Обратный удар при газовой сварке

Обратный удар при газовой сварке

Клапан обратного удара

Выполнение газопламенных работ сопряжено с риском возникновения обратного удара пламени. Если воспламенение проникло в горелку (резак), оно движется по газовым каналам с огромной скоростью.

Т.е обратный удар – это такая ситуация, при которой газ начинает сгорать в направлении противоположном своему истечению и скорость его сгорания выше, чем скорость его истечения.

Последствия такого негативного развития событий могут быть разнообразными:

• выход из строя оборудования • разрыв рукавов, редукторов, баллонов с ацетиленом или пропаном

Причины обратного удара

Что приводит к возникновению такой фатальной ситуации:

• неверное разжигание – ошибочная регулировка кислорода и горючего газа, силы пламени; • слишком большой разогрев мундштука и трубки, на которую он накручивается, что приводит к самовоспламенению смеси газов еще до выхода ее из горелки; • в мундштуке накапливается сор, если он забьет отверстие на его конце, давление газа на выходе увеличится; • закрытие выходного отверстия мундштука путем касания к детали – тоже мешает нормальному выходу газа в окружающую среду.

• если закончился баллон с кислородом или забился инжектор и т.д. – то есть все что влияет на давление кислорода, резкое изменение его значения

Внешние признаки:

• резкий хлопок, но горение пламени продолжается (слабое пламя, неправильная настройка); • хлопок с прекращением горения из мундштука идет дым.

Защита защита от обратного удара — клапан

Установка клапана обратного удара спасет Вам жизнь, обезопасит оборудование от порчи, разрушения.

Работает он следующим образом: поток пламени, проникающий в горелку (резак) или рукава, немедленно гасится огнегасителем . Противоток пропана, ацетилена или кислорода прекращается запорной пружиной. Процесс блокируется вставкой из металлокерамики, спеченной из порошка.

Всего существует их два вида:

• на кислород • и на горючий газ.

Они всегда идут в паре. Устанавливаются на редуктор или горелку (резак) и выдерживают минимум сто обратных толчков пламени идущих один за другим.

Похожее

1.2. Строение газосварочного пламени

Ацетилено-кислородное пламя бывает нормальным, окислительным науглероживающим. Тип пламени достигается соотношением газов, которое регулируется вентилями. Для образования пламени при использовании инжекторной горелки, необходимо сначала открыть кислородный вентиль, а затем ацетиленовый.

Нормальное пламя (рис.4.1) достигается подачей в горелку 1,1÷1,2 объема кислорода на один объем С₂Н₂:

первая зона представляет собой смесь С₂Н₂ с кислородом, истекающая из горелки. Она видна в пламени как белое яркое пятно (ядро);

вторая зона представляет собой результат неполного сгорания С₂Н_2. Она видна в пламени как слабо-фиолетовый ореол первой зоны и характеризуется наличием свободного водорода и окиси углерода. Вторая зона называется восстановительной;

третья зона (факел) имеет пурпурно-фиолетовый цвет и называется окислительной зоной.

Рисунок 4.1. Строение газосварочного

О кислительное пламя образуется при чрезмерном избытке кислорода. При этом резко сокращается пламя, ядро заостряется, вторая зона пропадает. Окислительное пламя при сварке не применяется, но пригодно для резки.

Науглероживающее пламя получается при избытке С₂Н₂. При этом пламя и ядро увеличивается, вторая зона пропадает, и пламя становится коптящим. Имеющийся свободный углерод второй зоны будет вступать в реакцию с ванной жидкого металла и будет науглероживать ее. Это пламя применяется для сварки чугунов, цветных металлов и некоторых сталей.

Устройство и принцип действия водяного предохранительного затвора

На рисунке ниже показано устройство и принцип действия водяных предохранительных затворов при нормальной работе (схема а) на рисунке) и при обратном ударе (схема б) на рисунке):

В корпус предохранительного затвора (поз.3) заливают воду до уровня контрольного крана (КК). Подача ацетилена происходит по трубопроводу (поз.1). Ацетилен проходит через обратный клапан (поз.2), расположенный в нижней части корпуса затвора. Проходя через воду и поднимаясь вверх через отражатель (поз.4), ацетилен скапливается в верхней части корпуса (поз.3).

Далее, проходя через расходный кран (РК), ацетилен направляется в сварочную горелку или резак. Вверху корпуса находится трубка (поз.6), выходящая из корпуса наружу. Трубка закрыта мембраной (поз.5) из алюминиевой фольги.

При обратном ударе, под давлением газового пламени мембрана разрывается, и горючая смесь выходит наружу. Давление обратного удара передаётся через воду (поз.6) на обратный клапан (поз2). Под действием этого давления, клапан закрывается, и подвод ацетилена от генератора прекращается. После выхода горящей газовой смеси, порванную алюминиевую мембрану заменяют.

Содержание метана в природном газе.

Основу природного газа составляет метан, содержание которого в некоторых газовых месторождениях достигает 99%.

Давление природного газа в баллоне.

К местам потребления природный газ поступает по трубопроводам под низким давлением или под давлением 150 кг/см 2 в баллонах, окрашенных в красный цвет. В случае отсутствия специальных баллонов для хранения и транспортирования природного газа могут быть использованы обычные кислородные баллоны с измененным вентилем и перекрашенные в красный цвет с соответствующей белой надписью.

Для резки газами — заменителями ацетилена разработаны специальные резаки. Они отличаются от ацетилено-кислородных резаков только размерами выходных отверстий наружного мундштука, смесительной камеры и инжектора, которые должны быть несколько большими.

Резак РЗР-55 для резки металла природным газом.

Резак РЗР-55 предназначен для ручной разделительной резки стали толщиной от 5 до 300 мм с использованием природного газа и некоторых других газов-заменителей, а также пропан-бутановой смеси. Он комплектуется двумя наружными и пятью внутренними мундштуками. Техническая характеристика резака РЗР-55 дана в табл. 1.

Таблица 1

Техническая характеристика резака РЗР-55.

Характеристика резака типа УР для резки на природном газе.

Чаще всего для работы на природном газе применяют обычные ацетилено-кислородные резаки с рассверленными отверстиями в смесительной камере, инжекторе и в наружных мундштуках. Характеристика резака типа УР для работы на природном газе дана в табл. 2.

При резке металла толщиной от 250 мм и более рекомендуется подачу кислорода в резак осуществлять по двум шлангам — отдельно для подогревательного пламени и режущей струи, при этом давление устанавливается по манометрам на отдельных редукторах.

Таблица 2

Характеристика резака типа УР для резки на природном газе.

Редуктор для природного газа.

Для понижения давления газа пользуются серийным водородным редуктором, окрашенным в красный цвет, с накидной ганкой левой нарезки диаметром 21,8 мм. При отсутствии водородных редукторов может быть использован обычный кислородный редуктор, у которого следует заменить накидную гайку. Удобнее пользоваться переходным штуцером (рис. 1), позволяющим присоединять обычный кислородный редуктор без каких-либо переделок.

После работы на природном газе нельзя использовать редуктор снова для кислорода без предварительного обезжиривания.

При работе от трубопровода у рабочего места рекомендуется устанавливать предохранительный жидкостный затвор.

При давлении в сети не свыше 0,02 кг/см 2 может быть применен специальный постовой затвор ЗГГ-З для городского и природного газа (метана). Устройство и принцип работы его аналогичны затвору низкого давления для ацетилена.

При более высоких давлениях нужно устанавливать затвор закрытого типа. Лучше вместо затвора пользоваться редуктором, который является надежным предохранителем при обратном ударе, и позволяет производить работу в зимнее время на открытом воздухе.

Значительно меньшая температура пламени, создаваемого смесью природного газа и кислорода, по сравнению с температурой ацетилено-кислородного пламени, уменьшает скорость охлаждения кромок, нагреваемых при резке. Поэтому применение природного газа вместо ацетилена особенно целесообразно при кислородной резке легированных сталей, склонных к образованию трещин. Кроме того, резка на природном газе вызывает меньшее науглероживание на поверхности реза. Скорость резки такая же, как и при использовании ацетилена. Время подогрева кромки начала реза — больше.

При пользовании природным газом поверхность реза получается более чистой и качественной, чем при резке ацетиленом. Значительно меньше и деформация металла, что особенно важно при резке малых толщин.

Техника резки на природном газе ничем не отличается от техники резки на ацетилене.

Природный газ менее опасен в отношении образования взрывоопасных смесей с воздухом или кислородом, чем ацетилен, и менее чувствителен к обратным ударам. Однако при кислородной резке с использованием природного газа следует выполнять все правила техники безопасности, относящиеся к газопламенной обработке металлов с применением ацетилена