Гелий марок А и Б — это технический гелий, который производится согласно ТУ 0271-135-31323949-2005 «Гелий газообразный (сжатый) Технические условия».
Гелий — это одноатомный инертный легкий газ, по своим свойствам приближающийся к идеальному газу. Он не токсичен, не горюч и безопасен для человека. Эти свойства присущи обеим маркам гелия, а различия их заключаются в степени очистки. В таблице приведены значения всех элементов, входящих в состав каждой из марок газа, выпускаемого согласно указанным Техническим Условиям.
Состав
Марка А
Марка Б
Гелий, не менее % об.
Водяные пары, не более % об.
Двуокись и окись углерода, не более % об.
Кислород + аргон, не более % об.
Кислород, не более % об.
Аргон, не более % об.
Водород, не более % об.
Углеводороды, не более % об.
Из таблицы видно, что гелий марки А чище газа марки Б. Общая объемная доля примесей (азота, кислорода, аргона, водорода, водяных паров, неона, углеводородов и CO2+CO) в нем не превышает 0,005 %, а для марки Б эта величина составляет 0,01 %.
Обе марки могут быть подвержены и дальнейшей очистке с помощью криогенного оборудования, но для марки Б операция очистки будет более сложной. Разница в составе сказывается и на различии в области применения марок гелия, и на цене газа.
Область применения гелия марки А существенно шире. Его применяют в промышленности и в научных исследованиях там, где требуется высокая чистота среды при проведении химических реакций. Используют его как инертную среду при выполнении газопламенных работ с тугоплавкими, химически чистыми и активными металлами.
Гелий марки А в сочетании с кислородом может использоваться в медицине в качестве дыхательной смеси.
Такое свойство этого инертного газа, как практически нерастворимость в воде, позволяет его применять при проведении работ на глубине. Используют его и в пищевой промышленности в качестве дополнительного элемента консервации, позволяющего продуктам сохранять свой первоначальный вкус и аромат.
Гелий марки Б в основном применяют для наполнения воздушных шаров.
Гелий – инертный газ без цвета, запаха и вкуса. Газ замечательно поднимается в воздухе, так как имеет очень низкий вес, благодаря чему его часто используют для заправки воздушных шаров. Газ абсолютно безвреден для всех живых существ и является нетоксичным.
При перевозке вещества в баллонах большую опасность представляет не само вещество, а давление, под которым оно находится. По такому баллону запрещено производить удары, стоит избегать любых возможных физических и механических повреждений контейнера. Вентиль должен находиться под защитным колпаком, чтобы не быть подверженным сильным ударам. Нагревать баллон нельзя более чем до +60̊ С.
Чтобы поместить больше гелия в баллон, можно его сжать, именно по этой причине газ находится под довольно сильным давлением. По стандарту используются баллоны, имеющие давление 150 атмосфер (именно такие резервуары выполняются на специальных заводах), что означает, что газ сжат в 150 раз, соответственно, его можно туда вместить в 150 раз больше. В таком баллоне с номиналом объема 40 литров будет помещаться следующий объем гелия: 40 * 150 =6000 литров. Точно так же хранятся многие газы: азот, кислород, углекислотные смеси. По сути, баллоны с гелием можно отличить только по цвету (они имеют коричневую окраску). Также стоит обратить внимание на вентиль, который в гелиевых баллонах выполнен с учетом того, что данный газ является очень текучим (вентиль должен очень плотно закрываться).
От того, что газ находится в баллонах под давлением, иногда возникают проблемы с измерением его остатка. Допустим, у вас осталось некоторое количество гелия в емкости на 10 литров, как же определить точный объем? Для этого достаточно применить прибор манометр (с его помощью легко определить давление). Допустим, манометр показал число 80 атмосфер. Чтобы определить объем, достаточно выполнить следующее математическое действие: 10 литров* 80 атмосфер =800 литров. Именно это число и является остаточным объемом газа в баллоне. Данное число необходимо рассчитывать для определения достаточности гелия для выполнения той или иной работы. Но стоит знать и расход газа на один шар, чтобы выяснить точное количество потенциальных изделий.
Остаточное давление
В баллоны не должен попадать воздух из окружающей среды, иначе резервуар придется «мыть», что стоит денег. Чтобы избежать лишних затрат, следует оставлять немного газа в емкости (примерно 1,5 – 2 атмосферы). Если вы видите, что очередной шар перестал надуваться, сразу же закройте вентиль и больше не пользуйтесь этим баллоном. Чтобы избежать случайного открытия вентиля в пустой емкости, данный баллон необходимо отметить специальным знаком.
Гелий для надувания воздушных шаров: происхождение гелия и его качество, подъемная сила гелия. Баллоны для гелия: описание, маркировка и аттестация баллонов. Перевозка и переноска гелиевых баллонов
Гелий для надувания воздушных шариков
Газ гелий и его происхождение
Гелий – инертный и легкий газ, который применяется оформителями для надувания шаров. Гелий не токсичен, не горюч, не взрывоопасен, не имеет вкуса и запаха. Газ гелий не имеет цвета, т.е. является совершенно прозрачным.
При нормальных условиях гелий представляет собой одноатомный газ, который не вступает ни в какие химические реакции и не образует никакие химические соединения ни с чем. Поэтому гелий и называют инертным газом. По физическим свойствам, при нормальных условиях, гелий является практически идеальным газом.
Гелий хранят и перевозят в стальных баллонах, в которых газ находится в сжатом состоянии. Кратность сжатия (давление гелия в баллоне) измеряют в технических атмосферах. Одна атмосфера (атм.) соответствует атмосферному давлению при нормальных условиях.
Например, если баллон имеет емкость 40 л и в нем хранится гелий, сжатый до 150 атм., то это означает, что в этом баллоне хранится 150 раз по 40 л гелия, т.е. 6000 л, или 6 кубических метров гелия.
Гелий известного происхождения
Гелий, используемый для надувания шаров, в основном, добывается из недр земли под Оренбургом, на Гелиевом заводе. Как правило, добытый и очищенный газ закачивается в большие баллоны под высоким давлением, в так называемые реципиенты. Обычно реципиенты имеют емкость в 400 л, а гелий закачивается в них под давлением в 400 атм.
Реципиенты установлены на общей раме, а присоединения реципиентов заводятся на общую магистраль. Такие конструкции называются моноблоками, или агрегатами. В моноблоке может быть четыре, шесть, восемь и более реципиентов.
Такие заправленные моноблоки устанавливают на грузовики и развозят их по всей нашей необъятной стране, и даже за границу. В каждом городе имеются несколько таких моноблоков, из которых гелий закачивают в потребительскую тару (в обычные баллоны по 40 л, 10 л и 5 л) уже под давлением в 150 атм. Каждый моноблок может заправить несколько десятков или даже сотен обычных баллонов.
Реципиенты могут находиться в собственности у компаний, заправляющих гелием обычные баллоны, или же моноблоки предоставляются на условиях аренды, от этого может зависеть цена на гелий.
Копии этого паспорта выдаются на все баллоны, заправляемые из данного реципиента. Любая серьезная фирма, заправляющая гелием баллоны, должна по первому требованию выдавать указанные копии паспортов качества, заверенные своей печатью.
В гелии марки Б объемная доля собственно гелия составляет 99,99%. Именно такой гелий подходит для надувания всех типов шаров. Имеются и другие марки гелия, но для целей оформления шарами, марка Б является оптимальной.
Разумеется, есть и другие способы получения гелия известного происхождения. Некоторые энтузиасты просто возят в Оренбург свои баллоны и там их заправляют, при этом неся транспортные издержки, которые сказываются на цене газа. Но и у них есть копии Паспортов качества на газ.
В любом случае, газ, на который можно получить копию Паспорта качества, мы будем называть гелием известного происхождения, т.е. просто: «гелием».
Гелий неизвестного происхождения
Способов получить такой газ есть превеликое множество. Частные объявления в каждом городе предлагают дешевый газ, поставляемый частными лицами. По частной договоренности, как правило, можно подъехать к какому-нибудь гаражу, и неразговорчивый тип поменяет ваш пустой баллон на полный, за смешные деньги. Конечно же, в полном баллоне будет гелий, а что же еще? Смотрите, на баллоне написано: «гелий», значит, там гелий и есть. Какой-то.
На самом деле, в баллоне, получаемом таким образом, может быть что угодно. Даже, например, и гелий марки Б. А так же там может быть и смесь гелия с неоном, или с воздухом, или с азотом. Все зависит от того, где именно эти «продавцы» добыли продаваемый газ. Разумеется, на такой гелий не найдется Паспорта качества. Да и любых других документов тоже, скорее всего, не найдется.Такой газ мы будем называть гелием с неизвестным качеством или «гелиевой смесью».
Подъемная сила гелия
Этим и объясняется подъемная сила шаров, надутых гелием. Если шар надуть гелием, то он вытеснит объем в окружающем пространстве, который будет весить меньше, чем аналогичный объем, заполненный воздухом. Окружающее пространство будет действовать на такой шар так, чтобы вытолкнуть его из себя наверх. Это называется подъемной силой (архимедова сила). Чем меньше плотность газа, которым надули воздушный шар, тем больше подъемная сила. На каждый литр пространства, заполненный гелием, будет действовать архимедова сила в размере 1,115 грамм (при нормальных условиях).
Результирующая сила, действующая на надутый гелием шар, есть разница между подъемной силой (архимедовой силой) и весом шара. Если результирующая сила больше ноля, то шар взлетает.
Пример 1
Вес латексного шара 12″, без рисунка, производства Sempertex, составляет 3,1 грамма. Объем этого шара, надутого до оптимального размера, составляет 14 литров. Архимедова сила составит почти 15,6 грамма, результирующая сила составит почти 12 г.
Такой шар можно надувать не только гелием, но и смесью гелия с воздухом, например, 60% гелия + 40% воздуха, взлетит в любом случае.
Пример 2
Фольгированная фигура «сердце», размером 18″ весит 17 грамм. Объем этого надутого «сердца» составляет 21 л, Архимедова сила составит 23 грамма, результирующая сила составит всего 6 грамм, фигура будет летать.
В случае фольгированной фигуры использовать «гелиевые смеси» является рискованным, рекомендуется использовать гелий марки Б.
Пример 3
Фольгированная фигура в виде цифры «2» весит 29 грамм. Объем надутой двойки составляет 28 литров. Архимедова сила составит 30 грамм, результирующая сила составит всего около 1 грамма.
Использование «гелиевых смесей» является совершенно недопустимым, необходимо использовать именно гелий марки Б, иначе шар не взлетит.
Баллоны для гелия
Баллоны для гелия соответствуют ГОСТ 949-73 «Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Р
Баллоны, изготовленные из легированной стали немного короче и легче обычных баллонов.
Полностью заправленные баллоны содержат гелий, сжатый до 150 атм.: в баллоне 40 л содержится 6 м3 (6000 л), в баллоне 10 л содержится 1,5 м3 (1500 л) гелия при нормальных условиях.
Маркировка и аттестация баллонов
Баллоны для гелия окрашены в коричневый цвет, на корпусе баллонов белой краской наносится надпись «ГЕЛИЙ». Под вентилем, на корпусе баллона, имеется свободное от краски место, на котором клеймами пробивается следующая информация о баллоне:
* заводской номер баллона и дата первичной аттестации;
* «Р 150 П 225» – означает, что баллон рассчитан на максимальное рабочее давление 150 атм., и предельное давление 225 атм.;
*сведения о предыдущих аттестациях баллона.
Под аттестацией понимается проверка на соответствие баллона требованиям ГОСТ, которая выполняется специализированной организацией. Аттестация баллона действительна 5 лет.
После каждой аттестации, на баллоне пробивается строка чисел, которые означают: первое и второе число – месяц и последние две цифры года проведения аттестации, последнее число – последние две цифры года проведения следующей аттестации. Например, строка цифр «07 01 06» означает, что данный баллон был аттестован в 07 месяце 2001 г., а следующая аттестация должна быть произведена не позднее 2006 г.
Около каждой строки чисел, свидетельствующей об аттестации баллона, имеется оттиск клейма организации, которая выполняла аттестацию.
Перевозка и переноска баллонов
На большие расстояния баллоны перевозят любым видом транспорта в положении, исключающим перемещение баллонов во время движения. Перевозка баллонов регулируется двумя действующими в настоящее время документами:
«Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом» (утв. приказом Минтранса РФ от 8 августа 1995 г. N 73, с изменениями от 11 июня, 14 октября 1999 г.) – далее Правила.
«Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов», принятое в РФ – см постановление Правительства РФ от 03.02.1994 №76 – далее ДОПОГ.
Таким образом, каждое частное лицо совершенно законно может перевозить на личном автотранспорте до 24 шт. баллонов емкостью 40 л, заполненных сжатым гелием, при условии, что баллоны закреплены, и возможность утечки газа исключена.
На небольшие расстояния баллоны перемещают путем перекатывания их в наклоненном состоянии или кантованием. На длительные расстояния и по лестницам баллоны перемещают вдвоем.
При перемещении следует избегать ударов по корпусу баллона и вентилю.
Опасность падения баллона
Падение баллона может привести к повреждению корпуса баллона, повреждению вентиля, утечке гелия из баллона, вышибанию вентиля из баллона и другим неприятным последствиям. Более того, если баллон упадет на человека, то это может привести к травмам. Поэтому баллон следует располагать так, чтобы исключить возможность его опрокидывания, падения. Запрещено устанавливать баллоны: на лестницах, в коридорах, около дверей и окон, на площадках с наклоном, на грунт и в местах прохода людей.
Баллоны 10 л располагаются в положении лежа или на специальных подставках. Баллоны 40 л желательно располагать в тупиках или в углу. При расположении на улице, баллон рекомендуется привязывать к заборам и другим опорам.
Опасность нагрева баллона
Баллоны запрещено нагревать – температура корпуса баллона +60 град. Цельсия является критической. Увеличение температуры баллона увеличивает давление газа внутри него. Превышение критической температуры может привести к разрушению или к взрыву баллона.
Поэтому следует располагать баллоны так, чтобы избежать воздействия возможных источников нагревания: прямых солнечных лучей, отопительных приборов и печей, действия открытого пламени и т.п. Если баллон располагается на улице, то его следует размещать в тени или накрывать чехлом из плотной ткани.
До введения гелиевых баллонов в эксплуатацию они не являются опасным грузом, но в любом случае их следует транспортировать в условиях, исключающих механическое повреждение. Баллоны, заполненные газообразным гелием, транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте данного вида, а также правилами безопасности при транспортировании опасных грузов железнодорожным транспортом. Разрешается перевозка баллонов в специальных контейнерах, а также без контейнеров в вертикальном положении обязательно с прокладками между ними и ограждением от возможного падения. Транспортирование баллонов должно производиться с навернутыми колпаками.
Баллоны, предназначенные для хранения и транспортирования газообразного гелия, запрещается использовать для хранения и транспортирования других газов, а также запрещается производить какие-либо операции, которые могут загрязнить их внутреннюю поверхность и ухудшить физико-химические показатели газа. Запрещается производить какую-либо доработку корпусов баллонов с применением сварки или механического инструмента, которые могут привести к нарушению целостности или появлению дефектов, ухудшающих технические характеристики баллонов. При использовании баллонов для газообразного гелия не допускается их установка в местах прохода людей, перемещения грузов и проезда транспортных средств. Баллоны должны находиться на расстоянии не менее 1 м от радиаторов отопления и других отопительных приборов и не менее 5 м от источников тепла с открытым огнем. Номинальное давление гелия в полном баллоне при 20°С должно составлять 14,7 МПа (150 кгс/см2) или 19,6 МПа (200 кгс/см2). При эксплуатации баллонов не допускается полностью расходовать находящийся в них газ. Остаточное давление газа в баллоне должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).
Баллоны с газообразным гелием могут храниться как в специальных помещениях, так и на открытом воздухе, в последнем случае они должны быть защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей. Баллоны, заполненные газообразным гелием, допускается хранить на открытых площадках совместно с другими газами при условии отделения площадок для хранения друг от друга несгораемыми барьерами высотой 1,5 м, также разрешается совместное хранение с баллонами, наполненными горючими газами, при условии отделения площадок для хранения друг от друга несгораемыми защитными стенками высотой не менее 2,5 м. Хранение баллонов должно производиться с навернутыми колпаками.
Баллоны для углекислоты и гелия: применение и особенности
Углекислота – это вещество, которое сегодня используется повсеместно, в парфюмерии, сельском хозяйстве, строительстве и машиностроении.
Такая популярность обусловила литражный объем баллонов, в которых углекислота хранится и транспортируется:
Баллон для углекислоты balongaz.ru/main/uglekislota-pishchevaya.html – лучше всего приобретать у сертифицированных производителей, во избежание проблем во время его использования.
Особенности
Во время выполнения работ с использованием углекислоты, важно правильно определить необходимый объем емкости. Например, я столкнулся с тем, что полная 40-литровая углекислотная емкость весит около 100 кг и носить ее на себе не совсем удобно. Так что стоит заранее предусмотреть этот нюанс. Кроме того, использованный баллон можно заправить заново, но каждые пять лет его нужно отдавать на сертификацию и исследование соответствия нормам безопасности.
Грамотное приобретение
На сегодняшний день применение гелия сводится к заполнению ним летающих игрушек на радиоуправлении и воздушных шариков различной формы. Благодаря тому, что газ не взрывоопасен и не токсичен, его можно без опаски использовать в бытовых условиях и купить портативный баллон с гелием труда не составляет.
Перед покупкой такой гелиевой емкости стоит ознакомиться с ее основными характеристиками:
Вышеуказанные параметры могут незначительно отличаться, в зависимости от производителя.
Портативный гелиевый баллон
Давление, которое создается в емкости для гелия, является сравнительно невысоким, так что сама тара изготавливается из мягкого металла – алюминия. Портативный баллон с гелием может иметь объем от 1 до 5 литров. Такая емкость может быть одноразовой, а может быть рассчитана на повторное использование. Для удобной эксплуатации (надувания шариков) она часто оснащается специальным носиком.
Правила эксплуатации газовых баллонов с гелием предусматривают их хранение в складских помещениях и транспортировку в горизонтальном положении в специальном металлическом шкафу. Но это касается крупных партий, поскольку портативный аналог весит несколько килограмм и его легко можно перевозить даже в руках.
