丙烷和火焰效果入門 - 💡 Fix My Ideas

丙烷和火焰效果入門

丙烷和火焰效果入門


作者: Ethan Holmes, 2019

本文改編自 製造:火,可在Maker Shed和精美的書店購買。

丙烷是一種非常常見的燃料來源。鐵匠和金屬腳輪使用丙烷來為火把供電;藝術家和製造商用它來製作火焰效果,如flambeau火炬,火焰炮,魯本斯管和其他視覺顯示器。它幾乎無處不在,無​​毒,並且只需簡單的預防措施,操作起來非常安全。

但是當我在事件中檢查人們的丙烷項目作為持牌火焰效果操作員(FEO)時,我經常最終向人們解釋為什麼他們的項目,設備或效果是不安全的。大多數時候,這是因為他們對丙烷的含義或與世界的相互作用沒有基本的了解。

您不需要廣泛的化學或工程知識。我的書 製造:火 將為您提供安全使用這種非常有用的燃料所需的一切。

以下是如何為各種有趣的火災項目建立一個簡單的低壓丙烷源 - 以及關鍵設備的概述和一些要避免的重大錯誤。

攝影:Hep Svadja

丙烷的性質

化學上,丙烷非常安全 - 無毒且無致癌性。它無色無味。如果你覺得你聞到了丙烷的味道,你真的聞到了像乙硫醇這樣的添加劑,放在那裡就可以發現洩漏。

在機械方面,由於所涉及的壓力和溫度,丙烷極其危險。丙烷事故可能導致爆炸,燒傷,凍傷和窒息。但與其他燃料相比,這些事故在安全實踐中相對容易避免。

燃料 - 空氣混合物

圖A.比較未加壓蒸汽與氣缸尺寸。 20加侖。液體膨脹到721ft3的純蒸汽。一個5加侖。液體膨脹到180ft3的純蒸汽。 James Burke的插圖

在常溫和常壓下,丙烷液體會膨脹270次變成蒸氣(圖A)。然而,蒸汽將與空氣混合(可燃混合物約為5%丙烷和95%空氣),因此可燃蒸汽的量遠遠大於單獨的丙烷蒸汽(圖B)。

圖B.與空氣混合,可燃混合物比單獨的丙烷蒸汽大20倍。 20加侖。與5%空氣混合的液態丙烷產生14,556ft 3的可燃蒸氣。一個5加侖。與5%空氣混合的液態丙烷產生3,639ft 3的可燃蒸氣。

液體和蒸氣

丙烷圓筒含有液體和蒸氣。

在常壓下,丙烷在-44°F(-42.2°C)沸騰。所以通常你只會遇到不加壓的丙烷作為蒸汽。在室溫下的圓筒內部,丙烷沸騰直到它用足夠的蒸汽填充空的頂部空間以對系統加壓並保持其餘的丙烷液體。

比空氣更重

丙烷蒸氣比空氣重1.5倍。這導致它下沉而不是上升。這個很重要。如果室內丙烷系統洩漏,丙烷將匯集在房間的底部,可能會使人窒息或造成爆炸危險。

強溶劑

液態丙烷是石油餾分,植物油和脂肪,天然橡膠以及硫,氧和氮的有機化合物的優良溶劑。乙炔紅焊接軟管和其他天然橡膠軟管由於其成分不適合丙烷使用,也沒有任何帶有橡膠O形圈或密封件的設備。

丙烷不會腐蝕或溶解金屬,聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE) - 但其壓力和溫度可能會導致這些材料失效(可能是災難性的)。

燃燒

對於大多數讀者來說,使用丙烷的目的就是燃燒它! »丙烷需要在空氣中點燃火花,除非溫度高於920°F(493°C)。 »丙烷僅以特定的丙烷 - 空氣百分比燃燒,通常在2.1%和10.1%之間。 »要使丙烷乾淨地燃燒,它必須與空氣成比例為4.2%。這是完全燃燒,只產生二氧化碳和水作為副產品(或化學家和愛好者的化學計量燃燒)。

少丙烷導致a 燃燒,火焰從燃燒器升起並試圖熄火。這是一種氧化火焰,將額外的氧氣引入大氣中。

更多的丙烷給了一個 豐富 燃燒會產生大而黃的火焰。這是一種還原火焰,它將從空氣中吸收氧氣,產生一氧化碳(CO)和可能的煙塵(碳)。

編帶和擰緊螺紋接頭

編帶關節

攝影:Tim Deagan

我是一個錐形,而不是一個蠢貨。因此,除了火炬配件之外,我書中的大部分接頭都依賴黃色特氟龍膠帶來變得氣密。正確編帶關節很容易。在配件周圍順時針方向纏繞四條膠帶就可以完成這項工作。用拇指按住第一個包裹,使其不會滑動。用足夠的張力包裹以使線具有鋒利的摺痕(但不要過度),並且不要讓任何膠帶懸掛在配件的內部通道上。完成包裝後,拉動膠帶直至其在螺紋背面斷開。

攝影:Tim Deagan

如果拆開膠帶接頭,請使用鋼絲刷將所有舊膠帶從螺紋中取出(在接頭的陽側和陰側)。永遠不要過度使用舊膠帶。膠帶相對便宜。將接頭拉開並在需要時重新固定;使用一些額外的膠帶比使用不安全的接頭更好。

擰緊

你應該擰緊螺紋配件有多緊?不幸的是,答案是,“足以阻止氣體洩漏。”這通常不是根據扭矩來描述的 - 這是你感受到的東西。我通常會擰緊一個錄音的NPT配件,直到它開始感覺它不會轉得更多,然後我再給它一兩圈。這很模糊,因為配件之間的難度差異很大(人們的困難想法)。因此擰緊它然後在壓力下進行洩漏測試以獲得感覺。

這裡的重要提示是始終使用扳手來支撐您不想移動的部件。用第二把扳手將下一個部件擰緊。

注意 - 請勿使用:

  • 白色特氟龍膠帶。它太薄了,所以它會粉碎並堵塞你的閥門和配件。使用黃色氣體額定的Teflon膠帶。

    攝影:Tim Deagan

  • 鑄鐵襯套。它們太脆弱了;他們會在扭矩下裂開,然後洩漏氣體。使用黃銅襯套。

    攝影:Tim Deagan

  • 軟管夾。他們的氣壓沒有評級。請使用預先安裝的丙烷額定軟管。
  • 塑料閥門。通常設計用於遠低於氣體額定值的壓力下的水或其他液體。塑料也可能被丙烷腐蝕。使用黃銅閥門。

    攝影:Tim Deagan

  • 壓縮空氣配件。它們因氣體壓力而不合適,並且它們經常具有橡膠密封件,在與丙烷接觸時會腐蝕。使用帶有適當密封的氣體配件。



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