Давление азота в баллоне: «Какое давление в баллоне с азотом?» — Яндекс.Кью

Содержание

Пособие по газам

Москва, ЗАО «Центрогаз», 2002 год

Введение

Настоящее пособие написано с целью дать общие представления о физике процессов, имеющих отношение к деятельности, связанной с техническими газами, их использованием, хранением, транспортировкой, закачкой в баллоны и т.д.

Пособие не претендует ни на какую полноту и касается (и то — отрывочно) лишь ограниченного круга вопросов, имеющих то или иное отношение к вышеуказанной теме. Предполагается, что человек, изучающий настоящее пособие, учился в школе и хоть что-то из школьного курса помнит. Если это не так — лучше начать свое образование с чтения учебника физики за 5-7 классы.

С целью упрощения изложения опущены некоторые тонкости, которые, хотя и являются существенными с точки зрения чистой науки, в настоящем изложении вызвали бы неоправданные длинноты и отвлечения от основной темы.


1. Краткий курс физических величин и их единиц

В настоящем руководстве будут использоваться следующие физические величины:


Величина
Ед.измеренияКомментарий
длинасантиметр (см)без комментариев
массакилограмм (кг)без комментариев
времясекунда (с)без комментариев
объемкубический сантиметр (см3),
литр (л),
кубический метр (м3)
Будем пользоваться всеми единицами по потребности.
Для особо одаренных — поясняю:
3 = 1000л = 1000000см3
1л = 1000см3
температураградус Цельсия (оC)Существуют и другие шкалы температур, например шкала Кельвина,
что будет обсуждаться в тексте.
силакилограмм-сила (кгс)Нормальные люди используют единицу «Ньютон» (н), но мы будем пользоваться кгс в силу простой интерпретации этой единицы: 1кгс — это сила, с которой гиря массой 1кг притягивается к Земле. Не путать 1кгс с 1кг! В килограммах измеряется масса. Силы измеряются в килограмм — силах!
давлениеатмосфера (атм) или кгс⁄см2Опять же, нормальные люди пользуются единицей «Паскаль» (па), однако нам удобнее эта единица по тем же причинам что и с силой. 1кгс⁄см2 — есть давление, которое оказывает на стол гиря массой 1кг, при площади основания гири 1 квадратный сантиметр (см2). Кроме того, так удачно совпало, что атмосферное давление при нормальных условиях весьма близко к этой величине (а именно 0,987кгс) и, поэтому, в дальнейшем различий межу 1атм и 1кгс⁄см2 мы делать не будем. Там дальше, на картинках, будет упоминаться «бар», так это просто иностранный синоним нашего «атм»
энергияДжоуль (Дж)это — отдельная песня, ей будет посвящен целый параграф

Возможно, потребуется представление и о других величинах и единицах их измерения; тогда они будут вводится по ходу дела прямо в тексте.


2. Об энергии, температуре и тепле

Пустое дело — пытаться объяснить, что такое энергия. Это базовое физическое понятие, через которое объясняют все прочие величины. То есть оно — простое, не сложнее понятия о массе, но только до тех пор, пока не пытаешься построить фразу типа: «энергия — это … » или «масса — это … «. Мы такую фразу и не будем пытаться строить. Понадеемся на те представления, которые удалось получить в школе. Какие-нибудь смутные воспоминания о «кинетической энергии», «потенциальной энергии» и т.д. Важно для нас, что любая энергия — механическая, электрическая, химическая (энергия бензина, например) может быть при помощи соответствующих механизмов превращена в работу. Например, химическая энергия батарейки, соединенной с электродвигателем, может быть использована для перемещения какого-либо тела против силы тяжести или против силы трения. Эта способность запасенной энергии совершать работу и позволяет энергию измерить и, следовательно, выразить ее количественно в единицах энергии, называемых Джоулями (Дж). За 1 Джоуль (1Дж) принимается работа, которая совершается при перемещении тела против усилия в 1кгс на 10 сантиметров, например, работа по подъему гири массой в один килограмм на 10 сантиметров вверх, преодолевая силу тяжести. Почему именно на 10? Да так уж принято. И вообще — это вопрос системы единиц. Мы выбрали такую странную систему единиц, что это число даже не точно 10, а, если быть формалистом, 10,197. Однако такой подход позволяет нам использовать наиболее удобные единицы измерения для разных величин, не загружаясь тонкостями их научной систематики. Поэтому вот так: поднял килограммовую гирьку на 10см — есть один Джоуль, поднял на метр — есть 10 Джоулей. И все.

Для общего развития скажем, что электрический ток силой в 1 Ампер и напряжением в 1 Вольт за одну секунду совершает (будучи использованным для питания электродвигателя) работу ровно в 1 Джоуль. А, например, сжатие газа на 1л против давления в 1кгс требует выполнения работы в размере 100 Джоулей. Для проверки этих фактов желающие могут обратится к любому учебнику физики.

Понятно, что энергию можно расходовать не только на совершение механической работы, но и на нагрев чего-нибудь — например, газов. При этом энергия не исчезает, а переходит во внутреннюю энергию газа, что можно заметить по увеличению температуры последнего. Собственно, температура газа и есть мера средней кинетической энергии его молекул. И ее, как ни странно, можно измерить даже просто рукой — холодно или горячо… На сколько именно изменится температура — зависит от того, сколько передано газу энергии, какова масса нагреваемого газа и что это, собственно, за газ (точнее — какая у него теплоемкость). Значения теплоемкостей для подавляющего количества веществ хорошо известны и указаны в соответствующих справочниках (например, мой любимый справочник Кухлинга).

Формула изменения температуры такова:
ΔT= Q ⁄ (m × C)

где ΔT (читается «дельта тэ») — есть изменение температуры газа, выраженное в градусах Цельсия,
m — масса газа в килограммах,
С (читается «це») — теплоемкость газа, взятая из таблиц,
Q — переданная газу при его нагреве энергия, выраженная в Джоулях.

Для примера рассмотрим случай нагревания азота в стандартном 40-литровом баллоне, заправленном стандартным количеством азота 7,50кг. Для нагрева используется электронагреватель (я, правда, не придумал, как его засунуть в баллон) мощностью 1кВт. Продолжительность нагрева — 5 минут.

Начнем с переданной газу энергии. Мощность какого-либо устройства в 1 Ватт, означает (для тех, кто помнит школьный курс физики), что устройство (в данном случае — электронагреватель) выдает на гора каждую секунду энергию в 1 Джоуль. Таким образом, мощность подогревателя в 1кВт (один киловатт) означает, что газу передается 1000 Джоулей энергии в секунду. Итого, за все время нагрева:

Q = 5 × 60 × 1000 = 300 000 Джоулей

Далее, для азота имеем из справочника С = 0,745кДж ⁄ (кг × °C) или, без использования кратных единиц (типа кило-, мега- и проч.), С = 745Дж ⁄ (кг × °С). Здесь уместно отметить, что если для твердых тел и жидкостей в справочниках приводят просто теплоемкость, то для газов приводят две величины — теплоемкость при постоянном давлении и теплоемкость при постоянном объеме газа, что связано с тем, что газы не имеют собственной формы и объема и ведут себя по-разному, когда им есть куда расширяться (как, например, воздух в комнате) и когда их объем ограничен сосудом (это наш случай — газ в закрытом баллоне). Приведенная здесь теплоемкость есть как раз теплоемкость при постоянном объеме.

Подставляя полученные величины в формулу для изменения температуры, имеем:

ΔT = 300 000 Джоулей ⁄ (7,5кг × 745Дж ⁄ (кг × °С)) = 53,69°С ≈ 54°С

Итого изменение температуры составит 23 градуса.

Тот же расчет, проведенный для кислорода с учетом того, что в баллоне его 8,82кг (при 150атм и 0°С), а теплоемкость кислорода при постоянном объеме С = 653Дж ⁄ (кг × °С), даст результат

ΔT = 300 000 Джоулей ⁄ (8,82кг × 653Дж / (кг × °С)) = 52,08°С ≈ 52°С

Все расчеты произведены в том предположении, что теплообмен между газом и стенками баллона отсутствует.

Об энергии поговорили, о температуре поговорили, а вот о тепле не сказали ни слова. Непорядок. Так вот «теплом» называется энергия, связанная с тепловым движением молекул газа. Измеряется тепло, как и всякая энергия, в Джоулях. Таким образом, тепло, переданное газу (или отобранное у него), есть энергия переданная газу извне (или отданная газом окружающему пространству). Когда газ получает энергию (тепло), он нагревается, а когда отдает — остывает.

Последнее, что осталось сказать в этой главе, и, опять же для общего развития, это то, что для нагрева 1л воды на 1°С необходима энергия (и это можно посчитать используя табличное значение теплоемкости воды), равная 4190 Джоулям. Так вот — «за те же деньги», то есть используя эту энергию для питания, положим, электродвигателя, можно поднять груз массой в 100кг на высоту 4,2 метра.


3. Идеальный газ.

О многих газах в условиях, не слишком отличающихся от нормальных (0°C и давлении в 1атм), можно мыслить как о совокупности очень маленьких шариков (молекул), находящихся в постоянном движении и соударяющихся друг с другом и со стенками сосуда, в котором находится данный газ. При этом все газы можно считать абсолютно одинаковыми, так как их молекулы считаются неупругими шариками, не обладающими никакой внутренней структурой; а различаются эти шарики (для разных газов) только массой. Для общего понимания дела скажу, что во всех физических уравнениях принято использовать массу молекул, выраженную в атомных единицах массы, причем за одну атомную единицу принимается вес одного атома водорода (самого легкого из всех веществ).

Обозначается масса, выраженная в этих единицах, греческой буквой μ (читается «мю») и называется атомной массой или, для молекул, молярной массой вещества. Для любого сорта атомов, будь то кислород, железо или ртуть, ее легко найти в таблице Менделеева:

Так выглядит типовая клеточка в этой таблице. Здесь: «2» — порядковый номер атома (и он же — число протонов в его ядре, но это так, к слову), «Не» — общепринятое латинское сокращение названия атома, «4,003» — его атомная масса. Что значит «Гелий» — ежу понятно. Важно, что атомная масса (μ), как правило, очень близка к целой, а небольшая добавка (в данном случае 0,003), как правило, связана с наличием в природе разных изотопов одного сорта атомов. Поэтому в практике почти всегда используют целые значения атомных масс, не обращая внимания на сотые и тысячные.

Теперь вопрос — какова молярная масса молекул газа кислорода?

Смотрим в таблицу Менделеева:

ну, сколько? 16? Неправильно. Если кто-то помнит что-то из школьного курса химии, то кислород представлен в природе двухатомными молекулами и имеет химическую формулу О

2, так что его масса есть 2×16, т.е. 32.

Для углекислоты химическая формула СО2, атомная масса углерода (С) равна 12. Таким образом молярная масса молекулы углекислоты есть 12+16×2=44.

Все эти пространные рассуждения нужны нам только для того, чтобы ввести уравнение состояния идеального газа, которое мы должны понимать как обобщение совокупного опыта человечества. Объяснять здесь, откуда оно взялось и почему именно такое, мы абсолютно не собираемся. Однако, человек, работающий с газами, должен знать его, как «Отче наш… » знает человек истово верующий.

ВОТ ОНО:

Даже разбуженный ночью, ты должен заплетающимся языком суметь выговорить: «пэ на вэ равно эм делить на мю на эр тэ». А мы теперь попробуем понять, что же означает это магическое заклинание, эта альфа и омега всего газового хозяйства.

Сначала о смысле величин, входящих в это уравнение:
P — давление газа в некотором сосуде, выраженное в принятой нами системе единиц в атмосферах (атм) или, что тоже самое, в кгс.
V — объем этого самого сосуда в литрах.
m — масса газа в килограммах.
μ — молярная масса газа, выраженная в атомных единицах массы (обычно — целое число).
R — универсальная газовая постоянная равная 83,14Дж ⁄ (моль × K).
m — масса газа в килограммах.

Тут, конечно, не обойтись без пояснений.

Первое: почему газовая постоянная выражена именно таким странным кривым числом? Ответ — ни почему. Газовая постоянная есть универсальная мировая константа, такая же как, например, скорость света. Закон природы.
Второе: что такое градусы Кельвина, почему не привычные градусы Цельсия?

Ответ здесь потребует больше времени. Вообще говоря, шкала Кельвина (это, кстати, английский ученый какого-то 17-го, скажем, века, и, между прочим — лорд) не отличается от шкалы Цельсия ничем, кроме того, что за 0°С принята точка замерзания воды, а 0°К соответствуют -273,15°С. А размер самого градуса у них одинаковый. А вот почему -273°С, так это как раз следует из изучения человечеством именно газов.

Еще задолго до появления представлений об атомарном строении веществ, задолго до осознания температуры как средней кинетической энергии молекул газа, было сначала замечено, а затем многократно проверено на всех доступных газах, что для газа замкнутого в неком объеме с понижением температуры на 10°С от, скажем +5°С до -5°С, давление в газе падает на одну и ту же величину независимо от природы газа. Если нанести зависимость давления от температуры для разных газов на график в виде точек, то точки эти всегда выстраиваются в прямую линию, как показано на следующем рисунке:

Хотя получать особо низкие температуры тогда не умели, однако сам вид графика заставлял задуматься о том, что дальнейшее понижение температуры должно, в конце концов, привести к тому, что давление газа в некоторый момент вообще станет равным нулю, а по наклону графика можно было вычислить ту температуру, при которой это произойдет, что и было выполнено лордом Кельвином. По сегодняшним уточненным данным эта температура составляет -273,15°С и называется абсолютным нулем температур. Не бывает температур ниже этой, так как при абсолютном нуле полностью прекращается тепловое движение молекул (хоть в газе, хоть в жидкости или твердом теле).

Таким образом, шкала Кельвина — это та же шкала Цельсия, с той только разницей, что отсчет ведется от абсолютного нуля температур и, следовательно, отрицательных температур по Кельвину не бывает. Температуре 0°С соответствует 273°К, 20°С соответствует 293°К и т.п.

Теперь мы можем вернуться к обсуждению практических следствий, вытекающих из уравнения состояния идеального газа.

Следствие 1: при увеличении температуры газа при постоянном объеме давление растет пропорционально росту температуры, так что
Если, например, давление кислорода в баллоне при 0°С (273°К) составляет 150 атмосфер ровно, то при повышении температуры до 25°С (302°К) давление составит
P2 = (T2⁄ Т1) × P1 = (302°К ⁄ 273°К) × 150атм = 165,9атм ≈ 166атм

На практике это означает, что давление в заполненном баллоне существенно зависит от температуры, и в диапазоне температур, реально наблюдаемых в наших краях, скажем, от -30°С до +30°С меняется в довольно широких пределах: от 133атм до 166атм, причем количество кислорода в баллоне остается постоянным (8,82кг). В особых обстоятельствах, например, когда баллон стоит на солнцепеке в жаркий безветренный день, корпус баллона (а, следовательно, и газ в нем) может нагреваться до 80 и более градусов от прямого воздействия солнечных лучей, что может быть опасно для корпуса баллона, опрессованного (испытанного закачкой в него воды под высоким давлением), как известно, на 225 атмосфер. Поэтому, согласно ППБ-77 (правилам пожарной безопасности), места для хранения баллонов в обязательном порядке оборудуются навесом для защиты от солнечных лучей.

Поведение углекислоты при повышении температуры, в целом, описывается теми же соображениями, однако в силу того, что углекислоту в условиях хранения ее в баллонах нельзя, строго говоря, считать идеальным газом, ее поведение мы обсудим в отдельной главе.

Следствие 2: при постоянной температуре давление в газе обратно пропорционально его объему, так что

Для примера обсудим азот, находящийся в стандартном 40-литровом баллоне при давлении в 150 атмосфер. Спрашивается, какой объем занимает азот из этого баллона, если его выпустить в комнату, где его давление сравняется с атмосферным и станет, следовательно, равным 1атм? Считаем: раз давление уменьшится, объем, следовательно, увеличится и

V2 = V1× (P2⁄ P1) = 40л × (150атм ⁄ 1атм) = 6000л = 6м3

Иными словами, за счет высокого давления азота в баллоне в небольшом объеме возможно хранение значительного его количества. Газа, хранящегося в 3-4 баллонах, достаточно, чтобы полностью заполнить средних размеров комнату, а так как азот не имеет ни цвета, ни запаха, то при стравливании баллонов в закрытом помещении человек, это делающий, имеет все шансы задохнуться и не заметить.

Следствие 3: Уравнение состояния можно прямо использовать для расчета давления, объема или массы газа, если известна только часть этих параметров. Например, зададимся целью выяснить массу аргона, находящегося в стандартном 40-литровом баллоне при 150атм.
Непосредственно из уравнения состояния имеем:

Аргон — одноатомный (в отличии от кислорода, азота, водорода в молекуле которых два атома) газ с атомной массой 40 (химию надо было учить!). Следовательно, μ для него равно 40. Примем температуру воздуха (а, следовательно, и баллона и газа в нем) в момент измерений равной 0°С. Еще раз напоминаю: в уравнении состояния использовать необходимо абсолютную температуру по шкале Кельвина! Тогда:

m = (40 × 150атм × 40л) ⁄ (83,14Дж⁄(моль × K) × 273 °К) = 10,57 кг

Истинное количество, равное 10,7кг, несколько отличается от рассчитанного нами, что связанно с тем, что, строго говоря, настоящие газы нельзя в точном значении слова считать идеальными даже в случае классических низкокипящих газов, типа аргона, азота, кислорода и т.п. Однако, ошибка составляет менее полутора процентов, что для практических целей представляется вполне приемлемым.

ВЫВОДЫ

Уравнение состояния идеального газа хорошо (с погрешностью, не превышающей несколько процентов) описывает поведение классических газов в условиях, реально присутствующих в практических приложениях, связанных с техническим применением этих газов (температуры от -50 до +1000°С, давления от 0 до 300 — 400атм). Уравнение является достаточно простым и позволяет предсказывать результаты различных воздействий на газ без проведения широкомасштабных экспериментов, влекущих за собой человеческие жертвы и разрушения. К знанию руководителей газовых хозяйств ОБЯЗАТЕЛЬНО!

Уравнение состояния идеального газа может применяться к:

Аргону (атомная масса 40, одноатомная молекула, μ = 40)
Азоту (атомная масса 14, двухатомная молекула, μ = 28)
Водороду (атомная масса 1, двухатомная молекула, μ = 2)
Воздуху (смесь газов, μ принимать = 29)
Гелию (атомная масса 4, одноатомная молекула, μ = 4)
Неону (атомная масса 20, одноатомная молекула, μ = 20)

Для углекислоты (СО2, μ = 12(углерод) + 16(кислород)× 2 = 44), а также пропана (С3Н8 , μ = 12(углерод)× 3 + 1(водород)× 8 = 44), уравнение может применяться только в условиях далеких от условий ожижения, т.е. в условиях относительно высоких температур и не слишком больших давлений (для углекислоты Т >> -57°С, Р < 10атм, при температуре больше +31 °С — при любых давлениях; для пропана Т >> -42°С, Р < 5атм). Поведение углекислоты в условиях близких к условиям ожижения будет рассмотрено в отдельной главе.

Уравнение состояния идеального газа к ацетилену (С2Н2) в баллоне применить невозможно, т.к. ацетилен там находится не в виде свободного газа, а в виде раствора ацетилена в ацетоне и живет по совершенно иным законам. Однако для свободного ацетилена это уравнение хорошо применимо (μ = 12(углерод)× 2 + 1(водород)× 2 = 26).

Последнее, что необходимо добавить в этой главе.

В левой и правой части уравнения состояния идеального газа стоит величина с размерностью энергии (опустим доказательство этого факта, его можно найти в любом учебнике физики). Более того, это энергия, заключенная в газе, и есть! Причем в левой части уравнения она выражена через чисто механические величины (объем и давление), а в правой — через термодинамические (температуру), т.е., в конечном счете, через кинетическую энергию молекул газа, что позволяет, в частности, осознать связь температуры и энергии.

Для вашего понимания серьезности положения проведем расчет энергии, заключенной в 40-литровом баллоне с аргоном (азотом, гелием, кислородом, да все равно…).

Р = 150атм, V = 40л. В главе «Об энергии, температуре и тепле» мы упоминали, что сжатие газа на 1л против давления в 1кгс (1атм) соответствует работе в 100Дж, следовательно, в нашем баллоне с азотом заключена энергия, равная

Q = 150 × 40 × 100 = 600 000Дж

Этой энергии хватит на то, чтобы закинуть груз массой 100кг (например незадачливого экспериментатора) на высоту 600 метров! Если ты не птица — отнесись к этим цифрам со всей серьезностью. Сжатые газы — не шутка!


4. Сжиженные газы и газы вблизи условий ожижения.

Существуют уравнения состояния, описывающие так называемые «реальные газы», то есть, уравнения, учитывающие тот факт, что газы, на самом деле, состоят не из идеальных круглых и абсолютно упругих шариков, а из вполне конкретных молекул, обладающих при определенных условиях некоторым притяжением друг к другу и, в результате, могущих, при достаточно низких температурах и относительно высоких давлениях, переходить в конденсированные состояния (жидкость, твердое тело). Однако универсальность и точность описания, которые обеспечивают эти уравнения, не слишком высока, а сложность самих уравнений выходит далеко за рамки школьного курса. Исходя из этих соображений, приводить их здесь не представляется целесообразным. Поэтому мы ограничимся некоторыми общими соображениями и экспериментальными фактами, не тратя времени на их теоретическое обоснование. И конкретно сосредоточим усилия на практически важном для нас случае сжиженной углекислоты.

Общая идея переходов «твердое тело» — «жидкость» — «газ» (так называемых «фазовых переходов») для всех, без исключения, веществ (ну, вернее, почти для всех) может быть представлена графически на рисунке, известном как «фазовая диаграмма». Вот он:

Понимать изображенное на этом рисунке надо так: в твердом состоянии (мы кратко будем называть его «лед») вещество может находится лишь при совершенно определенных температурах и давлениях (область «лед» на диаграмме). Пусть вещество находится при некоторой температуре ТА и давлении РА. Тогда на диаграмме эта ситуация может быть отмечена графически точкой (точка А). Если при неизменном давлении увеличивать температуру, можно перевести вещество в другое состояние с температурой и давлением соответственно ТА′ и давлении РА′ (точка А′). Если эти точки находятся в разных областях диаграммы, то можно утверждать, что в процессе нагрева вещество обязательно расплавится и превратится в жидкость, причем произойдет это тогда, когда температура станет равной температуре в точке пересечения линии А-А′ с линией диаграммы, разделяющей области «лед» — «жидкость».

Относительно линии В-В′ ясно: при нагреве жидкость испарится и перейдет в газообразное состояние. Надо ясно понимать, что все газы есть пары своих жидкостей. Так, например, кислород есть пар жидкого кислорода, просто температура его кипения (-183°С) столь низкая, по сравнению с привычными нам, что мы практически никогда не видим его в виде жидкости. Разумеется, возможен и обратный процесс: B′-B. Когда газ (пар) охлаждается он превращается снова в жидкость. Этот процесс называется «конденсация» (капли на крышке кипящего чайника — результат этого процесса, там пар, соприкасаясь с более холодной, чем днище чайника, крышкой, превращается обратно в воду).

Определенный интерес представляет линия С-С′ на диаграмме. Она изображает процесс т.наз. «возгонки», т.е. перехода твердого тела непосредственно в газ, минуя жидкую фазу. Этот процесс весьма характерен для углекислоты. «Сухой лед», т.е. твердая углекислота на воздухе постепенно испаряется и исчезает, но никто еще не видел при этом ни капли жидкой углекислоты. Глядя на диаграмму, легко заметить, что процесс возгонки может идти только при достаточно низких давлениях, а при более высоких — переход из льда в жидкость идет обязательно через промежуточную жидкую фазу.

Легко видеть, что процессы фазовых переходов могут быть вызваны не только изменением температуры, но и, при неизменной температуре, изменением давления, как представлено точками D-D′. Температура остается неизменной, а жидкость, тем не менее, испаряется. На этом, в частности, основан процесс вакуумной сушки, широко применяемый в пищевой промышленности (бульонные кубики «Магги» и прочая дребедень). Этот момент важный. В реальной жизни мы, как правило, находимся в условиях постоянного (атмосферного) давления и, поэтому, подсознательно считаем, что процессы перехода «лед» — «жидкость» — «газ» вызваны только нагреванием (чайник — на огонь, пиво — в морозилку), но, на самом деле, фазовые переходы наблюдаются в результате действия двух факторов — изменения температуры и давления.

Особый интерес представляет точка КТ на фазовой диаграмме. Это — так называемая «критическая точка». Если температура вещества выше, чем соответствующая этой точке «критическая температура», то, независимо от плотности вещества, нет возможности отличить жидкость от газа. Представить себе такое состояние весьма трудно, т.к. в реальной жизни, практически мы не имеем дела с достаточно плотными веществами при температуре выше критической из-за малости атмосферного давления. Однако, в условиях газового баллона при высоком давлении в жаркий летний полдень углекислота как раз находится в таком странном состоянии (критическая температура для углекислоты +31°С). Некоторое интуитивное представление о нем может дать, разве что, турецкая баня, когда влажность такова, что кажется еще немного — и не понять будет, что вокруг: водяной пар или не слишком плотная вода (хотя аналогия эта, конечно не слишком корректна — критическая температура для воды +374°С)

Точка ТТ носит название «тройной точки», в окрестностях которой переходы между состояниями «лед» — «жидкость» — «газ» происходят без заметного изменения температуры и давления. Для общего развития добавим, что точка эта весьма устойчива в экспериментах по температуре, так как пока не расплавится весь лед (а на это требуется некоторая энергия), дальнейшее повышение температуры вещества (например, воды) не происходит, даже если его подогревать. Соответственно за 0°С принимается температура тройной точки воды (а не температура таяния льда при нормальных условиях, как говорится в упрощенных учебниках природоведения) в силу твердой определенности этой точки в координатах давление-температура. Правда, отличается «правильный ноль» от «приблизительного» лишь на доли градуса.

Важно понимать, что фазовые диаграммы вышеуказанного вида характерны для всех вообще веществ, другой вопрос, что конкретный их вид, а также положение тройной и критической точек для разных веществ весьма различаются. Так, для кислорода тройная точка достигается при температуре -219°С, для воды +374°С, а для вольфрама при каких-то температурах далеко за 3000°С.

Перейдем теперь к собственно к углекислоте. Надо ясно понимать, что представление о фазовых диаграммах мы ввели тоже несколько упрощенное, однако с углекислотой придется разобраться до тонкостей. С громадным трудом мне удалось-таки добыть ее фазовую диаграмму, причем только из одного источника, который, в свою очередь, ссылается на другой (иностранный) источник, которого я не видел. Короче, достоверность сведений на этой диаграмме проблематична, однако, приблизительно (на ощущения) она все-таки чему-то соответствует, кроме того, другой все равно нет. Хуже того: так как она досталась мне практически безо всякого описания, я и сам не могу объяснить всех особенностей поведения углекислоты, на ней присутствующих. Поэтому, по меньшей мере половину из дальнейших рассуждений следует начинать словами: «Как я понял из отрывочных сведений …» или: «Сколько я могу догадаться …», однако для краткости изложения мы все эти периоды и красивости опустим.

Итак фазовая диаграмма углекислоты:

На диаграмме легко увидеть знакомые черты фазовых диаграмм вообще: тройную точку, критическую точку, линии, разделяющие области, где может существовать лед, жидкость, газ. На следующем рисунке я их выделил черным цветом.

Собственно это и есть фазовая диаграмма. Линии, оставшиеся серыми, представляют поведение реальной системы «жидкая углекислота» + «газообразная углекислота» при различных значениях плотности системы. Они просто наложены на ту же фазовую диаграмму для удобной привязки к ней. Причем под плотностью следует понимать усредненную плотность системы в пределах сосуда, ее содержащего. Иными словами, если в сосуде емкостью один литр при некоторых условиях содержится 0,6 кг жидкой углекислоты и 0,4кг газообразной, усредненную плотность газовой системы следует принимать равной сумме масс обоих фаз, деленную на совокупно занимаемый ими объем. В нашем случае это (0,6кг + 0,4кг)⁄1л = 1кг ⁄ л.

Легко объяснимо поведение системы для небольших значений плотности. Для примера возьмем линию, отвечающую на диаграмме плотности в 0,15кг ⁄л, что соответствует заправке в стандартный 40-литровый баллон 6 килограммов углекислоты (6кг ⁄ 40л = 0,15).

При низких температурах (-40°С и ниже) почти вся углекислота представлена жидкостью, находящейся на дне сосуда, над которой имеется незначительное количество не очень плотных паров углекислоты. С повышением температуры начнется более интенсивное испарение углекислоты с поверхности жидкости, однако прирост давления будет не очень значительным, ибо если в какой-то момент испарится чуть больше жидкости, чем нужно, давление в баллоне повысится, система перейдет в область диаграммы «жидкость» и, следовательно, начнется активный процесс конденсации газообразной углекислоты (т.е. превращения ее обратно в жидкость). Таким образом, вплоть до температуры в +14°С траектория системы (т.е. линия, образованная из точек ее состояния, снятых для разных температур) будет повторять границу раздела жидкость-газ на фазовой диаграмме. Чуть больше испарилось — увеличивается конденсация, чуть больше сконденсировалось — увеличилось испарение. В этом случае говорят, что газожидкостная система находится в термодинамическом равновесии (на границе двух своих сред — жидкости и газа). Далее, к моменту достижения +14°С и более, вся жидкость, имевшаяся в баллоне, испарится, траектория системы оторвется от линии раздела жидкость-газ и в дальнейшем (при еще большем нагревании) будет подчиняться обычным законам изменения давления газа с ростом температуры (имеется ввиду уравнение состояния идеального газа), т.е. будет линейно расти. Именно этот рост давления мы и наблюдаем в правой части графика (правее +14°С).

Сложнее обстоит дело для высоких значений средней плотности. Пусть теперь средняя плотность газожидкостной системы равна 1кг ⁄л, что соответствует заправке в стандартный 40-литровый баллон 40кг углекислоты. В этом случае даже при низких температурах количество углекислоты в баллоне в жидком состоянии весьма велико, а газовая фаза представлена незначительной областью в самой верхней части баллона. В этом случае при повышении температуры углекислоты траектория системы также следует кривой раздела между жидкостью и газом на диаграмме состояния с поддержанием термодинамического равновесия между жидкостью и газом. Однако из-за существенного коэффициента объемного расширения углекислоты (точное значение мне в литературе найти не удалось) жидкая фаза с ростом температуры быстро увеличивается в объеме, занимая свободное пространство в котором раньше располагалась газовая фаза. Уместно напомнить, что все тела при нагревании расширяются по закону вида: L = L0× (1 + α × ΔT), где L0 — начальная длина тела, L — длина после нагревания, ΔT — изменение температуры, α — коэффициент линейного расширения. Для жидкостей та же зависимость выглядит следующим образом: V = V0× (1 + β × ΔT), где V0 — начальная объем жидкости, V — объем после нагревания, ΔT — изменение температуры, β — коэффициент объемного расширения. Соответственно, в момент, когда расширившаяся жидкость заполнит весь объем баллона, произойдет отрыв траектории системы от линии раздела фаз на фазовой диаграмме, после чего давление в баллоне будет определяться объемным расширением жидкости при нагреве, а это очень мощный, в смысле возникающих при этом давлений, процесс. Соответственно, траектория такой системы будет выглядеть в координатах темперпатура-давление так:

Здесь, вплоть до температуры в -17°С, траектория системы следует линии раздела фаз, после чего отрывается от нее и круто поднимается вверх, достигая к 15-20°С давлений в области 300-400 атмосфер.

ВЫВОДЫ:

Поведение газожидкостной системы в баллоне прямо зависит от средней плотности углекислоты в нем или, иными словами, от того, сколько туда закачано углекислоты. Причем, в случае, когда средняя плотность ниже некоторой критической плотности, события развиваются по первому («мягкому») варианту, а если выше — по второму («жесткому»). Исходя из имеющейся фазовой диаграммы (и если ей верить), можно утверждать, что для углекислоты эта критическая плотность составляет что-то около 0,55 — 0,60кг ⁄л. Соответственно, предельные количества заправки углекислоты для баллонов разной емкости составляют:

5-литровый баллон ≤ 3кг углекислоты (5л × 0,6кг ⁄л)
10-литровый баллон ≤ 6кг углекислоты (10л × 0,6кг ⁄л)
40-литровый баллон ≤ 24кг углекислоты (40л × 0,6кг ⁄л)

Это — предельные нормы. Превышение этих количеств (по любым причинам, будь то раздолбайство персонала или неисправность весов) влечет за собой весьма неприятные последствия в виде разрыва баллона, для которого опрессовкой гарантируется исправная работа при давлении до 225атм (для углекислотных даже меньше — 150атм), а натурные испытания регулярно показывают разрушение даже абсолютно нового баллона при давлении 350-400атм. Чем это чревато, мы уже убедились в параграфе «Идеальный газ».

НЕОБХОДИМО ГАРАНТИРОВАТЬ ЗАПРАВКУ УГЛЕКИСЛОТЫ В БАЛЛОНЫ В
КОЛЛИЧЕСТВАХ НЕ ВЫШЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ДЛЯ ДАННОГО ВИДА БАЛЛОНОВ !!!
РАЗБОР ПОЛЕТОВ:

Отчего же на нашем предприятии зимой 2002 взорвались два 5-литровых баллона? Почему этого не происходило раньше? Будет ли это происходить в дальнейшем?

На первый вопрос ответ простой:

1) Плохо была отлажена система отсечки (автоматического прекращения закачки) для маленьких (5- и 10-литровых) баллонов из-за недостатков в конструкции электроники весов.

2) До аппаратчиков не были доведены все последствия закачки углекислоты в баллоны сверх нормативов.

3) Работы производились в ночную смену, когда внимание ослаблено, так что если бы они и знали все, толку от этого было бы мало, не говоря уже про то, что я здорово подозреваю, что они по случаю ночного времени, сильного мороза и отсутствия должного контроля, могли быть изрядно выпивши.

Второй вопрос сложнее. Полагаю так:

Чтобы понять, почему раньше не происходило взрывов баллонов, надо знать, как устроена система отсечки на углекислотной станции. Она имеет два контура. Первый — отсечка по массе заполненной углекислоты, обеспеченная специально сконструированным для нас электронным устройством, присоединенным к весам, неплохо функционирующему, на работу с маленькими баллонами однако не рассчитанным. Второй — отсечка по давлению в линии, обеспеченная электроконтактным манометром (ЭКМ), настроенным на отключение насоса при повышении давления более 40-50атм. Теперь надо иметь виду, что обычно закачка баллонов велась при не слишком низких температурах, что-нибудь в районе -10… -15 градусов минимум. Если обратиться к фазовой диаграмме углекислоты, видно, что закачка в этих условиях до средних плотностей, превышающих 0,85, невозможна (даже при несработке отсечки по массе и ошибках персонала) — сработает отсечка по давлению, а она на моей памяти еще ни разу не подводила. Реально, средняя плотность была даже еще ниже — порядка 0,7-0,75, так как закачка идет импульсами (толчками) и стрелка манометра постоянно дрожит, а срабатывает он при первом же касании стрелкой контакта. Таким образом, если нарушения и были (а они, таки, наверное были!), реальный коэффициент заполнения не превышал, видимо, 0,75кг ⁄л. При этом даже при последующем нагреве баллона до 20-25°С давление в нем (сообразно той же фазовой диаграмме) не поднималось выше 130-150 атмосфер, что для баллона не опасно. Однако, можно ожидать, что той зимней ночью (а были вообще порядочные морозы), температура могла быть в районе -20 (а то и -25…-30) °С. Из фазовой диаграммы видно, что в районе этих температур траектории газожидкостных систем весьма пологи, давление в баллоне слабо зависит от коэффициента заполнения и, следовательно, даже при температуре -20°С отсечка по давлению сработает только при достижении средней плотности в районе 1,0кг⁄л, а при понижении температуры еще на пару градусов можно получить и 1,05 и даже 1,10. Неудивительно, таким образом, что когда на утро температура поднялась до -10°С в баллонах возникло давление на уровне 300 — 400атм (см. опять же фазовую диаграмму).

Третий вопрос:

Нет никаких сомнений, что если некоторые раздолбаи не отладят работу отсечки по массе для ВСЕХ типов баллонов до надежности швейцарских часов, не заинструктируют и не замордуют аппаратчиков до слез, то каждую зиму в начале оттепели, после того, как пару дней постоит мороз в -20… -30 градусов, эти раздолбаи будут гибнуть через одного. Или, как вариант, будут садится на тюремные нары, если накачанные в мороз баллоны будут отгружены клиентам. Не говорите потом, что я вас не предупреждал. Я с вами сидеть не хочу! И своими руками обезвреживать такие баллоны путем высверливания отверстия в вентиле — тоже!

Руководителю газового хозяйства, если он не дурак, не самоубийца и не любитель тюремной пищи, крайне рекомендуется периодически выборочно проверять заполненные его аппаратчиками баллоны на предмет соответствия массы закачанной в них углекислоты нормам. Занимает это ровно две минуты — для нескольких баллонов из партии производится контрольное взвешивание, после чего из полученных цифр вычитаются выбитый на каждом баллоне вес оболочки (ну плюс, скажем, грамм четыреста — вес вентиля). Если отклонение от нормы составляет более 15-20% — соответствующему аппаратчику выдается подарок. Эта операция, кстати, очень благотворно сказывается на качестве заправки, расходе углекислоты и объеме рекламаций клиентов.


5. К вопросу о баллонах и магистралях

Еще несколько слов хотелось бы сказать о разного рода таре для хранения сжатых и сжиженных газов, а так же магистралях для их перекачки.

В качестве простейшего примера рассмотрим цилиндрический сосуд известного радиуса, который мы будем обозначать за R. Пусть сосуд этот сделан из стали (прочность на разрыв порядка 100-150кгс⁄мм2, обозначим эту величину буковкой G). Давление в сосуде P=150 атмосфер. Спрашивается, какова должна быть толщина стенки сосуда (обозначим ее буквой d), чтобы от него не оторвало днище?

Пытаемся посчитать …;

Если днище круглое, то его площадь составляет S = πR2. Договоримся исчислять радиус в сантиметрах чтобы было удобнее, так как мы знаем, что 1атм — это давление, равное 1кгс⁄см2. Тогда совокупная сила, которая отрывает днище от стенки, есть

Fотрыв. = P × S = P × πR2

Что же может помешать оторвать днище? Только сталь, которой это днище крепится к корпусу (собственно это и есть сталь корпуса в районе днища). Предельное усилие, которое она может выдержать (при условии равномерного приложения нагрузки), зависит от толщины стенки, ее длины по окружности и прочности стали на разрыв. Ясно, что чем толще и длиннее (по сечению отрыва, т.е. по окружности) стенка, тем больше в ней тех самых мм2, каждый из которых выдерживает, будем говорить, 100кгс. Длина сечения отрыва составляет L = 2πR сантиметров, или 10 × 2πR = 20πR мм, а площадь 20πR × d мм2). Тогда предельное усилие, которое может выдержать сталь стенки на отрыв

Fотрыв. = 20 × G × πR × d

Ясно, что максимальное усилие по отрыву днища не должно превышать предельно-допустимого, иными словами минимальная толщина стенки должна рассчитываться исходя из соображений Fпредел. = Fотрыв. Из этого условия следует, что

dmin = (P × πR2) ⁄ 20 × G × πR = (P × R) ⁄ (20 G)

Принимаем значение G равным 100кгс/мм2. Кроме того, таким серьезным вещам, как 100 и более атмосфер приличествует по меньшей мере 4-5 кратный запас прочности. Тогда

dmin = 4(запас прочности)× (P × R) ⁄ (20 × 100) = 0,002 × P × R

Таким образом для баллона с радиусом 10см (это как раз стандартный 40 литровый баллон) минимальная толщина стенки должна быть

dmin = 0,002 × P × R = 0,002 × 150 × 10 = 3 см

Хм… Видать, с запасом прочности переборщили — на деле она всего чуть больше сантиметра. Впрочем, важно не это. Пусть правильный коэффициент не 0,002, а, скажем, 0,001, имея ввиду хорошую сталь и более аккуратные расчеты (хотя для самоделок я рекомендовал бы все же 0,002!). Важно не это, а само соотношение:

dmin = 0,002 × P × R

Легко заметить, что потребная толщина стенки пропорциональна не только давлению (это как раз понятно), но и радиусу сосуда! Причем, замечу в скобках, не грузя лишними (и подчас сложными) расчетами, что это соотношение верно для любых (не очень извращенных) сосудов, только в качестве радиуса выступает любой характерный размер сосуда: для трубки — диаметр, для кубического сосуда — длина ребра и т.д. и т.п. Главное ясно понимать: если заменяешь в магистрали высокого давления одну трубку на другую, большего диаметра, убедись, что стенка у нее соответственно более толстая. Если заменяешь предохранительную мембрану на стационарной или транспортной емкости на самодельную (у нее, правда, противоположное назначение: в случае аварийного повышения давления вылететь первой, не дав разорваться всей емкости) — не останавливайся на той мысли, что жесть от консервной банки, которую ты на нее пустил, в двадцать раз тоньше, чем стенка бочки и, следовательно, все тип-топ. Диаметр-то у нее тоже в двадцать раз меньше, чем диаметр бочки! Неплохо бы выяснить, какая же там родная мембрана.

Кстати, о транспортной емкости … Если бы она работала в режиме баллона, то, сообразно нашим расчетам, толщина стенки у нее должна была бы быть около 20 сантиметров. Однако, на деле там и трех не наберется. Почему, спрашивается? Бочку с 20-сантиметровой стенкой ни одна машина с места не сдвинет, разве что танк. Поэтому транспортные емкости и не рассчитаны на полное давление углекислоты при комнатной температуре. Они предназначены только для перевозки и временного хранения сжиженной и весьма холодной (-70°С) углекислоты. Как только углекислота нагреется до более высокой температуры (а она обязательно рано или поздно нагреется, сколько ее не теплоизолируй) и давление поднимется выше 16атм, автоматически сработает предохранительный клапан, сбрасывая давление. После чего клапан надо тащить на переосвидетельствование, а емкость временно эксплуатируется со вторым (запасным) клапаном. Если после открывания клапан обмерзнет (а они имеют такую плохую привычку) и перестанет сбрасывать углекислоту, то в процессе дальнейшего нагрева углекислоты давление поднимется до 25-30 атмосфер, после чего вышибет предохранительную мембрану. В результате на переосвидетельствование придется тащить уже всю бочку, т.к. бочки со сработавшей мембраной к эксплуатации без переаттестации не допускаются. А если ты эту мембрану, к тому же, неправильно рассчитал и она не сработала — разорвет всю бочку, после чего придется тащить всех, при этом случившихся, в морг, а тебя — на кичу.

Впрочем, все это уже не предмет физики газов, которой, собственно, посвящено данное пособие.


6. О теплопередаче, теплоемкости и потерях при транспортировке, хранении и перекачке сжиженных газов

Я тешу себя мыслью, что соберусь с силами, и напишу данный раздел в будущем, так как он имеет самое непосредственное отношение к потерям, возникающим при работе наполнительных станций и, следовательно, к экономике всего газового хозяйства. Однако, на безопасность людей, в нем занятых, эта тема как будто не влияет (разве что на безопасность начальников, которым непременно достанется, если потери превысят допустимый уровень, а они будут что-то глупо бормотать про воздушный подогреватель, который, вишь ты, обмерзает в весенне-половодный период). Бог с ней, с экономикой, с ней разберемся по ходу пьесы, лишь бы все были живы и здоровы.


7. Заключение

а) Надо ясно отдавать себе отчет в том, что данное пособие далеко не полностью исчерпывает вопросы, и, в частности, вопросы безопасности при работе в газовом хозяйстве. Например, совершенно не затронуты вопросы химической активности многих веществ в нем используемых. А для таких сильных окислителей, как чистый кислород, или горючих газов, типа пропана, не говоря уже о такой загадочной и смертельно опасной штуке как ацетилен, именно они обуславливают добрую половину (а то и больше) проблем и неприятностей.

б) Формулы, приведенные в пособии, лишь приближенно описывают реальную действительность и для серьезных расчетов не годятся. Такие расчеты даже у профессионалов занимают не один месяц, но и тогда приходится проводить многочисленные натурные испытания, удаляя людей подальше от возможной зоны поражения. Даже применение их для оценки не всегда простая и благодарная задача в силу противоречивости данных справочников и, кроме того, широкого применения самых различных систем физических единиц (а перепутав милиджоули с мегакалориями легко ошибиться не просто в разы, а на 9 порядков), что само по себе требует высокой квалификации. Однако, это не значит, что знание этих формул в практической жизни бесполезно. В частности, пусть уравнение состояния идеального газа не удается применить потому, что сколько вы не откроете литературы — везде приводятся разные значения для универсальной газовой постоянной (кстати, вам только кажется, что они разные) — вы знаете из этого уравнения самое главное! Это главное состоит в том, что при повышении температуры давление растет, причем пропорционально росту температуры (а не квадрату или, скажем, кубу роста температуры), что при увеличении температуры вдвое (по шкале Кельвина, разумеется) вдвое вырастет и давление; что при увеличении объема газа давление падает обратно пропорционально росту объема и так далее. Все это позволяет вам, пусть не в точных цифрах, а качественно, на уровне больше-меньше, но предсказать результаты своих действий и не совершать хотя бы самых дурацких из них.

в) Любое, пусть самое лучшее, теоретическое знание вопроса никак не поможет человеку, слабо знающему матчасть. Свою установку надо знать не просто хорошо — досконально. До винтика, до последнего контакта реле. Что толку, что ты знаешь, что избыточное давление в транспортной емкости при его повышении выше критической величины надо сбросить, открыв вентиль газосброса, если ты не знаешь, где этот вентиль находится? Все подряд будешь открывать? Так ты дооткрываешься…

г) Никакие теоретические знания не заменят живой практики, однако и практика не заменит теорию. В любой работе, пусть редко, но встречаются нештатные ситуации, ранее не происходившие. Действия в этих ситуациях наугад, без понимания сути дела весьма чреваты! Баллоны закачиваются каждый день — это практика, а умирают лишь однажды. И не надо торопиться. Хорош не тот водитель, который каждый день худо-бедно доезжает до работы, а тот, который, пусть в ситуации, возникшей раз в жизни, найдет и реализует единственно верное решение. Иначе — БУМ! И все… Тут надо знать и про особенности поведения машины в заносе, и про ступенчатое торможение, и про скорость реакции, и про особенности психики других участников дорожного движения. Никакое знание нелишне.

д) В настоящее руководство несомненно вкрались фактографические и идеологические ошибки, в особенности в части вещей, которые пришлось изучать на скорую руку, в цейтноте, вызванном острой необходимостью написать хоть какое-то пособие. Я могу лишь надеяться, что ошибки эти не слишком велики. Про орфографические я уж и не заикаюсь.

Блинов А.Г.

Баллоны азотные 15л

Главная » Газовые баллоны » Азотные баллоны » Баллоны азотные 15л

Баллон азотные, емкостью 15 литров предназначен для хранения и транспортирования азота под давлением. Баллон окрашивается эмалевой краской в черный цвет и маркируется надписью «АЗОТ».

Технические характеристики

Баллоны для азота 15 литров ГОСТ 949-73 

Емкость15л.
Рабочее давление

14,7 МПа (150 кгс/см2)

Диаметр цилиндрической части159 мм.
Длина корпуса баллона

990 мм.

Вес баллона

20±1 кг.

Зависимость давления азота в баллоне от температуры

Температура окружающей среды, °CДавление газа в баллоне,  кгс/см2
-50103
-40110
-30117
-20124
-10131
0137
10144
20150
30156
35159

Баллоны изготовляются из углеродистой стали и комплектуются вентилями ВК-94, кольцом горловины, предохранительным колпаком.

Имеется возможность оформления заказа с сертификатами РРР (Российский Речной Регистр) и РМРС (Российский морской регистр судоходства).


Смотрите также:


В случае заинтересованности, Вы можете связаться с нами по следующим контактам:

Азот в баллонах

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

Настоящий стандарт распространяется на газообразный и жидкий азот, получаемый из атмосферного воздуха способом низкотемпературной ректификации.

Газообразный азот предназначается для создания инертной атмосферы при производстве, хранении и транспортировании легко окисляемых продуктов, при высокотемпературных процессах обработки металлов, не взаимодействующих с азотом, для консервации замкнутых металлических сосудов и трубопроводов и других целей.

Жидкий азот используется как хладагент, а также (после газификации) для целей, указанных выше для газообразного азота.

Газообразный азот — инертный газ без цвета и запаха плотностью 1,25046 кг/м3 при 0 °С и давлении 101,3 кПа. Удельный объем газообразного азота равен 860,4 дм3/кг при давлении около 105 Па и температуре 290 К.

Жидкий азот — бесцветная жидкость, без запаха с температурой кипения 77,35 К при давлении 101,3 кПа и удельным объемом 1,239 дм3/кг при температуре 77,35 К и давлении 101,3 кПа.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 2435-73 в части технического газообразного азота, предназначенного для технических систем самолета, по содержанию азота, кислорода, водяных паров, масла.

Формула: N2.

Молекулярная масса (по международным атомным массам 1985 г.) — 28,016.

По физико-химическим показателям газообразный и жидкий азот должен соответствовать нормам, указанным в таблице.

 

Примечания:

1. Показатель по подпункту 1 таблицы включает примеси инертных газов (аргон, неон, гелий).

2. По согласованию с потребителем в техническом газообразном азоте 1-го сорта, транспортируемом по трубопроводу, допускается объемная доля водяного пара более 0,009%.

3. Допускается уменьшение количества жидкого азота вследствие его испарения при транспортировании и хранении не более чем на 10%.

4. Газообразный технический азот, предназначенный для авиации, следует выпускать с объемной долей водяного пара не более 0,003%. Для остальных показателей нормы должны быть не ниже соответствующих норм для технического азота 2-го сорта.

5. На воздухоразделительных установках низкого давления Кт-12, КтК-35, Кт-5 и др. и на установке Кт-3600 разрешается получать жидкий технический азот с объемной долей азота не менее 97,0%.

 

УПАКОВКА, МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

1. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение газообразного и жидкого технического азота, азота повышенной чистоты и азота особой чистоты — по ГОСТ 26460-85, при этом номинальное давление азота при 20 °С в баллонах и автореципиентах (15,0±0,5) МПа (150±5) кгс/см2 ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой) или (20,0±1,0) МПа (200±10) кгс/см2 ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой).

 

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

1. Азот нетоксичен, невзрывоопасен.

2. Накопление газообразного азота вызывает явление кислородной недостаточности и удушья. Содержание кислорода в воздухе рабочей зоны должно быть не менее 19% (по объему).

3. Жидкий азот — низкокипящая жидкость, которая может вызвать обмораживание кожи и поражение слизистой оболочки глаз. При отборе проб жидкого азота необходимо работать в защитных очках.

4. При повышении в жидком азоте содержания кислорода до 30% (по объему) (например, в результате испарения жидкого азота) возможно образование пожаро-, взрывоопасных смесей с органическими веществами. Поэтому в ваннах или других открытых сосудах, предназначенных для проведения работ в среде жидкого азота, присутствие масел, органических растворителей и других пожаро-, взрывоопасных веществ недопустимо.

Перед использованием и проведением работ с применением жидкого азота должна проводиться проверка содержания в нем кислорода.

Слив жидкого азота должен проводиться в специально отведенных местах, не имеющих покрытий из асфальта, дерева или других органических материалов.

5. Перед проведением ремонтных работ или освидетельствованием бывшей в эксплуатации транспортной или стационарной емкости жидкого азота ее необходимо отогреть до температуры окружающей среды и продуть воздухом.

Начинать работать разрешается только после того, как содержание кислорода внутри цистерны и оборудования будет не менее 19% (по объему).

6. При работе в атмосфере азота необходимо пользоваться изолирующим кислородным прибором или шланговым противогазом.

 

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1. Баллоны должны изготовляться на рабочее давление 9,8; 14,7; 19,6 МПа (100, 150, 200 кгс/см2) из углеродистой стали и на рабочее давление 14,7 и 19,6 МПа (150 и 200 кгс/см2) из легированной стали.

Марка стали выбирается заводом — изготовителем баллонов в соответствии с перечнем марок, приведенным в Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

2. Основные параметры и размеры баллонов должны соответствовать указанным на чертеже и в табл.1. Размер фаски горловины 1,5х45°.
По соглашению потребителя с изготовителем допускается изготовление баллонов с вогнутым днищем.

Основные параметры и размеры баллонов

1 — опорный башмак; 2 — корпус баллона; 3 — кольцо горловины; 4 — вентиль; 5 — предохранительный колпак

Размеры в мм

Примечания:

1. Масса баллонов указана без вентилей, колпаков, колец и башмаков и является справочной величиной и номинальной при изготовлении баллонов с ограничением по массе.

2. Длины баллонов указаны как справочные и принимаются номинальными при изготовлении баллонов с ограничением по длине.

3. Ориентировочная масса колпака металлического — 1,8 кг; из волокнита — 0,5 кг; кольца — 0,3 кг, башмака — 5,2 кг.

  

Продажа и доставка газовых баллонов с кислородом.

Компания «АВИМ завод промышленных газов» производит продажу и поставку предприятиям (различного профиля) технических газов и криогенных жидкостей: Кислород, Аргон, Углекислота, Азот, Смесь газовая, Пропан, Ацетилен, Гелий марок «А» и «Б». Кроме поставок технических газов и криогенных жидкостей, компания торгует газовыми баллонами, произведёнными по ГОСТ 949-73, ТУ6-21-35-94 (для ацетилена) и ГОСТ 15860-84 (для пропана). Среди дополнительных услуг компании, можно отметить услуги по ремонту и переосвидетельствованию газовых баллонов, аренде баллонов и доставке заказанных товаров по территории Российской Федерации и СНГ. Для ознакомления с ценовой политикой компании «АВИМ завод промышленных газов», Вы можете скачать наш прейскурант цен.

 

Офис и склад компании «АВИМ завод промышленных газов».

Для удобства и ускорения процессов формирования и доставки заказов на поставку технических газов, криогенных жидкостей и газовых баллонов, офис и склад компании «АВИМ завод промышленных газов» расположены в одном месте: Россия, Свердловская область, г. Екатеринбург, улица Фронтовых бригад, 18, корпус 3, офис 214. Для получения справочной информации, а также для оформления заказа на поставку технических газов, криогенных жидкостей и газовых баллонов, Вы можете обратиться к нашим менеджерам любым удобным для Вас способом:

Телефон: +7 (343) 300-16-28

WHATSAPP, VIBER: +7 (922) 124-57-11

Электронная почта: [email protected]

Форма заявка на сайте: http://avimgaz66.ru/zadat-vopros

Время работы офиса и склада: пн-пт 8:00-17:00

 

Баллоны для сжатого азота и трубопроводы

    После каждой проверки установки трубопроводы, по которым подавался огнетушащий порошок, должны быть продуты сжатым азотом из отдельного баллона через редуктор. [c.356]

    Компрессоры, аппараты и трубопроводы фреоновых машин после монтажа подвергают трем видам испытаний на плотность давлением инертного газа, под вакуумом и давлением фреона. Все испытания проводят до нанесения изоляции. Помимо этого, в процессе испытаний установку сушат под вакуумом. В качестве инертного газа применяют сжатый сухой воздух, азот или углекислоту, поставляемые в баллонах. Обычное давление в баллонах для этих газов от 60 до 150 ати, поэтому при их эксплуатации необходимо соблюдать правила техники безопасности. Баллоны разрешается подключать к системе только через редукторы, исправность действия которых предварительно проверяют. [c.211]


    Баллоны 1 заполняются сжатым азотом через трубопровод 13, объединенный в общую зарядную магистраль, на которой установлен предохранительный клапан [c.320]

    I — баллоны со сжатым азотом 2 — ячейка управления установкой 3 линия сигнализации 4 — побудительная линия 5 — головки-затворы 6 — линия пожарного датчика 7 — газопровод в — редуктор 9 — манометр 10 — предохранительный клапан 11 — люк 12 — сосуд с порошком /г —пусковой клапан /4 — побудительная трубка 75 — пневмоклапан /б —пожарные датчики /7— оросители /8 — трубопровод для подачи порошка /9 — вентиль  [c.340]

    Обычный азот, хранящийся в баллонах, содержит до 1% кислорода поэтому его нельзя применять без дополнительной очистки в качестве защитного газа при формовании полиамидного волокна. Для удаления кислорода азот из баллонов пропускают при температуре 480—530° над медными стружками, добавляя одновременно к нему водород. Содержащийся в азоте кислород связывается медью, нагретой до слабо-красного каления, с образованием окиси меди. Вводимый одновременно с азотом водород восстанавливает образовавшуюся окись меди снова до металлической меди образующаяся при этом вода должна быть выведена из системы. Применяемая в производстве полиамидных волокон установка для очистки азота с печью, в которую загружены медные стружки, показана схематически на рис. 154. Неочищенный азот из баллона 1 поступает через редукционный вентиль 2 по трубопроводу 3 в контактную печь 7. Из баллона 4 через редукционный вентиль 5 и измерительную трубку 6 в трубопровод 3 вводится водород. Из контактной печи 7 азот идет в осушитель 8 и затем по трубопроводу 9 в компрессор 10. Очищенный сжатый азот через обратный клапан 11 поступает в сборник 12, из которого его подают на прядильные машины. Контактную печь 7 заполняют возможно более рыхлой и тонкой медной стружкой печь имеет наружный электрообогрев. Температура внутри печи 480—530°, поэтому связывание кислорода, содержащегося в азоте, и последующее восстановление образующейся окиси меди водородом осуществляются достаточно полно. [c.366]

    Несмотря на незначительное содержание треххлористого азота в сжиженном хлоре, следует предотвращать концентрирование треххлористого азота в остатках жидкого хлора в аппаратах и трубопроводах. Сосуды после испарения из них сжиженного хлора должны систематически и регулярно очищаться от накопившихся остатков путем промывки водой и щелочью и продолжительной продувки сжатым воздухом. Аппараты для испарения жидкого хлора змеевикового и трубчатого типа должны обеспечивать полноту испарения и их надо также систематически продувать сухим воздухом с последующим обезвреживанием продувочных газов растворами щелочей или известкового молока. Отметим, что хлорные баллоны, контейнеры и железнодорожные цистерны нельзя нагревать, перемещать и ремонтировать до полного удаления остатков хлора, загрязненного треххлористым азотом. [c.29]


    Слив тяжелых неиспарившихся остатков можно осуществлять по двум технологическим схемам на сливной рампе а сливной карусели. В первом случае из компрессорного отделения в сливное прокладывают трубопровод, заканчивающийся напорной рампой, к которой через редукторы могут присоединяться баллоны со сжатым азотом или баллоны, наполненные сжиженным углеводородным газом и имеющие достаточное давление. Сливная рампа расположена в приямке (ниже уровня пола). Трубопровод от нее направлен к подземному сливному резервуару. Напорная и сливная рампы соединены между собой. На сливной рампе установлен манометр, а у приямка — станок для опрокидывания баллонов (рис. 21) и весы для взвешивания баллонов перед сливом. Баллоны устанавливают в специальный станок для опрокидывания и закрепляют попарно прижимами с помощью рукоятки 7. Затем с помощью струбцин и рукавов их присоединяют к сливной рампе. Станок поворачивается электроприводом или ручкой, и баллоны опрокидываются вентилями вниз. [c.97]

    В сливное отделение вводится трубопровод паровой фазы из компрессорного отделения, кончающийся напорной рампой, к которой через редукторы могут присоединяться баллоны со сжатым азотом или непосредственно исправные наполненные баллоны сжиженного газа с достаточным давлением. Сливная рампа расположена ниже уровня пола в приямке, трубопровод от рампы направлен к подземному сливному резервуару. Напорная и сливная рампы соединены между собой. На рампе установлен манометр. У приямка находятся станок для опрокидывания баллонов с ручным или электрическим приводом и весы для взвешивания баллонов перед сливом. [c.155]

    В сливное отделение вводится трубопровод паровой фазы из компрессорного отделения, кончающийся напорной рампой, к которой через редукторы могут присоединяться баллоны с сжатым азотом или непосредственно исправные наполненные баллоны сжиженного газа с достаточным давлением. Сливная рампа расположена ниже уровня пола в приямке, и через вентиль трубопровод направлен к подземному сливному резервуару. Напорная и сливная рампы соединены между собой. На рампе установлен манометр. [c.158]

    Слив сжиженных газов из цистерн в стационарные хранилища можно осуществить созданием избыточного давления (по отношению к давлению в хранилище) в цистерне не растворяющимся в жидкой фазе сжатым газом. Для осуществления передавливания цистерну соединяют с хранилищем (баллоном) только жидкостным трубопроводом, а в паровое пространство сливаемой цистерны подают газ под давлением, превышающим упругость насыщения паров на 1 -г- 1,5 кПсм . Для этого используются метан, азот, углекислый или какой-либо инертный газ. [c.36]

    Перед началом работы установку продувают и заполняют азотом, подаваемым из баллона 18. После этого ЦПД из переносного контейнера передавливают сжатым азотом в сырьевой мерник 1 емкостью 20 л и дозировочный мерник 2 емкостью 2 л, охлаждаемые рассолом с целью снижения потерь ЦПД. Мерники соединены с атмосферой через азотный гидрозатвор, заполненный силиконовой жидкостью. Из мерников ЦПД непрерывно поступает по охлаждаемому рассолом трубопроводу через фильтр 3 во всасывающую линию дозировочного насоса 4 и подается последним через керамический фильтр 5, являющийся огне- [c.101]

    Проведенные опыты свидетельствуют о том, что вода может служить средством для тушения пожара (исключая горение ацетилена, выделяемого из карбида, когда применение воды совершенно недопустимо), но только в тех случаях, когда можно подойти близко к очагам огня и когда напор воды достаточно большой. Хорошие результаты дает применение сжатого азота и особенно углекислотных огнетушителей. Небольшим углекислотным огнетушителем можно погасить пламя только в том случае, если начать тушение немедленно после возникновения пожара, прежде чем баллон или трубопровод успеет сильно нагреться. В противном случае возможно повторное загорание. [c.265]

    Насос в воздухоразделительных установках высокого давления позволяет получить на выходе из установок сухой газ. Криогенную жидкость отбирают из колонны и насосом нагнетают в теплообменники. После испарения и нагнетания в результате теплообмена со сжатым воздухом, подаваемым в блок разделения, кислород или азот поступают в баллоны или через трубопроводы потребителю под необходимым давлением. В установках с жидкостным насосом к обычным потерям от притока теплоты через изоляцию и от недорекупе-рации добавляются потери, связанные с работой приток теплоты извне за счет теплопроводности частей насоса и трения в насосе работа нагнетания в насосе, т. е. работа, затрачиваемая на преодоление давления газа в баллоне или трубопроводе изотермический дроссель-эффект сжатого кислорода. [c.121]

    На рис. 108 представлена схема ультразвуковой установки типа УЗВД-6, успешно применяемой для диспергирования материалов. На схеме цифрами 1, 2, 3 обозначены соответственно корпус преобразователя, магнитострикционный пакет и трансформатор упругих колебаний. Корпус 7 камеры выполнен из нержавеющей стали Х18Н10Т в виде цилиндра с охлаждающей рубашкой 8 и крышкой 9. Фланец корпуса снабжен уплотнительным кольцом и. Посадочные места инструмента 4, корпуса и нижнего фланца 6 имеют прокладки 12 и 19 из теплостойкой резины. Герметизация обеспечивается болтами 5. Два штуцера предназначены для подключения охлаждающей воды и один — для ввода сжатого газа. Преобразователь и рубашка последовательно охлаждаются проточной водой. Для создания избыточного давления рабочий объем 10 через систему трубопроводов и распределительную головку 15 присоединен к баллону со сжатым азотом 18. Распределительная головка имеет предохранительный клапан 16, отрегулированный на избыточное давление до 10 ат. Контроль за давлением в камере осуществляется манометром 14. Газ подается в камеру и выпускается через краны 13 и 17. Установка может быть присоединена к воздушной магистрали. В конструкции установки предусмотрены две рабочие камеры объемом 700 и 1100 мл. Установка снабжена звукоизоляционным кожухом для снижения уровня шумов, возникающих при ее работе. [c.298]


    Всю систему трубопроводов и аппараты, которые заполняются фреоном, после монтажа подвергают испытаниям на герметичность сухим инертным газом (азот, углекислота). Испытание проводят в соответствии с Правилами техники безопасности на холодильных установках, работающих на фреоне-12 (изд. 1960 г.). Если сжатый сухой газ поставляется в баллонах, то они должны иметь редукционный клапан. Для единовременного испытания системы фреоновой холодильной установки средней производительности необходимо иметь семь баллонов емкостью по 50 л. [c.302]

    Давление в сосудах, аппаратах и трубопроводах создается в зависимости от внутреннего объема установки воздушным компрессором или из баллонов. В крупных установках предусматривают специальные линии подвода сжатого воздуха и азота для испытания системы, в малых фреоновых установках принято испытывать фреоном, но в связи с ограничениями, связанными с экологическими проблемами, рекомендуется вместо фреона использовать [c.209]

    На рис. 5. 9 представлена схема экспериментальной установки, использованной для исследования фракционного состава изложенным методом [44]. Моделирующее вещество загружалось в бункер 3 с парозмеевиковым подогревателем, а затем сливалось в закрытые топливные баки 1 ж 11, размещенные в горячей ванне 2. Подогрев моделирующего вещества регулировался путем изменения подачи мятого пара в ванну. Топливные баки соединены трубопроводом с головками 4 ж 5, ъ которых монтировались форсунки. Для обогрева топлива в головках и трубопроводах применялся острый нар. Подача моделирующего вещества к форсункам и распыливание осуществлялись за счет подвода в топливные баки сжатого азота из баллона 10. Необходимое давление подачи на форсунке устанавливалось с помощью редуктора 9. [c.273]

    При сливе неиспарившихся остатков давление в сливаемом баллоне меньше, чем в сливном резервуаре, и жидкость сама не потечет, поэтому приходится создавать давление в баллоне при помощи компрессора или сжатого азота. Когда открываются вентили сливаемых баллонов и вентиль на трубопроводе, идущем из компрессорного отделения либо от баллонов с азотом, то вентиль на сливной резервуар должен быть закрыт. При подаче сжатого газа следят за тем, чтобы давление на рампе не поднялось выше 16 кГ/см (обычно 10—12 кГ/см ). В это время газ барботирует (пробулькивает) через жидкость в сливаемых баллонах и создает в них давление. Окончание наполнения определяется на слух по прекращению буль-кани/ . После этого прекращается подача азота или сжатого воздуха, вентиль на сливной резервуар открывается, а жидкость из баллонов выдавливается в сливной резервуар. [c.156]

    Серийный блок осушки кислорода ОК-600 предназначен для переработки 600 нм /час кислорода при давлении от 135 до 165 ат и температуре входящего кислорода не выше +25°. Расход азота па регенерацию составляет около 40 м 1час. Чтобы обеспечить низкую температуру кислорода, блок осушки снабжен предварительным холодильником в виде змеевика, установленного в ванне. Через воду пропускают сухой азот из аппарата. Кислород, выходящий из влагоотделителя при продувке, так же как и кислород, выпускаемый из баллонов блока при переключениях, отводится в газгольдер. Для поддержания давления осушаемого кислорода не ниже 135 ати, за блоком осушки установлены два регулятора давления, работающие по принципу до себя . Благодаря этому при снижении давления в сети за регуляторами сохраняются условия, необходимые для надежной работы блока осушки. Блоки осушки кислорода среднего давления имеют большие размеры баллонов и сечения трубопроводов и арматуры. Однако их конструкция значительно упрощается вследствие меньшего давления. Регенерация адсорбента осуществляется азотом или воздухом. В тех случаях, когда не требуется высокой степени осушки, а необходимо только удалить основную массу влаги, применяют охлаждение сжатого кислорода до температуры -f 2-г-3° посредством пароэжекторной или компрессионной холодильной установки тогда содержание влаги в кислороде перед осушкой при 16 ати составляет менее 0,5 г нм воздуха. [c.346]

    Для нашего случая экспериментально установлено, что при указанных условиях азот, поступаюш,ий в трубопровод с ацетиленом, смешивается с ним довольно плохо. Однако ацетилен может воспламениться при продувке трубопровода азотом, если концевой выход на ацетиленовой рампе окажется закрытым. Поскольку ацетилен плохо смешивается с азотом, происходит сжатие чистого ацетилена, причем давление при сжатии может достигать почти первоначального давления азота в баллонах. Если при таком сжатии и произойдет в первый момент нагревание газа, то при достаточно низкой температуре окружаюнцей среды ацетилен за сравнительно небольшой промежуток времени охладится настолько, что начнет конденсироваться (критическая температура 36,5 °С). При разрушении разрывной мембраны или внезапном открытии вентиля находяш ийся в трубопроводе жидкий ацетилен может легко воспламениться с последующим взрывом. [c.142]

    Установка работает следующим образом. При повышении температуры в защищаемом помещении плавятся тепловые замки 27, натянутые на тросе 28 с помощью приспособления 29. В результате груз 26, висящий на конце троса, падает в уловитель 25 и замыкает контакты включателя 24. Напряжение подается на автоматические запорные головки 2 батареи транспортных баллонов I, и они вскрываются. Одновременно напряжение подается на один из электромагнитных клапанов 15, соответствующий требуемому направлению подачи порошка, который также вскрывается. Для вскрытия баллонов кроме тепловых зашов с тросовой системой могут быть использованы любые другие датчики, реагирующие на изменение условий в связи с возникновением пожара (например, дымовые, световые, комбинированные и др.). Азот (сжатый воздух), заключенный в баллонах, через коллектор 3, регулятор давления 4 и постоянно открытый вентиль 5 по трубопроводам 6 и 7 поступает в ем1Гость 8 с порошком. Регулятор давления [c.33]

    Слив сжиженных газов из транспортной цистерны в стационарное хранилище или другую транспортную емкость возможно осуществить созданием в этом хранилище избыточного давления нераство-ряющимся в жидкости газом. Этот же принцип может быть использован и для наполнения баллонов из хранилища. Для осуществления передавливания транспортную цистерну соединяют со стационарной емкостью только жидкостным трубопроводом, а в паровое пространство опоражниваемой емкости подают азот, метан или какой-либо другой инертный газ. Схема газоразливочной станции, основанной на этом принципе, изображена на рис. 99. Станция работает следующим образом. Сжатый газ из баллона высокого давления через дифференциальный регулятор давления РД подается в паровое пространство опоражниваемой цистерны Е-1, и создает там давление, необходимое для перемещения жидкости из транспортной цистерны в стационарную емкость Е-2, или непосредственно через наполнительную рампу Р в баллоны. Используемый в системе дифференциальный регулятор давления всегда поддерживает давление на 1—2 ат больше давления паров в опоражниваемой емкости. На мембрану [c.179]


Азот жидкий и газ: характеристика, формула, плотность, масса, температура, применение. Закись азота.

Азот
химический элемент, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. В воздухе свободный азот (в виде молекул N2) составляет 78,09%. Немного легче воздуха, плотность 1,2506 кг/м3 при нулевой температуре и нормальном давлении. Температура кипения -195,8°C. Критическая температура -147°C и критическое давление 3,39 МПа. Бесцветный, без запаха и вкуса, нетоксичен, невоспламеняемый, невзрывоопасен и не поддерживающий горение газ в газообразном состоянии при обычной температуре обладает высокой инертностью. Химическая формула — N. В обычных условиях молекула азота двухатомная — N2.

История открытия азота

До сих пор ведутся споры о том, кто был первооткрывателем. В 1772 г. шотландский врач Даниель Резерфорд (Daniel Rutherford) пропуская воздух через раскаленный уголь, а потом через водный раствор щелочи — получил газ, который он назвал «ядовитый газ». Оказалось, что горящая лучинка, внесенная в сосуд, наполненный газом, гаснет, а живое существо в атмосфере этого газа быстро гибнет. Кстати, увидеть опыт с горячей лучинкой можно в видео.

В тоже время британский физик Генри Кавендшин (Henry Cavendish) проводя подобный опыт получил N2назвав его «удушливый воздух», британский естествоиспытатель Джозеф Пристли (Joseph Priestley) дал ему имя «дефлогистированный воздух», шведский химик Карл Вильгельм Шееле (Carl Wilhelm Scheele) — «испорченный воздух».

Окончательное имя «азот» дал французский ученый Антуан Лоран Лавуазье (Antoine Laurent de Lavoisier).

Слово «азот» греческого происхождения и означает «безжизненный».

Азот довольно легко поглощается раскаленным карбидом кальция, образуя при этом важный технический продукт — цианамид кальция и об этом уже писали в статье о получении ацетилена из карбида кальция.

Способы получения азота

Получение N2 в промышленных масштабах основано на производстве его из воздуха путем фракционной перегонки (см. получение азота).

Виды азота

Жидкий азот
бесцветная жидкость без запаха с температурой кипения -195,8°C при давлении 101,3 кПа и удельным объемом 1,239 дм3/кг при температуре -195,8°C и давлении 101,3 кПа. Жидкий азот используется как хладагент. Жидкий азот может вызвать обморожение кожи и поражение слизистой оболочки глаз.
Закись азота
бесцветный газ, имеет сладковатый вкус и слабый, приятный запах. Свойства этого газа были изучены английским химиком Гемфри Дэви (Humphry Davy) в 1799 году. Интересуясь действием различных газов на организм человека, Дэви обычно испытывал их на себе. При вдыхании закиси азота, он пришел в возбужденное состояние, сопровождаемое смехом. За эти свойства закись азота была названа им — веселящим газом. В дальнейшем было установлено, что при более длительном вдыхании закиси азота наступает потеря сознания. Закись азота — окисел, не дающий кислот, он относится к несолеобразующим окислам.

Закись азота (N2O) не может быть получена из газообразного кислорода и N2, она образуется из азотнокислой соли аммония, которая при осторожном нагревании разлагается на закись азота и воду по реакции:

NH4NO3 = N2O + 2H2O

Газообразный азот
относительно инертный по своим свойствам газ без цвета и запаха плотностью 1,25046 кг/м3 при 0°C и давлении 101,3 кПа. Удельный объем газообразного азота равен 860,4 дм3/кг при давлении около 105 Па и температуре 20°C.

В отличие от кислорода, который взаимодействует почти со всеми элементами, встречающимися в природе, газообразный азот при комнатной температуре соединяется с единственным элементом — литием, образуя при этом нитрид лития:

N2 + 6Li = 2Li3N

Но при высоких температурах ряд металлов (титан, молибден и др.) с азотом образуют нитриды, снижающие механические свойства и поэтому его концентрацию в зоне плавления стремятся ограничить.

Применение азота

Азот нашел применение во многих отраслях промышленности и ниже приведен небольшой список:

  • для создания инертной атмосферы при производстве, хранении и транспортировке легко окисляемых продуктов;
  • при высокотемпературных процессах (например — сварка и резка) обработки металлов, не взаимодействующих с азотом;
  • для консервации замкнутых металлических сосудов и трубопроводов.

Применение азота в сварке

N2 является инертным по отношению к меди и ее сплавам (не растворяется в меди и не реагирует с ней) даже при высоких температурах. Азот применяют, как в чистом виде, так и в составе защитного газовой смеси с аргоном Ar (70-90%) + N2 (30-10%) для сварки меди и ее сплавов.

Также газ азот используют для сварки аустенитных нержавеющих сталей — исключительно как компонент защитной газовой смеси с аргоном.

Возникает логичный вопрос: «Если он образует карбиды, какой смысл его использовать для сварки нержавеющих сталей, в составе которых есть карбидообразующие элементы?»

Все дело в том, что даже сравнительно небольшое содержание N2увеличивает тепловую мощность дуги. Именно из-за этого свойства, его чаще всего используют не для сварки, а для плазменной резки.

При сварке полуавтоматом нержавейки добавление небольшого количества азота к смеси аргона с кислородом (95-97,5% Ar, 1% O2, 1,5-3% N2) позволяет добиться равномерной аустенитной структуры в сварных швах. При добавлении азота более 10% начинается обильное выделение дыма, но это не оказывает какого-либо негативного влияния на качество сварного шва нержавеющей стали.

При сварке полуавтоматом малоуглеродистых сталей содержание N2 в газовой смеси более 2% вызывает пористость при сварке в один проход. Концентрация N2 менее 0,5% вызывает пористость в сварном шве при многопроходной сварке.

Применение смеси Ar c высоким содержанием N2 для сварки меди и ее сплавов вызывает большое разбрызгивание металла сварочной ванны.

Вредность и опасность азота

Азот относится к нетоксичным газам, но может действовать как простой асфиксант (удушающий газ). Удушье наступает тогда, когда уровень кислорода в воздухе сокращается на 75% или становится ниже нормальной концентрации.

В больших количествах он очень вреден и опасен для организма человека.

Хранение и транспортировка азота

Выпускают азот по ГОСТ 9293 газообразным и жидким. Для сварки и плазменной резки применяют газообразный 1-го (99,6% N2) и 2-го (99,0% N2) сортов.

Хранят и транспортируют его в сжатом состоянии в стальных баллонах по ГОСТ 949.

Баллоны окрашены в черный цвет и надписью желтыми буквами «АЗОТ» на верхней цилиндрической части.

Характеристики азота

Характеристики N2 указаны в таблицах ниже:

Коэффициенты перевода объема и массы N

2 при Т=15°C и Р=0,1 МПа

Масса, кг

Объем

Газ, м3

Жидкость, л

1,17011,447
0,8090,6911
10,8551,237

Коэффициенты перевода объема и массы N

2 при Т=0°C и Р=0,1 МПа
Масса, кгОбъем
Газ, м3Жидкость, л
1,25111,548
0,8090,6461
10,7991,237

Азот в баллоне

НаименованиеОбъем баллона, лМасса газа в баллоне, кгОбъем газа (м3) при Т=15°C, Р=0,1 МПа
N2407,376,3

Благодаря информации в таблице можно дать ответы на вопросы, которые часто задают сварщики:

  • Сколько литров в баллоне азота?
    Ответ: 40 литров
  • Сколько азота в баллоне 40л?
    Ответ: 6,3 м3 или 7,37 кг
  • Сколько весит баллон с азотом 40 литров
    Ответ:
    58,5 кг — масса пустого баллона из углеродистой стали согласно ГОСТ 949;
    7,37 — кг масса N2 в баллоне;
    Итого: 58,5 + 7,37 = 65,87 кг вес баллона с азотом.

Давление азота в баллоне при различной температуре окружающей среды

Температура окружающей средыДавление в баллоне, МПа

-40

11,2

-30

11,9

-20

12,6

-10

13,4

0

14,0

+10

14,7

+20

15,3

+30

15,9

Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре 630 К. Какое

Условие задачи:

Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре 630 К. Какое количество водорода можно хранить в таком баллоне при температуре 270 К, имея десятикратный запас прочности?

Задача №4.2.41 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m_1=1\) кг, \(T_1=630\) К, \(T_2=270\) К, \(n=10\), \(m_2-?\)

Решение задачи:

Пусть давление азота, при котором произошёл взрыв баллона, равно \(p\). Вы должны понимать, что баллону безразличен хранимый газ, и его прочность (то есть давление, которое он может выдержать) зависит от материала баллона, его геометрических параметров и т.д. Поэтому если водород будет оказывать давление \(p\), то баллон также взорвётся. Но если применить запас прочности \(n\), то водород можно хранить только при давлении в \(n\) раз меньшем, чем максимальное давление \(p\).

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для этих газов (для азота – при взрыве, для водорода – с учетом запаса прочности):

\[\left\{ \begin{gathered}
pV = \frac{{{m_1}}}{{{M_1}}}R{T_1} \hfill \\
\frac{p}{n}V = \frac{{{m_2}}}{{{M_2}}}R{T_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Поделим уравнения друг на друга:

\[n = \frac{{{m_1}{M_2}{T_1}}}{{{m_2}{M_1}{T_2}}}\]

Откуда масса водорода \(m_2\) равна:

\[{m_2} = \frac{{{m_1}{M_2}{T_1}}}{{n{M_1}{T_2}}}\]

Молярная масса азота \(M_1\) равна 0,028 кг/моль, водорода \(M_2\) – 0,002 кг/моль. Произведем вычисления:

\[{m_2} = \frac{{1 \cdot 0,002 \cdot 630}}{{10 \cdot 0,028 \cdot 270}} = 0,0167\;кг = 16,7\;г\]

Ответ: 16,7 г.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

4.2.40 До какой температуры нагрели колбу, содержащую воздух, если давление воздуха в ней
4.2.42 При какой температуре давление 240 л водорода равно 126,6 кПа, если при нормальных
4.2.43 В баллоне находилось 5 кг газа при давлении 1 МПа. Какое количество газа взяли из баллона

Почему под давлением? //GW №54, 2017//

Скачать статью (4.36 MБ)


Гелий, азот, кислород, водород и аргон чаще всего попадают к конечным потребителям в газовых баллонах высокого давления. Природный газ все шире применяется как моторное топливо, причем тоже в сжатом виде, и называют его в этом случае КПГ – компримированный природный газ. Большинство промышленных газов применяются потребителями в газообразном виде. Гелий применяют для сварки, в аналитике и при испытаниях оборудования на герметичность. Аргон незаменим в качестве защитной газовой среды и в электроламповой промышленности, водород в аналитике и стекольной промышленности, кислород в процессах резки и горения, а азот как защитная инертная газообразная атмосфера и в других самых разнообразных применениях.

Почему газы хранят и транспортируют под высоким давлением? Газы не имеют формы. Их можно хранить и транспортировать только в замкнутых герметичных оболочках или в сконденсированном охлажденном виде. То есть для того что работать со сколько-нибудь заметными количествами газов, необходимо существенно увеличить их плотность. Сравним, например, плотность в кг/м3 и коэффициент сжимаемости самых распространенных технических газов: азота, кислорода, метана и гелия при различных давлениях. Для сравнения так же приведена плотность этих веществ в сжиженном виде в состоянии равновесия.

При низких давлениях плотность сжатых газов практически пропорциональна давлению. Чем выше давление, тем существеннее становится отклонение свойств реальных газов от уравнения состояния идеального газа. На свойства газов начинает оказывать влияние собственный объем молекул и их силовое взаимодействие.

Изучение свойств реальных газов и жидкостей стало основным направлением научных исследований выдающегося голландского ученого Йоханнеса Дидерика Ван дер Ваальса (1837-1923), который прославился своими работами в области молекулярной физики. Йоханнес Дидерик родился в семье плотника, в которой он был старшим из десяти детей. Семья не имела средств и стремления к обучению своих детей в гимназии. Йоханнес окончил начальную и среднюю школу и стал, как один из лучших выпускников, школьным учителем. Он не имел права поступать в университет, но посещал лекции по математике, физике и астрономии в Лейденском университете как вольнослушатель, затем сдал сложный экзамен на право работы школьным учителем и стал директором школы в Гааге. К этому времени университетские правила в Голландии смягчились. Студентов освободили от обязательного предварительного классического образования в гимназиях, и Ван дер Ваальс смог поступить в аспирантуру. 14 июня 1873 года в Лейдене он защитил докторскую диссертацию «О непрерывности газообразного и жидкого состояния». Ван дер Ваальс модернизировал уравнение идеального газа до уравнения состояния реального газа, которое сейчас носит его имя. Силы межмолекулярного взаимодействия ныне называют ван-дер-ваальсовыми. Уравнение состояния реального газа помогло математически объяснить одно ранее непонятное явление, а именно: если температура газа превышает некоторую критическую (для данного вещества величину), то никакие изменения давления не смогут вызвать его сжижения. Дело в том, что при критических температурах все три корня уравнения Ван дер Ваальса сливаются в один. Именно за эти работы над уравнениями состояния газов и жидкостей ученому была присуждена Нобелевская премия в 1910 году.


Газ Атм. давление, 20°С 150 бар, 20°С 200 бар, 20°С 250 бар, 20°С 300 бар, 20°С 400 бар, 20°С 500 бар, 20°С Атм. давление, жидкость
азот 1.15 169 219 264 303 369 421 807
1.00 1.02 1.05 1.09 1.14 1.25 1.37
кислород 1.31 210 280 344 402 498 574 1136
1.00 0.94 0.94 0.95 0.98 1.05 1.14
метан 0.66 120 162 182 201 239 278 426
1.00 0.82 0.81 0.87 0.94 1.06 1.19
гелий 0.166 23.1 30.1 36.8 43.2 55.3 66.3 125
1.00 1.07 1.1 1.12 1.15 1.2 1.25

Из данных представленных в таблице хорошо видно, что плотность реальных сжатых газов растет при повышении давления не в соответствии с уравнением идеального газа. Для таких газов, как аргон, кислород и метан, коэффициент сжимаемости при средних давлениях от 100 до 300 бар меньше единицы и отклонения в поведении этих газов от уравнения идеального газа облегчают их хранение и транспортировку. Для других распространенных газов, таких как гелий, водород и азот, коэффициент сжимаемости при комнатной температуре больше единицы для всех значений давления.

Повышение рабочего давления стальных баллонов свыше 400 бар для целей транспортировки становится нерациональным практически для всех технических газов и ограничено значительным ростом коэффициента сжимаемости, который достигает, например для азота, значения 2.0 при давлении около 900 бар. Если для кислорода, аргона и природного газа влияние сжимаемости до давления 300 бар приводит к небольшому сокращению удельного веса тары, а при давлении 400 бар это влияние можно признать незначительным, то для гелия и азота это уже не так. Сравним для этих газов соотношение массы газа к массе баллона без учета вентиля для наиболее распространенных рабочих давлений (200, 300 и 400 бар) применительно к облегченным баллонам всемирно признанного лидера рынка – компании Worthington Cylinders. Расчет выполнен для баллонов объемом 50 литров с рабочим давлением 200 и 300 бар и объемом 55 литров с давлением 400 бар. Для азота это соотношение равно соответственно 0.24; 0.23 и 0.21, а для гелия 0.033; 0.034 и 0.033. Небольшое снижение металлоемкости тары для гелия при переходе с рабочего давления 300 бар на рабочее давление 400 бар cвязано с увеличением объема баллона и соответственно со снижением относительной доли дна и горловины баллонов в общей металлоемкости. При транспортировке азота увеличение давления приводит, хоть и к незначительному, но к явному увеличению металлоемкости тары, а при перевозке гелия металлоемкость тары практически не зависит от рабочего давления баллонов. Это означает, что увеличение рабочего давления приводит к сокращению транспортных издержек не за счет снижения металлоемкости груза, а только за счет резкого сокращения размеров пространства, занимаемого моноблоками и баллонами и сокращения количества необходимых доставок. Транспортировка гелия под давлением 400 бар облегчает его дальнейшую переработку: очистку и расфасовку в баллоны с меньшим рабочим давлением. Существует целый ряд практических применений, для которых необходимо повышенное давление газов 300-400 бар. Это применение азота, воздуха и гелия при испытаниях на прочность и герметичность. Гелий удобен для применения в низкотемпературных испытаниях на прочность при температуре жидкого азота. Гелий и аргон высокого давления применяют в медицине и других отраслях техники в связи с существенным и разнонаправленным дроссель-эффектом. Аргон при дросселировании охлаждается, а гелий наоборот нагревается.

Поршневые насосные агрегаты с насосами ACD RPB для кислорода и аргона

Из перечисленных газов только на азот и гелий есть постоянная большая потребность как на хладоносители в сжиженном виде. Жидкий аргон иногда используется для научных исследований в пузырьковых камерах. Другие газы потребители применяют, главным образом, в виде газа. Поэтому при выборе способа хранения и транспортировки руководствуются объемами потребления и экономической целесообразностью того или иного технического решения. Когда это удается, газы доставляют к месту потребления от мест производства по трубопроводам. Если такая возможность отсутствует, газы сжижают, перевозят к месту потребления и газифицируют или доставляют на наполнительные станции, а уже там заправляют в баллоны под высоким давлением и доставляют конечным потребителям в баллонах или в моноблоках (баллонных сборках).

Поршневой насосный агрегат с вертикальным насосом ACD P2K для сжиженного природного газа

Ранее все технические сжатые газы хранили и транспортировали при давлении 150 бар. И происходило это только потому, что промышленность не выпускала массово баллоны на другие рабочие давления. Теперь баллоны с таким рабочим давлением уже называют устаревшими, хотя реальный их парк еще велик. Продукты разделения воздуха и водород хранят и перевозят при давлениях 200 и 300 бар, природный газ при давлении 250 и 300 бар (рабочее давление автомобильных баллонов 200 бар), гелий транспортируется при давлении 400 бар, азот и сжатый воздух часто хранят при давлении 400 бар. Нередко в тех или иных технологических процессах требуются газы с более высоким значением давления, которое создают непосредственно на месте применения с помощью дожимающих компрессоров или криогенных поршневых насосов. Это, например, природный газ с давлением 600-690 бар при непосредственном впрыске в специализированные поршневые двигатели внутреннего сгорания; автомобильные водородные баки на рабочее давление 800 бар; аргон или азот в газостатах; азот при проведении испытаний на прочность и разрушение; азот при давлении 800 бар и более для повышения нефтеотдачи скважин; аргон как рабочая среда при получении холода в дроссельных циклах за счет эффекта Джоуля-Томпсона и т.п. Таким образом, массовое применение в технике все более высоких давлений следует сразу за разработкой соответствующих средств заправки и хранения газов. Чем выше плотность хранимого и транспортируемого вещества, тем компактнее система хранения и может быть более явным то или иное преимущество конкретного технологического процесса, обусловленного высоким давлением. По мере развития техники хранения сжатых газов меняются материалы и снижается вес тары. Углеродистая сталь, применявшаяся для производства баллонов на 150 бар, сменилась легированной. Появились и постоянно развиваются облегченные баллоны сначала второго, а затем третьего и четвертого типа. Специалисты компании Worthington Industries постоянно работают над улучшением потребительских свойств и расширением ассортимента как стальных кованных, так и металлокомпозитных баллонов высокого давления.

Пароэлектрический испаритель большой производительности с промежуточным теплоносителем в виде алюминиевого блока

Компания Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F) является официальным складским дистрибьютором Worthington Industries. На совместном складе Worthington Industries и MV&F в Москве постоянно поддерживается большой ассортимент кованых стальных баллонов высокого давления с рабочим давлением 200, 250, 300 и 400 бар для гелия, водорода, кислорода, аргона, углекислоты и газовых смесей, азота, воздуха и природного газа. Наше предприятие специализируется так же на поставке и изготовлении основных компонентов наполнительных станций: криогенные емкости для приема и хранения сжиженных продуктов разделения воздуха и сжиженного природного газа; криогенные металлорукава с экранно-вакуумной изоляцией; поршневые насосные агрегаты со шкафами автоматизации и управления; атмосферные испарители высокого давления как с естественной, так и с принудительной конвекцией воздуха; электрические и паровые испарители и нагреватели, наполнительные рампы, моноблоки и баллонные аккумуляторы газа.

Поршневые насосные агрегаты предлагаются с насосами всемирного лидера отрасли — компании ACD — как горизонтального типа (RPB, ACPD), так и высокопроизводительные для тяжелых условий эксплуатации вертикального типа (P2К). Рабочие давления от 240 до 420 бар.

Для газификации продуктов разделения воздуха и сжиженного природного газа компания MV&F производит атмосферные испарители высокого давления, как с естественной, так и с принудительной конвекцией воздуха, а так же электрические и паровые испарители высокого давления.

Дожимающий двухступенчатый компрессорный агрегат MV&F с двойным пневматическим поршнем, максимальное давление 1725 бар

Если для целей конкретного технологического процесса нужны более высокие значения давления сжатых газов, то здесь существуют два решения. Для задач с высокой производительностью типа закачки азота в пласты для повышения нефтеотдачи применяют многоплунжерные криогенные насосы, а для задач с малой производительностью применяют пневматические или пневмо-гидравлические дожимающие компрессорные агрегаты. Наша компания предлагает такие агрегаты собственного производства с рабочим давлением до 4100 бар. Они успешно эксплуатируются в различных отраслях промышленности в основном для научных исследований и испытаний.

Портативные алюминиевые баллоны с азотом 6061-T6

Характеристики

Система для дома?

Prestacycle позволяет легко и недорого накачивать шины азотом в вашем собственном доме. Тотальные системы с баллонами стоят очень недорого. Системы с цилиндром 30CF и больше обеспечивают все потребности в домашнем накачивании, включая автомобильные заправки и доливки. Многие производители автомобилей теперь рекомендуют азот для более новых, более точных систем TPI. Система Prestacycle не позволяет вам бежать обратно в магазин каждый раз, когда вам нужна доливка.Наша система обеспечивает 99% чистого азота, лучше, чем 95%, которые можно получить у вашего автодилера. Использование азота на ваших велосипедах, тракторах и любых других надувных изделиях продлит их накачивание и продлит срок службы резины в ваших шинах.

Система для магазинов?

Многие автосервисы имеют машины для накачки азота, но эти машины большие и дорогие. Продавцам мотоциклов, велосипедов и силового оборудования не нужна подобная система большого объема. Наше оборудование в сочетании с договоренностью о поставке баллонов с вашим местным поставщиком газа позволит вам предлагать накачку азота всем вашим клиентам.Установка полной системы со стальным баллоном большой емкости, арендованным у поставщика газа, обойдется менее чем в 250 долларов США в общих первоначальных затратах. Прибыльность и окупаемость инвестиций (ROI) обычно достигаются в первый месяц. Инфляционные продажи азота могут мгновенно стать новым стабильным источником дохода для вашего бизнеса, а клиенты будут расценивать эту услугу как дополнительный уровень профессионализма. Автомастерские, у которых уже есть большие вытяжные системы, могут добавить нашу маленькую систему, чтобы повысить эффективность работы персонала и повысить уровень обслуживания клиентов.С вашей текущей системой извлечения автомобили должны быть доставлены в магазин для надувания, даже если им нужна только доливка. Наша система может храниться у сервисных писателей или даже у продавцов. Пополнение счетов вежливости может быть выполнено немедленно, что повышает вероятность того, что ваши клиенты вернутся к вам снова и вернутся по другим делам. Если в вашем цеху есть возможность сварки, возможно, вам уже доставили азот на дом. Наш комплект за 120 долларов превратит вас в станцию ​​для накачивания азота!

Мобильное использование?

Баллоны с азотом обеспечивают немедленную накачку или дозаправку шин в любом месте без электричества.Компоненты из легкого сплава в сочетании с цилиндрами из легкого сплава, которые мы предлагаем, легко и безопасно транспортировать при правильном обращении. Наша самая маленькая система объемом 6 кубических футов занимает очень мало места, а вся система с цилиндром весит всего около 5 фунтов. Идеально подходит для ношения в углу вашего багажника, его можно перевозить даже на борту легкого самолета для удобной дозаправки в отдаленных аэропортах. Наш цилиндр объемом 33 кубических фута имеет высоту менее двух футов и оснащен удобной ручкой для переноски. Мы также предлагаем дополнительный быстросъемный монтажный кронштейн для автомобиля.

Как получить азот?

Мы предлагаем привлекательные, нержавеющие баллоны с азотом из алюминиевого сплава, легкие и удобные для транспортировки. Имейте в виду, что наши баллоны поставляются пустыми. Коммерческие судоходные компании не хотят перевозить контейнеры под высоким давлением, поскольку они не пристегивают пакеты. Вы также можете купить или арендовать баллоны у местных поставщиков газа. Как правило, эти поставщики предоставляют цилиндры из окрашенной стали. Мы рекомендуем вам проконсультироваться с различными типами поставщиков в вашем регионе, прежде чем принимать решение о ваших вариантах.

Варианты цилиндров

Все, что вам нужно для полной системы, это наш комплект плюс цилиндр. Прежде чем выбрать баллон, найдите местную заправочную станцию.   Найдите «Сварочное оборудование» в вашем регионе. ПОДТВЕРДИТЕ с вашим поставщиком, что он будет заполнять/пополнять баллоны Prestacycle. Свяжитесь с ними и спросите, будут ли они «перекрестно заполнять азотом цилиндр с МАЛЕНЬКИМИ точками и клапаном CGA-580». Они посчитают наши баллоны «маленькими», чтобы наполнить их из своих более крупных.Когда вы получите наш баллон, убедитесь, что вы вынули этикетку азота из упаковочного листа и прикрепили ее к баллону. Если они НЕ перекрестно заполняются, они отправляют их. Возможно, они в конечном итоге потеряют ваш цилиндр, если отправят их. Если они не выполняют перекрестную заправку, мы рекомендуем купить или арендовать баллон непосредственно у них. Обратите внимание: использованные баллоны возврату не подлежат. Если вы возвращаете новый баллон из-за того, что не можете найти наполнитель, будет взиматься плата за пополнение запасов в размере 10% из-за высокой стоимости доставки.

Цилиндры из сплава Prestacycle

Если вы получите наши баллоны, вы захотите сделать заправку. Запасные части для баллонов чаще всего можно приобрести у местных поставщиков сварочных материалов и у многих сварщиков. Затраты на пополнение очень недорогие. Цены варьируются, но, как правило, должны быть около двадцати долларов. Пополнение обычно занимает всего минуту или две, поэтому многие провайдеры готовы сделать это на месте. Лучше всего начать с поиска в «Желтых страницах» по запросу «Welding Supply». Когда вы впервые спрашиваете о заправках, многие колеблются, не раскрывая подробностей.Они могут спросить, почему вы не хотите поменять баки, и станут еще более нерешительными, когда вы скажете им, что у вас есть новый алюминиевый бак. Что касается наших баллонов, просто укажите, что у вас есть «новый баллон из сплава с клапаном CGA-580, который надлежащим образом сертифицирован и имеет штамп DOT для инертного газа». Если у вас по-прежнему возникают проблемы, свяжитесь со службой поддержки клиентов Prestacycle по электронной почте и сообщите свой город, штат и почтовый индекс. Мы найдем лучших поставщиков, ближайших к вам.

Замена цилиндров

Некоторые крупные газоснабжающие компании могут предложить вам только предварительно заполненные баллоны.Вам продадут или сдадут в аренду первый баллон, а затем заменят его на полный каждый раз, когда вам понадобится заправка. Они также могут предложить доставку, что является хорошим преимуществом при использовании больших объемов. Имейте в виду, что услуги только по обмену означают, что у вас будет сертифицированный, но БЫВШИЙ в употреблении баллон. Также знайте, что у них может не быть готовых к замене резервуаров нужного вам размера в любое время. Замена не является хорошим вариантом, если вы приобрели наши новые блестящие цилиндры из сплава. Они обменяют его на стальной бак, который был в наличии. Пожалуйста, не обманывайте себя, если вам скажут, что обмен — ваш единственный вариант.Многие из наших клиентов говорят нам, что они изо всех сил стараются убедить вас, что их путь — единственный. Вы всегда можете связаться с нами, чтобы помочь найти заправку. Найдите ближайшего к вам поставщика по замене здесь: http://www.airgas.com/

Почему азот?

Азот — это воздух, без вредных примесей. Воздух состоит примерно из 78% азота, 20% кислорода с влагой и некоторыми другими газами. Шины теряют давление, потому что воздух проходит прямо через резину. Это называется проникновением. Кислород в воздухе выходит намного быстрее, вызывая быструю начальную потерю давления.Лабораторные справочники оценивают коэффициент проницаемости через резину кислорода в 23,3 против азота всего в 9,43. Кислород, CO2 и гелий утекают быстрее, чем азот. Кислород тоже реактивен. «Окисление» ослабляет, сушит и растрескивает резину. Он также может повредить легкосплавные диски и герметики. Влага может вызвать коррозию клапанов изнутри, что приведет к проблемам с надлежащим закрытием клапана. Все проблемы с обычным воздухом ускоряются давлением. Азот — лучшее решение. Шины, накачанные азотом, поддерживают более постоянное давление в шинах при разных температурах.Работа шин более надежна и эффективна, когда поддерживается рекомендуемое давление в шинах и снижается нагрев. Большинство автодилеров рекомендуют надувание азотом исключительно для автомобилей с системами контроля давления в шинах, чтобы предотвратить появление предупреждений о давлении, связанных с перегревом, от вашего автомобиля.

Одна система, множество размеров

Наша система безопасно хранит азот при давлении до 1800 или 2216 фунтов на квадратный дюйм. Цилиндр среднего размера на 33 кубических фута имеет менее двух футов в высоту и восемь дюймов в ширину, но он может накачать до 10 пустых автомобильных шин или 120 пустых велосипедных шин, прежде чем потребуется заправка.Вы можете заправлять шины всех видов, включая автомобили, внедорожники, легкие грузовики, внедорожники, газонокосилки, мотоциклы, велосипеды и скутеры. Наш новый регулятор небольшой, легкий, но прочный. Он имеет микродатчик, который показывает, сколько азота осталось, чтобы вы знали, когда вам нужно пополнить запасы. Корпус регулятора поворачивается для контроля скорости потока. Поверните полностью вправо, и вы сможете полностью закрыть его с нулевым потоком. Оттуда поверните против часовой стрелки, чтобы увеличить скорость потока до нужного уровня для маленьких шин, или продолжайте поворачивать, чтобы увеличить скорость потока для больших шин.Он идеально подходит для портативной накачки с помощью баллона любого размера. Он также идеально подходит для использования в магазине и работает с самыми большими баллонами, которые вы можете купить для профессиональной накачки. Мы рекомендуем алюминиевые цилиндры для портативности. Мы продаем их на нашем веб-сайте и через наших дилеров. Наш регулятор также совместим со всеми стальными азотными баллонами. Вы можете приобрести любой клапанный баллон CGA-580 непосредственно у местного поставщика азота. Наша система совместима со всеми баллонами Северной Америки, рассчитанными на азот.

Уведомление об отправке:
Баллоны с азотом

будут поставляться отдельно. Они собираются по заказу и доставляются ИБП прямо со сборочного завода в Огайо. Это может занять до двух недель.   Это гарантирует, что ваш цилиндр будет иметь самые актуальные даты сертификации. Баллоны сертифицированы на пять лет с даты, проставленной на штампе, и могут быть повторно сертифицированы вашим местным наполнителем. Мы обязательно сообщим вам об отслеживании, как только сборочный завод выпустит вашу партию.Пожалуйста, имейте в виду, что в соответствии с правилами перевозчика баллоны доставляются вам пустыми. Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться в службу поддержки клиентов Prestacycle.

Prestacycle проектирует продукты с самого начала, опираясь на реальный опыт.

Технические характеристики

  • Используется с цилиндрами из матового алюминиевого сплава 6061-T6 и стальными цилиндрами объемом до 300 кубических футов.
  • Поставщики доставляют в ваш магазин предварительно заполненные арендованные или купленные баллоны.
  • Прочная ручка для переноски больших переносных баллонов защищает клапан от повреждений.
  • 6061-T6 Регулируемый регулятор расхода на 150 фунтов на кв. дюйм с остаточным манометром.
  • Регулятор из легкого сплава закручивается вручную, нет необходимости носить с собой большой гаечный ключ.
  • Нейлоновый спиральный шланг компактен и прост в использовании. Рассчитан на непрерывное использование под давлением 230 фунтов на квадратный дюйм.
  • Шланг катушки узкий, что снижает потери газа при отсоединении системы.
  • Быстроразъемное соединение
  • готово к подключению к нашему инструменту Prestaflator.

Отказ от ответственности

Пожалуйста, соблюдайте все указания по технике безопасности, прилагаемые к набору.

Требуется баллон с азотом – не входит в комплект, если не приобретен.

Гарантия

Компания Prestacycle гарантирует отсутствие в компонентах системы накачивания Prestacycle Nitrogen дефектов материала или качества изготовления в течение одного года и на условиях, изложенных в настоящем документе. Эта гарантия не распространяется на износ в результате неправильного использования или физического повреждения.

Настоящая гарантия прямо ограничивается ремонтом или заменой продукта, в котором обнаружены дефекты. Prestacycle не несет ответственности за убытки из-за неудовлетворительной работы какого-либо продукта.Prestacycle не дает никаких других гарантий, явных или подразумеваемых, кроме гарантии права собственности. Любые и все другие гарантии явным образом отвергаются.

Настоящая гарантия применяется при условии использования по назначению и не распространяется на оборудование, подвергшееся: Несоблюдению рекомендуемых процедур обслуживания, Чрезмерному рабочему циклу, воздействию элементов, повреждению при транспортировке и модификациям, не санкционированным Prestacycle. Никакие претензии по гарантии не будут удовлетворены без предварительного разрешения на ремонт от Prestacycle.Гарантия на любое замененное или отремонтированное оборудование будет распространяться только на оставшийся гарантийный срок.

Баллон с азотом под давлением Linde, вместимость: 47 литров, вместимость по воде, 400 рупий /шт.

Linde Баллон с азотом под давлением, вместимость: 47 литров, вместимость по воде, 400 рупий /шт | ID: 16746032888

Спецификация

Вместимость 47 пометов воды Вместимость
Марка Linde
Давление High
Цилиндр Материал Сталь
Рабочее давление 15Mpa / 150 бар
Расчетная толщина стенки 5.7 мм
Номинальная вместимость по воде 40 л
Номинальная длина 1320 мм

Описание продукта

Мы являемся именем, пользующимся наибольшим доверием среди ведущих компаний в этом бизнесе, что способствует предложению высококачественного множества баллонов с азотом под давлением .

Заинтересованы в этом товаре?Уточнить цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания1994

Юридический статус фирмыПартнерская фирма

Характер деятельностиОптовый торговец

Количество сотрудников11-25 человек

Годовой оборотRs.1–2 крор

IndiaMART Участник с сентября 2011 г.

GST27AALFA3222D1ZX

Основанная в 1994 году по адресу Navi Mumbai, Maharashtra, мы «Amar Gases» являемся Индивидуальным Предприятием (Индивидуальным) , зарегистрированным как оптовый торговец 9 оптовый торговец Газовый баллон с азотом и многие другие. Эти продукты известны своим оптимальным качеством по разумной цене в период стимуляции.Качество этих продуктов поддерживается нашими специализированными профессионалами.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Лучшая цена

1

Есть потребность?
Лучшая цена

Азот высокого давления – что нужно знать

[dropcap]Во многих отраслях промышленности требуется азот под высоким давлением.Некоторыми из этих применений являются вспомогательные газы – литье пластмасс под давлением; хранение больших объемов азота и лазерная резка. Большинство компаний в настоящее время используют для этих целей цилиндры высокого давления/дьюары. Использование цилиндров высокого давления/дьюаров имеет множество недостатков, например, выход из строя во время работы; стоимость и безопасность. Самая большая проблема заключается в невозможности использовать весь газ из баллона/дьюара. Если вам требуется давление 1000 фунтов на кв. дюйм и вы используете баллоны на 2200 фунтов на кв. дюйм, вы отправляете назад почти половину неиспользованного азота.Способ устранения этой проблемы состоит в том, чтобы установить в доме азотные бустеры высокого давления. Обычно существует два способа повысить давление азота в генераторе азота. Пневматические азотные ускорители и поршневые азотные ускорители могут помочь в производстве азота под высоким давлением.[/dropcap]

Пневматические азотные бустеры:

Пневматические азотные бустеры состоят из поршня большой и малой площади, совершающего возвратно-поступательное движение с пневматическим приводом, точно соединенного шатуном. Газовый поршень функционирует в секции газового ствола высокого давления.Впускной и выпускной обратные клапаны высокого давления заключены в торцевую крышку каждой газовой бочки. Когда воздух подается на вход пневмопривода, секция пневмопривода, состоящая из циклического золотника и управляющих клапанов, обеспечивает постоянное возвратно-поступательное движение. Для предотвращения попадания порчи воздуха в газовый поток применяют динамические уплотнения. Охлаждение обеспечивается промежуточным охладителем на межступенчатой ​​линии и направлением холодного отработанного приводного воздуха через отдельную рубашку, окружающую газовый цилиндр.

Преимущества:

1.Масло не требуется

2. Пневматический – электроэнергия не используется

3. Идеально подходит для опасных зон, так как не требует электричества

Поршневые азотные ускорители:

Поршневые азотные ускорители могут быть полезны для безмасляных и масляных агрегатов. Приложение, которое требуется отрасли, будет определять, какая система лучше всего подходит для применения в этой отрасли. В поршневых компрессорах используются поршни с приводом от коленчатого вала. Они многоступенчатые и обычно приводятся в действие электродвигателем.Давление нагнетания генератора азота варьируется, но обычно оно составляет от 75 до 150 фунтов на кв. дюйм. Азот направляется на сторону всасывания бустерного компрессора. В этот момент азот будет проходить различные стадии сжатия, пока не достигнет оптимального рабочего давления приложения. Если азотный бустер высокого давления имеет масляную смазку, то азот будет поступать в систему фильтрации, чтобы избавиться от уноса масла. Если даже мельчайшие капли масла недопустимы, безмасляный компрессор — лучший вариант.Оттуда азот будет храниться в баллонах DOT высокого давления и регулироваться до требуемого давления в точке использования.

Преимущества:

1. Предназначен для постоянно активных приложений

2. Лучше всего подходит для отраслей с высоким расходом

Знающий и опытный поставщик генераторов азота поможет вам определить, какая технология лучше всего подходит для вас.

Compressed Gas Technologies может ответить на все ваши вопросы о производстве азота на месте – свяжитесь с нами!

Знать свой Дьюар — значит любить свой Дьюар

Или… Как увернуться от пуль Дьюара

Старая поговорка звучит примерно так:

Знать кого-то значит любить его

Если люди рассчитывают на то, что вы поставите жидкий азот или другие криогенные жидкости для хранения биологических образцов или таких процессов, как жидкостная хроматография, масс-спектрометрия (ЖХМС) и молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ), эта поговорка может относиться к вашим отношениям с сосудами Дьюара и жидкостными цилиндрами.

Потому что в большинстве случаев все идет хорошо.

Но когда дела идут плохо (у вас неожиданно кончается жидкость, жидкость перестает поступать или ваши полы повреждены водой), чем больше вы знакомы с работой и обслуживанием ваших сосудов Дьюара и жидкостных цилиндров, тем быстрее вы сможете исправить ситуацию. .

В этом посте вы вновь познакомитесь с ключевой частью оборудования — сосудами Дьюара и жидкостными цилиндрами — чтобы вы могли быстро решать проблемы и решать проблемы, которые уводят вас от многочисленных приоритетов №1.

Томато, Томато …

Дьюара или Баллон с жидкостью

Многие люди используют слово «дьюар» для описания «жидкостного цилиндра» и наоборот. Есть несколько ключевых отличий.

Что такое

Жидкостный цилиндр ?

Баллоны с жидкостью представляют собой герметичные контейнеры , специально предназначенные для криогенных жидкостей. Жидкостные баллоны позволяют набирать жидкость и/или газ.

Баллон с жидкостью имеет клапаны для наполнения и выдачи криогенной жидкости, а также клапан регулирования давления с хрупким разрывным диском в качестве резервной защиты.

Что такое

Dewar ?

Сосуды Дьюара — это сосуды без давления, такие как Термос . Обычно они имеют неплотно прилегающую крышку или заглушку , которая предотвращает попадание воздуха и влаги, но позволяет сбрасывать избыточное давление.

 Лабораторные сосуды Дьюара имеют широкое горлышко и не имеют крышек или крышек. Лаборатории в основном используют эти небольшие контейнеры для временного хранения.

Оставшаяся часть этого поста посвящена операциям Liquid Cylinder .

Знай свои манометры, схемы и клапаны

Чтобы помочь вам увидеть лес из-за деревьев, взгляните на диаграмму ниже, чтобы ознакомиться с важными частями ваших жидкостных цилиндров.

Манометр

Манометр , вероятно, тот, на который вы будете смотреть в первую очередь и к которому чаще всего будете обращаться. Этот манометр показывает давление газа внутри внутреннего бака.

Поскольку криогенные жидкости на самом деле представляют собой сжиженные газы, давление внутри резервуара будет постоянно увеличиваться, поскольку законы физики превращают холодную жидкость в более теплый газ.К счастью, это давление поможет вам вывести жидкость или газ из баллона. Но для большинства применений давление внутри резервуара должно поддерживаться искусственно. Контур здания под давлением может сделать это автоматически.

Открытие здания давления Клапан , расположенный в верхней части резервуара, забирает жидкость из линии, идущей от дна внутреннего резервуара, и пропускает ее через здание давления Змеевик , прикрепленный к внутренней стенке резервуара внешний бак.Когда жидкость проходит через змеевик, она испаряется за счет тепла внешнего бака. Полученный газ подается через клапан повышения давления и регулятор повышения давления во внутренний резервуар, вызывая повышение давления.

Клапан использования газа и контур испарителя

Когда давление будет создано, вы можете взять газ из своего баллона, открыв Клапан использования газа . Открытие этого клапана позволяет давлению в резервуаре нагнетать жидкость вверх по линии отвода, а затем вниз в змеевик испарителя.Опять же, тепло передается через внешние стенки бака к испарителю. Когда жидкость движется по змеевику, она испаряется под действием этого тепла. Полученный теплый газ проходит через клапан использования газа в пользовательскую систему, завершая контур испарителя .

Как правило, одноступенчатый регулятор присоединяется непосредственно к клапану использования газа для снижения давления подачи в соответствии с требованиями вашего приложения.

Контур экономайзера

Если вы не используете баллон в течение нескольких дней, давление будет продолжать расти со скоростью 30 фунтов на квадратный дюйм в день, потому что небольшое количество тепла будет просачиваться во внутренний бак.Это тепло испаряет небольшое количество жидкости и вызывает медленное повышение давления. Давление может возрасти в соответствии с конструкцией вашего клапана регулирования давления. После этого клапан откроется и выпустит газ в атмосферу.

Чтобы свести к минимуму потери от вентиляции, цилиндры имеют контур экономайзера . Контур экономайзера вступает в действие, когда давление достигает 100 40 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент регулятор позволяет газу из верхней части резервуара течь через внутренний испаритель из клапана использования газа в вашу целевую систему.Это снижает давление во внутреннем резервуаре и минимизирует потери от вентиляции. Когда давление нормализуется, регулятор экономайзера закрывается, и цилиндр подает газ, втягивая жидкость через контур испарителя. Регулятор экономайзера должен иметь установленное давление на 15 фунтов на квадратный дюйм выше, чем регулятор повышения давления.

Клапан регулирования давления и разрывные и разрывные мембраны

Клапан регулировки давления установлен на том же штоке, что и манометр.Клапан регулирования давления, часто настроенный на открытие при 230 фунтов на квадратный дюйм, работает вместе с разрывной мембраной во внутреннем резервуаре. В качестве вторичного предохранительного устройства на внешнем резервуаре также имеется разрывная мембрана для защиты пространства между внутренним и внешним резервуарами от высокого давления.

Клапан для жидкости

Чтобы удалить жидкость из баллона, сначала закройте клапаны создания давления и клапаны использования газа. Затем откройте клапан для использования жидкости , чтобы давление напора в головке резервуара нагнетало жидкость в отводную трубку и вытекало из клапана для использования жидкости.

Отбор жидкости должен производиться при низком давлении, чтобы предотвратить потери при мгновенном испарении. Во время переноса, если давление в резервуаре выше, чем нормальное давление отбора жидкости, откройте выпускной клапан, чтобы снизить давление. Перед отбором жидкости жидкость обычно отбирается при давлении менее 15 фунтов на квадратный дюйм.

При заполнении открытого контейнера, если требуется большее давление или скорость отбора жидкости, квалифицированный агент по обслуживанию может отрегулировать регулятор повышения давления .

Не попадитесь на сухую:

Датчик содержания жидкости

В центре резервуара находится Датчик содержания жидкости .Это может быть датчик поплавкового типа, обеспечивающий приблизительную индикацию содержимого резервуаров.

Если вам нужны более точные измерения, попробуйте манометр, использующий дифференциальное давление для определения уровня жидкости. Эти современные дисплеи также содержат графические цифровые дисплеи для точных измерений. Кроме того, у них часто хватает интеллекта, чтобы исключить необходимость в справочных таблицах.

Кроме того, многие из этих цифровых измерителей содержания жидкости имеют возможности телеметрии, облегчающие контроль уровня в ключевых цилиндрах.

Остерегайтесь мороза и воды

Поскольку испаритель для повышения давления содержит холодную жидкость, он охлаждает внешний резервуар, и образование инея на внешней стороне цилиндра является совершенно нормальным явлением. При длительной высокой вытяжке температура отвода газа значительно упадет, и внешняя поверхность цилиндра будет очень сильно покрыта инеем.

Этот иней в конечном итоге превращается в воду, которая может повредить пол, а также просочиться в промежуточное пространство вашего объекта, чтобы нанести еще больший ущерб другим системам.

A Поддон для сбора капель избавит вас от головной боли и хлопот. Поместите баллон с жидкостью и/или его испаритель на кастрюлю или поднос, чтобы собирать воду по мере испарения инея. Чем выше выступ лотка, тем меньше у вас будет беспокойства о повреждении водой.

И что?

 Чем больше вы знаете о своих сосудах Дьюара и жидкостных цилиндрах, тем меньше вам нужно беспокоиться о них.

Если вы думаете, что что-то пошло не так, просто запомните:

  • Манометр показывает давление внутри внутреннего бака.Открытие клапана создания давления повышает давление в резервуаре до нормального рабочего уровня.
  • Клапан использования газа позволяет газу вытекать из резервуара.
  • Контур экономайзера минимизирует потери продукта.
  • Чтобы набрать жидкость, закройте клапаны использования газа и создания давления и откройте клапан использования жидкости.
  • Если вам нужно точно знать, сколько жидкости в вашем баллоне, используйте цифровой манометр.
  • Мороз и лед не страшны. Но используйте поддон или поддон, чтобы избежать повреждения водой.
Но если вам нужна помощь, убедитесь, что ваш жидкий азот, аргон или гелий настроен на то, чтобы получить решение, когда вам это нужно. Будь то срочная доставка или просто обсуждение проблемы, хорошо иметь хорошего поставщика криогенных материалов, такого как WestAir. Свяжитесь с нами сегодня для цитаты и консультации.

Новый стальной баллон с азотом объемом 300 куб. футов

Быстрая доставка

Газовый баллон Источник знает, что вам нужен ваш продукт сейчас, поэтому мы предлагаем сверхбыструю доставку и даже можем предложить экспресс-доставку.Мы также понимаем, что стоимость доставки может сыграть значительную роль при покупке, поэтому мы делаем все возможное, чтобы стоимость доставки была как можно ниже. Мы не завышаем цены на нашу продукцию, чтобы прикрыть предложения о бесплатной доставке. Наши цены на продукцию установлены по лучшей цене, которую мы можем предложить, а сумма, взимаемая за доставку, покрывает доставку и доставку вашего заказа. Мы считаем, что такая прозрачность затрат — лучший способ держать вас в курсе, получая при этом лучшую доступную цену.

Рассчитайте стоимость доставки
Вы можете рассчитать стоимость доставки всего за несколько шагов:

  • Добавьте желаемый товар в корзину.
  • Перейдите на страницу корзины.
  • Нажмите ссылку «Рассчитать доставку» в разделе «Общие суммы корзины» и введите страну, штат, город и почтовый индекс, затем нажмите кнопку «Обновить».

Жилой и коммерческий Адрес
Первоначальная стоимость доставки, рассчитанная в корзине покупок, рассчитывается с использованием тарифа доставки на дом, если только вы ранее не ввели коммерческий адрес в поле доставки во время предыдущего сеанса оформления заказа.Доставка на коммерческий адрес, как правило, дешевле, чем доставка на адрес проживания, и будет отражена на странице оформления заказа после того, как будет введен полный адрес и система подтвердит, что это коммерческий адрес.

Грузовые перевозки LTL
Для более крупных грузов или индивидуальных заказов мы просим вас предоставить 7-10 рабочих дней для подготовки продукта и организации доставки. Представитель службы поддержки клиентов может связаться с вами и запросить дополнительную информацию, например, о потребностях в багажном отделении, часах приема или других деталях заказа.Как только ваш заказ будет отправлен, вы получите информацию об отслеживании. Стоимость фрахта LTL будет рассчитана в день отгрузки и может отличаться от вашей первоначальной оценки, что приведет к дополнительным расходам.

Время отправки
Продукт отправляется из Миннесоты. Время транспортировки обычно составляет от 1 до 5 дней. Заказы обычно отправляются на следующий рабочий день после размещения заказа. Более крупные заказы, особенно те, которые отправляются по контракту, могут занять дополнительное время.

Отслеживание заказа
После того, как ваш заказ будет отправлен, вам будет отправлено электронное письмо с информацией об отслеживании, а также ссылкой, которую вы можете использовать для отслеживания доставки и получения информации о предполагаемой доставке.

Таблица размеров газовых баллонов — USAsafety.com

Используйте эту таблицу размеров газовых баллонов, чтобы определить размер баллонов со сжатым газом.

Эту таблицу можно использовать в качестве справочной информации для газовых баллонов, содержащих промышленные, сварочные и медицинские газы, такие как:*
Кислород (O2), Ацетилен (C2h3), Азот (N2), Аргон (Ar), Углекислый газ (Co2), Водород (h3), метан (Ch5), пропан (C3H8), бутан (C4h20), неон (Ne), криптон (Kr), ксенон (Xe), диоксид азота (No2), окись углерода (Co) и другие газы. .


Производитель Тип давления газа Тип газа Обозначение MFG Высота (дюйм) Диаметр (дюйм) Средний вес тары, фунты Емкость по воде, фунты Объем воды в галлонах
Производитель Тип давления газа Тип газа Обозначение MFG Высота (дюйм) Диаметр (дюйм) Средний вес тары, фунты Емкость по воде, фунты Объем воды в галлонах
Эйр Ликид Высокое давление Различные 49 55 9 137 1.76 0,21
Эйр Ликид Высокое давление Различные 44 51 9 119 1,55 0,19
Эйр Ликид Высокое давление Различные 17 33 7 57 0.56 0,07
Эйр Ликид Высокое давление Различные 7 19 7 26 0,26 0,03
Эйр Ликид Высокое давление Различные фунтов 12 2 2 0.015
Эйр Ликид Высокое давление Различные МЕДЕ 26 4 14 0,16 0,02
Эйр Ликид Высокое давление Различные 44ч 51 10 300 1.49 0,18
Эйр Ликид Высокое давление Различные 44ч 51 9 187 1,53 0,18
Эйр Ликид Высокое давление Различные В 55 10 90 1.64 0,2
Эйр Ликид Высокое давление Различные 30АЛ 48 8 48 1,04 0,12
Эйр Ликид Высокое давление Различные 22АЛ 33 7 32 0.56 0,07
Эйр Ликид Высокое давление Различные 7АЛ 16 7 15 0,21 0,03
Эйр Ликид Высокое давление Различные 9АЛ 15 4.5 9 0,095 0,01
Воздушный газ Высокое давление Различные 300 55 9 137
Воздушный газ Высокое давление Различные 200 51 9 119
Воздушный газ Высокое давление Различные 80 33 7 57
Воздушный газ Высокое давление Различные 35 19 7 26
Воздушный газ Высокое давление Различные 10 17 4 9
Воздушный газ Высокое давление Различные ЛБ02 12 2 2
Воздушный газ Высокое давление Различные фунтов/фунтов 12 2 2
Воздушный газ Высокое давление Различные Э 26 4 14
Воздушный газ Высокое давление Различные 3 л.с. 51 10 300
Воздушный газ Высокое давление Различные 2 л.с. 51 9 187
Воздушный газ Низкое давление Различные 65 49 10
Воздушный газ Низкое давление Различные Б 36 10
Воздушный газ Низкое давление Различные С 22 8
Воздушный газ Низкое давление Различные 150LP 52 15
Воздушный газ Низкое давление Различные 350LP 50 16
Воздушный газ Низкое давление Различные 1/4 тонны 48 22
Воздушный газ Низкое давление Различные 65380LP 30 12
Воздушный газ Низкое давление Различные 1/2 тонны 57 30
Воздушный газ Низкое давление Различные ЛП2.5 17 9
Воздушный газ Низкое давление Различные ЛП5 18 12
Воздушный газ Низкое давление Ацетилен 380 41 12 185
Воздушный газ Высокое давление Различные Д 90 24 1108
Воздушный газ Высокое давление Различные h3S 82 30 2254
Воздушный газ Высокое давление Различные SO2, C2H5Cl2, Cl2, Ch4Cl 82 30 1400
Воздушный газ Высокое давление Различные 300А 55 10 90
Воздушный газ Высокое давление Различные 150А 48 8 48
Воздушный газ Высокое давление Различные 80А 33 7 32
Воздушный газ Высокое давление Различные 33А 16 7 15
Воздушный газ Высокое давление Различные 15 4.5 9
Линде Высокое давление Различные 49 55 9 137 1,76 0,21
Линде Высокое давление Различные 44 51 9 119 1.55 0,19
Линде Высокое давление Различные 16 33 7 57 0,56 0,07
Линде Высокое давление Различные 7 19 7 26 0.26 0,03
Линде Высокое давление Различные LBR 12 2 2 0,015
Линде Высокое давление Различные 5 26 4 14 0.16 0,02
Линде Высокое давление Различные 485 51 10 300 1,49 0,18
Линде Высокое давление Различные А31 48 8 48 1.04 0,12
Линде Высокое давление Различные А16 33 7 32 0,56 0,07
Линде Высокое давление Различные А07 16 7 15 0.21 0,03
Манчестер Низкое давление Пропан 20 # / 5 галлонов 17,56 12.16 18 47,6 5,7
Манчестер Низкое давление Пропан 30 # / 7 галлонов 23.43 12.16 25,5 71,4 8,55
Манчестер Низкое давление Пропан 40 # / 10 галлонов 29,43 12.16 30,5 95,2 11,4
Манчестер Низкое давление Пропан 100 # / 25 галлонов 46.31 15.06 71 238 28,5
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 1 л 55 9 137 1,76 0,21
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 51 9 119 1.55 0,19
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 2 33 7 57 0,56 0,07
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 3 19 7 26 0.26 0,03
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные фунтов 12 2 2 0,015
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные Э 26 4 14 0.16 0,02
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 3 л.с. 51 10 300 1,49 0,18
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 2 л.с. 51 9 187 1.53 0,18
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 48 8 48 1,04 0,12
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 33 7 32 0.56 0,07
Мэтисон Тригас Высокое давление Различные 16 7 15 0,21 0,03
МГ Высокое давление Различные 300 55 9 137 1.76 0,21
МГ Высокое давление Различные 200 51 9 119 1,55 0,19
МГ Высокое давление Различные 80 33 7 57 0.56 0,07
МГ Высокое давление Различные 35 19 7 26 0,26 0,03
МГ Высокое давление Различные фунтов 12 2 2 0.015
МГ Высокое давление Различные Э 26 4 14 0,16 0,02
МГ Высокое давление Различные 3 л.с. 51 10 300 1.49 0,18
МГ Высокое давление Различные 2 л.с. 51 9 187 1,53 0,18
МГ Высокое давление Различные 150АЛ 48 8 48 1.04 0,12
МГ Высокое давление Различные 80АЛ 33 7 32 0,56 0,07
МГ Высокое давление Различные 33АЛ 16 7 15 0.21 0,03
МГ Высокое давление Различные 9АЛ 15 4,5 9 0,095 0,01
Праксэйр Высокое давление Варьируется 51 9.25 145 100 11,98
Праксэйр Высокое давление Варьируется Т 55 9,25 143 108 12,93
Праксэйр Высокое давление Варьируется К 51 9 133 97 11.62
Праксэйр Высокое давление Варьируется С 46 7,4 76 60 7,19
Праксэйр Высокое давление Варьируется В 31 7 65 32 3.83
Праксэйр Высокое давление Варьируется Г 20 6 29 16 1,92
Праксэйр Высокое давление Варьируется Р 14 5.1 14 8.1 0,97
Праксэйр Высокое давление Варьируется В 54 10 90 106 12,69
Праксэйр Высокое давление Варьируется КАК 48 8 48 30 3.59
Праксэйр Высокое давление Варьируется АК 33 7,3 30 34 4,07
Праксэйр Низкое давление Ацетилен WTL 44 12.1 187
Праксэйр Низкое давление Ацетилен ВК 39,5 12,4 220
Праксэйр Низкое давление Ацетилен ВС/ВСЛ 35.6 8,4 68
Праксэйр Низкое давление Ацетилен Туалет 33,1 8,3 87
Праксэйр Низкое давление Ацетилен ВК 22.5 6,9 34
Праксэйр Низкое давление Ацетилен Б 19,5 6,1 22
Праксэйр Низкое давление Ацетилен МС 13.2 3,9 7
Праксэйр Низкое давление Ацетилен 5 51 12 189
Праксэйр Низкое давление Ацетилен 4 39 8 78
Праксэйр Низкое давление Ацетилен 3 30 7 41
Праксэйр Низкое давление Пропан 100# 48.5 14,75 72
Праксэйр Низкое давление Пропан 60# 42,2 12,25 48
Праксэйр Низкое давление Пропан 50# 47 10 55
Праксэйр Низкое давление Пропан 25# 32.9 9,06 24,5
Праксэйр Низкое давление Пропан 5# 22 6,3 8
Специальные газы Scott Высокое давление Различные К 55 9 137 1.76 0,21
Специальные газы Scott Высокое давление Различные А 51 9 119 1,55 0,19
Специальные газы Scott Высокое давление Различные Б 33 7 57 0.56 0,07
Специальные газы Scott Высокое давление Различные С 19 7 26 0,26 0,03
Специальные газы Scott Высокое давление Различные фунтов 12 2 2 0.015
Специальные газы Scott Высокое давление Различные ЕР 26 4 14 0,16 0,02
Специальные газы Scott Высокое давление Различные АЛ 48 8 48 1.04 0,12
Специальные газы Scott Высокое давление Различные БЛ 33 7 32 0,56 0,07
Специальные газы Scott Высокое давление Различные класс 16 7 15 0.21 0,03
Различные Низкое давление Криогенный 160 литров 60 20 250-280 363 43,47
Различные Низкое давление Криогенный 180 литров 64 20 260-300 407 48.74
Различные Низкое давление Криогенный 200 литров 66 20 280-320 431,2 51,64
Различные Низкое давление Криогенный 230 литров 53 26 300-340 506 60.6
Различные Низкое давление Криогенный 265 литров 58 26 340-360 583 69,82
Различные Низкое давление Криогенный 450 литров 62 30 1275 941.6 112,77
Различные Низкое давление Криогенный 600 литров 63 42 1700 1320 158,08
Различные Низкое давление Криогенный 800 литров 67 42 2500 1760 210.78
Различные Низкое давление Криогенный 1000 литров 79 42 2650 2090 250,3
Различные Высокое давление Медицинский М6, Б 11.8 3,21 2,2 2,3 0,27
Различные Высокое давление Медицинский М9, С 11 4,38 3,6 3,8 0,46
Различные Высокое давление Медицинский МД 16.5 4,38 5,1 6,1 0,73
Различные Высокое давление Медицинский МЭ 25 4,38 7,4 10 1,2
Различные Высокое давление Медицинский М-20 15.2 5,25 7,3 7,7 0,92
Различные Высокое давление Медицинский М-33 16 6,89 14,2 12,8 1,53
Различные Высокое давление Медицинский М60 22.9 7,25 22,3 23,1 2,77
Различные Высокое давление Медицинский М90 32,7 7,25 30 33,6 4,02
Различные Высокое давление Медицинский М, ММ, М122 36.2 8 39,5
Различные Высокое давление Медицинский М150 47 8 48,8
Различные Высокое давление Медицинский Х, Т 52 9.3 114
Уортингтон Низкое давление Пропан 20 # / 5 галлонов 17,75 12,25 17 47,6 5,7
Уортингтон Низкое давление Пропан 30 # / 7 галлонов 23.75 12,25 25,4 71,5 8,56
Уортингтон Низкое давление Пропан 40 # / 10 галлонов 28,25 12,25 33,6 95,2 11,4
Уортингтон Низкое давление Пропан 100 # / 25 галлонов 48.5 14,63 71 239 28,62

*Данные цилиндра являются приблизительными. Всегда измеряйте баллон, с которым вы работаете, перед покупкой защитного оборудования для газовых баллонов. Свяжитесь со службой поддержки клиентов с любыми вопросами.

Азотные истины и мифы – Power Tank

В последнее время все больше и больше шумихи вокруг азота для шин, предлагаемого шинными компаниями и азотными службами.Некоторые услуги «очистят» ваши шины от воздуха и заменят его почти чистым азотом по цене 20 долларов за шину. Некоторые шиномонтажные магазины берут от 5 до 10 долларов за шину, чтобы заполнить их азотом, заявляя все, от увеличения расхода топлива до более комфортной езды. Есть ли правда в этом?

Здесь мы подробно рассмотрим некоторые факты и предоставим вам составить собственное мнение. У нас есть три статьи, которые подтверждают наши собственные выводы. Один из отчетов потребителей (нажмите здесь), один от Edmunds (нажмите здесь) и последний из A Hot Cup of Joe (нажмите здесь).Внизу этой страницы мы показываем результаты нашего собственного сравнительного теста с реальными газами, которые могут вас заинтересовать. На этой странице мы ссылаемся на «газ», который включает воздух, азот и CO2.

Утверждение № 1: «Азот не расширяется при нагревании, как воздух, потому что он суше. Давление в шинах остается более постоянным при изменении температуры шин».

Это утверждение мы слышали больше раз, чем хотели бы признать. Азот в баллонах сухой, более сухой, чем обычный воздух, и говорят, что более сухой газ будет демонстрировать меньшее изменение давления при изменении температуры.Это означало бы, что когда мои шины, заполненные азотом, нагреваются, давление не будет повышаться так сильно, как если бы они были заполнены воздухом. Сухость СО2 также ставится под сомнение, так как это «жидкий» газ под давлением. Пары CO2 очень сухие. Не забывайте, что азот также является жидким газом при определенном давлении и температуре. Правда в том, что разница в значениях теплового расширения (TEV) между азотом, воздухом и CO2 при давлении в автомобильных шинах практически незаметна для водителя. В наших собственных тестах мы сравнили изменения давления азота, воздуха и СО2 в широком диапазоне температур и обнаружили, что все они расширяются (увеличивается давление) практически с одинаковой скоростью (см. Газовый тест ниже).

Утверждение № 2: «Азот проникает (просачивается) через шины медленнее, чем воздух. Следовательно, ваши шины дольше сохранят давление и требуют меньше обслуживания».

Хотя азот действительно проникает через резину шин медленнее, чем кислород и CO2, необходимо знать две вещи. Во-первых, разница в проницаемости кислорода, СО2 и азота через стенку шины очень мала. Во-вторых, для азота эта разница еще более незначительна, поскольку кислород составляет только 17% воздуха, а большая часть «воздуха» (78%) приходится на азот.Скорость диффузии через стенки ваших шин больше связана с качеством, толщиной стенок и возрастом ваших шин. Чаще всего сдувание шины происходит из-за утечки в сердцевине выноса, уплотнения штока, трещин в выносе, плохого уплотнения шины к борту колеса, трещин в стенке шины или таких предметов, как гвозди, застрявшие в протекторе шины. Производители шин рекомендуют ежемесячно проверять давление в шинах, независимо от типа газа, который вы используете для заправки шин. Вывод: если бы газопроницаемость была единственным способом потери «воздуха» шиной, разница между воздухом (который уже на 80% состоит из азота), азотом и СО2 была бы очень незначительной.

Утверждение № 3: «Азот безопаснее, потому что он негорючий и, следовательно, менее вероятно, что ваши шины загорятся».

Это правда, и это одна из причин, по которой авиационные шины заполняются азотом. Но когда в последний раз вашим шинам приходилось скользить по асфальту со скорости 150 миль в час, перевозя 75 тонн автомобиля, пассажиров и груза? Скорее всего, ваша шина не загорится из-за дополнительного содержания кислорода в 17% внутри ваших шин, тем более что ваши шины в любом случае окружены кислородом в воздухе.Если вы когда-нибудь видели дымящуюся шину на автостраде, скорее всего, шина перегревалась из-за недостаточного давления. Заполнение шины азотом не предотвратит ее перегрев. «Но разве я не читал, что азот охлаждает мои шины?» Это утверждение неверно. Азот не может рассеивать тепло от шины быстрее, чем воздух или CO2, и не может уменьшать тепло, вызывающее трение между протектором шины и дорогой.

Утверждение № 4: «Азот безопаснее для моих шин, потому что воздух содержит кислород, а кислород разъедает внутреннюю часть моих шин.»

Хотя верно, что кислород, проникающий через каркас шины, может вызвать определенный уровень окисления, выход из строя шины, как правило, не связан с коррозией из-за воздуха внутри. Не забывайте, что внешняя сторона шины также подвергается воздействию кислорода, помимо вредных ультрафиолетовых лучей, случайных ударов по бордюрам, случайных дорожных опасностей, дорожной соли и даже собачьей мочи. Фактически, основной причиной преждевременного выхода из строя шины является отделение протектора, вызванное перегревом, перегрев, вызванный трением из-за недостаточного давления в шине.Преждевременный выход шины из строя обычно не вызван износом шины изнутри. Пары CO2 сухие и инертные, а также не вызывают коррозии ваших шин. Однако проникновение влаги из земли может стать причиной коррозии шин, которые находятся в эксплуатации в течение длительного периода времени. Перед длительным хранением на открытом воздухе рекомендуется поместить под каждую шину влагозащитный слой (пластиковый лист).

Утверждение № 5: «Азот инертен и не разъедает внутреннюю часть моих металлических колес».

Это ПРАВДА, но кого это волнует? Воздух также не разъедает ваши колеса до отказа.Не будет CO2. Металлические колеса обычно не выходят из строя из-за коррозии внутри обода. Колеса — хорошо спроектированные части вашего автомобиля, и на то есть веские причины. Они поддерживают тонны движущегося веса по неровной местности и препятствиям. Вы когда-нибудь слышали о замене старых колес на новые, потому что диски стали небезопасными из-за коррозии?

Утверждение № 6: «Азот в шинах обеспечивает более плавную езду».

Это фактическое утверждение в литературе поставщика азота. Поскольку азот не «мягче», чем воздух или CO2, наше предположение состоит в том, что если давление азота не увеличивается так сильно, как воздух, шины остаются мягче по мере нагревания шины.Это неверно (см. Газовый тест ниже).

Утверждение № 7: «Азот используется в шинах для самолетов и космических челноков НАСА, поэтому он должен иметь преимущества и для меня». В руководствах по авиационным шинам указано, что содержание кислорода в шинах не должно превышать 5%. (87-08-09 нашей эры) Это сделано для сведения к минимуму воспламеняемости. CO2, будучи инертным газом, также может использоваться для наполнения авиационных шин. Шины для самолетов также подвержены экстремальным перепадам температуры и высоты, которые никогда не испытают шины вашего автомобиля или дома на колесах. (См. претензию №3) Утверждение № 8: «Азот в моих шинах сэкономит мне деньги на топливо.»

Экономия топлива от шин зависит от давления в шинах. Пока в шинах поддерживается надлежащее давление, не имеет значения, какой «бензин» в них. Независимо от того, какой газ вы выберете, вы должны ежемесячно проверять давление в шинах, потому что вы никогда не знаете, когда вы могли подобрать гвоздь или другое повреждение шины, которое может вызвать утечку.

Утверждение № 9: «Азот продлит срок службы моих шин».

Долговечность протектора зависит от поддержания давления в шинах, выравнивания и правильной работы системы рулевого управления и подвески.Единственное отличие азота внутри шины заключается в том, что кислород не проникает в резину шины. Ухудшение внутреннего состояния каркаса из-за наполненной воздухом шины не является проблемой, о которой следует беспокоиться, особенно по сравнению с воздействием тепла, ультрафиолета, влаги и дорожных опасностей, которым шины постоянно подвергаются.

Формула закона идеального газа Шмормула. Я хотел лично увидеть, какие изменения давления я увижу между N2, «воздухом» и CO2, поэтому я придумал свой собственный тест.Я решил, что не могу использовать шины для сравнительных испытаний из-за многочисленных потенциальных переменных, таких как утечки штока, уплотнения борта, повреждение протектора, дефекты резины и т. д. Я также хотел протестировать газы в максимально возможном диапазоне температур, поскольку как можно быстрее, поэтому установка газов в морозильной камере также будет плюсом. Вместо шин я использовал алюминиевые баллоны высокого давления с клапаном и манометром. Все они были испытаны на герметичность при давлении 600 фунтов на квадратный дюйм, чтобы гарантировать отсутствие утечек в испытательном сосуде. Я сделал два теста; один при низком давлении, представляющем нормальное давление в шинах легкового автомобиля или легкого грузовика, а второй при высоком давлении, представляющем давление в шинах RV и трактора.Мои результаты почти идентичны показаниям калькулятора давления, созданного Мартином Шмальцем из физического факультета Бостонского университета (см. здесь). Калькулятор можно найти, нажав здесь (обратите внимание, что для типа газа нет ввода). Вот мои результаты:


Рисунок 1 — Я использовал инфракрасный поверхностный термометр для измерения температуры бутылок. Каждой бутылке давали возможность стабилизироваться до температуры в течение не менее трех часов, чтобы гарантировать, что температура газа была такой же, как температура поверхности.В этом тесте наша морозильная камера охладила наши бутылки до -11ºF, что является хорошей начальной температурой.


Рисунок 2 . На этой фотографии показаны три бутылки, только что извлеченные из морозильной камеры при температуре -11 градусов по Фаренгейту, и все с начальным давлением 40 фунтов на квадратный дюйм. Практически сразу после извлечения из морозилки поверхность бутылок начала обледеневать. На каждой бутылке указано содержание газа (CO2, N2, воздух).



Рисунок 3  — Температура в нашем магазине была 88ºF, так что это стало нашей следующей тестовой температурой.Всем бутылям давали возможность стабилизироваться при этой температуре в течение не менее трех часов. Как видите, давление на манометрах всех бутылок практически одинаковое — 52 фунта на квадратный дюйм. На данный момент температура всех газов увеличилась на 99ºF, а давление на 12 фунтов на квадратный дюйм.


Рисунок 4  — Мы выяснили, что если на несколько часов прикрепить черную алюминиевую бутылку к стальному автовозу под полуденным солнцем, можно получить несколько чертовски горячих бутылок. Вы видите температуру бутылки 117.3ºF



Рисунок 5 — При 117 градусах по Фаренгейту наши манометры показывают почти одинаковое давление на всех из них при ~57 фунтов на квадратный дюйм. Примечание. Баллонный манометр «воздух», по-видимому, показывает более высокое давление, чем другие манометры. Это частично связано с углом наклона камеры к указателю манометра. Все манометры показывали давление в пределах 1 PSI друг от друга.


При изменении температуры на 128ºF от -11ºF до 117ºF все пробы газа показали практически одинаковое увеличение давления на 17 фунтов на квадратный дюйм с 40 фунтов на квадратный дюйм до 57 фунтов на квадратный дюйм.Для автомобильной шины эта дельта температур представляет собой экстремальный случай из реальной жизни, но она показывает, что формула закона идеального газа действительно применима к этим газам, и когда речь идет о стабильности термического давления, ни один из них не имеет явного преимущества перед другим.


По мере того, как давление газа удаляется от атмосферного (14,6 фунтов на квадратный дюйм), закон идеального газа становится менее точным. Так как же газы будут реагировать на температуру в диапазоне высокого давления в шинах, например, в автофургонах и тракторных прицепах?



Рисунок 1 – Две недели разделяли наши два теста, и, что удивительно, когда мы проверили начальную температуру бутылок для испытания под высоким давлением, она была очень низкой – 20 градусов ниже нуля по Фаренгейту.Тем лучше. Все эти бутылки начинались с давления 80 фунтов на квадратный дюйм

.


Рисунок 2 — Бутылки были оставлены в морозильной камере на несколько дней, прежде чем они были извлечены для нашего теста, чтобы убедиться, что все они герметичны.



Рисунок 3  — Бутылки были извлечены из морозильной камеры, и в течение нескольких секунд в теплом полуденном зное наши бутылки начали замерзать, а затем оттаивать.


Рисунок 4  – Одно странное явление, которое я заметил, заключалось в том, что каждая бутылка оттаивала по-разному.N2 (слева) сначала оттаивал снизу подобно воздуху (справа), в то время как CO2 (в центре), казалось, оттаивал быстро и равномерно.



Рисунок 5  — В течение трех минут после извлечения из морозильной камеры при температуре окружающей среды 90ºF температура поверхности наших бутылок поднялась с -20F до более 40F и продолжала быстро расти. Здесь в тени температура воздуха выше 100*. Давление в бутылках в этот момент показывает примерно 95 фунтов на квадратный дюйм.


Рисунок 6  — Как только наши бутылки нагрелись до температуры, близкой к температуре окружающей среды, я принес их в наш кондиционированный офис и дал им стабилизироваться до офисной температуры 75 градусов по Фаренгейту.



Рисунок 7  — При 75 градусах по Фаренгейту. К настоящему моменту температура бутылок увеличилась на 95 градусов (от -20 до 75), и все они показывают одинаковое давление 100 фунтов на квадратный дюйм, увеличение на 21 фунт на квадратный дюйм.


Рисунок 8  — В тени 101F, и наши бутылки теперь стабилизированы.



Рисунок 9  – При температуре 101°F (увеличение на 121°F) датчики показали разницу примерно в 2 фунта на квадратный дюйм. (Давление: N2-103 PSI, CO2-105 PSI, ВОЗДУХ-103 PSI).


Рисунок 10  — Горячее, горячее, горячее. Полуденное солнце + стальная палуба = 134*F! Через пару часов на жарком солнце наш термометр показал температуру бутылки 134*F. Это горячее, чем ваши шины должны когда-либо нагреваться, но если бы они это сделали, давление в шинах было бы практически одинаковым, независимо от того, заполнены ли они азотом, углекислым газом или воздухом. (Давление: N2-108 фунтов на квадратный дюйм, CO2-110 фунтов на квадратный дюйм, воздух-108 фунтов на квадратный дюйм).


Заключение по испытанию газом под высоким давлением:

При более высоком давлении в шинах, обычно встречающемся в шинах для жилых автофургонов, мы подвергали газы температуре в диапазоне от 154ºF (от -20ºF до 134ºF).Наше начальное давление составляло 80 фунтов на квадратный дюйм при -20ºF, а при повышении температуры на 154ºF мы увидели, что все давления газа увеличились практически на одинаковую величину в пределах 2 фунтов на квадратный дюйм друг от друга. В конце концов, испытательные образцы N2 и «воздуха» достигли максимального значения 108 фунтов на квадратный дюйм, а образец CO2 — 110 фунтов на квадратный дюйм. Обратите внимание, что изменения давления, которые мы наблюдали в наших баллонах, такие же, как и в шинах ваших больших автофургонов, несмотря на разницу в объеме . Что это значит? Независимо от того, какой из этих газов содержится в шинах вашего автофургона, управляемость, производительность и износ шин будут одинаковыми.

ФОРМУЛА ЗАКОНА ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА может помочь объяснить, почему разные газы расширяются практически с одинаковой скоростью при повышении их температуры.

Газ может быть полностью описан его составом, давлением, температурой и объемом. Где P — давление, V — объем, n — количество молей газа, T — абсолютная температура, а R — универсальная газовая постоянная,

.

Закон идеального газа: PV = nRT

Эта формула является «Формулой закона идеального газа». Хотя такого понятия, как идеальный газ, не существует, формула довольно точна для N2, CO2 и кислорода, поскольку мы предполагаем, что молекулы газа представляют собой точечные массы, а столкновения молекул полностью упругие.(Совершенно упругое столкновение означает, что энергия молекул до столкновения равна энергии молекул после столкновения, или, другими словами, между молекулами отсутствует притяжение.) Формула становится менее точной по мере того, как газ становится очень сжатым, и по мере снижения температуры, но здесь «очень сжатое» давление намного превышает даже самое высокое давление в шинах, а «пониженные температуры» чрезвычайно холодны, слишком холодны для шин. Существуют некоторые поправочные коэффициенты для обоих этих факторов для каждого газа, чтобы преобразовать их в формулу закона реального газа, но закон идеального газа является хорошей оценкой того, как N2, CO2 и «воздух» должны реагировать на изменения температуры.Что все это значит? Это просто означает, что «воздух», пары азота и пары CO2 должны реагировать практически одинаково при нормальном давлении в шинах (0-120 фунтов на квадратный дюйм) и температуре.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.