¿Por qué explotan las botellas de oxígeno y acetileno? La respuesta está en una mezcla de física y prácticas de seguridad. Estas botellas son esenciales en diversos entornos industriales, pero su potencial de peligro es elevado. Este artículo explica las razones fundamentales de estas explosiones, entre las que se incluyen la manipulación inadecuada, los cambios de temperatura y la exposición a determinados elementos. Los lectores aprenderán medidas prácticas para manejar con seguridad estos cilindros, minimizando el riesgo de accidentes catastróficos. Sumérjase y descubra medidas de seguridad vitales que podrían protegerle a usted y a su lugar de trabajo.
Antes de instalar la válvula reductora de presión, abra lentamente la válvula de la botella, sople el polvo que pueda haber dentro y fuera de la interfaz, instale la válvula reductora de presión y, a continuación, abra la válvula para inspeccionarla.
◆ Las personas no deben mirar hacia la interfaz por el lado de la interfaz durante el funcionamiento.
◆ Compruebe que la junta del tubo de cuero esté libre de polvo y virutas metálicas antes de conectarlo.
◆ Después de retirar el tubo de cuero, no lo coloque hacia el cielo ni en el suelo para evitar que entren impurezas.
◆ No agote completamente el oxígeno de la botella; reserve 1-1,5 atmósferas para facilitar la inspección del lavado con aire y evitar la entrada de impurezas.
◆ En invierno, utilice sólo agua caliente o vapor para descongelar la válvula de la botella. Está prohibido utilizar una llama para calentar o un martillo de hierro.
◆ Cuando se trabaje en la misma zona que un soldador eléctrico, deben añadirse almohadillas aislantes en la parte inferior del cilindro para evitar su electrificación.
◆ Las tuberías y equipos metálicos en contacto con botellas de gas deben instalarse con cables de tierra para evitar que la electricidad estática provoque incendios y explosiones.
Hay cuatro razones:
Hay varias razones por las que las bombonas de acetileno deben colocarse verticalmente.
En primer lugar, la botella contiene acetona, que es un agente de relleno y disolvente. Cuando el cilindro se utiliza en posición horizontal, la acetona puede salir fácilmente con el gas acetileno, lo que provoca un aumento del consumo de acetona y una reducción de la temperatura de combustión.
Esto puede provocar un petardeo y provocar un accidente con explosión. El acetileno de la botella se disuelve en disolvente de acetona bajo presión. Cuando se abre la válvula, la presión disminuye y el acetileno disuelto se convierte en gas y se libera.
Las botellas de acetileno colocadas en posición horizontal pueden provocar la salida de acetona, que puede volatilizarse rápidamente y mezclarse con el aire para formar una mezcla explosiva. El límite de explosión está entre 2,3% y 72,3% (vol), y la energía mínima de ignición es de 0,019mJ. En caso de fuego abierto y energía calorífica, puede producirse combustión y explosión.
En segundo lugar, cuando las bombonas de acetileno se colocan horizontalmente, son propensas a rodar y pueden impactar fácilmente contra otros objetos, creando energía de excitación que puede provocar accidentes.
En tercer lugar, los cilindros de acetileno están equipados con anillos de goma a prueba de golpes para evitar colisiones durante la carga, descarga, transporte y uso. El anillo de goma es un material aislante, lo que significa que la botella de acetileno debe colocarse horizontalmente sobre un aislante eléctrico para evitar que la electricidad estática generada en la botella se propague al suelo.
Si la electricidad estática se acumula en el cilindro, puede generar fácilmente chispas estáticas. Las fugas de gas acetileno pueden provocar accidentes de combustión y explosión.
Por último, cuando se utiliza una botella de acetileno, la válvula debe estar equipada con un reductor de presión, un parallamas y un tubo de goma. Dado que la botella tiende a rodar cuando está tumbada, puede dañar fácilmente el reductor de presión, el apagallamas o arrancar el tubo de goma, provocando fugas de gas acetileno y provocando accidentes de combustión y explosión.
En conclusión, los cilindros de acetileno deben colocarse en posición vertical para evitar accidentes causados por el flujo de acetona, rodadura, electricidad estática y daños en el equipo.
R: No es necesario.
Contesta:El vaciado de la botella puede provocar el desprendimiento de la válvula, liberando el gas almacenado en su interior. La potente fuerza del gas que se escapa puede hacer que la botella se desplace rápidamente hacia delante o gire sobre el suelo, pudiendo herir a cualquier persona que se encuentre cerca.
Además, si el gas es combustible, puede provocar una explosión, lo que podría tener consecuencias aún más graves.
El acetileno es altamente inflamable, mientras que el oxígeno favorece la combustión.
En caso de fuga, el acetileno puede mezclarse con el aire y provocar una explosión violenta al entrar en contacto con chispas o llamas. Una explosión de este tipo puede dañar la botella de oxígeno y provocar fugas de oxígeno.
La propiedad del oxígeno de favorecer la combustión puede exacerbar la intensidad de la explosión hasta hacerla incontrolable. Por lo tanto, es crucial mantener separados el acetileno y el oxígeno y evitar colocarlos juntos.
La temperatura de la bombona de acetileno no debe superar los 40 ℃, y el punto de ebullición de la acetona es de 58 ℃. A medida que aumenta la temperatura, también aumenta la tasa de volatilización de la acetona. Esto puede hacer que el acetileno se separe, provocando un fuerte aumento de la presión de la botella.
Para garantizar un uso seguro, se deja una pequeña cantidad de presión en la botella de acetileno, lo que hace que la presión en el interior de la botella sea mayor que la presión en el exterior. Esto ayuda a evitar la entrada de otros gases. Dado que el límite de explosión del acetileno es bajo, puede explotar si se mezcla incluso con un poco de aire y se expone a cierta temperatura.
Por lo tanto, es crucial tener instalada una válvula reductora de presión en el orificio de escape de la botella para evitar que el aire se mezcle con el acetileno. De lo contrario, podría haber riesgo de explosión durante el siguiente uso.
El uso de una válvula reductora de presión también es esencial para mantener la presión del aire en el interior de la botella mayor que la del aire exterior, y para evitar que el aire fluya de vuelta a la botella de acetileno. En el caso de una botella de oxígeno, debe mantener una presión residual de al menos 0,098~0,196MPa de presión manométrica.
Para las botellas de acetileno, debe mantenerse una presión residual de presión manométrica de 49Kpa~98KPa en invierno y 196KPa en verano para garantizar la seguridad.
El aceite, especialmente las grasas insaturadas y ácidas, es propenso a vaporizarse y liberar calor, por lo que los cabezales de gasa y los paños de aceite pueden autoinflamarse debido a la oxidación en el aire, sin que el calor pueda disiparse. Una vez alcanzado el punto de autoignición, puede producirse ésta.
Sin embargo, el aceite se vaporiza lentamente en el aire y el calor generado se disipa rápidamente, por lo que suele ser difícil que acumule calor y se inflame espontáneamente.
Cuando el aceite y la grasa entran en contacto con el oxígeno puro, su velocidad de gasificación se acelera considerablemente, liberando mucho calor que provoca un rápido aumento de la temperatura y la combustión. El oxígeno puro tiene fuertes propiedades de oxidación que favorecen la combustión violenta de los combustibles.
Si la boca de la botella de oxígeno está contaminada con grasa, ésta se oxidará rápidamente cuando se pulverice el oxígeno, y el calor generado por la fricción entre el flujo de aire a alta presión y la boca de la botella acelerará aún más la reacción de oxidación. Esto puede hacer que la grasa de la botella de oxígeno o de la válvula reductora de presión se inflame e incluso explote.
Por lo tanto, está estrictamente prohibido que la botella de oxígeno, especialmente la boca de la botella y los accesorios en contacto con el oxígeno, entren en contacto con grasa.
La mayoría de las válvulas de los cilindros de acero son de aleación de cobre, que es relativamente frágil. Aunque algunas son de acero, tienen una estructura más pequeña que el cuerpo del cilindro y están giradas sobre éste para formar un ángulo recto entre el cuello de botella y la junta de la válvula del cilindro. Estas zonas son puntos vulnerables y prominentes del cuerpo del cilindro y son las más susceptibles de sufrir daños mecánicos o impactos externos durante su manipulación, almacenamiento y uso.
Si la botella se cae, rueda o es golpeada por otros objetos duros debido a un daño descuidado, la unión de la válvula de la botella y el cuello de la botella se romperá fácilmente, lo que tendrá graves consecuencias. Si la válvula de la botella de oxígeno se rompe, el gas a alta presión (150 kg/cm2) de la botella saldrá expulsado, haciendo que la botella se precipite en dirección contraria y dañando potencialmente maquinaria, equipos y edificios, o incluso causando víctimas.
Si se rompe la válvula de la bombona de acetileno, el gas inflamable sale disparado, formando una mezcla explosiva de gas con el aire, que puede explotar al encontrarse con un fuego abierto. Además, si la botella contiene gas combustible, la electricidad estática generada por el chorro de alta velocidad u otras fuentes de ignición puede provocar combustión y explosión.
Además, cuando la válvula de la botella está expuesta, es susceptible de sufrir la invasión de polvo o sustancias grasas durante su manipulación y almacenamiento, lo que supone un peligro potencial. El uso de un casco de seguridad puede evitar la contaminación y la intrusión de polvo o grasa.
Para eliminar estos peligros, la unidad de fabricación de la botella debe equiparla con un casco de seguridad antes de salir de fábrica. Cuando utilice gas, desenrosque el casco de seguridad y colóquelo en un lugar fijo. Después del uso, coloque y apriete rápidamente el tapón de la botella y evite tirarla. No olvide nunca ponerse el casco de seguridad durante la manipulación.
La colisión puede provocar la descomposición del carbón activado, lo que conduce a un aumento del espacio de expansión. Esto, a su vez, hace que el gas acetileno se acumule a alta presión, creando un riesgo de explosión. Además, con un aumento de la temperatura, el acetileno gaseoso puede polimerizarse, dando lugar a una explosión.
Contesta: Debido a la fuerte colisión o impacto sobre la bombona de gas, se producirá un accidente con explosión y las consecuencias serán muy graves.
Las botellas de oxígeno son recipientes de alta presión que pueden explotar fácilmente si se dejan caer por descuido.
Cuando se transportan varias botellas de oxígeno, se recomienda utilizar un contenedor especial diseñado para un solo uso. Este contenedor es adecuado para cargar y descargar las botellas de forma segura.
La explosión de una bombona de acetileno se debe principalmente a un rápido aumento de la temperatura y la presión y a la descomposición del acetileno.
Las siguientes son características de la descomposición del acetileno:
Si la temperatura de la pared de la botella aumenta (empezando por la parte superior de la botella) o si sale un gas oloroso anormal con humo de la válvula abierta de la botella después de templarla, indica que el acetileno ha empezado a descomponerse. Si la botella de acetileno se expone directamente a una llama o a calor radiante, existe el riesgo de descomposición del acetileno en cualquier momento.
Razones de la descomposición del acetileno:
(1) Temple de soldadura;
(2) Calentamiento externo (las sustancias en combustión están cerca de la bombona de acetileno, y las herramientas como pistolas de soldadura o de corte que no se han apagado se cuelgan de la bombona);
(3) El acetileno cerca de la válvula de la botella o del reductor de presión está ardiendo;
(4) Golpes o vibraciones fuertes.
Precauciones:
Los tubos de oxígeno están diseñados para aplicaciones de alta presión, mientras que los tubos de acetileno están pensados para su uso a baja presión.
Además, durante el uso de las tuberías de acetileno, pueden producirse ocasionalmente ligeras llamaradas, y pueden acumularse depósitos de carbono en las tuberías. Si estos depósitos se mezclan con el oxígeno, pueden provocar una explosión.
Contesta: Si el cilindro se llena con otros gases, se producirá una explosión grave, con consecuencias muy graves.
Contesta: Para evitar la electrificación de las bombonas de gas.
Cuando se trabaja con un soldador eléctrico (suponiendo que éste sea el contexto), es importante rellenar el fondo de la botella de oxígeno con materiales aislantes para evitar que se electrifique.
Además, cualquier equipo metálico, como tuberías, que entre en contacto con bombonas de gas debe tener buenos dispositivos de puesta a tierra para evitar accidentes causados por la electricidad estática, como quemaduras o explosiones.
La energía de ignición necesaria para encender el acetileno es de tan sólo 0,019 mJ. Esto significa que incluso una pequeña descarga electrostática, normalmente de varios mJ, puede provocar la ignición o incluso la detonación del acetileno.
Cuando el acetileno fluye o tiene fugas a través de una tubería de transmisión de gas, genera electricidad estática. Cualquier forma de descarga electrostática puede desencadenar una ignición.
Una vez encendido, la combustión y la explosión del acetileno pueden producirse sin necesidad de oxígeno, por lo que la explosión es altamente probable.
Para evitar explosiones, es aconsejable conectar directamente a tierra la bombona de acetileno. Al hacerlo, el cilindro no acumulará electricidad estática, reduciendo así significativamente el riesgo de explosión.
La exposición prolongada del acetileno al cobre y la plata puede dar lugar a la formación de compuestos explosivos, concretamente acetiluro de cobre y acetiluro de plata. Estos compuestos pueden desencadenar una explosión bajo vibraciones extremas o cuando se exponen a temperaturas entre 110-120 ℃.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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