Применение сжиженного газа МАФ (метилацетилен-алленовая фракция)

Метилацетилен-алленовая фракция (МАФ) в сжиженном состоянии представляет собой смесь метил ацетилена C3H4 (CH3C≡CH) и аллена C3H4 (CH2=C=CH2), стабилизированную с целью безопасности пропиленом, пропаном, изобутиленом, изобутаном или другими углеводородами в различных сочетаниях.
Смесь тяжелее воздуха, малотоксичная (по токсичности относится к четвертой группе), обладает резко выраженным запахом при концентрации от 1:100 мг/м3.
МАФ поставляется в пропановых баллонах (красного цвета) для сжиженных газов (ГОСТ 15860-84), оснащенных пропановым редуктором (напр. БПО-5ДМ).
Применение смеси МАФ при сварке и резке
В качестве заменителя ацетилена МАФ может использоваться при газовой сварке, разделительной и поверхностной резке, пайке, металлизации и других процессах газопламенной обработки металлов. По параметрам горения он близок к ацетилену, но втрое дешевле и занимает гораздо меньший объем. В стандартном баллоне вмещается 5,5 кг ацетилена, в то время как газа МАФ — 21 кг. При этом вес наполненного ацетиленом баллона составляет 87 кг, а вес баллона с МАФ — 43 кг. Баллон газа МАФ (21 кг) заменяет 3-4 5,5-килограммовых баллонов ацетилена, на производство которых требуется 160—200 кг карбида кальция.
Температура эффективной зоны пламени при сгорании МАФ (2927°С) близка к температуре пламени ацетилена (3087°С). МАФ сохраняет передачу большого количества теплоты на нагреваемый металл даже на расстоянии 12 мм от самой горячей точки пламени.
В зависимости от соотношения расхода кислорода к МАФ
β = VO2 / VМАФ
пламя МАФ (как и любое углеводородное пламя) может быть
- науглероживающим (восстановительным), β ≤ 2,2;
- нормальным (нейтральным), β = 2,3–2,5;
- окислительным, β > 2,5.
Науглероживающее пламя применяется для сварки легко окисляющихся сплавов, например, алюминиевых. Нормальное пламя имеет ядро синего цвета и используется для сварки низкоуглеродистых сталей. Окислительным синим пламенем может выполняться сварка меди и ее сплавов.
При сварке смесью МАФ в качестве присадочного материала обычно применяют проволоки марок СВ08Г2, СВ08ГС, СВ08Г2С, СВ12ГС.
При сварке низкоуглеродистой стали расход газа МАФ определяется по формулам:
V = (60–70)δ – для левого способа газовой сварки;
V = (75–90)δ – для правого способа газовой сварки,
где δ – толщина металла (свариваемых кромок), мм.
Таблица. Некоторые сравнительные характеристики газов МАФ, ацетилена и пропана
|
Параметр |
МАФ |
ацетилен |
пропан |
|
Чувствительность к удару, безопасность |
стабилен |
нестабилен |
стабилен |
|
Токсичность |
незначительная |
||
|
Предел взрываемости в воздухе (%) |
3,4–10,8 |
2,2–81 |
2,0–9,5 |
|
Предел взрываемости в кислороде (%) |
2,5–60 |
2,3–93 |
2,4–57 |
|
Температура пламени |
2927°С * |
3087°С |
2526°С |
|
Реакции с обычными металлами |
избегать сплавов с содержанием меди свыше 65–67% |
избегать сплавов с содержанием меди свыше 70% |
незначительные ограничения |
|
Склонность к обратному удару |
незначительная |
значительная |
незначительная |
|
Скорость сгорания в кислороде (м/с) |
4,70 |
6,10 |
3,72 |
|
Плотность газа при 0°С (кг/м3) |
1,70 * |
1,17 |
2,02 |
|
Плотность в жидком состоянии при 15,6°С (кг/м3) |
575 |
– |
513 |
|
Отношение расхода кислорода к горючему газу (м3/м3) при нормальном пламени |
2,3–2,5 |
1–1,2 |
3,50 |
|
* – данные ОАО «Нафтан» Завод «Полимир» (Беларусь), производителя МАФ |
|||
Таблица. Нормы расхода материалов при сварке низкоуглеродистой стали газом МАФ
|
Толщина |
Нормы расхода на 1м сварного шва |
|||
|
Масса наплавленного металла (кг) |
Масса присадочной проволоки (кг) |
Газ МАФ |
Кислород (м3) |
|
|
без разделки кромок |
||||
|
1 |
0,028 |
0,029 |
0,013 |
0,030 |
|
1,5 |
0,040 |
0,051 |
0,023 |
0,053 |
|
2 |
0,070 |
0,074 |
0,034 |
0,078 |
|
2,5 |
0,084 |
0,088 |
0,044 |
0,101 |
|
3 |
0,094 |
0,103 |
0,051 |
0,174 |
|
для швов стыковых соединений с Y-образной разделкой кромок |
||||
|
3 |
0,123 |
0,140 |
0,063 |
0,145 |
|
4 |
0,178 |
0,187 |
0,104 |
0,240 |
|
5 |
0,224 |
0,235 |
0,139 |
0,320 |
|
6 |
0,265 |
0,278 |
0,197 |
0,450 |
Опасные факторы и меры безопасности при работе со смесью МАФ:
- в общем случае меры безопасности при работе с МАФ должны соответствовать мерам безопасности, используемым при работе с пропаном;
- сжиженные углеводородные газы взрыво- и пожароопасные; предел взрываемости МАФ в воздухе составляет 3,4–10,8%, в кислороде – 2,5–60%;
- следует избегать контакта МАФ со сплавами, содержащими свыше 65–67% меди, поскольку это может привести к образованию взрывоопасных ацетиленидов меди;
- при попадании на тело человека сжиженные газы могут вызвать обморожение кожи;
- при концентрациях в воздухе более 300 мг/м3 смесь МАФ может оказать анестезирующее действие;
- при невысоких концентрациях паров МАФ в воздухе используют фильтрующие противогазы, а при больших концентрациях – изолирующие шланговые противогазы с принудительной подачей чистого воздуха;
- производственные помещения необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией.
- Газ пропан: общие сведения
Пропан представляет собой органическое вещество (класс алканов). Являясь углеводородным газом, пропан абсолютно прозрачен, взрывоопасен и малотоксичен. Он часто применяется в качестве автомобильного топлива, для отопления и сварочных работ.Полная версия статьи