Регулировка сварочного пламени

Требования безопасности

Сжиженные углеводородные газы пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах.

В помещениях производства, хранения и перекачивания сжиженных углеводородных газов запрещается обращение с открытым огнем, искусственное освещение должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении, все работы следует проводить инструментами, не дающими при ударе искру.

Защита оборудования от вторичных проявлений молний и статического электричества должна соответствовать правилам защиты от статического электричества производств химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

При загорании применяют следующие средства пожаротушения: углекислотные огнетушители и пенные марки ОХП-10, воду в виде компактных и распыленных струй в тонкораспыленном виде, сухой песок, водяной пар, асбестовое полотно и др.

Применяется длярезке и пайке металлов и сплавов.
Водород

Цвет болона:зелёный надпись красная
в нормальных условиях представляет собой горючий газ без цвета и запаха. Это один из самых легких газов, он в 14,5 раза легче воздуха. С воздухом и кислородом водород может образовывать взрывчатую смесь (так называемый гремучий газ).

Получают водород электролизом воды, методом глубокого охлаждения газовых смесей, содержащих водород, разложением водяного пара при пропускании его через слой раскаленного железа и другими способами. Также возможно его получение в специальных водородных генераторах путем воздействия серной кислоты на железную стружку и цинк.

Температура пламени, °С 2000–2100

Применяется длярезке и пайке металлов и сплавов.
Техническим водородом наполняют стальные баллоны емкостью 40 и 50 дм³

Технический водород транспортируется также по трубопроводу.

Давление газа в баллоне (контейнере) измеряют манометром по ГОСТ 2405 класса точности не ниже 1,5Мпа.

Баллоны, наполненные водородом, транспортируют транспортом всех видов, кроме авиации, в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на транспорте соответствующего вида, и правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Транспортирование баллонов должно производится в горизонтальном положении с прокладками между баллонами или в вертикальном положении обязательно с ограждением от возможного падения.

Совместная перевозка баллонов с водородом и кислородом категорически не допускается.

Баллоны, наполненные водородом, хранят в специальных складских помещениях или на открытых площадках под навесом, защищающим баллоны от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Складское хранение баллонов с водородом и баллонов с другими газами допускается только в помещениях, изолированных друг от друга.

 

Каковы свойства и характеристики газового пламени, строение пламени.

Сварочное пламя получается при сгорании смеси горючих газов (или паров горючих жидкостей) и кислорода в мундштуке сварочной горелки. В зависимости от того, какой газ для газовой сварки применяют и от того, в каком соотношении с кислородом он сгорает, различают три вида сварочного пламени: нормальное (или восстановительное), окислительное, науглероживающее.

Ядро пламени состоит из раскалённого кислорода и продуктов распада ацетилена. Ядро имеет достаточно чёткий контур и очень яркое свечение. Длина ядра может быть различной, в зависимости от давления и скорости подачи горючей смеси. Чем больше давление и скорость подачи газа, тем больше длина ядра. Горение газов начинается на внешней стороне ядра и продолжается в восстановительной зоне.

Во второй, восстановительной зоне ацетилен проходит первую стадию сгорания в кислороде, поступающего из кислородного газосварочного баллона.

При этом сгорание углерода происходит не полностью, а водород в этой зоне не сгорает. Восстановительная зона имеет самую высокую температуру (3000-3200°C) на расстоянии 3-5мм от конца ядра и обладает восстановительными свойствами. Этой частью пламени производят газовую сварку, нагревая и расплавляя металл. При сварке частицы угарного газа и водорода восстанавливают металлы из их окислов. Поэтому вторая зона и получила название восстановительной зоной, а также сварочной или рабочей.

В третьей зоне, факеле, происходит окончательное сгорание ацетилена (точнее, продуктов его распада - угарного газа и водорода) в кислороде из окружающего воздуха

Для полного сгорания одного объёма ацетилена необходимо два с половиной объёма кислорода. Один объём кислорода поступает из кислородного баллона в горелку, где смешивается с ацетиленом. Ещё полтора объёма кислорода поступает из окружающего воздуха.

Регулировка сварочного пламени

Для регулировки сварочного пламени большое значение имеет выбор давления кислорода. Давление кислорода необходимо подбирать в соответствии номеру наконечника, руководствуясь паспортом на сварочную горелку. Если выбрано слишком большое давление, газовая смесь вытекает очень быстро и пламя отрывается от мундштука. При этом пламя начинает выдувать и разбрызгивать жидкий металл за пределы сварочной ванны.

При давлении кислорода ниже требуемого, скорость подачи газовой смеси падает, сварочное пламя становится короче и возникает опасность возникновения обратного удара, который может привести к взрыву ацетиленового генератора, если газосварочный пост не оборудован водяным предохранительным затвором.

Из короткого окислительного пламени можно получить нормальное. Для этого необходимо медленно и постепенно увеличивать подачу ацетилена до появления яркого пламени и чёткого его ядра.

Из науглероживающего пламени можно получить нормальное, если постепенно перекрывать подачу ацетилена то тех пор, пока не исчезнет зеленоватый цвет пламени на вершине ядра.

3  Назначение, принцип действия и технические характеристики ацетиленовых генераторов.

Ацетиленовый генератор - аппарат, синтезирующий ацетилен путём химического взаимодействия карбида кальция с водой при их смешивании. Они применяются в составе передвижных и стационарных газосварочных постов в качестве источника ацетилена - горючего газа для газовой сварки. Об их назначении мы уже говорили на странице "Оборудование для газовой сварки. Газосварочное оборудование".

Согласно ГОСТ 5190, классификация ацетиленовых генераторов может происходить по следующим параметрам: по давлению ацетилена, по производительности, по способу применения, по принципу действия.

1. По давлению получаемого ацетилена различают генераторы низкого давления - до 0,01МПа, среднего давления - от 0,07МПа до 0,15МПа и высокого давления - свыше 0,15МПа.

2. По производительности, существующие ацетиленовые генераторы синтезируют от 0,3 до 160м3/ч ацетилена.

3. По способу применения генераторы подразделяются на передвижные и стационарные. Производительность передвижных генераторов составляет 0,3-3м³/ч, а производительность стационарных генераторов составляет 5-160м³/ч.

4. По принципу действия ацетиленовые генераторы классифицируются на работающие по принципам:
а) КВ - карбид в воду;
б) ВК - вода на карбид с вариантом "мокрого" процесса;
в) ВК - вода на карбид с вариантом "сухого" процесса;
г) ВВ - вытеснение воды;
д) ПК - принцип комбинированный, сочетающий схемы "вода на карбид" и "вытеснение воды".
Именно от принципа действия зависит устройство и работа ацетиленовых генераторов.

Работа ацетиленовых генераторов по принципу "карбид в воду"

Карбид (поз.1) периодически, отдельными порциями подаётся из бункера (поз.2) через питатель (поз.3) в газообразующую камеру (поз.4), в которой находится вода. Подача карбида регулируется автоматически и зависит от давления внутри бункера с водой. Когда давление падает ниже определённого значения, происходит подача очередной порции карбида кальция.

В газообразующей камере, при взаимодействии с водой, происходит образование ацетилена, который через отборник (поз.7) подаётся в ацетиленовый шланг. В бункере, через решётку (поз.5) просеивается гашёный карбид кальция и через выпускной клапан (поз.6) удаляется из бункера.

К преимуществам данных генераторов можно отнести удобство в обслуживании, хорошее охлаждение и полное разложение карбида кальция. При таком принципе работы достигается наибольший выход ацетилена (до 95%). К недостаткам относятся повышенный расход воды и большие размеры генератора. Аппараты с таким принципом действия используются для установок большой производительности, преимущественно для стационарных газосварочных постов.

Работа ацетиленовых генераторов "вода на карбид" по принципу "мокрого процесса"

В загрузочное устройство (поз.2) загружают карбид (поз.1). Далее, через реторту (поз.3), периодически, порциями подаётся вода. Подача воды регулируется автоматически, в зависимости от давления газа. При падении давления ниже определённого уровня, начинает подаваться вода. Далее, газ выходит в газосборную камеру (поз.4) и через отборник (поз.5) подается в рукав для газовой сварки.

Достоинствами ацетиленовых генераторов с таким принципом работы являются простота конструкции и надёжность аппарата. К недостаткам можно отнести неполное разложение карбида кальция, возможный перегрев ацетилена из-за малого объёма загрузочного устройства и, соответственно, малого объёма воды. А также невозможность применения такого принципа в больших генераторах. Производительность аппаратов с таким принципом действия не превышает 10м3/ч.

Ацетиленовые генераторы "вода на карбид по принципу "сухого процесса"

Принцип действия генератора в следующем: В газосборной камере (поз.5) находится барабан с карбидом (поз.1), оснащённый приводом (поз.2). В барабан, через систему подачи жидкость (поз.3) подаётся вода и через лючки (поз.4) загружается карбид.

Подача воды происходит строго дозировано. Объём воды в два раза превышает её необходимое количество для распада карбида. Излишки воды испаряются из-за большого количества теплоты, выделяющейся при реакции. Гашёная известь, через решетчатые стенки барабана падает вниз, где и происходит выгрузка гашёной извести (поз.6). Ацетилен через отборник (поз.7) подаётся в ацетиленовый рукав.

Благодаря тому, что излишки воды испаряются, известь получается сухой, в виде порошка. Из-за этого данный принцип работы и получил название "сухого процесса".

Преимущества данного принципа в простоте обслуживания таких генераторов, простоте удаления гашёной. Кроме того, ацетилен на растворение в воде не расходуется. Подобный принцип работы применяется в стационарных ацетиленовых генераторах средней производительности.

Генераторы ацетилена, работающие по системе "вытеснение воды"

У подобных генераторов газообразующая камера (поз.2) состоит из двух сообщающихся сосудов: газообразователя и вытеснителя. Корзина с карбидом (поз.1) подаётся в газообразователь и вода из него вытесняется в воздушные подушки (поз.3) вытеснителя. Образовавшийся ацетилен через отборник выходит из камеры.

Количество карбида и объём вырабатываемого ацетилена регулируются автоматически, в зависимости от давления ацетилена. При избыточном давлении вода вытесняется в воздушные подушки вытеснителя и процесс выработки ацетилена замедляется. При падении давления ацетилена вода перетекает из вытеснителя в газообразователь и смачивает находящуюся там корзину с карбидом, стимулируя процесс образования ацетилена.

К преимуществам данного способа можно отнести надёжную работу и плавную регуляцию газообразования. К недостаткам - возможный перегрев ацетилена и невозможность обслуживания больших установок с большим объёмом загружаемого карбида. Поэтому, такая система применяется только для подвижных ацетиленовых генераторов, производительность которых меньше, чем у стационарных.