Гелий горючий газ или нет

Все, что нужно знать о шарах с гелием, прежде чем заказать их доставку

Воздушные шары с гелием – это яркое украшение любого праздника. Их можно купить или заказать доставку на дом в Москве, Санкт-Петербурге или других крупных городах. Жители отделенных регионов, где нет такой услуги, также могут украсить торжество этими надувными летающими шариками, наполнив их специальным газом из баллона самостоятельно.

Но, так ли безопасны эти воздушные красочные шары, стремящиеся улететь ввысь? Какими свойствами обладает гелий? И может ли обернуться невинная забава серьезными проблемами?

Что такое газ гелий?

Газ гелий – это химический элемент, стоящий во всем известной таблице Менделеева в ячейке под номером 2. Это простое одноатомное вещество, не имеющее ни цвета, ни вкуса, ни запаха. Гелий – инертный газ. Он возглавляет группу веществ со схожими свойствами.

Гелий – это второй по легкости газ. Первое место по этому показателю занимает водород. Именно поэтому воздушные шары с гелием постоянно стремятся улететь ввысь. Ведь газ, наполняющий их гораздо легче воздуха.

В масштабах Вселенной гелий очень распространен. Он занимает около 23% космического пространства. Содержится этот газ и в Земной коре. Большие запасы этого химического элемента обнаружены в России в восточносибирских газовых месторождениях.

Но, на поверхности Земли гелия в чистом виде нет. И это понятно. Ведь он очень легкий, поэтому сразу поднимается вверх. Производят его искусственным путем из природного газа методом глубокого охлаждения. Стало это возможным благодаря его свойству сжижаться труднее всех остальных летучих веществ. Себестоимость производства в России высока. Поэтому, удивляться высокой цене шаров с гелием и баллонов для их заправки – не приходится.

Физические свойства гелия

Физические свойства этого химического элемента удивительны. У гелия очень низкая температура кипения и плавления. Его точка кипения находится на отметке минус 268,9˚С. Поэтому он всегда находится в летучем состоянии. Жидким он может стать только при экстремально низких температурах.

Гелий обладает высокой теплоемкостью и хорошей теплопроводностью. Он относится к диэлектрикам, то есть не меняет своих свойств при воздействии электрического разряда.

Благодаря своим особым физическим свойствам, этот элемент применяется во многих областях:

• в металлургии;
• сварочном производстве;
• для анализа горных пород;
• для запуска метеорологических зондов;
• для наполнения дыхательной смесью баллонов аквалангистов и дайверов.

Все это очень серьезные сферы деятельности человека. Но, есть одна и не серьезная. Воздушные шары с гелием используются для оформления праздников и торжеств.

Вреден ли гелий для человека?

Заказать воздушные шары с гелием люди стараются чаще всего на детский праздник. Но, в большинстве случае, они даже не задумываются над тем, что это летучее вещество относится к четвертому классу опасности. Газ малотоксичен, но назвать его полностью безобидным нельзя.

Гелий при нормальном атмосферном давлении, попавший в человеческий организм в относительно небольшом количестве, действует подобно наркозу.

Если вы посмотрите информацию на официальном сайте Министерства здравоохранения РФ, то в перечне токсических химических веществ вы найдете этот элемент по МКБ-10 под кодом Т59.8.

При вдыхании этот газ сильно изменяет голос. Вы слышали, как смешно говорят клоуны, артисты и просто молодые люди, вдохнувшие его? Скажете, это весело? Конечно! Но, увы, не безобидно. При вдыхании этого летучего химического вещества, голос становится смешным, так как он влияет на голосовые связки – они истончаются.

Поэтому, если вы купили шары с гелием на праздник ребенку, следите внимательно, чтобы дети не начали экспериментировать с их содержимым. Ведь эти декоративные шарики наполнены, удушающим газом. Он способен вытеснять из организма кислород, вызывая кислородное голодание всех органов. Последствиями длительного вдыхания может стать интоксикация, отравления различной тяжести.

Признаки интоксикации

Пары гелия могут оказывать влияние на дыхательную и нервную систему.

Признаки кислородной недостаточности, при попадании этого газа в легкие выражаются:

• заторможенностью;
• сонливостью;
• затрудненным дыханием (особенно на выдохе);
• отсутствием или ухудшением осязания;
• снижением остроты слуха, зрения;
• тремором.

Особенно опасен этот химический элемент для астматиков и людей с заболеваниями легких и бронхов.

Воздействие на нервную систему может быть легким, средним и тяжелым.

При легкой степени интоксикации может появиться головная боль, першение в горле, головокружение, приступ тошноты, рвота. У человека может потемнеть в глазах, снизиться способность к концентрации.

Средняя степень интоксикации характеризуется одышкой, посинением кожи, спутанным сознанием, учащенным сердцебиением, обмороком.

При тяжелом отравлении происходит потеря сознания, судороги. Закончиться все это может летально.

Поэтому, знайте: вдыхание газа из шарика с гелем относится к разряду экстремальных забав. Проводить такие эксперименты с детьми категорически запрещено. Для взрослых также это опасно. Ведь газ не имеет цвета и запаха. Человек не может контролировать количество, которое поступает к нему в легкие. Поэтому даже один глубокий резкий вдох способен привести к большим неприятностям и даже смерти.

Первая помощь при отравлении гелием

Если все же вы купили шарики с гелем или вам их подарили по случаю торжества, относитесь очень внимательно к состоянию людей, находящихся в одной комнате с шарами. При первых признаках отравления:

• откройте в комнате окна и двери;
• обеспечьте человеку доступ свежего воздуха;
• при обморочном состоянии поднесите к носу нашатырный спирт.

Если же состояние критическое – немедленно вызывайте скорую помощь. До ее приезда следите, чтобы у больного не произошла остановка сердца или дыхания. При необходимости окажите самостоятельно первую помощь: непрямой массаж сердца и искусственное дыхание. К сожалению, правильно делать такие процедуры умеют не все. Поэтому, лучше не экспериментируйте с отравляющим газом.

И ни в коем случае не покупайте на праздник специально баллон с гелием. Ведь они продаются не для того, чтобы дышать их содержимым. Они нужны для самостоятельного надувания шаров.

Помните, в баллоне может оказаться не чистый гелий, а с примесями (например, с мышьяком). Каковы будут последствия его вдыхания, предположить не трудно.

1.4. Гелий, баллоны для гелия

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.

Главное в другом: завод проверяет лабораторными методами газ, закачиваемый в реципиенты. На газ, закачиваемый в каждый реципиент, выдается Паспорт качества. В паспорте качества указывается марка гелия и состав газов, закачанных в реципиент.

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

Гелий — это газ, который легче воздуха. Иными словами, при нормальных условиях, плотность гелия меньше плотности воздуха. При нормальных условиях воздух, занимающий объем 1 м. куб., будет весить 1293 г, а гелий, занимающий тот же объем, будет весить всего 178 г.

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.

Согласно этим документам, сжатый газ гелий относится к классу 2А – сжатые неогнеопасные газы. Перевозка гелия в баллонах выпадает из действия Правил, т.к. действие Правил не распространяется на «. перевозки ограниченного количества опасных веществ на одном транспортном средстве, перевозку которых можно считать как перевозку неопасного груза» (см п.п. 1.2.3 Правил). Количество сжатого гелия, которое можно провозить на транспортном средстве как неопасный груз, определено в ДОПОГ (см. раздел 1.1.3.). В том же пункте ДОПОГ определяется: «Положения ДОПОГ не применяются . к перевозке опасных грузов частными лицами, когда эти грузы упакованы для розничной продажи и предназначены для их личного потребления, использования в быту, досуга или спорта, при условии, что приняты меры для предотвращения любой утечки содержимого в обычных условиях перевозки». В отношении гелия – класс 2А – определена норма в 1000 л вместимости перевозимых сосудов для сжатого газа, т.е баллонов.

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.

Гелий газ. Свойства, добыча, применение и цена гелия

Не поддается законам классической механики. Ученые пытаются разгадать тайну гелия-4. Это легкий, не радиоактивный изотоп элемента. На него, собственно, приходятся 99,9% гелия на Земле.

Так вот, если 4-ый изотоп охладить до -271-го градуса Цельсия, получится жидкость. Только вот свойства ее для жидкости не типичны. Наблюдается, к примеру, сверхтекучесть.

Если поместить гелий в сосуд и поставить его вертикально, жидкость нарушит законы гравитации. Через несколько минут содержимое емкости вытечет из нее. Из сего же вытекает, что гелий – элемент любопытный, а любопытство надо удовлетворять. Начнем знакомство со свойств вещества.

Свойства гелия

Не. Это не частица отрицания, а обозначение 2-го элемента периодической системы Менделеева , то есть, гелия. Газ в обычном состоянии, он сгущается лишь при минусовых температурах. Причем, минус этот должен быть в пару сотен градусов Цельсия.

При этом, в свойства газа гелия вписана нерастворимость в воде. То есть, если сам элемент не жидкий , то его молекулы находятся в одной фазе, не переходя в другие. Между тем, именно смена фаз вещества является определением образования раствора.

Гелий – инертный газ. Его инертность проявляется не только в отсутствии «желания» растворяться в воде. Вещество не спешит вступать и в прочие реакции. Причина: — стабильная внешняя оболочка атома.

На ней находятся 2 электрона. Разбить крепкую пару, то есть, удалить одну из частиц с оболочки атома, сложно. Поэтому, открыли гелий не в ходе химических опытов, а при спектроскопическом исследовании протуберанцев Солнца .

Произошло это во второй половине 19-го века. Прочие инертные газы, а их 6, открыли еще позже. Примерно в это же время, то есть, в начале 20-го века, удалось перевести гелий в жидкую форму.

Гелий – одноатомный газ без цвета , вкуса и запаха. Это тоже выражение инертности элемента. Связывается он лишь с тремя «коллегами» по таблице Менделеева, — литием , хлором и фтором . Сама реакция не запустится.

Нужен ультрафиолет, или разряды тока. Зато, чтобы гелий «убежал» из пробирки, или другого объемного и твердого тела, усилий не нужно. У 2-го элемента самая малая адсорбция, то есть, способность концентрироваться на плоскости или в объеме.

Хранят газ гелий в баллонах. Они должны быть абсолютно герметичными. Иначе, адсорбция сыграет с поставщиками злую шутку. Вещество просочится через малейшие щели. А будь баллоны из пористого материала, гелий уйдет сквозь него.

Плотность газа гелия в 7 раз уступает кислороду. Показатель последнего – 1,3 килограмма на кубический метр. У гелия же плотность равна всего 0,2 кило. Соответственно герой статьи легок. Молярная масса гелия равна 4-ем граммам на моль.

Для сравнения у воздуха в целом показатель равен 29-ти граммам. Становится ясно, почему популярен гелий для шаров. Разница в массах 2-го элемента и воздуха тратится на подъем грузов. Вспомним, что моль равен 22-ум литрам. Получается, что 22 литра гелия способны поднять 25-граммовый груз. Кубометр газа потянет уже более килограмма.

Напоследок заметим, что у гелия отличная электропроводность. По крайней мере, это касается газов. Среди них 2-ой элемент уже не на втором, а на первом месте. А вот по содержанию на Земле гелий – не передовик. В атмосфере планеты героя статьи миллионные доли процента. Так откуда же тогда добывают газ. Выуживать его из атмосферы нецелесообразно.

Добыча гелия

Формула гелия является составной не только атмосферы, но и природного газа . В разных месторождениях разнится и содержание 2-го элемента. В России , к примеру, наиболее богаты гелием залежи Дальнего Востока и востока Сибири.

Однако, месторождения газа в этих регионах плохо освоены. Подстегивает к их разработке 0,2-0,8-процентное содержание гелия. Пока же, его добывают лишь на одном месторождении страны. Оно находится в Оренбурге, признано бедным на гелий. Тем не менее, 5 000 000 кубов газа в год добывают.

Общемировое производство гелия в год равно 175 000 000 кубических метров. При этом, запасы газа – 41 миллиард кубов. Большая часть из них скрыта в недрах Алжира, Катара и США. Россия тоже входит в список.

Из природного газа гелий получают путем низкотемпературной конденсации. Получается концентрат 2-го элемента с его содержанием не менее 80%. Еще 20% приходятся на аргон, неон, метан, водород и азот. Какой газ гелию мешает? Никакой. Но, людям примеси мешают. Поэтому, концентрат очищают, превращая 80% 2-го элемента в 100%.

Проблема состоит в том, что у экспертов есть так же, 100-процентная уверенность, что планету ждет дефицит гелия. Уже к 2030-му году мировое потребление газа должно достигнуть 300 000 000 кубометров.

Производство гелия через 10 лет не сможет перешагнуть планку в 240 000 000 из-за дефицита сырья. Оно является невосполнимым ресурсом. Второй элемент выделяется по крупицам при распаде радиоактивных пород.

Скорости природного производства не угнаться за нуждами людей. Поэтому, специалисты прочат резкий скачок цен на гелий. Пока, низкую стоимость обесценивает распродажа резервного фонда США, который стране стало невыгодно содержать.

Национальный запас создали в начале прошлого века, дабы наполнять военные дирижабли и коммерческие воздушные суда. Хранилище расположено в штате Техас.

Применение гелия

Найти гелий можно в топливных баках ракет. Там 2-ой элемент соседствует с жидким водородом. Лишь гелий, при этом, способен оставаться газообразным, а значит, создавать в баках двигателей нужное давление.

Наполнение аэростатов, — еще одно дело, в котором пригождается газ гелий. Углекислый, к примеру, не подойдет, поскольку тяжел. Легче гелия лишь один газ, это водород. Только вот, он взрывоопасен.

В начале прошлого века водородом наполнили дирижабль «Гинденбург» и лицезрели, как тот воспламенился во время полета. С тех пор выбор сделан в пользу инертного, хоть и чуть более тяжелого, гелия.

Популярен гелий и как охлаждающий агент. Применение связано со способностью газа порождать сверхнизкие температуры. Гелий закупают для адронных коллайдеров и спектрометров ядерного магнитного резонанса. Пользуются 2-ым элементом так же, в аппаратах МРТ. Там гелий закачивают в сверхпроводящие магниты .

МРТ проходили многие. Близки массовому потребителя и сканеры на кассах, считывающие штрих-коды. Так вот, в магазинские лазеры закачены гелий и неон. Отдельно гелий помещают в ионные микроскопы. Они дают лучшую картинку, чем электронные, можно сказать, тоже считывают данные.

В системах кондиционирования воздуха 2-ой элемент нужен для диагностики утечек. Пригождается сверхпроницаемость героя статьи. Если он находит куда просочиться, значит, могут «утечь» и прочие компоненты.

Речь о системах кондиционирования автомобилей. Кстати, подушки безопасности тоже заполняются гелием. Он просачивается в спасительные емкости быстрее иных газов.

Цена гелия

Пока, на газ гелий цена равна примерно 1 300 рублям за полтора куба. В них вмещаются 10 литров 2-го элемента. Есть баллоны и по 40 литров. Это почти 6 кубов гелия. Ценник на 40-литровые упаковки равен примерно 4 500 рублей .

Кстати, для пущей герметичности, на баллоны с газом надевают защитные чехлы. Они тоже стоят денег , обычно, около 300-от рублей для 40-литровой тары и 150-ти рублей для баллонов на 10 литров.

Основные меры безопасности при работе с гелием

Гелий не горюч, не токсичен и не взрывоопасен, но при очень высоких концентрациях в воздухе гелий может вызвать удушье и состояние кислородной недостаточности.

Гелий может вызвать поражение слизистой оболочки глаз и обморожение кожи. Избегайте попадания гелия в дыхательные пути, потому что это плохо влияет на мозг!

Перемещение баллонов в одиночку:

Перемещение баллонов вдвоем:

На небольшие расстояния баллоны перемешают путем перекатывания в наклоненном состоянии или кантованием. На длительные расстояния и по лестницам баллоны перемешают вдвоем. При перемещении следует избегать ударов по корпусу баллона и вентилю

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; надпись: «Р 150 П 225», которая означает, что баллон рассчитан на максимальное рабочее давление 150 атм., и предельное давление 225 атм.; сведения о прошлых и последней аттестации баллона.

Под аттестацией понимается проверка на соответствие баллона требованиям ГОСТ 949-73, 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, последние 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. Гелиевые баллоны по ГОСТ-949-73(16) должен быть снабжен мембранным ыентелем типа КВБ-53, КВБ-53-1, ВБМ-1, ВБ-20-2000.

Примеры маркировки баллонов

Меры безопасности при установке баллонов

Опасность падения баллона

Падение баллона может привести к повреждению корпуса баллона, повреждению вентиля, утечке гелия из баллона, вышиванию 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 привязывать к заборам и другим опорам.

Опасность нагрева баллона

Баллоны запрещено нагревать — температура корпуса баллона +60°С 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 воздействие 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.

Перевозка баллонов

Газообразный гелий можно транспортировать всеми видами транспорта согласно правилам перевозок грузов на конкретном виде транспорта.Для транспортировки газообразного гелия используются стальные баллоны (ГОСТ949- 73) коричневого цвета.

На большие расстояния баллоны перевозят 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. № 73, с изменениями от 11 июня и 14 октября 1999 г. — далее ПРАВИЛА; «Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов», принятое в РФ (см. постановление Правительства РФ от03.02.1994 № 76) — далее ДОПОГ.

Согласно этим документам, сжатый газ гелий относится к классу 2 А — сжатые неогнеопасные газы. Перевозка гелия в баллонах выпадает из действия Правил, т.к. действие Правил не распространяется на «. перевозки ограниченного количества опасных веществ на одном транспортном средстве, перевозку которых можно считать как перевозку неопасного груза» (см п.п. 1.2.3 Правил). Количество сжатого гелия, которое можно провозить на транспортном средстве как не опасный груз определено в ДОПОГ (см. раздел 1.1.3.). В том же пункте ДОПОГ определяется: «Положения ДОПОГ не применяются . к перевозке опасных грузов частными лицами, когда эти грузы упакованы для розничной продажи и предназначены для их личного потребления, использования в быту, досуга или спорта, при условии, что приняты меры для предотвращения любой утечки содержимого в обычных условиях перевозки».

В отношении гелия — класс 2А — определена норма в 1000 л вместимости перевозимых сосудов для сжатого газа, т.е баллонов. 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.

Трудно предсказать реакцию инспектора ГИБДД на баллон с гелием в багажнике автомобиля. Однако, если вы перевозите пару своих баллонов с гелием в обычном автомобиле, то знайте, что вы делаете это совершенно законно.

Гелий – солнечный газ

Содержание

1. История открытия
2. Способы получения
3. Применение
   1. Применение в сварке
4. Опасность и вред
5. Хранение и транспортировка
6. Характеристики гелия
   1. Коэффициенты перевода объема и массы He при Т=15°С и Р=0,1 МПа
   2. Коэффициенты перевода объема и массы He при Т=0°С и Р=0,1 МПа
   3. Гелий в баллоне
   4. Давление гелия в баллоне при различной температуре окружающей среды

История открытия гелия

Впервые гелий был обнаружен во время солнечного затмения 1868 г. астрономы впервые применили спектроскопию для исследования атмосферы Солнца.

24 октября 1868 г. Французская академия наук получила два сообщения — от Пьера Жюль Сезара Жансена (Pierre Jules Cesar Janssen) из Индии и от Джозефа Нормана Локьера (Joseph Norman Lockyer) из Лондона — об открытии ими в спектре солнечной короны новой ярко-желтой линии, которой впоследствии был присвоен символ D3. Совпадение двух независимых сообщений из разных концов мира свидетельствовало о возможности методами спектроскопии проникнуть в тайны солнечной атмосферы и других далеких звезд.

Вопрос о том, какому веществу отвечает линия D3, долго еще оставался открытым. Было лишь установлено, что в спектрах элементов, известных на нашей планете, пока не обнаружено спектральной линии, подобной ярко-желтой линии D3. Локьер ошибочно считал, что раскаленный газ, излучение которого дает таинственную линию D3, является модификацией водорода, не встречающейся на Земле.

В августе 1871 г. Кельвин заявил, что линия D3 до сих пор не идентифицирована с каким-либо земным элементом. Возможно, что она принадлежит новому веществу, которому Локьер и Жансен предложили дать название гелий (от греческого слова гелиос — солнце).

В 1895 г. Сэр Уильям Рамзай (Sir William Ramsay) изучал газ, выделенный им из минерала клевеита, и в гейслеровой трубке неожиданно обнаружил яркую желтую линию. Выдающийся спектроскопист того времени Уильям Крукс (William Crookes) определил длину волны новой линии (5874,9 А) и установил, что это линия D3, на этом основании Рамзай сообщил (23 марта 1895 г.) об открытии им гелия на Земле.

Такова история открытия важнейшего представителя группы инертных газов, который сначала был обнаружен в солнечной атмосфере, а затем (через 27 лет) — на Земле.

Вскоре гелий был обнаружен в других минералах и горных породах, содержащих уран. Наличие гелия в земной коре позволило сделать вывод о его содержании в атмосфере, хотя многие ученые утверждали, что этот легкий газ, выделяющийся из земной коры, полностью уносится из атмосферы в космическое пространство. Вскоре Генрих Кайзер, а затем Зигберт Фридлендер (1896 г.), а также Эдвард Бэли в результате анализа первой выпаренной фракции жидкого воздуха доказали его присутствие в атмосфере.

Способы получения гелия

Гелий получают из гелийсодержащих природных газов, минералов и воздуха. Об этом мы писали в статье о производстве гелия, поэтому здесь не будем повторять написанное.

Применение гелия

В промышленности гелий применяют в меньших масштабах, чем газ аргон. Чаще всего его используют:

• хладагент – охлаждение сверхпроводящих магнитов в медицинских сканерах МРТ;
• металлургия – выплавка чистых металлов;
• подводно-спасательное дело – в составе дыхательных смесей;
• сварочное производство – защитный газ;
• в индустрии развлечений – заполнение шариков.

Применение гелия в сварке

В связи с тем, что He примерно в 10 раз легче Ar, что понижает эффективность защиту сварочной ванны при сварке в нижнем положении, но способствует лучшей защите при сварке в потолочном положении, поэтому расход гелия при сварке увеличивается в 1,5-3 раза.

Применяют его в основном при сварке неплавящимся электродом химически чистых и активных материалов и сплавов, а также сплавов на основе алюминия и магния.

Гелий становится предпочтительнее аргона при необходимости дополнительной защиты швов при сварке в потолочном положении. Особенно при сварке титановых сплавов и других химически активных металлов, поглощающих азот и кислород не только в расплавленном состоянии, но и в твердом при нагреве выше определенной температуры.

Однако не только защитные свойства Ar и He различны. Различными являются и характеристики дуги в этих газах. Так, при одинаковой силе тока напряжение дуги в гелии значительно выше, чем дуги в аргоне. Такая дуга имеет большую проплавляющую способность и менее концентрирована (создает иную форму проплавления, более равномерную, в то время как дуга в аргоне при сварке, например, титановых сплавов вольфрамовым электродом дает большое проплавление в центре и значительно меньшее по краям ванны). Перепад напряжения в столбе дуги в гелии больше, чем в аргоне, поэтому изменение длины дуги заметнее сказывается на напряжении и общей ее теплоэффективности. Для более развернутой информации обязательно прочитайте статью о сварочной дуге в инертных газах.

Форма шва и проплавление для различных защитных газов

В зависимости от применения того или иного газа меняется и поверхностное натяжение на границе металл-газовая фаза. Так, для хромоникелевых сталей аустенитного класса поверхностное натяжение жидкого металла при сварке в He заметно меньше, чем в Ar. Это сказывается и на формировании поверхности швов. Более плавные переходы от шва к основному металлу, при сварке в гелии, имеют место и для других металлов, в частности титановых сплавов и в ряде случаев оказывают влияние на некоторые характеристики работоспособности сварных соединений.

Чаще всего He используют для образования инертных газовых смесей c Ar. Обладая большей плотностью, чем гелий, такие смеси лучше защищают металл сварочной ванны от воздуха и увеличивают производительность сварки в целом. В смеси в полной мере реализуются преимущества обоих газов:

• аргон — обеспечивает стабильность горения дуги;
• гелий — обеспечивает высокую степень проплавления.

Опасность и вред гелия

Гелий не относится к ядовитым и токсичным газам, поэтому в малых количествах он не является опасным. Он может оказать действие как удушающий газ (асфиксант) только в том случае, если в результате утечки уровень кислорода окажется ниже допустимой концентрации. Но утечку гелия очень легко выявить т.к. за счет сжимания голосовых связок у человека меняется голос. Мы все знаем данный комический и мультяшный эффект, когда при вдыхании гелия из шарика голос становится более высоким.

Гелий является опасным, только в случае снижения уровня кислорода в окружающей среде ниже допустимой концентрации.

Хранение и траспортировка гелия

Транспортируют и хранят гелий в газообразном состоянии в стальных баллонах при давлении 15 МПа или в сжиженном состоянии при давлении менее 0,2 МПа.

Баллоны с гелием окрашены в коричневый цвет с надписью белыми буквами «ГЕЛИЙ». Баллоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 949.

Методы определения доли примесей и условий поставки регламентируются ГОСТ 20461.