Оборудование и аппаратура для газовой сварки и резки

Ацетиленовые генераторы, предохранительные затворы и клапаны.

Согласно ГОСТ 5190-78 ацетиленовые генераторы классифицируют по давлению вырабатываемого ацетилена, по производительности, по конструкции, по применяемой системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой.

Генераторы низкого давления изготавливают на давление ацетилена до 0,01 МПа (0,1 кгс/см²).

Генераторы среднего давления изготавливают на давление ацетилена от 0,01 МПа до 0,07 МПа (0,1-0,7 кгс/см²). Выпускают так же генераторы на давление ацетилена от 0,07 МПа до 0,15 МПа (0,7 -1,5 кгс/см²), они относятся к генераторам среднего давления, но имеют большую производительность.

Применяют так же комбинацию двух систем в одном генераторе с целью получения более плавного регулирования газообразования и уменьшения выброса газа в атмосферу.

Генераторы по способу взаимодействия карбида кальция с водой принято кратко обозначать:

-КВ – карбид в воду

-ВК – воду на карбид

-ВК и ВВ – комбинированные «вода на карбид» и «вытеснение воды».

Генераторы рассчитываются для работы на карбиде кальция с кусками определенных размеров. Разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически, в зависимости от расхода газа.

Ацетиленовый генератор среднего давления «АСП -10»: А — внешний вид; Б — схема; 1 — винт; 2 — коромысло; 3 — направляющие; 4 — крышка; 5 — пружина; 6 — мембрана; 7 — горловина; 8 — корзина для карбида кальция; 9 — клапан предохранительный; 10 — трубка; 11 — патрубок; 12 — вентиль; 13 — предохранительный затвор; 14 —16 — сливной штуцер; 15 — контрольная пробка; 17 — поддон; 18 — контрольный манометр.

Корпус генератора состоит из трех частей: верхней – газообразователя, средней – вытеснителя и нижней – промывателя и газосборника. Верхняя часть с нижней соединяется между собой переливной трубкой 10. В газообразователе происходит разложение карбида кальция водой с образованием ацетилена.

В вытеснителе находится воздушная подушка и вода, которая сообщается с водой в газообразователе в процессе работы генератора.

В промывателе происходит охлаждение ацетилена и отделение его от частичек извести. В верхней части промывателя скапливается ацетилен. Эта часть аппарата называется газосборником.

Вода в газообразователь заливается через горловину 4. При достижении уровня переливной трубки 10 вода поступает из газообразователя в промыватель. Заполнение промывателя происходит до уровня контрольной пробки 15.

Карбид загружают в корзину 8, закрепляют поддон 7, устанавливают и прижимают крышку 4 с мембраной 6 усилием, создаваемым винтом 1.

Образующийся в газообразователе ацетилен по трубке 10 поступает в промыватель, проходит через слой воды, охлаждается и промывается. Из промывателя ацетилен проходит через вентиль 12 по шлангу и поступает через предохранительный затвор 13 на потребление.

По мере повышения давления в газообразователе корзина с карбидом, связанная с пружиной 5 мембраны, перемещается вверх, уровень замочки карбида уменьшается, ограничивается выработка ацетилена и повышение давления прекращается. При снижении давления в газообразователе усилием пружины 5 мембрана и корзина с карбидом опускается в воду. Таким образом с помощью мембраны с пружиной осуществляется автоматическое регулирование давления.

Давление в аппарате одновременно регулируется вытеснением воды из газообразователя в вытеснитель через патрубок 11 и обратно.

По мере выделения ацетилена давление в газообразователе возрастает, вода переливается в вытеснитель. Уровень воды в газообразователе понижается и корзина с карбидом оказывается выше уровня воды, реакция разложения карбида водой прекращается.

При понижении давления в газообразователе вода из вытеснителя поднимается вверх и вновь происходит замочка карбида в газообразователе.

Предохранительный клапан 9 служит для сброса избыточного давления ацетилена. В месте присоединения клапана к корпусу установлена сетка для задержания частиц карбида, окалины и др. загрязнений. Вентиль 12 служит для пуска и регулирования подачи ацетилена к потребителю. Давление ацетилена в газообразователе контролируется манометром 18.

Слив ила из газообразователя и иловой воды из промывателя осуществляется соответственно через штуцеры 14 и 16.

Предохранительный затвор 13 среднего давления типа ЗСГ-1,25-4 или 3СП-8 служит для исключения проникновения взрывной волны в генератор при обратном ударе пламени, а так же от проникновения воздуха и кислорода со стороны потребителя.

Водяной затвор 3СГ-1,24-4 генератора АСП-10:

А — от генератора; Б — к горелке; 1 — ниппель; 2 — пламенепреградитель; 3 — корпус; 4 — гуммированный клапан; 5 — колпачок; 6 — штуцер; 7 — пробка; 8 — рассекатель; 9 — контрольная пробка.

Затвор состоит из цилиндрического корпуса 3 с верхним и нижним сферическими днищами. В нижнее днище ввернут обратный клапан, состоящий из корпуса 6, гуммированного (обрезиненного) клапана 4 и колпачка 5, ограничивающего подъем гуммированного клапана. Внутри корпуса в верхней части затвора расположен пламепреградитель 2, а в нижней части – рассекатель 8.

Вода в затвор заливается через верхний штуцер при снятом ниппеле 1 до уровня контрольной пробки 9. Слив воды осуществляется через штуцер при отвернуто пробке 7.

Ацетилен поступает в затвор по газоподводящей трубке, приподнимает гуммированный клапан, проходит через слой воды и выходит через ниппель 1. При обратном ударе ацетилено – кислородного пламени давлением воды клапан прижимается к седлу и не допускает проникновения ацетилена из генератора в затвор, пламя гасится столбом воды.

После каждого обратного удара необходимо проверить уровень воды в затворе и, в случае надобности, долить сосуд.

Для газов заменителей ацетилена применяют жидкостные водяные затворы только закрытого типа или обратные предохранительные клапаны. Обратные предохранительные клапаны устанавливают после редуктора у газового баллона или непосредственно перед горелкой.

Подготовка генератора к работе.

1) Снять крышку 4 и поддон 17 с корзины 8

2) Убедиться, что в корпусе генератора нет посторонних предметов, что он тщательно промыт и очищен от ила

3) Проверить закрепление вентиля 12 и предохранительного клапана 9 на генераторе и наличие сетки в месте присоединения ее к корпусу

4) Открыть контрольную пробку 15 в генераторе и контрольную пробку в водяном затворе

5) Залить водой затвор до уровня контрольной пробки, залить генератор через горловину до уровня контрольной пробки. При отрицательной температуре в предохранительный затвор залить морозоустойчивый раствор.

6) Закрыть контрольные пробки после слива избытка воды из генератора и затвора

7) Закрепить ниппельный отвод затвора

8) Соединить шлангом вентиль 12 и предохранительный затвор

9) Загрузить карбид грануляции 25-80 мм не более 3,5 кг в сухую и очищенную от извести корзину. При малом расходе ацетилена разрешается неполная загрузка корзины карбидом кальция

10) Закрепить поддон 17 на корзине 8

В процессе работы с генератором необходимо выполнять следующие действия:

1) Опустить загруженную карбидом корзину 8 в горловину корпуса и быстро уплотнить крышку 4 с помощью траверсы 2, крюка 3 и винта 1

2) Плавно открыть вентиль 12

3) Нажать кольцо клапана 9 для предупреждения прилипания прокладки

4) Продуть ацетиленом предохранительный затвор, шланги и сварочный инструмент (горелки, резак) в течении 1 минуты

5) Проследить за повышением давления газа в генераторе по манометру 18. Если давление газа становится выше 0,15 МП, а предохранительный клапан 9 не срабатывает, то необходимо выпустить газ через предохранительный клапан принудительно, нажав пальцем на кольцо клапана (открыть). После этого можно зажигать горелку или резак приступать к работе

6) Проверять уровень жидкости в предохранительном затворе перед каждой новой зарядкой генератора или после каждого обратного удара. Перенос генератора в заряженном состоянии допускается только в вертикальном положении, избегая резких толчков или встряхиваний

7) После окончания работы тщательно промыть корзину, газообразователь и промыватель от ила, слить конденсат из генератора через открытые штуцеры 16 и 14.

Баллоны для сжатых газов, вентили для баллонов.

Стальные баллоны малой и средней емкости для газов на давление до 20 МПа (200 кгс/см²) соответствуют требованиям ГОСТ 949-73.

Баллоны имеют различную вместимость газов с определенным давлением. Баллоны объемом до 12 дм³ (литров) относятся к баллонам малой емкости. Баллоны объемом от 20 до 50 дм³ (литров) относятся к баллонам средней емкости.

Баллоны, предназначенные для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температуре от -50 до +60°С изготавливают из бесшовных труб.

Баллоны для сжатых газов:

А – кислородный; б – ацетиленовый; в – (сварной) для пропан-бутана.

1 – днище; 2 – башмак опорный; 3 – корпус; 4 – горловина; 5 – вентиль; 6 – колпак; 7 –пористая масса; 8 –паспортная табличка; 9 – подкладные кольца.

Баллоны, рассчитанные на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа, изготавливают из углеродистой стали, а баллоны, рассчитанные на рабочее давление 15 и 20 МПа из легированной стали.

Баллоны для кислорода выпускаются производством на расчетное давление 15 МПа, а баллоны для ацетилена - на расчетное давление 10 МПа.

Наибольшее распространение имеют баллоны емкостью 40 дм³ (литров).

Требования к баллонам для сжатых газов регламентируются правилами Госгортехнадзора. Баллоны окрашиваются снаружи в условные цвета, в зависимости от рода газа.

Цвета условной окраски баллонов для хранения и транспортировки различных газов.

Часть верхней сферы баллона не окрашивается и на не выбивают паспортные данные: товарный знак предприятия – изготовителя; номер баллона; дата (месяц, год) изготовления и год следующего испытания, которые проводят каждые 5 лет; масса порожнего баллона в кг; емкость баллона в дм³; клеймо ОТК.

Баллоны для кислорода имеют массу 43,5 и 60 кг с длиной корпуса 1390 мм. Для подсчета количества кислорода в баллоне нужно емкость баллона в дм³ умножить на давление газа в кгс/см².

Нижней частью баллоны опираются на башмак, что бы избежать ударов по корпусу в процессе транспортировки и обеспечить устойчивое вертикальное положение при установке на газовом посту. Верхняя часть баллонов так же защищена от случайных ударов толстостенным колпаком.

Баллоны на сварочном посту устанавливают вертикально и закрепляют цепью или хомутом для предохранения от падения. При кратковременных монтажных работах баллоны можно укладывать на землю так, что бы вентиль был выше башмака баллона, для этого верхнюю часть баллона опирают на деревянную подкладку с вырезом.

Баллон подготавливают к работе в следующем порядке: открывают колпак; отвертывают заглушку штуцера; осматривают вентиль, что бы убедиться, нет ли следов жира или масла.

Если на вентиле замечено наличие масла, то таким баллоном пользоваться нельзя и сварщик должен отставить данный баллон и сообщить об этом мастеру или руководителю работ.

Если вентиль не открывается или имеет утечку газа (травит), баллон следует отставить для отправления обратно на кислородный завод для ремонта. Далее проверяют состояние накидной гайки редуктора и присоединяют редуктор к вентилю баллона, затем ослабляют регулирующий винт редуктора.

Медленным вращением маховичка открывают вентиль баллона и устанавливают рабочее давление кислорода с помощью регулирующего винта редуктора. После этого можно производить отбор газа из баллона.

При понижении давления газа в редукторе газ охлаждается. Если в газе содержится влага, то может произойти замерзание каналов вентиля и редуктора. В этом случае вентиль следует отогревать только горячей водой или паром.

Ацетиленовые баллоны для безопасного хранения газа под высоким давлением заполняют пористой массой из древесного угля, пемзы, инфузорной земли и пропитывается ацетоном, в котором ацетилен хорошо растворяется. Находясь в порах массы, растворенный в ацетоне ацетилен становится взрывобезопасным и его можно хранить в баллоне под давлением до 2,5-3 МПа. Номинальное давление в баллоне для ацетилена установлено 1,9 МПа при 20°С.

При открывании вентиля баллона ацетилен выделяется из ацетона и в виде газа выходит через редуктор в шланг горелки. Ацетон остается в порах массы и вновь растворяет ацетилен для последующих наполнениях баллонов газом.

Ацетилен из баллонов по сравнению с ацетиленом из генератора обеспечивает большую безопасность при работе, имеет более высокую чистоту, меньше содержит влаги, обеспечивает более высокое давление газа перед горелкой или резаком.

Для определения количества ацетилена необходимо взвешивать пустой и наполненный баллоны. Пустые баллоны должны храниться с плотно закрытыми вентилями, чтобы избежать утечки ацетона.

Баллоны для пропан-бутана изготавливают сваркой из листовой углеродистой стали с толщиной стенки 3 мм и емкость 40 и 55 дм³ (литров), они рассчитаны на максимальное рабочее давление 1,6 МПа.

Вентили для кислородных баллонов изготавливают из латуни. Сталь для деталей вентиля, соприкасающихся с кислородом, применять нельзя, так как она сильно корродирует в среде сжатого влажного кислорода. В кислородном вентиле вследствии случайного попадания масла или при воспламенении от трения самодельной прокладки сальника возможно загорание стальных деталей, так как сталь может гореть в струе сжатого кислорода.

Латунь не горит в кислороде, ее применение в кислородных вентилях безопасно. Маховички, заглушки и другие детали вентилей изготавливают из алюминиевых сплавов или пластмасс.

Ацетиленовые вентили изготавливают из стали, применение которой в данном случае безопасно. Наоборот, в ацетиленовых вентилях запрещается применять медь и сплавы, содержащие свыше 70% меди, так как с медью ацетилен может образовывать взрывчатое соединение – ацетиленистую медь. К ацетиленовому вентилю редуктор присоединяют хомутом, снабженным винтом.

Различные конструкции кислородных и ацетиленовых вентилей, как и различная окраска баллонов, предупреждает возможность ошибочного наполнения ацетиленом кислородного баллона, и наоборот. Ошибка представляет большую опасность, так как может привести к взрыву баллонов при наполнении их не тем газом, для которого они предназначены.

Материалы корпусов вентилей баллонов и направление резьбы боковых штуцеров.

Редукторы.

Редукторы служат для понижения давления газа, отбираемого из баллона или газопровода, и поддержания этого давления постоянным, независимо от снижения давления газа в баллоне.

Из баллона газ поступает в штуцер 1 редуктора под давлением, указываемым манометром 2. Сжатый газ проходит через клапан 11, преодолевая его сопротивление. Давление газа понижается и он поступает в камеру низкого давления 10, которое указывается манометром 3. Под этим рабочим давлением газ через вентиль 6 поступает в горелку. Мембрана 7 из прорезиненной ткани, регулирующий винт 9, пружины 8 и 4 служат для изменения положения клапана 11, от степени открытия которого зависит давление газа после редуктора. Чем больше открыт клапан 11, тем выше давление газа после него и тем больше количество газа, которое проходит через редуктор. При ввертывании винта 9 сжимаются пружины 8 и 4, открывается клапан 11 и повышается давление в камере 10. При вывертывании винта 9, наоборот клапан 11 прикрывается, давление газа в камере 10 снижается.

1 – входной штуцер; 2 и 3 – манометры; 4 – обратная пружина; 5 – предохранительный клапан; 6 – вентиль запорный; 7 – мембрана; 8 – главная пружина; 9 – регулирующий винт; 10 – камера низкого давления; 11 – редуцирующий клапан.

Установленное рабочее давление в редукторе автоматически поддерживается постоянным. При уменьшении количества отбираемого газа давление начнет возрастать и газ в камере низкого давления 10 будет с большей силой давить на мембрану 7, которая отойдет вниз и сожмет пружину 8. При этом пружина 4 прикрывает клапан 11 до тех пор, пока давление в камере 10 станет вновь равным его первоначальной величине. Обратное явление будет происходить при понижении рабочего давления.

Предохранительный клапан 5 защищает мембрану от разрыва в случае, если клапан 11 начнет пропускать газ.

На газовые редукторы питания постов и установок газовой сварки, резки, пайки, наплавки, нагрева и других процессов газопламенной обработки распространяются требования ГОСТ 13861-89. Срок службы редукторов определен в 4,5-7,5 лет. Выпускаются 17 типов редукторов, но наиболее широкое распространение получили около 10 типов.

Марки редукторов обозначаются буквами и цифрами. Буквы несут следующую информацию: Б – баллонный; С – сетевой; Р – рамповый; А – ацетилен; В – водород; К – кислород; М – метан; П – пропан; О – одна ступень с пружинным заданием; Д – две ступени с пружинным заданием; З – одна ступень с пневматическим задатчиком.

Цифры указывают на наибольшую пропускную способность редукторов в м³/ч. Каждому типу редуктора соответствует одна или несколько марок. Редукторы изготавливают по ГОСТ 6268-78 для работы в различных климатических условиях.

Баллонные и сетевые редукторы для кислорода, водорода и ацетилена применяют для работы при температуре от -25 до +45°С.

Рамповые редукторы рассчитаны на работу при температуре от +50 до -50°С.

Корпуса редукторов окрашивают в тот же цвет, что и баллоны: кислородный в голубой, ацетиленовый в белый, пропановый в красный. Ацетиленовые редукторы по принципу действия подобны кислородным. Отличие их состоит в способе присоединения к вентилю баллона. Этим же отличаются и редукторы, используемые для других горючих газов.

Перед присоединением редуктора к вентилю баллона необходимо продуть штуцер вентиля; убедится в исправности прокладки на штуцере редуктора и резьбы накидной гайки редуктора, в отсутствии на них загрязнений.

Присоединив редуктор к вентилю, полностью ослабляют регулирующий винт редуктора, а затем открывают вентиль баллона, следя за показаниями манометра высокого давления. Рабочее давление устанавливают вращением регулирующего винта по часовой стрелке. Когда давление достигнет заданной величины, можно пустить газ в горелку.

При перерывах в работе необходимо ослабить пружину редуктора, выпустить газ из горелки и вращать регулирующий винт редуктора против часовой стрелки до тех пор, пока давление газа по манометру низкого давления не будет равно нулю. После этого закрывают вентиль баллона.

Манометры редуктора должны быть исправны и поверены. Ремонт редукторов и манометров осуществляют только специализированные мастерские или лаборатории КИП предприятий, имеющие специальное оборудование, обученных и аттестованных специалистов и разрешение на проведение ремонтных работ от государственной метрологической службы.

При значительном расходе кислорода его следует подавать в сварочный цех по трубопроводу от батареи кислородных баллонов. Для этой цели применяют газораспределительные рампы.

Баллоны устанавливаются в одну или две группы, подсоединяются гибкими медными трубками к трубам – коллекторам через вентили. Каждый коллектор имеет по главному запорному вентилю. Когда из одного коллектора отбирают газ, то ко второму присоединяют новые баллоны, наполненные газом. Вентили позволяют отсоединять каждый баллон от рампы, не прерывая отбора газа от остальных баллонов. Рампа имеет центральный редуктор для понижения давления газа, подаваемого в цех по трубопроводу. Рампы устанавливают в отдельном изолированном помещении. Баллоны с кислородом на давление до 15 МПа (150 кгс/см²) присоединяют к рампе медными трубками с наружным диаметром 8 мм, с толщиной стенки 1,5 мм и внутренним диаметром 6 мм.

Распределительные рампы существуют и для ацетиленовых баллонов. Хомуты ацетиленовых редукторов крепятся к коллекторной стальной трубе через бронированные гибкие резиновые шланги. На коллекторе устанавливают запорный вентиль и рамповый ацетиленовый редуктор.

Рукава (шланги) служат для подвода газа в горелку или резак. Рукава резиновые для газовой сварки и резки металлов изготавливаются по техническим условиям ГОСТ 9356-75 или по требованиям международного стандарта рег. № ИСО 3821-77. Требования ГОСТа 9356-75 распространяются на резиновые рукава с нитяным каркасом, применяемые для подачи под давлением ацетилена, городского газа, пропана, бутана, жидкого топлива и кислорода к инструментам для газовой сварки или резки металлов. Рукава работоспособны в районах с умеренным и тропическим климатом при температуре окружающего воздуха от -35 до +70°С и в районах с холодным климатом от -55 до +70°С.

В зависимости от назначения резиновые рукава подразделяются на следующие классы:

-для подачи ацетилена, городского газа, пропана и бутана под давлением 0,63 МПа (6,3 кгс/см²);

-для подачи жидкого топлива: бензина А-74 по ГОСТ 2084-77, уайт-спирита по ГОСТ 3134-78, керосина или их смеси под давлением 0,63 МПа (6,3 кгс/см²);

-для подачи кислорода под давлением 2 МПа (20 кгс/см²) и 4 МПа (40 кгс/см²).

В зависимости от назначения рукава его наружный слой должен быть покрашен около места маркировки в соответствующий цвет:

-красного цвета – рукав 1 класса для ацетилена, городского газа, пропана и бутана;

-желтого цвета – рукав класса 2 для жидкого топлива;

-синего цвета – рукава класса 3 для кислорода.

Допускается наружный слой черного цвета для рукавов всех классов, работающих в районах с тропическим, умеренным и холодным климатом, а так же обозначение класса рукава двумя резиновыми цветными полосами на наружном слое для всех климатических районов или двумя рисками. На кислородные рукава с наружным слоем черного цвета обозначение класса рукавов не наносится. На каждом рукаве по всей длине с интервалами наносится маркировка методом тиснения и цветной краской.

Трубопроводы для подачи ацетилена прокладывают из стальных, бесшовных труб, соединяемых сваркой. Ацетиленовый трубопровод окрашивают в белый цвет. По стенам и колоннам трубопровод прокладывают на высоте не менее 2,5 м от пола.

Трубопроводы для кислорода под давлением 1,5 МПа (15 кгс/см²) изготавливают из стальных газовых шовных (усиленных), бесшовных или электросварных труб. При давлении от 1,5 до 6,4 МПа (15-64 кгс/см²) применяют только стальные бесшовные трубы. При давлении свыше 6,4 МПа (64 кгс/см²) применяют медные или латунные цельнотянутые трубы, так как при высоком давлении может произойти загорание стальной трубы в кислороде от искры при трении частиц окалины о стенки трубы, случайного попадания и самовоспламенения масла, загорания прокладок и других явлений, связанных с местными выделением тепла. Кислородопроводы окрашиваются в голубой цвет. При прокладке кислородопровода в земле применяют стальные бесшовные трубы независимо от давления газа. Трубы для кислорода соединяют между собой сваркой, для медных труб применяют пайку стыков твердым медно-цинковым припоем в раструб или на муфтах.

Все трубы для кислорода после монтажа, перед сдачей в эксплуатацию, обязательно обезжиривают промывкой растворителем (четыреххлористым углеродом) с последующей продувкой паром или сухим, очищенным от паров масла, воздухом до полного удаления растворителя (исчезновения запаха).

При совместной прокладке, кислородопровод располагают ниже ацетиленопровода, с расстоянием между ними не менее 250 мм и высотой от уровня пола не менее 2,5 м.

Сварочные горелки.

Сварочная горелка служит основным инструментом при ручной газовой сварке. В горелке смешивают в нужных количествах кислород и ацетилен. Образующаяся горючая смесь вытекает из канала мундштука горелки с заданной скоростью и, сгорая, дает устойчивое сварочное пламя, которым расплавляют основной и присадочный металл в месте сварки. Горелка служит так же для регулирования тепловой мощности пламени путем изменения расхода горючего газа и кислорода.

По способу подачи кислорода, горючего газа и конструкции узла их смешения применяют два типа горелок: инжекторные и безинжекторные.

В инжекторной горелке смесительная камера начинается набольшим участком цилиндрической формы, плавно переходящим в более удлиненный конусный участок. Инжекторные горелки работают на ацетилене низкого и среднего давлений. Подача ацетилена в смесительную часть инжекторной горелки осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, выходящего с большой скоростью из отверстия сопла, называемого инжектором. Процесс подсоса газа более низкого давления струей газа, подводимого под более высоким давлением, называется инжекцией.

Кислород под давлением поступает по каналу в сопло инжектора. При истечении кислорода с большой скоростью из сопла создается разряжение в канале, по которому подсасывается ацетилен. Кислород и ацетилен поступают в смесительную камеру, имеющую конический расширяющийся канал (диффузор), где смешиваются и образуют горючую смесь, которая по трубке идет в мундштук горелки, образуя на выходе из него при сгорании сварочное пламя.

В безинжекторной горелке кислород и горючий газ (ацетилен) поступают под одинаковым давлением в цилиндрический канал смесителя, соединяются в нем в горючую смесь, которая по трубке направляется в мундштук горелки, образуя на выходе пламя.

Для нормальной работы инжекторной горелки давление поступающего в неё кислорода должно быть 0,2-0,4 МПа (2-4 кгс/см²), а ацетилена от 0,001 до 0,01 МПа (0,01-0,1 кгс/см²).

Для создания необходимого разряжения в горелке существенное значение имеет расстояние между концом сопла инжектора и входом в смесительную камеру. При увеличении этого расстояния до инжекторного предела подсос возрастает, а при уменьшении – снижается. Устойчивое горение пламени при нормальном составе смеси для ацетилено-кислородных горелок и мундштуков обеспечивается при скорости истечения смеси из сопла мундштука в пределах 50-170 м/сек (для мундштуков с диаметром выходного канала 0,6-3,5 мм). При этом избыточное давление смеси в трубке перед мундштуков должно быть в пределах 0,003-0,027 МПа (0,03-0,27 кгс/см²).

При скорости истечения смеси 20-40 м/сек возникают хлопки и обратные удары пламени, а при скорости до 140-240 м/сек возможен отрыв пламени от мундштука горелки.

Инжекторные горелки могут работать при среднем давлении ацетилена до 0,15 МПа (1,5 кгс/см²). Однако при работе от ацетиленового баллона инжекторной горелкой давление ацетилена перед ней должно поддерживаться в пределах 0,02-0,05 МПа (0,2-0,5 кгс/см²), что снижает возможность возникновения хлопков и обратных ударов пламени.

Для лучшего отвода тепла мундштуки изготавливают из высокотеплопроводных сплавов – меди марки М3 или хромистой бронзы БР.Х 0,5. К этим материалам в меньшей степени прилипают брызги расплавленного металла. Мундштуки горелок малой мощности, имеющие водяное охлаждение, изготавливают из свинцовистой латуни ЛС-59-1.

Для устойчивого горения и правильной формы пламени требуется тщательная обработка поверхности выходного канала мундштука. Заусенцы, вмятины и другие повреждения могут вызывать отрыв пламени, хлопок или обратный удар. Снаружи мундштуки полируют до зеркального блеска для предупреждения налипания брызг металла.

Инжекторное устройство горелки обеспечивает некоторый «запас ацетилена», т.е. увеличение его расхода при полном открытии ацетиленового вентиля горелки по сравнению с паспортным расходом газа для данного номера мундштука. Горелки обеспечивают запас ацетилена до 15%, а резаки – до 10% от максимального расхода газа.

Горелки снабжают набором сменных наконечников различных номеров, различающихся расходом газов и предназначенных для сварки металла различной толщины.

Горелки однопламенные универсальные для ацетиленокислородной сварки, пайки и подогрева изготавливают по ГОСТ 1077-79Е, которым предусматривается четыре типа горелок: Г1 – горелки микромощности, безинжекторные; Г2 – горелки малой мощности, инжекторные; Г3 – горелки средней мощности, инжекторные; Г4 – горелки большой мощности, инжекторные.

Горелка малой мощности Г2 поставляется с наконечниками № 0; 1; 2; 3; 4. В комплект горелок средней мощности Г3 входит ствол и семь наконечников, присоединяемых к стволу горелки накидной гайкой. Горелка малой мощности предназначена для сварки тонких металлов и работает с рукавом диаметром 6 мм.

Сварщику приходится, как правило, работать с горелками разной мощности, поэтому необходимо предусмотреть разъем шланга для перехода с горелки малой мощности на горелку средней мощности. Рукава имеют внутренний диаметр под штуцер горелки 6 и 9 мм. При смене горелок производится смена шлангов, для этого применяются переходники – ниппели 6 мм/9мм.

Исправная, правильно собранная и отрегулированная горелка должна давать нормальное устойчивое сварочное пламя. Если горение неровное, пламя отрывается от мундштука, гаснет или дает обратные удары и хлопки, следует тщательно отрегулировать вентилями подачу кислорода и ацетилена. Если после регулировки неполадки не устраняются, то причиной их являются неисправности в самой горелке: неплотности в соединениях, повреждение выходного канала мундштука или инжектора, неправильная установка деталей горелки при сборке, засорение каналов, износ деталей и д.т.

Перед началом работы проверяют исправность горелки:

-продувка каналов

-закрепление наконечника накидной гайкой

-обнаружение подсоса

-поджигание горючей смеси и проверка общей подачи газа.

Для проверки инжектора на кислородный ниппель надевают шланг, а в корпус горелки вставляют наконечник, накидную гайку которого плавно затягивают ключом. Установив давление кислорода в соответствии с номером наконечника, пускают в горелку кислород, открывая кислородный вентиль. В ацетиленовом ниппеле горелки должно образовываться разряжение, которое легко обнаружить, приложив к отверстию ниппеля палец, который должен присасываться. Если подсос есть, горелка исправна.

При отсутствии подсоса следует проверить:

-достаточно ли плотно прижимается инжектор к седлу корпуса горелки. При обнаружении неплотности следует сместить инжектор до упора его в седло при вставленном в ствол наконечнике.

-не засорены ли каналы мундштука, смесительной камеры и ацетиленовой трубки. При засорении необходимо прочистить каналы тонкой медной проволокой и продуть.

После проверки горелки следует подсоединить оба шланга, закрепить их на ниппелях хомутиками и зажечь горючую смесь. Если при зажигании смеси горелка дает хлопок или при полном открытии ацетиленового вентиля в пламени не появляется избытка ацетилена (черная копоть), необходимо проверить, хорошо ли затянута накидная гайка наконечника, достаточно ли давление кислорода и нет ли препятствий поступлению ацетилена в горелку (вода в шланге, перегиб шланга, придавливание шланга деталями, перекручивание шланга и т.д.).

При прекращении работы горелки, а так же при частых хлопках или обратных ударах необходимо закрыть сначала ацетиленовый вентиль, затем – кислородный.

Иногда частые хлопки и обратные удары вызываются перегревом мундштука после продолжительной работы. В этом случае необходимо погасить пламя горелки в упомянутом порядке и охладить мундштук горелки в воде.

Инжекторная горелка нормально и безотказно работает, если соотношение диаметров канала инжектора, смесительной камеры и мундштука выбраны правильно. Если мундштук обгорел, с забоинами отверстие его сильно разработано, следует конец мундштука аккуратно опилить мелким напильником, слегка зачеканить или осадить ударами молотка, а затем прокалибровать сверлом соответствующего диаметра. Поверхность мундштука необходимо заполировать.

Пропуск газа через сальники вентилей горелки устраняются заменой набивки сальников или подтягиванием гаек сальников.

Особенности сварки труб.

Газовая сварка достаточно широко применяется при монтаже труб небольшого диаметра до 100-150 мм, при изготовлении угольников, тройников, отводов и других конструктивных элементов трубопроводов. Трубы сваривают стыковыми швами с допустимой выпуклостью шва 1-3 мм в зависимости от толщины стенки.

При сварке трубопроводов для транспортировки газов и жидкостей сквозное проплавление стенки не допустимо, так как возникающие внутри трубы наплывы создают дополнительное сопротивление газам или жидкостям. Поэтому технология подготовки труб под сварку будет иная, чем при сварке листовых конструкций. При сварке труб с толщиной до 3 мм скоса кромок не делают. Стык собирают с зазором до половины толщины стенки трубы. При сварке труб толщиной свыше 3 мм делают скос кромок под углом 35-45°. Острую часть кромок притупляют, чтобы они не оплавлялись при сварке и расплавленный металл не протекал внутрь трубы. В отдельных случаях, в зависимости от назначения трубопроводов, используют и другие, более сложные способы стыков труб: без скоса кромок с подкладным кольцом; с раструбом и вставным кольцом; с разделкой кромок и внутренней выточкой в трубах для более точной их центровки и др.

При сварке трубопроводов для транспортировки газов и жидкости запрещается применять остающиеся подкладные кольца.

При сварке труб применяют как левый, так и правый способ сварки. Перед сваркой трубы выравнивают, что бы их оси совпадали, затем прихватывают в нескольких местах по окружности и приступают к сварке. Для центровки труб во время сварки используют различные приспособления (струбцинный центратор для труб диаметром 60-100 мм).

Если трубу можно поворачивать, то сварку лучше вести в нижнем положении.

Неповоротный стык сваривают последовательно нижним, вертикальным и потолочными швами. Этот случай является наиболее трудным для сварщиков, так как требует умения выполнять разные швы по ориентации их в пространстве.

В неповоротных стыках труб диаметром до 150 мм сначала сваривают нижнюю половину, затем в обратном направлении – верхнюю. Начало и конец верхнего шва сваривают с перекрытием концов нижнего шва.

При сварке труб диаметром до 300 мм и более сварку начинают с какой-либо точки окружности и выполняют четырьмя участками.

При сварке промышленных и бытовых газопроводов с давлением газа до 1,2 МПа (12 кгс/см²), трубы предварительно сваривают в производственных условиях в секции, длина выбирается исходя из возможности транспортировки. Секции труб очищают и грунтуют противокоррозийной изоляцией. После чего производят подготовительные работы.

На сварочную проволоку должен быть сертификат. При отсутствии сертификата сваривают специальные образцы с последующим испытанием по определенной методике (3 образца для испытания на разрыв и 3 – на угол загиба).

После окончания подготовительных работ поверхность кромок и прилегающие к ним наружную и внутреннюю поверхности труб зачищают до металлического блеска на ширину не менее 10 мм по окружности. Сборка и сварка торцов труб с продольным изготовительным швом должна производится со смещением продольных швов на 50 мм по окружности по отношению к шву предыдущей трубы.

Каждому сварщику присваивается номер или шифр, который он обязан наплавлять на расстоянии 30-50 мм от стыка.

Ручная газовая сварка труб выполняется только в один слой.

При выполнении работ в зимних условиях необходимо обеспечить надежную защиту сварщика и места сварки в соответствии с требованиями работы в полевых условиях. После сварки стыка производится внешний осмотр для выявления дефектов: шлаковых включений, подрезов, пор, трещин и пр. Внешнему осмотру подлежат все сваренные стыки после их очистки от шлака, брызг металла и окалины.

Последовательность сварки труб большого диаметра:

а – 200-300 мм; б – 500-600 мм; в – сварка без поворота трубы.

Поверхность наплавленного металла по всей окружности должна быть слегка выпуклой с плавным переходом к основному металлу без подрезов и не заваренных мест. Высота выпуклости шва допускается 1-3 мм, но не более 40% от толщины стенки трубы. Ширина шва не должна превышать толщину стенки трубы более чем в 2,5 раза. Не допускаются наплывы и грубая чешуйчатость. Стыки, не удовлетворяющие по внешнему виду перечисленные требования, бракуются или подлежат исправлению. Не допускается исправление стыков методом повторного наложения шва.

Существует способ газовой сварки в условиях, когда невозможно приблизится с горелкой к объекту. Например, трубы для горячей или холодной воды в помещениях располагают вблизи стен, что создает сложные условия для сварки. В этих случаях применяют способ сварки с козырьком.

Подготовка стыка под сварку требует определенных профессиональных навыков. Сваренный стык обладает высокой надежностью.

Поиск по сайту: