Водяные затворы защищают ацетиленовый гене­ратор и трубопровод от обратного удара пламени из свароч­ной горелки или резака. Обратным ударом называется вос­пламенение ацетилено-кислородной смеси в каналах горел­ки или резака и распространение пламени навстречу потоку ацетилена. Иногда пламя проходит даже в ацетиленовый шланг, и если на его пути нет препятствия в виде водяного

затвора, то обратный удар пройдет в ацетиленопровод или генератор, что приведет к взрыву ацетилена в них.

Горение ацетилено-кислородной смеси, т. е. распростра­нение в ней пламени, происходит с определенной скоростью, которая зависит от состава и температуры смеси. Горючая смесь вытекает из отверстия мундштука горелки или резака также с некоторой скоростью, которая должна быть всегда больше скорости сгорания.

Если скорость истечения смеси станет меньше скорости горения, то пламя может проникнуть в канал мундштука и воспламенить в нем горючую смесь; при этом произойдет хлопок, а если пламя проникло глубоко в мундштук, то воз­никает обратный удар пламени. Это явление может про - изойти также в том случае, если увеличится скорость сгора­ния, например вследствие нагрева мундштука горелки или увеличения количества кислорода в смеси. Обратный удар может также произойти при закупорке канала мундш. тука каплей расплавленного металла.

Водяной затвор обеспечивает безопасность работ при газовой сварке и резке и является важной частью оборудо­вания газосварочного поста. Водяной затвор должен содер­жаться всегда в исправном состоянии и быть наполнен во­дой до уровня контрольного крана.

Нельзя работать горелкой или резаком без включенного водяного затвора или при неисправном водяном затворе.

Водяной затвор всегда включают между горелкой или резаком и ацетиленовым генератором или газопроводом. При отборе ацетилена из ацетиленового баллона водяной затвор не ставят, так как ввиду повышенного давления по­ступающего в горелку ацетилена из баллона обратный удар пламени маловероятен. Кроме того, установленный на бал­лоне редуктор и заполняющая баллон пористая масса явля­ются надежной защитой баллона от обратного удара пла­мени

На рис. 21, а показана схема работы водяного затвора низкого давления. Затвор состоит из корпуса 1 и двух труб — газоподводящей 4 и предохранительной 8. Послед­няя несколько короче газоподводящей грубы и снабжена сверху воронкой 6 с отбойником 7. Затвор снабжен газо­выпускным краном 3, контрольным краном 2 и краном 5, ус­тановленным перед затвором. На рис. 21, в показана работа затвора при обратном ударе пламени, когда часть воды вы­тесняется в трубы; при этом нижний конец короткой трубы 8 оказывается, на уровне воды и вода из нее попадает в вороп-

ку 6, а горящая ацетилено-кислородная смесь выбрасывает­ся наружу. Обратный удар пламени не может пройти в га­зоподводящую трубу 4 и далее в газопровод или генератор,' так как она, как более длинная, заполнена водой, а конец ее находится ниже уровня воды в затворе.

На рис. 22 приведена типовая конструкция водяного зат-

вора ВЗНД-З-0,1 низкого давления, на пропускную способ­ность 3 мг/ч ацетилена и максимальное давление перед зат­вором 1050 мм вод. ст. Затвор состоит из внутренней 1 и наружной 3 труб, а также сосуда 4 со съемным днищем 2. Воду наливают до контрольного крана 7. Сверху имеется воронка 5, Газ входит в трубу / через верхний ниппель и, пройдя через газораспределитель 8 и слой воды, отводится в шланг через ниппель 6. Вода из сосуда 4 частично выте­сняется в зазор между трубами / и 3. При обратном ударе вода выбрасывается в воронку 5 и одновременно заполня­ет внутреннюю трубу /, создавая в ней водяную пробку, предохраняющую газопровод от обратного удара пламени. Чем выше давление газа, тем больше должна быть высота затвора.

При использовании городского и природного газов, по­даваемых по трубопроводу под давлением, необходимо в местах отбора газа из трубопровода также устанавливать постовые водяные затворы закрытого типа.

Для газов — заменителей ацетилена вместо водяных за­творов рекомендуется также применять сетевые обратные предохранительные клапаны на пропускную способность 5 и 10 м3/ч и давление от 0,05 до 3 кгс/см2. Клапан состоит из корпуса с сетчатым фильтром и резинов'ого шарикового клапана с направляющим стержнем. При обратном ударе пламени или поступлении кислорода в шланг горючего газа резиновый клапан закрывается и отключает поток газа.

При давлении ацетилена свыше 0,15—0,2 кгс/см2 приме­няют водяные затворы среднего давления, схема устройст­ва которых изображена на рис. 23. Затвор состоит из корпу­са 3, к которому подведена труба 1. Газ проходит через шаровой обратный клапан 2 с газораспределителем и нип­пель 6 в горелку. При обратном ударе пламени вода давит на клапан 2 и, закрывая его, не допускает прохождения горящей смеси в трубу /. Давлением взрывной волны раз­рывается мембрана 5 и газовая смесь выбрасывается нару­жу. Воду наливают в затвор через отверстие, закрываемое пробкой 4, до контрольного крана 7, а сливают через проб­ку 8. Для очистки клапана служит пробка 9, для отключе­ния затвора от ацетиленопровода — кран 10. Применяют также безмембранные затворы, внутри которых вверху уста­новлен горизонтальный диск, диаметр которого на 4 мм меньше внутреннего диаметра затвора. Щель между диском и корпусом затвора гасит взрывную волну при обратном Ударе.

Затвор среднего давления ЗСД-З-0,7 имеет пропускнуа способность 3 л3/ч и работает при давлении ацетилена о~ 0,1 до 0,7 кгс/см2.

Для городского и природного газа и пропан-бутановой смеси используют также сухие предохранительные затворы ЗСС-2-60 (рис. 24) следующей характеристики:

Пропускная способность, ж3/ч.................................. 5

Давление газа перед затвором, кгс/см2....................... 0,45—1,0

Сопротивление затвора, кгс/смг ......................................... 0,35

Давление при испытаниях, кгс/см1-.

гидравлическом....................................................... 30

пневматическом...................................................... 1,5

Вес, кг ............................................................................. 1,9

Затвор ЗСС-2-60 состоит из корпуса 9, в котором смон­тированы рассекатель 8 и пористая вставка 7 из металло­керамики, удерживаемые кольцевой гайкой 6. В крышку 5
ввернуто седло 4 пружинного обратного клапана 3. При­соединение затвора к вентилю трубопровода осуществляет­ся штуцером 2 и накидной гайкой 1. Шланг от горелки или резака присоединяют к ниппелю 10. При обратном ударе пламени или поступлении кислорода в затвор со стороны ниппеля 10 газовый поток ударяется о рассекатель 8 и теря­ет часть энергии; одновременно газы тормозятся при про-

хождении через отверстия рассекателя и пористую вставку 7, охлаждаясь при этом. В результате действия затвора энергия взрывной волны поглощается, пламя гаснет, обрат­ный клапан 3 закрывается и не'позволяет газам пройти в трубопровод. Сухие затворы работают надежно и удобны тем, что их можно устанавливать на открытом воздухе при низких температурах окружающей среды.

Химические очистители. Ацетилен, полученный из технического карбида кальция, может содержать примеси аммиака, сероводорода, фосфористого водорода и механи­ческие частицы (известковую и угольную пыль и др.). Пыль загрязняет сварочную аппаратуру, а аммиак разъедает ее латунные части. Сероводород и фосфористый водород при высоких концентрациях могут переходить в шов и повышать содержание в нем серы и фосфора. Фосфористый водород также повышает взрывоопасность ацетилена. Пыль и амми­ак удаляются промывкой в воде.

В случае необходимости очистки ацетилена от фосфори­стого водорода и сероводорода применяют химические очи­стители, которые загружают очистительной массой. Для этого применяют порошкообразную массу «гератоль», име­ющую следующий состав (по весу) (%): хромовый ангид-

рид (Сг2Оз) — 11—13; серная кислота (H2SO*)— 17—20; инфузорная земля — 45—55; вода — 18—28. Хромовый ан­гидрид, взаимодействуя с фосфористым водородом и серо­водородом, окисляет их, образуя нелетучие химические соединения. Свежий гератоль имеет ярко-желтый, а отрабо­танный— зеленоватый цвет. В этом случае гератоль необ­ходимо заменить новым.

Химический очиститель для гератоля представляет собой цилиндрический сосуд с крышкой и несколькими горизон­тальными сетками. На сетки укладывают марлю, затем слой гератоля 25—30 мм, а затем снова слой марли. На 1 м3 ацетилена расходуется 75—100 г гератоля.

§ 3