Heliumflasche
Helium ist ein inertes, geruchloses, geschmackloses, farbloses einatomiges Gas (chemische Formel He). Helium ist nach Wasserstoff die zweithäufigste chemische Substanz im Universum (etwa 23 % der Masse) und die zweitleichteste, ebenfalls nach Wasserstoff. Obwohl es im Universum weit verbreitet ist, gibt es auf der Erde nur wenig Helium: 1 m3 Luft enthält nur 5,24 cm3 Helium, und jedes Kilo Erdmaterial enthält 0,003 mg Helium. Helium verflüssigt sich bei der Temperatur von etwa -268 °C, mit einem Siedepunkt von -268,9 °C und einem Schmelzpunkt von -272,2 °C. Helium ist das einzige Element, das sich nicht verfestigt und bei Atmosphärendruck und jeder Temperatur flüssig bleibt. Der Übergang in den festen Zustand ist nur bei einem Druck von über 25 atm möglich. Es gibt drei Hauptquellen für Helium: heliumhaltige natürliche Gase, Mineralien und Luft. In industriemäßig wird Helium jedoch nur aus heliumhaltigen Erdgasen gewonnen (derzeit sind hauptsächlich Felder mit einem Heliumgehalt von mehr als 0,1 % in Betrieb). Helium wird durch Tiefkühlung von den anderen Gasen getrennt, wobei die Tatsache ausgenutzt wird, dass es sich leichter verflüssigt als alle anderen Gase. Der Prozess erfolgt normalerweise in zwei Stufen: die Gewinnung von so genanntem Rohhelium (ein Konzentrat mit einem He-Gehalt von 70-90 %) und die Reinigung zur Herstellung von technisch reinem Helium.
ANWENDUNG:
• zur Schaffung einer Schutzatmosphäre beim Schmelzen, Schneiden und Schweißen aktiver Metalle (Helium ist weniger leitfähig als das andere Schutzgas (Argon), so dass der Lichtbogen in einer Heliumatmosphäre höhere Temperaturen erzeugt, was die Lichtbogenschweißgeschwindigkeit deutlich erhöht); • als Kältemittel für extrem niedrige Temperaturen; • zur Befüllung von Luftschiffen (Zeppelin und Ballonfahrzeug); • zum Befüllen von Luftballons und der Hüllen von Wettersonden; • als Kühlmittel in einigen Arten von Kernreaktoren; • zum Befüllen der Gasentladungsröhren; • als Trägerstoff in der Gaschromatographie; • um undichte Stellen in Rohren und Heizkesseln zu finden; • als Bestandteil des Arbeitsmediums in Helium-Neon-Lasern; • als Teil der künstlichen Luft, die den Tauchern zum Atmen zugeführt wird (der Ersatz von Stickstoff durch Helium verhindert das Auftreten von Druckluftkrankheit). Die Anforderungen an den Transport, die Lagerung und den Betrieb von Heliumgasflaschen sind in den föderalen Normen und Vorschriften auf dem Gebiet der industriellen Sicherheit "Regeln für die industrielle Sicherheit von gefährlichen Produktionsanlagen, die unter Überdruck arbeitende Geräte verwenden", GOST 20461-75 "Gasförmiges Helium. Methode zur Bestimmung des Volumenanteils von Verunreinigungen durch Emissionsspektralanalyse (mit den Änderungen N 1, 2, 3, 4)", Brandschutzvorschriften und andere in der Russischen Föderation geltende Vorschriften und internationale Vereinbarungen festgelegt.Flaschen sind keine gefährlichen Güter, solange sie nicht in Betrieb genommen werden, aber in jedem Fall sollten sie in einer Umgebung transportiert werden, die mechanische Schäden verhindert. Flaschen, die mit gasförmigem Helium gefüllt sind, müssen mit allen Beförderungsmitteln gemäß den für die jeweilige Beförderungsart geltenden Güterbeförderungsvorschriften und den Sicherheitsvorschriften für die Beförderung gefährlicher Güter mit der Eisenbahn befördert werden. Die Flaschen können in speziellen Behältern oder ohne Behälter in aufrechter Position transportiert werden, immer mit Abstandshaltern dazwischen und gegen mögliches Herabfallen gesichert. Flaschen müssen mit aufgeschraubtem Deckel transportiert werden.
Flaschen, die für die Lagerung und den Transport von gasförmigem Helium vorgesehen sind, dürfen nicht für die Lagerung und den Transport anderer Gase verwendet werden, und es ist verboten, Arbeiten durchzuführen, die ihre Innenfläche verunreinigen und die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Gases beeinträchtigen könnten. Nehmen Sie keine Änderungen an den Flaschenkörpern durch Schweißen oder mechanische Werkzeuge vor, die die Integrität beeinträchtigen oder Defekte verursachen könnten, die die Leistung der Flaschen beeinträchtigen. Bei der Verwendung von Flaschen mit gasförmigem Helium dürfen diese nicht in den Weg von Personen, Gütern oder Fahrzeugen gestellt werden. Gasflaschen müssen mindestens 1 Meter von Heizkörpern und anderen Heizgeräten und mindestens 5 Meter von Wärmequellen mit offenen Flammen entfernt aufbewahrt werden. Der Nenndruck von Helium in einer vollen Flasche bei 20 °C beträgt 14,7 MPa (150 kgf/cm2) oder 19,6 MPa (200 kgf/cm2). Das Gas in den Gasflaschen darf bei der Verwendung nicht vollständig verbraucht werden. Der Restgasdruck in der Flasche muss mindestens 0,05 MPa (0,5 kgf/cm2) betragen.
Flaschen mit gasförmigem Helium können sowohl in geschlossenen Räumen als auch im Freien gelagert werden, wobei sie im letzteren Fall vor Niederschlägen und Sonnenlicht geschützt werden müssen. Flaschen, die mit gasförmigem Helium gefüllt sind, dürfen zusammen mit anderen Gase in offenen Bereichen gelagert werden, sofern die Lagerbereiche durch nicht brennbare Barrieren von mindestens 1,5 m Höhe voneinander getrennt sind; eine gemeinsame Lagerung mit Flaschen, die mit brennbaren Gasen gefüllt sind, ist ebenfalls zulässig, sofern die Lagerbereiche durch nicht brennbare Schutzwände von mindestens 2,5 m Höhe voneinander getrennt sind. Flaschen müssen mit aufgeschraubtem Deckel gelagert werden.