Кислородная установка для заправки баллонов своими руками

Как заправить кислородные баллоны для сварки различного объема?

Кислород требуется не только для проведения сварочных работ, поэтому спрос на емкости с закаченным внутрь газом постоянно растёт и кислородные станции, где производится проверка и заправка кислородных баллонов, работают с постоянной нагрузкой. Крупные предприятия закупают сжиженный кислород в цистернах, а затем на своих станциях закачивают газ в баллоны, проверяют и маркируют соответственно требованиям ГОСТа.

Основные параметры

Жидкая субстанция кислорода окрашена в голубой цвет, при замерзании она меняется на синий. О₂ лучше всех газов растворяется в воде, не образует окислы с инертными газами, поэтому аналогичные смеси используются в промышленности.

Физические свойства таковы:

1. Состав в воздухе до 21%.
2. Не имеет в газообразном состоянии цвета, запаха и вкуса.
3. Растворяется в органических веществах, поглощается углем и металлами при состоянии порошка.
4. Закипает при заморозке ниже -183 0 C.
5. Плотность при нормальных условиях составляет 0,0014 г/см 3 .

[stextbox считается вторым по силе окислителем в периодической таблице химических элементов.[/stextbox]

Характеристики

Емкости изготавливаются из стальной трубы с пределами прочности не ниже 65 кг/кв. мм, а внутренняя поверхность не имеет дефектов и абсолютно гладкая. Толщина стенок не менее 6 мм и не более 9 мм, с одной стороны изделие имеет закругленную форму, а с другой — запаян вентиль, к которому присоединяется редуктор.

Заправка баллонов кислородом осуществляется только в вертикальном положении, для чего в нижней части устанавливается башмак. После заправки на вентиль одевается предохранительный колпак, чтобы защитить горловину от механических повреждений при транспортировке.

Максимальное давление

Разной емкости баллоны выдерживают определенную нагрузку при закачивании в них кислорода:

Толщина стенок зависит от производителя, но рекомендуется не ниже стандарта 6—8 мм.

Сколько же весит заправленный кислородный баллон, вычислить это не так уж и трудно, зная массу всех составляющих:

• башмак — не более 5,2 кг;
• резиновое кольцо — 300 г;
• защитный колпак из металла — 1,8 кг;
• масса закаченного газа в зависимости от давления — 8—12 кг.

После непродолжительных подсчетов имеем такой результат: 40 л заполненный баллон весит 67 кг, а на 50 л — не более 100 кг, что зависит от колпака, который выпускают и из прочного пластика.

Объем

Для того чтобы узнать сколько закачено кислорода в баллоне в м 3 , существуют специальные формулы, поэтому в емкости, рассчитанной на 40 л, вмещается при давлении в 150 кг/см² — 150х40=6 тыс. литров или 6 куб. метров. Для баллона на 50 л и с давлением в 200 кг/ см 2 получаем 10 м 3 .

Технический кислород

Согласно ГОСТ 5583-65 в производственных масштабах производятся две основные разновидности аналогичного газа, которые затем применяются в разной промышленности — это первого и второго сорта, состав указан в таблице.

Характеристики	Сортность кислорода
	первый	второй
Процентное содержание О2, %	99,7	99,5
Водяные пары, %	0,007	0,009
Водород в составе, %	0,3	0,5

Более загрязненные примесями субстанции могут применяться частными фирмами, но для серьезных производственных задач они непригодны.

Процесс получения

Промышленное производство кислорода основано на разделении воздуха при низких температурах: сначала происходит сжатие в компрессоре, затем нагревшуюся субстанцию охлаждают до комнатных параметров, чтобы произошло расширение и резкое понижение внутренней температуры; затем сжимают до 10—15 МПа.

В результате нескольких аналогичных циклов получают жидкий воздух, из состава которого во время перегонки улетучивается азот, а в остатке накапливается кислород.

Второй промышленный способ — это электролиз воды, при котором молекулярная составляющая раскладывается и в результате получается чистый кислород.

Области применения

Кислород используют во многих сферах деятельности человека:

1. Металлургическая — сварка и резка металлов.
2. Медицинские учреждения.
3. В виде топлива для ракет.
4. В сельском хозяйстве.
5. Очистка и обеззараживание воды.
6. Синтез химических соединений, например, при производстве взрывчатых веществ.

Баллоны с кислородом используют для сварки и при газосварочной обработке поверхностей из различного металла до и после аналогичных процессов. Для резки металла его применение не имеет альтернативы, потому что только кислород дает максимально высокую температуру огненной струи, способной прожигать любой состав металлических деталей и конструкций.

Минимальная чистота кислорода для промышленного применения — 99,2%, а для использования в быту используют бюджетный вариант с 92%.

Требования к качеству газа

На кислородных станциях проверяется 5% из каждой партии вновь заряженных емкостей, при этом чистоту газа определяют при помощи газоанализатора типа ГК-1. Процентное содержание водяных паров показывает прибор КИВГ, который извлекает пары воды из газа при помощи гигроскопического вещества и производит разложение их на водород и кислород.

Запорно-регулирующая аппаратура

Вентили, устанавливаемые на кислородные баллоны, изготавливаются только из латуни, потому что она не плавится при его горении. Корпус имеет штуцер с правой резьбой, к которому присоединяется редуктор, оборудованный накидной гайкой. Внутри вентиля установлен клапан с уплотнителем, а вход герметически закрывается при транспортировке специальной заглушкой.

Вентиль устанавливается во время изготовления баллона и запрессовывается под определенным давлением в заводских условиях, поэтому самостоятельная разборка такого оборудования запрещена. В последних моделях фибровые прокладки, во избежание возгорания, заменены на капроновые.

Самостоятельная заправка малых емкостей

Когда нет возможности использовать для сварочных работ стандартный баллон, то можно своими силами перекачивать из него кислород в емкости меньшего размера. При этом получается очевидная экономия — баллона на 40 л хватит для не менее 20 заправок емкости, рассчитанной на 2 л, стоимость его заправки на кислородной станции около 350, а малых емкостей 100—150 рублей.

Заправку некоторые гаражные специалисты делают с помощью самодельных переходников, а заполнение малого баллона проверяют по степени нагревания поверхности емкости, что может привести к негативным последствиям, если у исполнителя нет достаточного опыта.

Лучше использовать специальное заправочное устройство заводского изготовления, состоящее из латунной трубки с гайками из аналогичного металла на обоих концах и полиамидными прокладками.

Оборудование:

1. Стандартный кислородный баллон на 40 или 50 литров.
2. Заправочный переходник из латуни, чтобы исключить случайное возникновение искры при ударе.
3. Малую емкость для кислорода на 2 или 6 литров.

Методика

Пред началом перекачивания из большой емкости в малую надо убедиться, что оба баллона имеют исправные вентили и чистую поверхность без следов ГСМ. В заправочном устройстве или переходнике проверяем исправное состояние прокладок на накидных гайках, чтобы исключить утечку газа при дозаправке.

Все работы выполняются в такой последовательности:

1. Один конец заправочного устройства при помощи накидной гайки присоединяется к баллону-донору, а второй — к заправляемой емкости меньшего объема.
2. Гайки на заправочном устройстве затягиваются плотно, но без фанатизма.
3. Открыть вентиль на заправляемом баллоне полностью и проверить соединение на предмет утечки (в баллоне всегда остается немного газа).
4. На большой емкости открываем вентиль, при этом слышится характерное шипение поступающего в пустой баллон кислорода.
5. Когда звук перекачивающего газа прекратится, то это сигнал о том, что давление в обеих емкостях выровнялось — малый баллон заполнен.
6. Закрываем вентиль на баллоне-доноре, затем перекрываем доступ к малой емкости и отсоединяем перекачивающее устройство.

Соединение переходника с большой емкостью можно не демонтировать, чтобы при последующих заправках не делать лишнюю работу.

[stextbox Н. Куприянов, образование: колледж, специальность: сварщик пятого разряда, опыт работы с 2003 года: «Следует строго выполнять требования техники безопасности при работе с кислородным оборудованием, т. к. опасность возгорания намного выше, чем у других газов».[/stextbox]

Меры предосторожности

Перед началом работы с кислородным оборудованием нужно тщательно вымыть руки и вытереть их насухо. Работать следует только в перчатках, при этом выполнять такие предосторожности:

1. Оба баллона надо прочно закрепить, чтобы исключить их случайное падение.
2. Наличие на поверхности емкостей ГСМ запрещается из-за возможности возгорания. Нельзя смазывать резьбовые соединения — они специально выполнены из латуни и не боятся ржавчины, но обеспечивают плавный и исправный ход гаек при закручивании или отвинчивании.
3. При работе с кислородными баллонами не допускается присутствие растворителей, спиртов или бензина, т. к. они могут самовоспламениться при соединении с газом при его случайной утечке.
4. При использовании инструмента, его контактные поверхности должны быть омедненными или тщательно промытыми водой с моющими средствами. Хранить такой инструмент надо отдельно.
5. Запрещено стравливать кислород из баллона в закрытом помещении, что чревато возникновением пожара.
6. Очищать кислородные баллоны от пыли и загрязнений следует только чистой ветошью, смоченной водой. Ни в коем случае не применять растворители и дезинфекторы.

О курении рядом с баллонами, наполненными кислородом, не может быть и речи, т. к. нарушитель подвергает опасности не только себя, но и окружающих, потому что взрыв газа сопровождается большими разрушениями.

Выводы

Применение кислорода помогает достигать высоких температур во время соединения металлов, но нужно следить за соотношением его присутствия и защитного газа. Его молекулы окисляют металл, но при использовании в смеси с инертными газами вредных последствий не наблюдается. Химические и физические свойства кислорода уникальные, поэтому он довольно часто используется в сварочных процессах, особенно при резке металлических конструкций.

[stexbox читайте на нашем сайте статью о заправке пропановых баллонов[/stextbox]

Источник

Бизнес-идея: производство кислорода

Вложения: от 1 270 000 рублей

Окупаемость: от 10 месяцев

Специфика деятельности предприятий по изготовлению тяжелых металлов и ряда других химических заводов заключается в том, что они потребляют большое количество кислорода. Этот же ресурс нужен и другим отраслям. Однако не всегда действующим цехам по производству «искусственного воздуха» удается удовлетворить потребности покупателей. Поэтому бизнес в этой сфере станет источником стабильного, высокого дохода. Как добиться высот и реализовать бизнес-идею, вы узнаете из данной статьи.

Концепция бизнеса

Дело связано с открытием предприятия по производству кислорода из атмосферного воздуха с помощью специального оборудования – генератора.

Сфера применения кислорода велика, поэтому продукт всегда будет пользоваться спросом. Его покупают для медицинской отрасли, сварки и резки металлических заготовок, для искусственных водоемов при разведении рыбы, обеззараживания воды и т.д.

Что потребуется для реализации?

Для того, чтобы начать бизнес, необходимо найти подходящий участок, на котором будет располагаться будущее предприятие, построить производственный цех, закупить оборудование. Поскольку речь идет о взрывоопасном веществе, к помещению предъявляются повышенные требования. Прежде всего, цех должен располагаться в обособленном здании.

Главное, чтобы будущее предприятие соответствовало техническим нормам. Перед запуском производственного процесса помещение проходит экспертизу. При соответствии площади заявленным требованиям выдается соответствующее разрешение.

Для помещения необходимо обеспечить усиленную пожарную защиту. Еще одно обязательное условие – наличие электроэнергии 280 или 380 Вт, как того требует стандартное кислородное оборудование.

Общая сумма расходов на строительство и обустройство цеха составит примерно 400 000 рублей.

Главным прибором, с помощью которого вы будете получать «искусственный воздух», служит генератор.

На стоимость генератора влияет его мощность. Судить о производительности оборудования можно по количеству кислорода нужной концентрации, которое агрегат выдаст за 60 минут работы при полной загруженности.

Например, китайский прибор, производительностью 10 м³ за час будет стоить около 350 000 рублей. А генератор этой же фирмы, только производительностью 100 м³ в час обойдется в 30 000 000 рублей. Понятно, что на начальном этапе развития «кислородного бизнеса» вкладываться в супердорогой агрегат не имеет смысла. Даже несмотря на то, что кроме кислорода, он еще производит азот.

Если продукт вы будете добывать из баллонного воздуха, кроме основного оборудования потребуется покупать баллоны со сжатым воздухом, очищенным от посторонних соединений и испарений воды. Стоимость одного составляет около 5 000 рублей. Однако тут не обошлось без плюсов. Израсходовав сжатый воздух, в тару можно закачать готовый кислород.

Если вы хотите самостоятельно наладить производство воздуха, нужно будет купить компрессор большой мощности. Такое устройство стоит недорого, поэтому на расходы существенно не повлияет. Потребление воздуха генератором в 13-15 раз превышает количество производимого им кислорода. Например, оборудование производительностью 10 м³ кислорода за час будет потреблять около 130 м³ воздуха. Можете сами посчитать, что для вас выгоднее покупать баллоны со сжатым воздухом или производить его самостоятельно. Понятно, что второй вариант будет лучше, хотя и потребует дополнительных инвестиций. Так, компрессор будет стоить примерно 10 000 рублей, а вот осушитель и система фильтров выйдут в несколько раз дороже (примерно 60 000 рублей и 350 000 рублей, соответственно).

Если вы не планируете обеспечить кислородом несколько регионов страны, то часть оборудования можете взять в долгосрочную аренду. Или купить совсем недорогой генератор, производительность которого не превысит 3,5 м³ за час.

Для среднестатистического предприятия достаточно генератора стоимостью 350 000 рублей. В дальнейшем можно расширить масштабы деятельности, закупить оборудование большей мощности и производительности.

Производство кислорода – тот бизнес, который регламентируется рядом документов, ГОСТами и Техническими условиями. Несмотря на это, особых сложностей при оформлении бумаг возникнуть не должно. Для открытия бизнеса потребуется предоставить:

• заявление соответствующего образца;
• если выбран вид субъекта ООО, то заверенные нотариально копии учредительных документов;
• для ИП и ООО – копии документов о регистрации предприятия и ОГРН (нотариально заверенные);
• документы, которые подтверждают право сотрудников работать в данной области.

Расходы на оформление всей документации составят примерно 5 000 рублей.

С кислородной установкой по силам справиться одному человеку, даже не имеющему знаний и навыков в данной области. Монтаж и настройку оборудования можно доверить подрядчикам. Однако в цех потребуется принять мастера-технолога или инженера, имеющего соответствующее образование. Вести бухгалтерию и заниматься поиском клиентов может руководитель фирмы самостоятельно.

Производство кислорода – тот вид бизнеса, который лучше всего рекламировать не через интернет и средства массовой информации, а напрямую общаясь с потенциальными клиентами. Для этого потребуется провести анализ рынка в населенном пункте, выявить предприятия, которые используют чистый кислород в своей деятельности, заключить с ними договоры, рассчитанные на долгосрочную перспективу.

Пошаговая инструкция запуска

1. Регистрация.
2. Помещение.
3. Оборудование и материалы
4. Итак, из оборудования нужно купить (примерная стоимость указана в рублях): генератор (концентратор) кислорода – 350 000; компрессор – 10 000; осушитель – 50 000; систему фильтров – 350 000; пустые баллоны для готового кислорода – 100 000. Итого расходы на оборудование составят примерно 860 000 рублей.
5. Персонал.
6. Реклама.

Финансовые расчеты

Стартовый капитал

Расходы, связанные с запуском цеха по производству кислорода, представлены в таблице

Вид расходов	Сумма, рублей
Оформление документов	5 000
Строительство, обустройство цеха	400 000
Оборудование	860 000
Реклама	15 000
Итого	1 275 000

Ежемесячные расходы

Вид расходов	Сумма, рублей
Заработная плата персонала	60 000
Налоги	10 000
Коммунальные платежи	15 000
Тара под готовый кислород	50 000
Итого	135 000

Сколько можно заработать?

Чистая прибыль будет зависеть от того, какой способ производства кислорода применялся. Например, если изготавливался продукт из баллонного воздуха, то рентабельность составит около 100%, а если основным компонентом был атмосферный воздух, то 150%. Уже на втором месяце работы предприятие выйдет на стабильную чистую прибыль в размере 150 000 рублей.

Сроки окупаемости

Вложенные инвестиции полностью окупятся за 10-12 месяцев.

Особенности бизнеса

Главное преимущество бизнеса, связанного с производством кислорода – отсутствие необходимости комплектовать штат из большого количества работников. Установку сможет обслуживать один сотрудник.

Что касается возможных рисков, то они зависят от работоспособности оборудования. При выходе из строя хотя бы одной машины остановится весь процесс.

Заключение

Вложения в такой бизнес с большой вероятностью окупятся, а доход станет постоянным и высоким. Главное – придерживаться инструкции запуска и дальнейшего ведения бизнеса.

Источник