Литая пористая масса "прэтти" для заполнения ацетиленовых баллонов

 

Изобретение относится к производству, транспортированию и использованию баллонного ацетилена и может быть использовано при производстве ацетиленовых баллонов. Литая пористая масса "ПРЭТТИ" для заполнения ацетиленовых баллонов включает кварцевый песок, гидрат окиси кальция и "усы" базальтового волокна. Изобретение обеспечивает высокую механическую устойчивость против деформаций от механического воздействия, исключает осадку и изменение пористости в процессе длительной эксплуатации. Литая пористая масса согласно изобретению является экологически чистой.

Настоящее изобретение относится к области производства, транспортирования и использования баллонного ацетилена и может быть использована при производстве ацетиленовых баллонов.

Ацетилен относится к числу растворимых газов. В числе растворителей наибольшее практическое распространение получил ацетон, заливаемый в баллон с пористой массой, обеспечивающей многократное увеличение активной поверхности растворителя. В качестве пористой массы для заполнения ацетиленовых баллонов применяется очень широкий ряд материалов (см. Миллер С. "Ацетилен, его свойства, получение и применение", Л., 1969 г.), включая волокнистые (шелк, вискоза, кожа, губка, лен, шерсть животных, стеклянная и минеральная вата, асбест), зернистые (кизельгур, древесный уголь, пемза, селикагель, торф, костная мука, пористый бетон, древесные опилки, кирпич и др.), пропитанные и монолитные массы. Основными требованиями к пористым массам являются химическая стабильность в контакте со сталью баллона, ацетоном и ацетиленом, высокая пористость и теплопроводность, механическая прочность, газовбираемость и низкая стоимость. Известная пористая масса МГ-100 для ацетиленовых баллонов (SU 39915, C 10 H 21/08, 31.11.1934. "Пористая масса для ацетиленовых баллонов"), состоящая из древесного активированного угля с размером зерна от 1 до 1,5 мм в диаметре при набивной пористости массы около 80% и литровым весом ее около 300 г на 1 л внутреннего объема баллона.

Недостатком такой пористой массы является технологическая сложность наполнения баллонов, предусматривающая засыпку активированного угля через узкую горловину, предварительную утряску его путем свободного опускания (удара) баллона с высоты 0,7 мм на деревянную основу с последующим заполнением расчетным количеством ацетона и добавками угля до тех пор, пока не будет достигнут вес пористой массы, равный 300 г на 1 л внутреннего объема баллона.

Известна другая зернистая пористая масса, широко применяемая в ФРГ (GB 834830, 1960 г.), содержащая 65% древесного угля (предпочтительно букового или ольхового), 23% кизельгура и 12% основного углекислого магния 4MgCO₃·Mg(OH)₂·5H₂O. Такой пористой массе также присущи приведенные выше недостатки, присущие угольсодержащим пористым массам.

Известна также пористая масса, разработанная и используемая Шведской фирмой АГА (см. SU 3994, C 10 H 21/08, 30.11.1927, "Пористая масса для наполнения сосудов, предназначенных для хранения ацетилена и других газов"), состоящая из круглых или иной формы тел из рыхлого пористого материала, заполняющего промежутки между кусками, при этом тела изготовлены из волокнистого, порошкообразного или зернистого пористого материала, сцементированого связующим веществом и накрытого снаружи пористою же оболочкой, более прочной, чем сердцевина, при этом тела сформированы из кизельгура и связующего вещества с добавками волокнистых материалов для упрочнения, а также добавки волокнистых материалов для упрочнения, а также добавки волокнистых материалов введены в состав оболочки тел или в виде композитных тел, содержащих внутреннее ядро из древесного угля, одетого оболочкой из кизельгура со связующим материалом, а для заполнения промежутков между этими кусками применен рыхлый кизельгур.

Недостатком такой пористой массы является дефицит исходных материалов - древесного угля и кизельгура, а также большая трудоемкость подготовки тел заполнителя и их низкая механическая прочность, вызывающая усадку и более частое пополнение, повышенную трудоемкость и технологическую сложность наполнения баллонов пористой массой, недостаточная теплопроводность пористой массы.

Известна волокнистая пористая масса, применяемая в США (см. Welding J. 27, 1948, p. 445), состоящая из асбестового жгута, плотно заполняющего внутреннюю полость баллона. Недостатками такой пористой массы являются низкая теплопроводность и активный вынос асбестовой пыли с газовым потоком ацетилена и вредное воздействие асбеста на работающего.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбран патент GB 696463, C 10 L 3/04, 1953, из которого известна литая пористая масса, содержащая кварцевый песок, гидрат окиси кальция и асбест, представляющая собой сплошной пористый блок, образующийся при повышенной температуре и давлении в результате гидротермической реакции между окисью кремния и гидратом окиси кальция.

Недостатком такой пористой массы является наличие асбеста, вызывающего опасность легочных заболеваний у работающих как в процессе производства при наполнении баллонов, так и при эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения является разработка экологически чистой литой пористой массы "ПРЭТТИ" для наполнения ацетиленовых баллонов, не содержащей асбеста и лишенной недостатков аналогов и прототипа.

Указанная цель достигается тем, что литая пористая масса, содержащая кварцевый песок и гидрат окиси кальция, дополнительно содержит "усы" стекловолоконного материала, например базальтового стекловолокна (волокнистого силиката), которые хаотически распределяются в жидкотекучей пульпе, заполняющей баллон, а после завершения технологического процесса гидротермического отверждения и сушки, образуют армирующий каркас, прочно скрепляющий блок пористой массы внутри баллона.

Авторам неизвестны технические решения с указанными в формуле изобретения признаками, направленными на достижение той же цели, что и в заявляемом в качестве изобретения объекте, поэтому предлагаемое техническое решение отвечает критерию "существенные отличия".

Введение "усов" стекловолоконных материалов в литую пористую массу обеспечивает высокую механическую устойчивость против деформаций от механического воздействия, исключает осадку и изменение пористости по сечениям ацетиленового баллона в процессе длительной эксплуатации.

Таким образом, предлагаемая литая пористая масса "ПРЭТТИ" обеспечивает следующие преимущества: - высокую химическую стабильность и нетоксичность волокнистых материалов на стеклоподобной основе; - высокую температурную стабильность и механическую прочность и, как следствие, повышенную безопасность эксплуатации ацетиленового баллона: - высокую стабильность геометрических размеров литого пористого блока и его малую усадку при гидротермическом отвердении и, как следствие, стабильность пористости при длительной эксплуатации; - низкую стоимость (большие природные запасы исходного сырья, высокая производительность производства) и простота технологии формирования литой пористой массы "ПРЭТТИ" в оболочке баллона.

На основании вышеизложенного предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом обеспечивает достижение положительного эффекта и обладает критерием "положительный эффект".

Использование предлагаемого технического решения не требует дополнительного переоборудования предприятий.

Первое промышленное опробование предлагаемого технического решения - литой пористой массы "ПРЭТТИ" для заполнения ацетиленовых баллонов - будет проведено в 1999 году на АО "Уралтехгаз".

Формула изобретения

Литая пористая масса для заполнения ацетиленовых баллонов, включающая кварцевый песок, гидрат окиси кальция и волокнистый силикат, отличающаяся тем, что в качестве волокнистого силиката она содержит "усы" базальтового волокна.