Температура пламени кислородно-ацетиленовой горелки
Кислородно-ацетиленовая горелка, горящая нейтральным пламенем, достигает примерно 5600–6300 ° F (3100–3500 ° C) на кончике внутреннего конуса. Этого достаточно, чтобы расплавить сталь, чугун и большинство цветных металлов за считанные секунды, и именно поэтому эта комбинация газов остается стандартом для резки и сварки на протяжении более столетия.
Число, которое обычно называют около 6000°F, является точным, но неполным. Оно описывает одну конкретную точку пламени, а не пламя в целом. Фактическая температура резко падает по мере удаления от внутреннего конуса.
Почему пламя не имеет одной температуры
Нейтральное кислородно-ацетиленовое пламя имеет три видимые зоны, каждая из которых имеет разный уровень нагрева.
- Внутренний конус — самая яркая и плотная часть пламени, расположенная прямо на кончике. Здесь сгорание наиболее полное, а температура достигает максимума в 5600–6300°F.
- Ацетиленовое перо — слабая вторичная зона, видимая в основном в науглероживающем пламени, заметно более холодная, чем внутренний конус.
- Внешний конверт — рыхлое голубое пламя, окружающее все остальное, температура которого падает примерно до 2300°F на внешнем крае.
Этот градиент не случаен. Сварщики размещают внутренний конус чуть выше места соединения, чтобы расплавить металл, в то время как внешняя оболочка выполняет работу по предварительному нагреву с обеих сторон, нагревая основной металл почти до точки плавления, прежде чем фактически начнется резка или сварка.
Чем окси-ацетилен отличается от других топливных газов
| Газовая комбинация | Прибл. Пиковая температура |
|---|---|
| Пропан/Воздух | 3590 ° F (1980 ° C) |
| Ацетилен / Воздух | 4000°F (2200°C) |
| Пропан / Кислород | 4087°F (2253°C) |
| кислородно-водородный | 5072 ° F (2800 ° C) |
| окси-ацетилен | 6300 ° F (3500 ° C) |
Преимущество ацетилена сводится к химии. Его тройная углерод-углеродная связь хранит необычное количество энергии, которая быстро высвобождается при сгорании в чистом кислороде, а не в окружающем воздухе. Именно поэтому он остается единственным распространенным топливным газом, достаточно горячим, чтобы надежно прорезать толстую конструкционную сталь. Комбинации более низких температур, такие как пропан/кислород, все еще имеют место, особенно для работ, где требуется более широкое и мягкое пламя, а не концентрированная горячая точка, где Нагревательные горелки, подходящие для более низких температур распространения пламени склонны заходить.
Как меняется соотношение кислорода и ацетилена
Значение 6300°F предполагает нейтральное пламя, что означает, что кислород и ацетилен подаются примерно в равном объеме. Измените это соотношение, и температура и химический состав изменятся.
Окислительное пламя, содержащее немного больше кислорода, чем ацетилен, горит горячее и острее, полезно для резки, но достаточно жесткое, чтобы окислить сварочную ванну, если оно используется для сварки. Пламя науглероживания с избытком ацетилена охлаждается и переносит несгоревший углерод в металл, что подходит для определенных задач по наплавке твердых покрытий и пайке, но не подходит для конструкционных сварных швов. Поддержание стабильного соотношения имеет большее значение, чем думает большинство людей, и это во многом зависит от оборудования, а не только от навыков оператора. регуляторы давления газа, которые поддерживают постоянную температуру пламени выполнять большую часть работы по поддержанию этого баланса в течение длительного сеанса резки или сварки.
Подбор температуры в зависимости от работы: горелки, наконечники и регуляторы
Как только целевая температура ясна, решение об оборудовании становится проще. Толстая конструкционная сталь и тяжелые работы по резке требуют ручные резаки, предназначенные для длительной работы при высоких температурах , в сочетании с ручкой, которая поддерживает стабильное нейтральное пламя в течение длительного времени — ручки горелки предназначены для поддержания стабильного нейтрального пламени. созданы специально для такой согласованности.
Выбор наконечника имеет такое же значение, как и сама горелка. Наконечник, который слишком мал для толщины металла, перекрывает поток газа и снижает температуру пламени именно в той точке, где она должна достичь пика, в то время как наконечник слишком большого размера тратит газ, не улучшая резку. Наконечники ацетиленового резака, размер которых соответствует мощности пламени по этой причине они соответствуют конкретным диапазонам толщины. Для тех, кто собирает полную установку с нуля, полные комплекты резаков для кислородно-ацетиленовых установок соедините уже подобранную ручку, насадку и набор насадок для совместной работы.
Безопасная работа при таких температурах
Пламя при температуре более 6000°F не оставляет права на ошибку в состоянии оборудования. Баллоны с ацетиленом не должны эксплуатироваться при давлении выше 15 фунтов на квадратный дюйм (предел, установленный в Федеральный стандарт OSHA для кислородно-газовой сварки и резки. , поскольку ацетилен становится нестабильным при более высоких давлениях.
При таких температурах за доли секунды может произойти обратный эффект, когда пламя возвращается в шланг или регулятор, если в трубопроводе возникает утечка или изменяется соотношение газов. Разрядники обратного удара для высокотемпературных кислородно-ацетиленовых линий являются стандартными средствами защиты, устанавливаемыми между регулятором и шлангом как со стороны кислорода, так и со стороны ацетилена, и не являются дополнительным оборудованием для любой установки, в которой работает такое горячее пламя.
