Acetilene

Dic 18, 2021

Acetilene (C2H2)

L’acetilene è un gas incolore e insapore con un odore simile all’aglio. È infiammabile e può essere asfissiante.

È uno dei gas combustibili usati nella saldatura a gas ossicombustibile, che è qualsiasi procedura di saldatura che combina un gas combustibile con l’ossigeno per produrre una fiamma.

Il calore e la temperatura prodotti da una fiamma di acetilene dipendono dalla quantità di ossigeno usato per bruciarlo. L’aria-acetilene produce una temperatura di fiamma di circa 4000° F (2200° C). Questo è abbastanza caldo per saldare il vetro da lavoro in alluminio, riparare i radiatori e brasare gli impianti idraulici. Non è abbastanza caldo per saldare l’acciaio.

Quando l’acetilene viene bruciato in ossigeno puro, la temperatura della fiamma può raggiungere i 5730° F (3166° C). Tuttavia, la temperatura della fiamma e la quantità di calore generato (misurata come BTU o chilogrammi-calorie) dipendono dal rapporto tra ossigeno e acetilene utilizzato. L’acetilene può produrre fiamme carbonizzanti, riducenti, neutre e ossidanti.

Le specifiche dell’acetilene si trovano nel Compressed Gas Association (CGA) Pamphlet G-1.1. Il grado D (98,0%) è considerato acetilene “commerciale”. Il grado usuale è circa il 98,8% di acetilene. Questo è il grado standard di acetilene per la saldatura. È disponibile anche acetilene purificato (99,6 per cento).

Attenzione: Non usare mai l’acetilene ad una pressione del regolatore superiore a 15 psig. Questo gas combustibile è sensibile agli urti e può esplodere a pressioni di regolazione più elevate. L’acetilene non è fornito come liquido per ragioni di sicurezza simili. Il gas è dissolto in acetone e fornito in cilindri dalle pareti pesanti riempiti con materiale di imballaggio di massa poroso.

L’acetilene purificato (grado 26) è preparato per l’uso in spettrofotometri ad assorbimento atomico.

Sicurezza

L’acetilene mescolato con aria o ossigeno in uno spazio confinato esploderà quando viene acceso. L’acetilene si decompone in modo esplosivo se trasportato a pressioni superiori a 15 psig ed esposto a urti meccanici o a fonti di accensione. L’acetilene forma composti esplosivi con rame, argento e mercurio. Utilizzare tubi e raccordi in acciaio e manometri con tubi bourdon in acciaio o acciaio inossidabile. Le leghe di rame, se usate, devono contenere meno del 65% di rame. L’acetilene ha una gamma di infiammabilità molto ampia in aria dal 2,5% all’81% in volume. Anche le scintille di energia molto bassa come l’elettricità statica possono causare l’accensione e l’esplosione.

Conserva le bombole di acetilene all’aperto o in aree ben ventilate lontano da superfici calde o materiali infiammabili e fonti di accensione come fiamme o qualsiasi attrezzatura che possa generare una scintilla. Le bombole devono essere conservate in posizione verticale. Le bombole di acetilene non devono essere lasciate cadere o maneggiate in modo tale da danneggiare il filtro. Usare solo bombole e attrezzature appositamente designate per l’acetilene. Non tentare mai di mettere l’acetilene in qualsiasi altro contenitore, attrezzatura o tubazione a pressioni superiori a 15 psig. Questo può essere fatto solo in impianti di riempimento con collettori adeguati, arrestatori di fiamma e bombole con solvente di acetone. Assicurarsi che tutto l’hardware sia in acciaio o in ottone con un contenuto di rame inferiore al 65%. Inoltre non possono essere presenti argento o mercurio dove l’acetilene può reagire con essi.

Correggere qualsiasi situazione di perdita. Le bombole che perdono e che non possono essere fermate devono essere messe all’aperto e restituite per la riparazione.

Tutto il materiale elettrico deve essere a prova di esplosione. Gli strumenti usati intorno all’acetilene devono essere non scintillanti (è richiesto l’ottone o il bronzo di alluminio). Gli articoli di abbigliamento che sviluppano cariche statiche non devono essere indossati dove l’acetilene viene maneggiato in volume e possono essere presenti perdite.

Lavorare in aree ben ventilate. L’acetilene non è tossico, ma se sposta l’ossigeno nell’aria a livelli inferiori al 19,5% circa, può causare danni al cervello e persino la morte. Tuttavia, l’acetilene ha un odore caratteristico che è prontamente rilevato in basse concentrazioni in modo che sia dato un avvertimento del possibile pericolo.

Proprietà dei gas combustibili
Sicurezza Acetilene Gas naturale Propano Propilene
Sensibilità agli urti Non stabile Non stabile Stabile Stabile
Limiti esplosivi in ossigeno, % 3.0-93 5.0-59 2.4-57 2.3-55
Limiti esplosivi in aria, % 2.5-80 5-15 2.2-9.5 1.9-11
Pressione massima ammissibile del regolatore, psi (kPa) 15
(103)
Line Cilindro Cilindro
Velocità di combustione in ossigeno ft/sec (mm/sec) 22.7
(6097)
15.2
(4633)
12.2
(3718)
15.4
Tendenza al ritorno di fiamma Lieve Considerevole Lieve Luce
Tossicità Bassa Bassa Bassa Bassa
Reazioni con materiali comuni Evitare leghe
con più di
67% Cu
Poche restrizioni Poche restrizioni Poche restrizioni
Gravità specifica del liquido, (60/60° F) 0.507 0.5220
Lb/gal liquido a 60° F (kg/m3 @ 15.6° C) 4.22
(506)
5.0
(600)
Ft3/lb gas a 70° F (m3/kg @ 21.1° C) 14.7
(0.92)
23.6
(1.4)
8.6
(0.54)
9.05
(0.57)
Proprietà fisiche
Gravità specifica (aria = 1) @ 60° F (15.6° C) 0.906 0.554 1.55 1.476
Pressione del vapore a 70° F psig (20° C, kPa) 635
(4378)
120
(757)
133
(916)
Bollitura °F (°C) 1 atm -84 -259 -44 BP -54 BP
Temperatura della fiamma in O2 °F (°C) 5589
(3087)
4600
(2538)
4579
(2526)
5193
(2867)
Calore latente di vaporizzazione a 25° C, Btu/lb, (kJ/kg) 184
(428)
188
(437)
Riscaldamento totale (dopo la vaporizzazione) Btu/lb (kJ/kg) 21,500
(50,000)
23,900
(56,000)
21,800
(51,000)
21,100
(49,000)
Btu/ft3 (MJ/m3) 2404
(90)
1470
(55)
900-1000
(34-37)
2498
(93)
2371
(88)

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