герметичность и прочность соединения. При замене крана такие уплотнители сильно усложняют процесс его демонтажа. Для решения этой проблемы можно разогреть вентиль феном.

Нагревать запорную арматуру можно только после стравливания газа с баллона и закрытия крана. В таком случае процедура безопасна и не приведет к непредсказуемым ситуациям.

Альтернативой фену может стать обматывание вентиля тканью с последующим обливанием её кипятком. При таком методе нагрева на выходной штуцер следует накрутить любую подходящую заглушку для предупреждения попадания туда воды.

После соблюдения всех мер предосторожности и прогрева запорной арматуры можно приступать к выкручиванию вентиля, что в домашних условиях может стать нелегкой задачей.

Прикручивание новой запорной арматуры

Перед закручиванием вентиля все соединяемые детали должны быть обезжирены для предотвращения засорения запорного механизма. Для этого можно использовать тряпку с обычным моющим средством или смоченную уайт-спиртом. После этого следует промыть поверхности обычной водой и дать им высохнуть.

Новый вентиль никогда не прикручивается к баллону на голую резьбу. Обязательно необходимо использовать уплотнитель: специальную резьбовую смазку или фторопластовую фум-ленту. Их наносят на нижний штуцер и только после этого закручивают вентиль.

Толщина газовой фум-ленты больше сантехнической и составляет 0,1 – 0,25 мм, а её бобина должна быть желтого цвета. Наматывается лента с натяжением в 3-4 слоя. Лучше лишний раз её перекрутить при разрыве, чем сделать уплотнение рыхлым.

Зажимать вентиль желательно динамометрическим ключом. Стальная запорная арматура прикручивается с максимальным усилием 480 Нм, а латунная – 250 Нм. После зажима вентиля можно переходить к последующим действиям по тестированию герметичности получившегося соединения.

Проверка герметичности и завершение работ

При проверке герметичности соединения вентиля потребуется закачать в газовый баллон газ под давлением. Это можно сделать двумя способами:

1. Закачать газ с помощью компрессорного оборудования или автомобильного насоса.
2. Соединить шлангом два баллона, первый из которых пустой (тестируемый), а второй – заполненный газом.

Сначала, нужно под контролем манометра наполнить тестируемый баллон газом с давлением 1,5-2 атмосферы. После этого на соединение наносится мыльная пена и немного приоткрывается кран. Если мыльные пузыри нигде не надуваются, то соединение герметично. Но если появляются хотя бы незначительные вздутия пены, то придется перекручивать вентиль заново.

Если баллон небольшой, то можно погрузить его вентиль в небольшой тазик с водой и посмотреть наличие пузырьков.

После замены запорной арматуры в паспорте газовых баллонов обязательно проставляется соответствующая отметка.

Руководство по откручиванию вентиля

Дополнительный запас герметичности не бывает лишним, но при замене запорной арматуры на газовом баллоне прочность её крепления может стать большой проблемой. Сложность заключается в фиксации корпуса баллона таким образом, чтобы он не проворачивался при откручивании вентиля ключом.

Именно с учетом этой проблемы и будет рассмотрены дальнейшие пошаговые действия по замене запорной арматуры. Зафиксировать корпус газового баллона можно множеством способов, рассмотрим некоторые из них.

Способ 1: крепление ограничивающей планки

Понадобятся такие инструменты и материалы: трубный ключ, два болта длиной от 20 мм с двумя гайками и металлический уголковый профиль длиной не менее метра. Вместо уголка можно использовать любое другое изделие, в котором не жалко просверлить две небольшие дырки.

Далее нужно измерить расстояние между двумя ближайшими отверстиями на башмаке баллона и просверлить соответствующие дырки с одного края металлического профиля. После этого прикрутить железную планку к корпусу баллона с помощью болтов и положить его на бок. Такая конструкция не позволит баллону прокручиваться.

Затем нужно поставить ногу на металлический профиль, а рукой, с помощью ключа, аккуратно откручивать вентиль.

Способ 2: приварка баллона к металлическому основанию

Этот метод довольно опасный, поэтому должен использоваться только профессиональным сварщиком с максимальной осторожностью. Башмак прихватывается в двух местах так, чтобы после откручивания вентиля можно было легко сорвать баллон с основания

После приваривания корпуса арматура аккуратно откручивается с помощью трубного ключа. Затем внутреннюю резьбу баллона следует очистить от остатков уплотнителя.

Описанными вариантами способы фиксации газового баллона не ограничиваются. Для его закрепления можно использовать много альтернативных методов. На дне баллона иногда скапливается жидкий водяной конденсат, поэтому после извлечения вентиля обязательно нужно перевернуть емкость, чтобы из нее могла вытечь вода.