Два газа, а не один
Спросите кого-нибудь, на каком газе работает резак, и он часто назовет только одно топливо, обычно ацетилен. Этот ответ верен лишь наполовину. Любое пламя кислородно-топливной резки представляет собой взаимодействие горючего топливного газа и кислорода, и кислород выполняет две отдельные работы: небольшая часть смешивается с топливом, создавая пламя предварительного нагрева, в то время как гораздо больший поток выпускается через центр наконечника, чтобы фактически окислить и выдуть расплавленный металл во время самой резки.
Настоящий выбор происходит в том, что касается топливного газа в этом партнерстве. Ацетилен, пропан и природный газ — три наиболее распространенных варианта, и каждый из них ведет себя достаточно по-разному, поэтому выбор неправильного варианта или его соединение с неправильным наконечником горелки приводит к слабому пламени, медленному прокалыванию или чрезмерному образованию окалины на кромке среза.
Ацетилен: все еще эталон
Ацетилен горит горячее, чем любой другой коммерчески доступный топливный газ, достигая температуры примерно 5800–6000°F при смешивании с кислородом. Это тепло концентрируется, а не распространяется, поэтому ацетилен предварительно нагревает металл до температуры резки быстрее, чем альтернативы, и остается стандартным выбором для сварки, пайки и резки более толстых листов, где скорость имеет значение.
Компромисс – стоимость и управляемость. Баллоны с ацетиленом требуют более тщательного хранения и ограничения давления, чем пропан, а сам газ в большинстве регионов дороже за кубический фут. Для цехов, ежедневно работающих на производстве, эти затраты поглощаются работой. Для периодического использования стоит сопоставить альтернативы, представленные ниже. Наконечники ацетиленового резака, разработанные для подачи пламени предварительно приготовленной смеси построены специально с учетом характеристик сгорания этого газа, со смесительной камерой, предназначенной для узкого и высокоскоростного пламени ацетилена.
Пропан и природный газ: практическая альтернатива
Максимальная температура пропана в кислородно-пропановом пламени составляет около 5200°F, что заметно холоднее, чем ацетилен, но все же достаточно горячо, чтобы аккуратно прорезать конструкционную сталь, как только технология будет отрегулирована. Пропан распределяет свою тепловую мощность по более широкому пламени, а не по узкому конусу ацетилена, что на самом деле работает в его пользу при нагреве больших площадей или резке более толстых листов, где предварительный нагрев должен проникать за пределы поверхности.
То, что подталкивает магазины к использованию пропана, обычно вовсе не температура пламени. Это стоимость и хранение. Баллоны с пропаном обходятся дешевле, сам газ обходится дешевле, а требования к хранению менее строгие, чем у ацетилена. Склады металлолома и магазины, которые используют горелку в течение нескольких часов подряд, часто отказываются от использования пропана именно по этой причине, даже несмотря на то, что он не может заменить ацетилен при газокислородной сварке. Природный газ ведет себя аналогично пропану при резке и широко распространен везде, где в цехе уже есть газ, что полностью исключает логистику баллонов. Наконечники пропанового резака, предназначенные для пламенного смешивания в стиле постсмешивания. отражают эту разницу в поведении горения за счет более широкой геометрии смешивания, подходящей для более широкого и холодного пламени пропана.
Почему наконечники горелок не взаимозаменяемы для разных газов
Замена топливного газа без замены наконечника — одна из наиболее распространенных ошибок при настройке в магазине, где используются оба варианта. В ацетиленовых наконечниках используется конструкция с предварительной смесью, в которой топливо и кислород предварительного нагрева объединяются внутри самого наконечника перед выходом через близко расположенные отверстия. Вместо этого в наконечниках для пропана используется конструкция постсмешения, при которой газы смешиваются сразу за пределами поверхности наконечника через более широкое седло, поскольку для эффективного горения пропану требуется больший объем кислорода по сравнению с топливом, а для стабилизации пламени требуется такое дополнительное расстояние смешивания.
Использование ацетиленового наконечника с пропаном (или наоборот) обычно проявляется в виде слабого коптящего пламени, чрезмерных хлопков или предварительного нагрева, который никогда не достигает температуры резки, независимо от того, как отрегулированы клапаны. Исправление заключается не в изменении настройки регулятора; это правильный совет для газа в цилиндре. Чтобы подробнее рассмотреть, как размер наконечника и геометрия отверстия должны соответствовать толщине пластины после того, как вы остановились на топливном газе, наше руководство по выбору и обслуживанию правильного наконечника горелки Более подробно описаны таблицы размеров и этапы настройки.
Подбор регуляторов и защитного оборудования для вашего газа
Выбор топливного газа не ограничивается кончиком. Регуляторы калибруются для конкретного диапазона давления газа и резьбового соединения, а использование ацетиленового регулятора на пропановом баллоне — даже если соединение каким-то образом подходит — рискует создать давление, выходящее за пределы того, на что было рассчитано последующее оборудование. Регуляторы давления газа, адаптированные к конкретным типам топливного газа с самого начала учитывайте эти различия в рабочем давлении и стандарте подключения.
Разрядники обратного взрыва имеют ту же логику, специфичную для газа. Пламя, которое движется назад в шланг или регулятор (обратный удар), должно быть остановлено устройством, рассчитанным на газ, фактически проходящий через него, поскольку ацетилен и пропан имеют разные диапазоны воспламеняемости и скорости обратного горения. Пламегасители обратного пламени, предотвращающие попадание пламени в источник газа. должен быть установлен как со стороны регулятора, так и со стороны горелки, независимо от того, какой топливный газ используется. OSHA стандарт кислородно-газовой сварки и резки устанавливает базовые требования к хранению баллонов, предельным значениям давления и характеристикам шлангов, которые применяются к любому газу, который работает в магазине.
Выбор подходящего газа для вашего магазина
Для цеха, который занимается не только сваркой, но и резкой или резкой толстого листа, где скорость и узкая зона предварительного нагрева имеют значение, ацетилен по уважительной причине остается стандартом по умолчанию. Для операций, связанных только с резкой, запуском горелки на большие расстояния или желанием избежать ограничений по хранению ацетилена и стоимости одного баллона, можно использовать пропан или природный газ с небольшой корректировкой техники и подходящим наконечником под рукой.
Ни один из вариантов не является постоянным — многие магазины имеют в наличии обе установки на топливный газ и переключаются в зависимости от выполняемой работы. Гораздо важнее, какой газ выиграет, — это убедиться, что наконечник, регулятор и защита от обратного удара на горелке соответствуют любому подсоединенному баллону. Наше полное руководство по технике безопасности при работе с резаком проходит более широкий контрольный список, который стоит выполнить перед любым разрезом, независимо от того, какой топливный газ находится в цилиндре.
