Разработка урока по ПМ "Выполнение сварки и резки деталей средней сложности" на тему "Баллоны для сжатых и сжиженных газов"

Министерство образования и науки

ГПОУ «Макеевский строительный центр профессионально-технического образования имени Ф.И.Бачурина»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

урока теоретического обучения

        Тема урока: «Баллоны для сжиженных и растворенных газов»

Профессия: 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

 Автор: преподаватель специалист

1 квалификационной  категории     

Губанова О.А

Макеевка 2016 г.

Тема раздела: Обслуживание и эксплуатация аппаратуры для газовой сварки.

Тема урока:	«Баллоны для сжиженных и растворенных газов»
Цель занятия:	Добиться эффективного усвоения материала за счет: -обеспечения качественного учебно-методического оснащения процесса обучения и воспитания; -проведения самостоятельной работы путем формирования малых групп с использованием элементов самоконтроля;
Задачи: Образовательная:	-  различать вид газа, используемого при газопламенных   работах по цветам окраски баллонов для их хранения и транспортировки; - различать баллоны для сжатых и сжиженных газов по их конструктивным особенностям; -   определять техническое  состояние  баллонов по внешнему виду; -   создавать положительную мотивацию для дальнейшего обучения.
Развивающая:	-   воспитание уважительного отношения к учебной дисциплине;  -   привитие аккуратности при работе с рабочей тетрадью и учебником;   - формирование способности к самовыражению, самостоятельности самоконтроля.
Воспитательная:	-   формирование сознательного отношения к процессу обучения, умения применять полученные знания в различных производственных ситуациях;    -  развитие коммуникативных навыков, сравнительного и логического мышления - развитие умений учащихся работать с учебником, схемами, презентацией учебного материала.
тип урока	комбинированный
Методическое обеспечение	Плакат «Баллоны для сжиженных газов», кислородный баллон, вопросы для входного контроля, содержание учебного материала, тестовые задания для закрепления материала.

Мотивация темы:  Изучение данной темы позволит студенту организовать сварочный пост для газопламенной обработки  в соответствии с требованиями техники безопасности и охраны труда.

Перечень литературы:

Основная:  

1.  Сварка и резка материалов: Учеб. пособие для нач. проф. образования / М.Д. Банов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; Под ред. Ю.В. Казакова. – 4 – е изд., испр. – М.: Издательский центр “Академия”, 2004. –  400с.

2.  Справочник молодого газосварщика и газорезчика Никифоров Н.И. М. Высшая школа, 1990. - 406 с.

3.  Газосварщик: Учеб. пособие для нач. проф. образования /Николай Александрович Юхин; Под ред. О. И. Стеклова. – М.: Издательский центр “Академия”, 2005. – 160 с.

Дополнительная:  

Газосварщик: учебное пособие/ В.В.Овчинников. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 64 с.

Интернет – ресурсы: информационный сайт «О сварке».

   Ход занятия

1.     Организационный момент.

Преподаватель отмечает отсутствующих на занятии, проверяет готовность аудитории и обучающихся к занятию.  (2 мин)

2.     Актуализация опорных знаний:

Работа студентов по тесту

Задание 1.  Какие вещества при соприкосновении со сжатым газообразным кислородом не образовывают горючие и взрывчатые смеси?

а) минеральные масла      б) аргон           в) горючие газы

Задание 2.  Какой из указанных газов благодаря своим физическим свойствам может скапливаться в низких частях помещения?

а) пропан                    б) природный газ                  в) водород

Задание 3.  Какие металлы в соприкосновении с ацетиленом могут образовывать химические соединения, которые взрывоопасны при нагреве?

а) медь                        б) латунь                                в) сталь

Задание 4.   Какая максимальная температура, с точки зрения техники безопасности, допустима в зоне реакции при получении ацетилена в передвижных генераторах?

а) 130 С                       б) 80 С                                   в) 100 С

Задание 5.   Что произойдет с температурой в зоне образования ацетилена, если разложение карбида кальция будет происходить при недостаточном количестве воды?

а) температура не измениться

б) температура понизиться

в) температура повыситься

Задание  6. Какое максимальное количество баллонов с кислородом разрешается иметь на рабочем месте?

а) 1              б) 2                в) 3

Задание  7. Какое минимальное расстояние должно быть между баллонами и токоведущими частями?

а) 1 м          б) 0,5 м          в) 3 м

Задание 8.  На каком минимальном расстоянии от приборов отопления должны располагаться баллоны с газами?

а) 1 м          б) 3 м             в) 5 м

Задание 9. На каком минимальном расстоянии от нагревательных печей и источников открытого огня должны располагаться баллоны с газами?

а) 3 м;   б) 5 м; в) 10 м

Задание 10. Каким способом можно отогревать замерзшие вентили газовых баллонов?

а) электрическими подогревателями

б) паром

в) пламенем газовой горелки

3.     Сообщение темы, целей и задач урока.

4.     Изложение нового материала:

Баллон – это металлическая емкость для хранения и транспортирования газов в сжатом, растворенном и сжиженном состояниях.

  КИСЛОРОДНЫЕ БАЛЛОНЫ

   Для газовой сварки кислород доставляют в цельнотянутых баллонах, изготовленных из углеродистой (150У) и легированной (150Л) стали согласно ГОСТ 949-73.

  Кислородный баллон (рис.1) имеет стальной цельнотянутый цилиндрический корпус 3 с выпуклым днищем 1, на которое напрессован башмак 2. Вверху баллон заканчивается горловиной 4 с резьбовым отверстием, в которое вернут запорный вентиль 5. На наружную резьбу горловины баллона навернут предохранительный колпак 6. Высота баллона 1370 мм, диаметр 219 мм, толщина стенки 7 мм, вместимость 40 дм³ . масса без газа 67 кг. Баллон рассчитан на рабочее давление 15,0 МПа (150 кгс/см²), испытательное давление составляет 22,5 МПа ( 225 кгс/см² )

 В полном баллоне объем кислорода, соответствующий атмосферному давлению и температуре 20 ^о С, равен 6 м³ . Цвет баллона голубой, надпись черная.

   Обозначение баллона для технического кислорода -  40-150УГОСТ 949-73, что означает: баллон вместимостью 40 дм³ , рассчитанный на давление 150 кгс/см² , изготовлен из углеродистой стали. Отечественная промышленность также  выпускает баллоны вместимостью 10 и 5 дм³.

   ВЕНТИЛЬ КИСЛОРОДНОГО БАЛЛОНА (рис.2).

Вентиль изготавливают из латуни, так как сталь активно коррозирует в среде сжатого кислорода, а маховики и заглушки – из стали, алюминиевых сплавов и пластмассы. Выпускают вентили двух модификация: типа ВК-94 – без разрывной предохранительной мембраны и типа ВК-94М – с разрывной мембраной, предохраняющей баллон от разрыва в случае повышения давления до значений более 30 МПа (300 кгс/см² ).

   Перед работой все детали кислородного вентиля должны быть тщательно обезжирены во избежание самовоспламенения.

Определение количества кислорода в баллоне. Количество кислорода в баллоне приближенно определяют, решая следующую пропорцию: при атмосферном давлении (0,1 МПа) в баллоне находится 40 дм³ газа; если давление в баллоне станет равным 15МПа, то до объема 40 дм³  можно сжать  40 х 15 /0,1 = 6000 дм³ . или 6 м³  кислорода, находящегося при атмосферном давлении.

            

Рис. 1. Кислородные баллоны вместимостью    40 (а) и 10 дм3 (б): 1 – днище; 2 – башмак;  3- корпус; 4 – горловина;  5 – вентиль;    6 – предохранительный колпак.

Рис.2. Вентили кислородных баллонов: а)  ВК-94;  б) ВК-94М: 1 – маховик;  2-  штуцер; 3- мембрана; 4 – заглушка штуцера

    АЦЕТИЛЕНОВЫЕ БАЛЛОНЫ

       Цельнотянутые ацетиленовые баллоны изготавливают из углеродистой и легированной стали в соответствии с ГОСТ 949-73.

    Ацетиленовый баллон  (рис.3) имеет такие же размеры, что и кислородный вместимостью 40 дм³ . Масса баллона без газа 83 кг, рабочее давление ацетилена 1,9 МПа (19 кгс/см² ), максимальное давление 3,0 МПа (30 кгс/см ²) .

       Ацетиленовый баллон заполняют пористой массой из активированного

древесного угля, которую пропитывают ацетоном из расчета 225 …3000 г на 1 дм³  вместимости баллона. Ацетилен, хорошо растворяясь в ацетоне, становится менее взрывоопасным.

Более экономичны баллоны с литой пористой массой, способные вместить 7,4 кг растворенного ацетилена, тогда как баллоны с активированным углем – только 5 кг.   На баллоне с литой пористой массой ниже надписи «АЦЕТИЛЕН» красной краской нанесены буквы ЛМ. Новые баллоны поставляют с азотной подушкой.

     При отборе ацетилена из баллона удаляется и часть ацетона в виде паров. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо располагать баллоны в вертикальном положении и отбирать ацетилен со скоростью, не превышающей 1,7 м³/ч.

    В наполненном баллоне вместимостью 40 дм³  при рабочем давлении и температуре воздуха 20^оС объем газообразного ацетилена, соответствующий нормальным условиям, равен 5,5 м³.

    Цвет баллона белый, надпись красная.

Вентиль ацетиленового баллона (рис.4).  Вентиль изготавливают из стали. Применение сплавов меди  с ее содержанием более 70 % недопустимо, так как при контакте с ацетиленом возникает взрывоопасная ацетиленистая медь.

     Отличительной  особенностью вентиля ацетиленового баллона является отсутствие маховика и штуцера. В корпусе вентиля имеется боковая канавка, в которую устанавливают штуцер ацетиленового редуктора, прижимая его специальным хомутом через кожаную прокладку. Такая конструкция вентиля не допускает случайной установки другого редуктора во избежание образования взрывоопасной смеси.

                              

Рисунок 3. Ацетиленовый баллон 1 – корпус;  2 – вентиль; 3 – азотная  подушка; 4- пористая масса с ацетоном; 5- башмак; 6- предохранительный клапан.

Рисунок 4. Вентиль ацетиленового баллона: 1 – штуцер для торцевого ключа; 2- место присоединения редуктора; 3- конусная резьба

     Еще одна отличительная особенность вентиля ацетиленового баллона состоит в том, что его открывание, закрывание и присоединение с его помощью редуктора к баллону осуществляются специальным торцевым ключом (рис.5).

             Рисунок 5. Специальный торцевой ключ  ацетиленового баллона

      Определение объема ацетилена в баллоне. Баллон взвешивают до и после наполнения газом и по разности показателей и плотности ацетилена определяют объем газа, находящегося в баллоне.

     Пример. Масса баллона с ацетиленом 89 кг, пустого 83 кг. Массу ацетилена в баллоне находят следующим образом: 89 – 83 = 6 кг. Плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20^оС равна 1,09 кг/м³ . Следовательно, объем ацетилена при этих условиях составляет  6/ 1,09 = 5,5 кг.

БАЛЛОНЫ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОПАНА

     Баллоны для технического пропана изготавливают из листовой углеродистой стали толщиной 3 мм согласно ГОСТ 15860-84.

              Рисунок 6. Баллоны для  пропана вместимостью 55 (а), 25 (б), 5 дм³  (в) и конструкция   баллона вместимостью 55 дм³  (г):  

1 –  табличка с паспортными данными; 2 – корпус; 3 –  днище; 4 – башмак; 5 –  подкладные кольца; 6 – горловина;   7  – вентиль; 8 –   предохранительный клапан.

       К верхней части сварного цилиндрического корпуса  2  пропанового баллона приварена горловина  6 , а к нижней  -  днище  3 и башмак  4 (рис. 6). В горловине имеется резьбовое отверстие, в которое ввернут латунный вентиль  7. Внутри баллона расположены подкладные кольца 5. Для защиты вентиля баллона от механического повреждения служит предохранительный колпак  8.

     Высота баллона 950 мм, диаметр 309 мм, масса без газа 35 кг, вместимость 55 дм³ , рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см² ). Газ в баллоне находится в сжиженном состоянии. Масса пропана в баллоне не должна превышать 24 кг. Кроме того, выпускают пропановые баллоны вместимостью 25 и 5 дм³ . Кратковременный максимальный отбор газа не должен превышать 1,25 м³ /ч, а нормальный во избежание замерзания вентиля – 0,6 м³ /ч.

    Цвет  баллона красный, надпись белая.

Вентиль пропанового баллона (рис. 7).  Вентиль мембранного типа рассчитан на рабочее давление до 2,0 МПа (20 кгс/см² ). Конструкция вентиля включает в себя латунный (реже стальной) корпус 1, внутри которого расположены шпиндель  10, шток 12 и клапан 14. Боковой штуцер корпуса вентиля имеет левую резьбу.

                                          Рисунок 7. Вентиль пропанового баллона :

1 – корпус; 2 – заглушка; 3, 4; 11 – прокладки; 5 – букса; 6 – накидная гайка; 7 – гайка; 8 – пружина; 9 – маховичок; 10 – шпиндель; 12 – шток;13 – шайба; 14 – клапан.

5.     Закрепление материала:

Самостоятельная работа студентов по  тестовым заданиям.

Тест 1:

        1. Запишите определение.

             Баллон – это   __________           

        2.  Запишите названия позиций, представленных на рис. 1

              1 -  

              2 -  

              3 -  

              4 -  

              5 -  

              6 -     

       3. Запишите конструктивные особенности кислородных баллонов:

            Материал - _______________________________________________   

            Высота - __________________________________________________ 

            Диаметр - _________________________________________________ 

            Толщина стенки - ___________________________________________  

            Вместимость - _____________________________________________  

            Масса без газа _____________________________________________

            Рабочее давление - _________________________________________

         4.  Из какого материала изготавливают вентили кислородных баллонов и почему?

         5.Запишите, какие типы вентилей кислородных баллонов показаны на рис. 2.

         6. Запишите  названия позиций, представленных на рис. 2.

         7. Запишите конструктивные особенности ацетиленовых  баллонов:

            Материал - _______________________________________________

            Высота - __________________________________________________

            Диаметр - _________________________________________________

            Толщина стенки - ___________________________________________

            Вместимость - _____________________________________________

            Масса без газа _____________________________________________

            Рабочее давление - _________________________________________

            Заполняют пористой массой из _______________________________

        8. Запишите названия позиций, представленных на рис.  3:

              1 -  

              2 -  

              3 -  

              4 -  

              5 -  

              6 -  

       9. Запишите, из какого материала изготавливают вентили ацетиленовых баллонов и почему?

     10. Какая конструкция вентиля ацетиленового баллона не допускает случайной установки другого редуктора?

     11. Какой инструмент необходимо использовать для открывания вентиля ацетиленового баллона?

     12. Рассчитайте объем ацетилена в баллоне при температуре 20^о С, если его масса равна 85 кг.

     13. Запишите какой вместимости изготавливают баллоны для пропана:

    А) ______________________________________________________________

    Б)  ______________________________________________________________

    В) _______________________________________________________________

   14. Запишите названия позиций, представленных на рис.6, г

               1 -  

               2 -  

               3 -   

               4 -  

               5 -  

               6 -  

               7 -  

               8 -  

   15. Запишите конструктивные особенности пропановых  баллонов:

            Материал - _______________________________________________

            Высота - __________________________________________________

            Диаметр - _________________________________________________

            Толщина стенки - __________________________________________

            Вместимость - _____________________________________________

            Масса без газа _____________________________________________

            Рабочее давление - _________________________________________

      16.  Какой вентиль устанавливают на пропановый баллон?

      17. Заполните таблицу:

Газовый баллон	Состояние газа в баллоне	Цвет баллона	Цвет надписи
Кислород
Ацетилен
Пропан технический

6.     Итоги урока:

Обсуждаются итоги самостоятельной работы  студентов и выставляются оценки с комментариями. Оценка выставляется с учетом всех этапов занятия.

7.     Задание на дом:  Выполнение задания  в рабочей тетради.

( приложение 1)

Приложение № 1

                       1. Установите соответствие между цветовой окраской баллонов и газами,

                   находящимися в баллонах:

                   А)  голубой, надпись черная                     1 – технический пропан

                   Б)  красный, надпись белая                       2 -  кислород

                   В)  зеленый, надпись красная                   3- ацетилен

                   Г)  белый, надпись красная                       4 – водород

               2. Из какого материала должны изготавливаться детали вентилей для

         баллонов со сжатым кислородом?

                  А) латунь                           Б) медь                               В) сталь.

                 3. Под каким давлением находится полностью заправленный баллон с

         ацетиленом при температуре 20^о С?

                 А) 1,6 МПа ( 16 кгс/см² )   Б) 1,9 МПа (19 кгс/см²)    В) 2,9 МПа (29 кгс/см² )

                4. какой объем газообразного кислорода можно получить от полностью

        заправленного баллона объемом 40 дм³:

                А) 4 м³                                  Б) 6 м³                                 В) 8 м³

                         5. Из какого металла должны быть изготовлены детали вентиля баллона

                ацетилена?

                А) латунь                             Б) медь                               В) сталь.

         6. Для какого горючего газа, в соответствии с правилами ТБ, на вентиль баллона не устанавливается маховичок для включения и выключения подачи газа?

                А) пропан технический     Б) ацетилен                        В) водород.

           7. Какое минимальное остаточное давление должно быть в кислородном баллоне в соответствии с правилами ТБ?

А) 0,05 МПа 0,5 (кгс/см²)     

Б) 0,03 МПа 0,3 (кгс/см² )   

В) 0.01 МПа (0,1 кгс/см²⁾

             8. Какую из перечисленных операций необходимо обязательно выполнить при получении на складе баллона со сжатым газом?

А) продуть вентиль баллона;

Б) установить редуктор и проверить давление в баллоне;

В) проверить дату освидетельствования баллона.

           9. Из какого материала чаще всего изготавливают корпус   вентиля для пропанового баллона:

А) сталь                              Б) латунь                            В) чугун

         10. Для каких целей применяется данный инструмент?

 Приложение №2

Критерии оценивания

-     5 «отлично» – при правильном выполнении 10 тестовых заданий,   при осмыслении и систематизации полученных знаний и умений  обучающийся даёт точные ответы, умеет раскрывать междисциплинарные связи, уверенно справляется с заданиями;

-     4 «хорошо» – при правильном выполнении 9 тестовых заданий,   при осмыслении и систематизации полученных знаний и умений незначительные затруднения при ответе на теоретические вопросы, неполное раскрытие междисциплинарных связей; правильный выбор тактики действий; логическое обоснование теоретических вопросов с дополнительными комментариями педагога; последовательное, уверенное выполнение заданий;

-     3 «удовлетворительно» – при правильном выполнении от 7 до 8 тестовых заданий,   при осмыслении и систематизации полученных знаний и умений незначительные затруднения при ответе на теоретические вопросы, неполный ответ, требующий наводящих вопросов педагога, выбор тактики действий в соответствии с ситуацией возможен при наводящих вопросах педагога, правильное последовательное, но неуверенное выполнение заданий;

-     2 «неудовлетворительно» – при правильном выполнении 6 и менее тестовых заданий,   при осмыслении и систематизации полученных знаний и умений неверная оценка ситуации; неправильно выбранная тактика действий, неправильное выполнение задания