Расход кислорода и пропана на резку металла

Расход кислорода и пропана на резку металла Кислород

Расход кислорода при резке труб. резка труб кислородом.

Для вычисления себестоимости работ по резке металла используют нормы расхода кислорода. Производится общий расход кислорода в течении рабочей смены и умножают на стоимость. Чтобы определить расход кислорода при работах по резке труб используют нормы расхода кислорода, приведенные в таблице ниже. В таблице приведены значения для одного перереза разного диаметра и толщины труб.

В предыдущей статье указан расход кислорода для листового металла, а в этой статье, остановимся на нормах расхода кислорода при резке труб. Данные нормы рассчитаны для керосинорезов типа «Бобуха».

Таблица 1.

Расход кислорода для перереза трубы.

Любой человек, кто хоть раз сталкивался с керосиновой резкой, может точно сказать, что невозможно абсолютно точно рассчитать значения расхода кислорода, однако можно максимально к ним приблизиться. Для этого необходимо знать количество резов трубы, её диаметр и толщину стенки.

Например, у нас есть 6 метров трубы Ø 133 с толщиной стенки 6 мм, её необходимо порезать по 1 м. Это значит, что у нас будет 5 резов. Берем значение из таблицы для трубы диаметром 133 и стенкой 6 мм и рассчитываем по формуле:

P =N×H,

P = 5 × 0,0705 = 0,3525 м 3

N – количество резов трубы;

H – норма расхода кислорода на 1 рез трубы.

В итоге получаем число 0,3525 м 3 кислорода необходимое для 5-ти перерезов трубы Ø 133 × 6,0. Конечно, это будет очень точное значение, при том условии, что не нужно будет продувать и настраивать резак, а также в этом значении не учитывается расход кислорода между резами. Поэтому к данному значению необходимо прибавить 10 – 20 % и тогда мы получим максимально приближенный расход 0,4 м 3 .

Конечно, надо сказать и о различных факторах, влияющих на расход кислорода, которые мы не учли, о них мы рассказывали в предыдущей статье.

Источник

§ 12. ручная газовая резка труб. расход пропана и кислорода на 1 м реза

Себестоимость процесса резки металла определяет расход кислорода и пропана, суммируемый с оплатой труда резчика. Причем расход окислителя и топлива зависит от технологии термического разделения металлов.

Поэтому мы начнем нашу статью с описания способов резки.

На сегодняшний день в промышленности используются три типовых технологии термического разделения металлических заготовок:

  • Кислородная резка.
  • Плазменная резка.
  • Лазерная резка.

Первая технология – кислородная резка – используется при разделении заготовок из углеродистой и низколегированной стали. Кроме того, кислородным резаком можно подравнять края кромок уже отрезанных заготовок, подготовить зону раздела стыка перед сваркой и «подчистить» поверхность литой детали. Расход рабочих газов, в данном случае, определяется тратой и топлива (горючего газа), и окислителя (кислорода).

Вторая технология – плазменная резка – используется при разделении сталей всех типов (от конструкционных до высоколегированных), цветных металлов и их сплавов. Для плазменного резака нет недоступных материалов – он режет даже самые тугоплавкие металлы.

Причем качество разделочного шва, в данном случае, значительно выше, чем у конкурирующей технологии. При определении объемов рабочих газов, в данном случае, важен расход кислорода — при резке металла плазмой за горение материала отвечает именно окислитель. А сама плазма используется, как катализатор процесса термического окисления металла.

Третья технология – лазерная резка – используется для разделения тонколистовых заготовок. Соответственно, объемы расходуемых газов, в данном случае, будут существенно меньше, чем у кислородной и плазменной резки, которые рассчитаны на работу с крупными, толстостенными заготовками.

Нормы расчета горючих газов и окислителя

Нормы расхода пропана и кислорода или ацетилена и кислорода или только окислителя рассчитываются следующим образом:

  • Норматив расхода топлива или окислителя на погонный метр разреза (H) умножается на длину разделочного шва (L).
  • После этого к полученной сумме прибавляют произведение все того же норматива расхода (H) на коэффициент потерь (k), связанных с продувкой и настройкой резака.

В итоге, расход кислорода при сварке (или расход горючего газа) считается по формуле:

Причем коэффициент k принимают равным 1,1 (для мелкосерийного производства или штучной резки, когда требуется часто включать и выключать резак) или 1,05 (для крупносерийного производства, когда резак работает почти без перерывов).

Определение норматива расхода газов

Для точного определения объемов расходуемых газов необходимо определить основу формулы — норму, которой определяется расход газа на погонный метр прорезаемого металла, обозначаемую в формуле литерой «H».

Согласно общим рекомендациям нормированный расход равняется частному от допустимого расхода разделяющего аппарата (p) (кислородного, плазменного или лазерного резака) и скорости резания металла (V).

То есть формула, по которой рассчитывается нормированный расход кислорода на резку металла (Н), а равно и любого другого газа, участвующего в процессе термического разделения, выглядит следующим образом:

Искомый результат подставляют в первую формулу и получают конкретное значение расходуемого объема.

Определение значения допустимого расхода и скорости резания

Используемые во второй формуле операнды p (допустимый расход) и V (скорость резания) зависят от множества факторов.

В частности значение допустимого расхода определяется паспортными данными сварочного аппарата. По сути p равно максимальной пропускной способности форсунки резака в рабочем режиме.

А вот скорость резания – V– определяется исходя из глубины шва, ширины режущей струи окислителя или плазмы, типа разделяемого материала и целой серии косвенных параметров.

В итоге, значение допустимого расхода извлекают из паспорта «резака», а скорость резания находят в справочниках, которые содержат специальные таблицы или диаграммы, связывающие все вводные данные.

И согласно справочным данным допустимый расход кислорода равняется 0,6-25 кубическим метрам в час. А максимальная скорость резания – 5-420 м/час. Причем для лазерной резки характерен минимальный расход (0,6 м3/час) и максимальная скорость (420 м/час): ведь такой резак разделит только 20-миллиметровую заготовку.

А вот плазменный резак «сжигает» до 25 м3/час кислорода и 1,2 м3/час ацетилена. При этом он разделяет даже 30-сантиметровые заготовки, делая разрез на скорости в 5 метров в час.

Словом, в таких расчетах все относительно: чем больше скорость, тем меньше глубина и чем больше расход, тем меньше скорость.

Гильотина

В основе данного способа резки лежит использование механических средств, а в частности специальных лезвий по металлу. По сути гильотина – это станок, который предназначен для резки листовой стали и стальных пластин (не путать с пресс-ножницами для резки труб и арматуры).

Преимущество гильотины в том, что она позволяет получить идеально ровный край среза без зазубрин, заусенцев и лишних кромок.

Однако и у данного метода есть свои недостатки:

  • Толщина разрезаемого материала не должна превышать 6мм для гидравлических машин;
  • Существует ограниченность по типу материала;
  • Максимальная длинна резки до 3000мм;
  • Невысокая точность получаемых полос при резке (качество зависит от квалификации оператора);
  • Нет возможности выполнять фигурную резку.

§ 12. ручная газовая резка труб

Нормы на 1 м реза Таблица 036

Труба (наружный диаметр× толщина стенки), мм Расход кислорода, м 3
Ø 14 × 2,0 0,00348
Ø 16 × 3,5 0,00564
Ø 20 × 2,5 0,00566
Ø 32 × 3,0 0,0102
Ø 45 × 3,0 0,0143
Ø 57 × 6,0 0,0344
Ø 76 × 8,0 0,0377
Ø 89 × 6,0 0,0473
Ø 108 × 6,0 0,0574
Ø 114 × 6,0 0,0605
Ø 133 × 6,0 0,0705
Ø 159 × 8,0 0,119
Ø 219 × 12,0 0,213
Ø 426 × 10,0 0,351
Ø 530 × 10,0
Толщина стенки, мм Расход материалов по видам резки, л, с использованием Код строки
Ацетилена пропан-бутановой смеси природного газа
Ацетилен Кислород Пропан-бутан Кислород Природный газ Кислород
3 11,98 53,92 8,72 69,08 19,49 69,08 01
4 15,93 71,85 11,57 92,04 25,94 92,04 02
5 19,96 89,84 14,49 115,05 32,43 115,05 03
6 23,95 107,81 17,39 138,03 38,93 138,03 04
8 27,92 143,69 22,26 184 49,68 184 05
10 28,07 180,77 23 230,08 50,62 230,08 06
12 33,62 215,55 25,66 275,98 55,95 275,98 07
15 45,94 294,66 35,08 377,29 79,23 377,29 08
18 46,37 335,33 36 413,99 79,69 413,99 09
20 51,52 372,6 36,1 460 81,88 460 10
25 64,39 465,75 44,85 575 102,35 575 11
Код графы 01 02 03 04 05 06

Нормы на 1 перерез Таблица 037

Толщина стенки, мм Расход материалов по видам резки, л, с использованием Код строки
ацетилена пропан-бутановой смеси природного газа
Ацетилен Кислород Пропан-бутан Кислород Природный газ Кислород
45 ´ 3 1,58 7,11 1,15 9,11 2,57 9,11 01
45 ´ 4 2,05 9,25 1,49 11,85 3,34 11,85 02
57 ´ 3 2,03 9,14 1,48 11,71 3,3 11,71 03
57 ´ 4 2,66 11,96 1,93 15,32 4,32 15,32 04
76 ´ 5 4,45 20,03 3,23 25,65 7,23 25,65 05
89 ´ 5 5,26 23,69 3,82 30,34 8,55 30,34 06
108 ´ 6 7,67 34,53 5,57 44,21 12,47 44,21 07
133 ´ 6 9,55 42,97 6,93 55,04 15,52 55,04 08
133 ´ 8 12,53 56,4 9,09 72,22 20,37 72,22 09
159 ´ 8 15,14 68,13 10,99 87,24 24,6 87,24 10
219 ´ 6 16,01 72,1 11,63 92,33 26,03 92,33 11
219 ´ 8 18 91,46 14,75 121,95 32,92 121,95 12
219 ´ 10 18,42 118,63 15,1 150,99 33,22 150,99 13
219 ´ 12 21,86 140,99 16,69 179,53 37,69 179,53 14
273 ´ 8 23 119,58 18,52 153,11 41,34 153,11 15
273 ´ 10 23,17 148,33 18,99 189,93 41,79 189,93 16
273 ´ 12 27,55 176,65 21,03 226,18 47,5 226,18 17
273 ´ 15 37,22 238,71 28,42 305,65 64,19 305,65 18
325 ´ 8 27 143,04 22,16 183,15 49,45 183,15 19
325 ´ 10 27,75 177,67 22,75 227,49 50,05 227,49 20
325 ´ 12 33,04 211,85 25,23 271,26 56,96 271,26 21
325 ´ 15 40,9 262,27 31,23 335,82 70,52 335,82 22
377 ´ 8 31,99 166,5 25,79 213,18 57,55 213,18 23
377 ´ 10 32,34 207 26,5 265,05 58,31 265,05 24
377 ´ 12 38,53 247,04 29,42 316,32 66,43 316,32 25
377 ´ 15 47,76 306,27 36,47 392,15 82,35 392,15 26
426 ´ 10 36,59 234,63 27,94 300,43 63,09 300,43 27
426 ´ 12 43,69 280,21 33,36 358,78 75,34 358,78 28
426 ´ 15 54,23 347,72 41,41 445,23 93,5 445,23 29
465 ´ 8 39,81 206,21 31,94 264,04 71,29 264,04 30
465 ´ 10 40,11 256,64 32,86 328,6 72,29 328,6 31
465 ´ 12 47,82 306,61 36,51 392,59 82,44 392,59 32
465 ´ 15 59,38 380,73 45,34 487,49 102,37 487,49 33
465 ´ 18 65,08 470,67 46,32 581,07 103,43 581,07 34
465 ´ 20 71,99 520,63 50,18 642,76 114,41 642,76 35
465 ´ 25 88,97 643,48 61,96 794,42 141,41 794,42 36
530 ´ 6 39,39 177,33 28,61 227,06 64,03 227,06 37
530 ´ 8 45,33 235,55 36,49 301,6 81,43 301,6 38
530 ´ 10 45,82 293,29 37,55 375,54 82,62 375,54 39
530 ´ 12 54,68 350,6 41,75 448,91 94,27 448,91 40
530 ´ 15 67,95 435,73 51,88 557,91 117,16 557,91 41
630 ´ 6 46,91 211,17 34,07 270,39 76,25 270,39 42
630 ´ 8 54,35 280,67 43,49 359,38 97,03 359,38 43
630 ´ 10 54,63 349,7 44,77 447,76 98,51 447,76 44
630 ´ 12 65,23 418,29 49,81 535,58 112,47 535,58 45
630 ´ 15 81,15 520,33 61,96 666,24 139,91 666,24 46
Код графы 01 02 03 04 05 06
Примечание.

При резке со скосом кромок под углом 50° и 30° нормы необходимо увеличивать соответственно в 1,55 и 1,16 раза.

Сколько баллонов кислорода нужно на резку данного объема металла? Данный вопрос является основополагающим, как при вычислении общих затрат в течение трудового процесса, так и при вычислении себестоимости изготовления детали и производства определённых видов работ. Так как кислород является топливом для резки детали, то норма расхода кислорода на резку металла приобретает ключевое значение, наряду с расходом электроэнергии. Существует несколько способов термического разделения металлов, которые подразделяются в зависимости от способа и вида используемого топлива. Поэтому наряду с кислородной резкой металлов мы в данной статье обратим внимание и на другие способы резки металлических конструкций. Итак, приступим.

Разновидности термической резки металла.

Рассмотрим три основных способа терморезки. Первый по распространению тип – это кислородно-автогенная резка. Область применения – раскрой листового и сортового углеродистого, низколегированного металлопроката, обрезка лишних выступов и кромок, которые образовались во время литья, подготовка деталей под сварку, разделка металлолома и прочее. Данный способ не применяется для разделения нержавеющих высоколегированных сталей, цветных металлов и чугуна.

Следующий тип – это плазменно-дуговая резка. Область применения – это также раскрой, но в данном случае низко- и высоколегированных сталей, а также алюминия, меди и их сплавов.

И последний тип, который мы рассмотрим в данной статье – это лазерная резка, которая является одним из инновационных методов резки металлов. Этот способ значительно расширяет область применения газовой резки и, благодаря этому, можно эффективно разделять тонколистный прокат, специальный профильный прокат, тонкостенные трубы, как из металлических, так и не из металлических деталей. Расход газового топлива в различных способах (кислород, ацетилен, пропан) на разделение определяется по специализированным таблицам в зависимости от режима резки, а также от толщины разрезаемого металла.

При вышеупомянутых типах резки по видам топлива номинируется расход газов, которые используются для разогрева разрезаемой конструкции, для резки, а также для образования плазмы. Повторим, что к таким относятся: кислород, газы-заменители (пропан- бутан, природный газ и др.), ацетилен, а также азот. Кроме этих газов, используются водород и аргон, но их область и популярность применения не значительна, поэтому включать в содержание статьи мы их не будем.

Во время работы с плазменно-дуговым прибором важно заранее планировать количество сменных специальных электродов (катодов), с циркониевыми или гафниевыми вставками. Нормы расхода данных электродов меняются в зависимости от интенсивности рабочего процесса и в общем, не превышают 4 стержней за одну смену. Более точное нормирование расхода стержней будет указано в инструкции по эксплуатации данного агрегата.

Расход газов на резку металла: нормы.

Расхода кислорода на резку металла, как и расход других газов, рассчитывается по специальной формуле:

И в этом уравнении Н – это нормативы расхода во время рабочего процесса, кубический метр газа на метр реза. L – величина разреза или вырезаемой детали, метр. Kh – это коэффициент, который учитывает множество особенностей рабочего процесса: расход газа на начальном этапе резке, продувка и регулировка, зажигание плазменной дуги, на прогрев металла, и, как правило, он равняется 1.1 при единичном производстве, или 1.05 — при промышленном производстве.

Норма расхода кислорода на резку металла и прочих газов (Н, кубический метр на один метр разреза) во время разделения в зависимости от мощностей оборудования и режима резки, высчитывается по следующей формуле:

Где Р – это допустимый расход газов, который указан в технических характеристиках используемого оборудования, метр кубический на час, а V – это скорость разделения метр на час.

Основные значения газового расхода по различным диапазонам скорости резки для некоторых типов оборудования, которые можно применять для расчётов крупного масштаба в промышленном производстве, приведены в следующей таблице.

Таблица. Номинальный расход газов в диапазоне скоростей резки для некоторых видов оборудования.
Виды оборудования Оптимальный диапазон разрешенных толщин мм Диапазон скоростей резки м/ч Номинальный расход газа, м3/ч
Кислород Ацетилен Азот Природный газ Воздух
Ручной кислородный резак 4-60 30-6 5,0-10,0 0,12-0,45 0,21-0,75
Машинный кислородный резак 5-300 40-5 2,5-25,0 0,2-1,2 0,32-2,04
Плазменный резак 1-60 200-6 2,5-5,0 3,0-9,0
Лазерная режущая головка 1-20* 420-50 0,6-3,0 2,1-12,6
Для низкоуглеродистых, легированных сталей и цветных металлов диапазон 1-10 мм.

Применение различных газов в качестве топлива для разделительных машин по металлу обусловлено требованиями к применяемому оборудованию и в зависимости от технологического процесса. Зависимость толщины и скорости резки от допустимого расхода газа является прямо пропорциональной и данное значение можно легко и просто определить интерполированием. И поэтому можно укрупнено, оценочно совершить вычисление расхода различных газов независимо от вида термической резки металлов, исходя из размеров разреза, толщины металла, а также мощности оборудования.

В конце важно отметить, что нормирование расхода газов – это одна из важных особенностей, от которых зависит эффективность и скорость рабочего процесса, поэтому не стоит забывать про нормативы расхода, особенно во время разделения металла в огромных масштабах.

Газовая резка металла — классический метод термической резки. Разделение металла осуществляется режущим газом. Это недорогая и экономичная технология, возможна резка листового материала довольно большой толщины, но газовая резка тонких листов весьма проблематична. Следует также учитывать, что воздействие тепла режущим газом очень велико, и охватывает большую зону, что может вызвать термическую усадку. Еще один существенный недостаток газовой резки — у изделий остаются оплавленные края, что не всегда допустимо при монтаже изделий. Чтобы устранить этот дефект с помощью шлифовальной машинки производят дополнительную обработку — удаление наплывов и заусениц, выравнивание поверхности кромки. Поэтому потери материала при газовой резке могут быть около 2 см.
Резка металла газом используется для стали с массовым содержанием углерода до 0,7 % и некоторых сортов низколегированной стали. Алюминий и алюминиевые сплавы, чугун, медь, высоколегированные стали газовой резке не поддаются.

Абразивная резка металла осуществляется на стационарном оборудовании — углошлифовальной машине, которую также называют болгаркой. Применяется, как правило, при обработке небольших партий тонкостенного металлопроката, прутков небольших диаметров, арматуры.

Преимущества этого метода: кромка без наплывов и смятия, отсутствие механической и термической деформации металла, при резке не происходит нагревание материала, точность реза достигает ± 2 мм. Кроме того, технология абразивной резки является достаточно экологичной за счет применяемого абразива и отсутствия пыли в процессе резки.

Расход кислорода и пропана на резку металла

Высокоточная ленточнопильная резка применяется для изделий из цветных металлов, легированной и нержавеющей стали, чугуна. Ленточнопильные станки обеспечивают непрерывную резку труб и сортового металлопроката на заготовки заданного размера. Главный инструмент в станках для резки металла — ленточная пила, которая изготавливается из очень прочной быстрорежущей стали, армированная кобальтом или твердым сплавом. Ленточная пила представляет собой замкнутую ленту, на которой расположены режущие зубья. Чаще всего резка металлопроката на ленточнопильных станках происходит перпендикулярно оси оборудования, но есть возможность резать металл и под заранее заданным углом (отличным от 90º), для этого станки оснащены поворотной рамой.

Ленточнопильная резка обеспечивает точность реза ± 1-1,5 мм, поверхность реза получается ровная, без заусенцев. С помощью ленточнопильного оборудования можно разрезать большие в сечении заготовки. Поперечная резка сортового проката увеличенного сечения — операция как раз для ленточнопильного станка. При необходимости на этом оборудовании выполнима поперечная резка труб. Прямолинейность реза при этом просто великолепная (ленточная пила не «скашивает» рез).

Источник

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий