Классификация технических газов: свойства и применение

Технические газы — собирательное название для газов, которые применяются в промышленных и научных процессах. Это не бытовой газ для плиты и не природный газ для котельной. Это рабочие среды для сварки, резки, защитных атмосфер, охлаждения, аналитики, медицины. Рынок разнообразен: десятки газов, сотни применений.

Единой общепринятой классификации нет — разные источники делят по-разному. Наиболее распространённое деление по химическому характеру и поведению:

Инертные (благородные) газы — аргон, гелий, неон, криптон, ксенон. Не вступают в химические реакции в промышленных условиях. Применяются как защитные среды, рабочие газы в электрических устройствах, криогенные агенты.

Химически активные газы — кислород, водород, хлор, аммиак, фтор. Вступают в реакции, часто агрессивные. Требуют специальных материалов оборудования, хранения, систем безопасности.

Горючие газы — водород, ацетилен, пропан, метан, этилен. Образуют взрывоопасные смеси с воздухом. Хранение и транспортировка — по повышенным требованиям безопасности.

Нейтральные негорючие газы — азот, CO₂, аргон. Не горят, не поддерживают горение, применяются как защитные среды, хладагенты, вытесняющие агенты.

По агрегатному состоянию при хранении: сжатые (хранятся в газовой фазе под давлением), сжиженные (хранятся в жидкой фазе), растворённые (ацетилен в ацетоне).

Самый используемый инертный газ в промышленности. Основная сфера — сварка: защитный газ при TIG-сварке алюминия, нержавейки, титана; компонент смесей при MIG/MAG-сварке сталей. Также применяется в металлургии для продувки расплавов, в электронике как рабочий газ для плазменного напыления.

Баллон — чёрный с синей полосой. Рабочее давление — 150–200 атм. Для централизованной подачи — рампы для аргона.

Универсальный инертный газ для защитных атмосфер. Термообработка без окалины, пайка без флюса, MAP-упаковка в пищевой промышленности, продувка трубопроводов в нефтегазовой отрасли, пожаротушение, криоконсервация биоматериалов. Доступнее и дешевле аргона — применяют там, где аргоновая защита избыточна.

Баллон — чёрный с жёлтой надписью. Для промышленных объёмов — рампы для азота или газовые моноблоки.

Один из самых востребованных технических газов. Кислородно-ацетиленовая и кислородно-пропановая резка, кислородная продувка в металлургии, производство серной кислоты и других химических продуктов, кислородная терапия в медицине, аэрация воды. Сильный окислитель — требует особых мер безопасности (обезжиривание оборудования, запрет совместного хранения с горючими газами).

Баллон — голубой с чёрной надписью. Для медицины и промышленности — кислородные рампы.

Редкий, дорогой, незаменимый. Охлаждение сверхпроводящих магнитов МРТ, TIG-сварка с глубоким проплавлением, обнаружение утечек масс-спектрометрическим методом, наполнение аэростатов. Невозобновляемый ресурс — экономия и рекуперация критичны.

Для снабжения — рампы для гелия.

Горючий, лёгкий, химически активный. Применяется в химическом синтезе (производство аммиака, метанола), нефтепереработке (гидрокрекинг), производстве полупроводников, энергетике (водородные топливные элементы). Высочайшие требования к безопасности: самый широкий диапазон взрывоопасных концентраций из промышленных газов (4–75%). Левая резьба присоединительных штуцеров — обязательное отличие от всех других газов.

Горючий газ с самой высокой температурой пламени в кислороде — 3 150 °C. Незаменим для сварки цветных металлов и резки толстого металла. Хранится растворённым в ацетоне — не в чистом виде. Давление в системе — не выше 1,5 атм. Подробнее — в отдельной статье про ацетилен.

Основной защитный газ для MIG/MAG-сварки сталей. Пищевая промышленность (газирование, MAP-упаковка), медицина, пожаротушение, теплицы. Особенность: остаток в баллоне определяют взвешиванием, а не по манометру.

Выбор схемы снабжения зависит от суточного расхода, требований к чистоте и логистики. При нескольких потребителях — централизованная подача через рампу, при высоком расходе — моноблоки или газификаторы.

КубСпецТех производит рампы и моноблоки для всех основных технических газов — аргона, азота, кислорода, гелия, водорода, CO₂. Подобрать решение под конкретную задачу — в каталоге продукции.