Acetylen (C2H2)
Acetylen jest bezbarwnym i bezsmakowym gazem o zapachu przypominającym czosnek. Jest łatwopalny i może być czynnikiem duszącym.
Jest jednym z gazów paliwowych używanych w spawaniu gazowo-tlenowym, czyli w każdej procedurze spawania, która łączy gaz paliwowy z tlenem w celu wytworzenia płomienia.
Ciepło i temperatura wytwarzane przez płomień acetylenowy zależą od ilości tlenu użytego do spalania. Powietrze-acetylen wytwarza płomień o temperaturze około 4000° F (2200° C). Jest to temperatura wystarczająca do lutowania szkła roboczego z aluminium, naprawy grzejników i lutowania twardego armatury wodno-kanalizacyjnej. Nie jest wystarczająco gorący do spawania stali.
Gdy acetylen jest spalany w czystym tlenie, temperatura płomienia może być tak wysoka, jak 5730° F (3166° C). Jednakże, temperatura płomienia i ilość wytworzonego ciepła (mierzona jako BTU lub kilogram-kalorie) zależy od stosunku tlenu do acetylenu. Acetylen może wytwarzać płomienie nawęglające, redukujące, obojętne i utleniające.
Specyfikacje acetylenu znajdują się w broszurze G-1.1 Stowarzyszenia Gazów Sprężonych (CGA). Klasa D (98,0 procent) jest uważana za „komercyjny” acetylen. Zwykły gatunek to około 98,8 procent acetylenu. Jest to standardowy gatunek acetylenu do spawania. Dostępny jest również acetylen oczyszczony (99,6%).
Uwaga: Nigdy nie używać acetylenu przy ciśnieniu regulatora wyższym niż 15 psig. Ten gaz paliwowy jest wrażliwy na wstrząsy i może eksplodować przy wyższych ciśnieniach regulatora. Acetylen nie jest dostarczany w postaci ciekłej z podobnych względów bezpieczeństwa. Gaz jest rozpuszczony w acetonie i dostarczany w ciężkościennych butlach wypełnionych porowatym materiałem uszczelniającym.
Oczyszczony acetylen (Grade 26) jest przygotowywany do stosowania w spektrofotometrach absorpcji atomowej.
Bezpieczeństwo
Acetylen zmieszany z powietrzem lub tlenem w zamkniętej przestrzeni wybuchnie po zapaleniu. Acetylen rozkłada się wybuchowo w przypadku rurociągów o ciśnieniu powyżej 15 psig i narażenia na wstrząsy mechaniczne lub źródło zapłonu. Acetylen tworzy wybuchowe związki z miedzią, srebrem i rtęcią. Należy stosować stalowe rury i złączki oraz manometry z rurkami bourdona ze stali lub stali nierdzewnej. Stopy miedzi, jeśli są stosowane, muszą zawierać mniej niż 65% miedzi. Acetylen ma bardzo szeroki zakres palności w powietrzu od 2,5% do 81% objętości. Również iskry o bardzo niskiej energii, takie jak elektryczność statyczna, mogą spowodować zapłon i eksplozję.
Przechowywać butle z acetylenem na zewnątrz lub w dobrze wentylowanych pomieszczeniach z dala od gorących powierzchni lub materiałów łatwopalnych i źródeł zapłonu, takich jak płomienie lub wszelkie urządzenia, które mogą wytworzyć iskrę. Butle muszą być przechowywane w pozycji pionowej. Butli z acetylenem nie należy upuszczać ani przenosić w sposób, który mógłby uszkodzić filtr. Należy używać wyłącznie butli i sprzętu przeznaczonego specjalnie do acetylenu. Nigdy nie próbuj umieszczać acetylenu w jakimkolwiek innym pojemniku, sprzęcie lub rurociągu przy ciśnieniu powyżej 15 psig. Można to zrobić tylko w zakładach napełniania wyposażonych w odpowiednie rozdzielacze, przerywacze ognia i butle z rozpuszczalnikiem acetonowym. Upewnij się, że cały sprzęt jest stalowy lub mosiężny z zawartością miedzi poniżej 65%. Nie wolno również stosować srebra ani rtęci w miejscach, w których acetylen mógłby z nimi reagować.
Naprawić wszelkie nieszczelności. Nieszczelne butle, których nie można zatrzymać, powinny być umieszczone na zewnątrz i oddane do naprawy.
Wszystkie urządzenia elektryczne muszą być przeciwwybuchowe. Narzędzia używane w pobliżu acetylenu muszą być nieiskrzące (wymagany jest mosiądz lub brąz aluminiowy). Artykuły odzieżowe, które wytwarzają ładunki elektrostatyczne nie powinny być noszone tam, gdzie acetylen jest przenoszony w dużych ilościach i mogą występować wycieki.
Pracować w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Acetylen jest nietoksyczny, ale jeśli wypiera tlen w powietrzu do poziomu poniżej około 19,5 procent, może spowodować uszkodzenie mózgu, a nawet śmierć. Jednakże acetylen ma charakterystyczny zapach, który jest łatwo wykrywalny w niskich stężeniach, tak że ostrzega o możliwym zagrożeniu.
Właściwości gazu opałowego | ||||||
Bezpieczeństwo | Acetylen | Gaz ziemny | Propan | Propylen | ||
Wrażliwość na wstrząsy | Niestabilny | Niestabilny | Stabilny | Stabilny | ||
Granice wybuchowości w tlenie, % | 3.0-93 | 5,0-59 | 2,4-57 | 2,3-55 | ||
Granice wybuchowości w powietrzu, % | 2,5-80 | 5-15 | 2,2-9,5 | 1.9-11 | ||
Maksymalne dopuszczalne ciśnienie regulatora, psi (kPa) | 15 (103) |
Linia | Cylinder | Cylinder | ||
Prędkość spalania w tlenie ft/sek (mm/sek) | 22.7 (6097) |
15.2 (4633) |
12.2 (3718) |
15.4 | ||
Skłonność do cofania się | Światło | Światło | Światło | Światło | Światło | |
Toksyczność | Niskie | Niskie | Niskie | Niskie | ||
Reakcje z typowymi materiałami | Unikać stopów z więcej niż 67% Cu |
Niewiele ograniczeń | Niewiele ograniczeń | Niewiele ograniczeń | ||
Gęstość właściwa cieczy, (60/60° F) | – | – | 0.507 | 0.5220 | ||
Lb/gal cieczy przy 60° F(kg/m3 @ 15.6° C) | – | – | 4.22 (506) |
5.0 (600) |
||
Ft3/lb gazu przy 70° F (m3/kg @ 21.1° C) | 14.7 (0.92) |
23.6 (1.4) |
8.6 (0.54) |
9.05 (0.57) |
||
Physical Properites | ||||||
Grawitacja właściwa (powietrze = 1) @ 60° F (15.6° C) | 0.906 | 0.554 | 1.55 | 1.476 | ||
Ciśnienie pary przy 70° F psig (20° C, kPa) | 635 (4378) |
– | 120 (757) |
133 (916) |
||
Zakres temperatur wrzenia °F (°C) 1 atm | -.84 | -259 | -44 BP | -54 BP | ||
Temperatura płomienia w O2 °F (°C) | 5589 (3087) |
4600 (2538) |
4579 (2526) |
5193 (2867) |
||
Latentne ciepło parowania w 25° C, Btu/lb, (kJ/kg) | – | – | 184 (428) |
188 (437) |
||
Całkowita wartość opałowa (po odparowaniu) 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) |
|