Газы для газовой сварки, их получение и хранение

   В ГС используются горючие газы: ацетилен, водород, коксовый газ, метан, пропан, бутан, пары керосина и бензина (табл. 7.1).

Основным горючим газом является ацетилен. Ацетилен - бесцветный газ, с резким запахом, ядовит для человека, взрывоопасен. Ацетилен получают из природного газа термоокислительным пиролизом метана с кислородом (используется для снаряжения ацетиленовых баллонов) или в специальных ацетиленовых генераторах.

Таблица 7.1.

Характеристика горючих газов, применяемых при сварке

Наименование горючего газа	Плотность при нормальных условиях, в кг/м3	Температура пламени при сгорании в кислороде, град. С	Расход кислорода на 1 М3 горючего, М3	Пределы взрываемости горючей смеси, %
				С воздухом	С кислородом
Ацетилен	1, 09	3050-200	1, 0…1, 3	2, 2…81	2, 3…93
Метан	0, 67	2400-700	1, 5…1, 8	4, 8…16, 7	5, 0…58, 2
Пропан	1, 88	2600-750	3, 4…3, 8	2, 0…9, 5	2, 0…48
Бутан	2, 54	2400-500	3, 2…3, 4	1, 5…8, 5	2, 0…45

Ацетилен поставляется в баллонах белого цвета с красной надписью «ацетилен». ацетиленовые баллоны, для уменьшения взрывоопасности, заполнены пористым наполнителем (пемза или гранулированный активированный уголь размером зерна 1…3, 5 мм) и ацетоном. При давлении 1, 5 МПа в 1 литре ацетона растворяется до 368 л ацетилена. Максимальное давление в ацетиленовых баллонах – 1, 9 МПа. Ацетиленовые вентили изготавливаются из стали. В ацетиленовой аппаратуре запрещено применять медь и сплавы, содержащие свыше 70% меди, так как с медью ацетилен может образовывать взрывчатое соединение — ацетиленистую медь.

Ацетилен можно получить в ацетиленовых генераторах за счет взаимодействия карбида кальция с водой: CaC₂+2H₂O = =C₂H₂+Ca(OH)+ Q.  Один кгкарбида кальция дает 230…280 л газообразного ацетилена и выделяется до 475 ккал тепла.

Рассмотрим устройство и работу передвижного генератора низкого давления марки ГНВ-1, 25 (рис. 7.7), работающего по комбинированной системе «вода на карбид + вытеснение».

Рис. 7.7. Устройство генератора низкого давления марки ГНВ-1, 25, работающего по комбинированной системе «вода на карбид + вытеснение»: 1 - карбид кальция; 2 – корпус; 3 – реторта; 4 – крышка; 5, 10 – вентиль; 6 – шланг; 7, 11, 12 – трубка; 8 – перегородка; 9 - конусообразный сосуд; затемненная область - вода.

Корпус 2 генератора разделен перегородкой 8 на две полости. Реторта 3 сообщается с нижней частью корпуса через резиновый шланг 6, вентиль 5 и трубку 7. конусообразный сосуд 9 сообщается с атмосферой в своей верхней части. Верхняя часть генератора соединена с нижней частью посредством трубки 12. выделяющийся газ поступает в газовую магистраль через вентиль 10. В сухую реторту устанавливают корзину с карбидом кальция и закрывают ее герметичной крышкой 4. в верхнюю полость генератора заливают воду при закрытом вентиле 5 и открытом вентиле 10. Вода через трубку 12 поступает в нижнюю полость генератора. При открытом вентиле 5, вода поступает в реторту. Образующий при реакции с водой ацетилен по трубке 7 поступает в нижнюю полость генератора, вытесняя из нее часть воды и открывая доступ к трубке. 11. Через вентиль 10 ацетилен подается в газовую магистраль. Поскольку образующий объем ацетилена больше, чем расходуется при газовой сварке, то продолжается вытеснение из нижней полости. Как только уровень воды достигнет уровня вентиля 5, подача воды из нижней полости в реторту прекратится. Однако давление ацетилен в нижней полости генератора и в реторте продолжает повышаться, но более медленно. Под действием этого давления, вода из реторты вытиснится в конусообразный сосуд. Уменьшится объем карбида соприкасающийся с водой и уменьшится выделение ацетилена. По мере отбора ацетилена, его давление в генераторе упадет. Вода из конусообразного сосуда поступит в реторту и образование ацетилена увеличится.

Кислород поставляется в баллонах голубого цвета с черной надписью «кислород». При давлении 15 МПа, в баллоне помещается 600 л газообразного кислорода.

Так как масла и жиры в атмосфере сжатого кислорода способны самовоспламеняться, то вся кислородная аппаратура не должна контактировать с этими веществами. В противном случае возможен взрыв с воронкой глубиной до пяти метров. Вентили для кислородного баллона изготовляют из латуни. Сталь для деталей вентиля, соприкасающихся с кислородом, применять нельзя, так как она сильно коррозирует в среде сжатого влажного кислорода. При случайном попадании масла на детали вентиля или при воспламенении от трения фибровой прокладки сальника, возможно загорание стальных деталей, так как сталь может гореть в струе сжатого кислорода. Латунь не горит в кислороде, поэтому ее применение в кислородных вентилях безопасно.

Для уменьшения сетевого или баллонного давления газа и обеспечения постоянного рабочего давления в газовых магистралях применяются газовые редукторы. Устройство одноступенчатого (однокамерного) газового редуктора рассмотрено в разделе 2.33 (рис. 2.35)

Сварочные горелки

Горелка для газовой сварки – устройство для газовой сварки с регулируемым смешением газов и созданием направленного газового пламени.

По роду применяемого горючего газа или жидкости различают горелки ацетиленовые; для газов – заменителей; водородные; для жидких горючих. По назначению различают горелки: универсальные (для сварки, резки, пайки, наплавки); специализированные (для выполнения одной из операций). По способу подачи горючего газа и кислорода - инжекторного типа и безинжекторные. По числу пламени (однопламенные и многопламенные).

Для сварки чаще всего используются газосварочные горелки инжекторного типа (рис. 7.8), так как они наиболее безопасны.

Рис. 7.8. Схема газосварочной горелки инжекторного типа: 1 – сменный наконечник; 2 – мундштук; 3 – смесительная камера; 4 - кислородный вентиль; 5 - вентиль горючего газа; 6 - кольцевой инжектор.

горелка инжекторного типа – горелка для газовой сварки со встроенным инжектором для подсоса горючего газа струей кислорода.

под давлением 0, 1…0, 4 МПа, кислород поступает в горелку через вентиль 4 и подается в кольцевой инжектор 6. Выходя с большой скоростью из узкого канала инжектора, кислород подсасывает горючий газ, поступающий через вентиль 5. В смесительной камере 3 получаем горючую смесь, которая, через мундштук 2, подается к сменному наконечнику 1. Поэтому, во избежание взрыва, первым открывают кислородный вентиль, а по окончании сварки первым отключают горючий газ.

При нагревании мундштука инжекторной горелки инжектирующее действие струи кислорода, вытекающей из сопла инжектора, ухудшается и количество поступающего в горелку ацетилена уменьшается. Вследствие этого состав горючей смеси изменяется и в ней появляется избыток кислорода. Это свойство инжекторных горелок является их существенным недостатком, которого лишены безынжекторные горелки.

В безынжекторных горелках кислород и ацетилен поступают под одинаковым давлением. Горелки обеспечивают постоянный состав горючей смеси. Поэтому горелки большой мощности и многопламенные горелки, работающие в тяжелых условиях и при высокой температуре мундштука выполняютсябезынжекторными.

⇐ Предыдущая39404142434445464748Следующая ⇒

Поделиться: