Кислородной сварки, пайки и подогрева по ГОСТ 1077 – 79. Основные параметры пламени

При нормальном давлении и температуре от -82,4°С (190,6 К) до -84,0°С (189 К) переходит в жидкое состояние, а при температуре -85°С (188 К) затвердевает, образуя кристаллы плотностью 0,76 кг/м3. Жидкий и твердый ацетилен легко взрывается от трения, механического или гидравлического удара и действия детонатора. Технический ацетилен при нормальных давлении и температуре представляет собой бесцветный газ с резким специфическим чесночным запахом из-за содержащихся в нем примесей в виде сернистого водорода, аммиака, фосфористого водорода и др.

История получения ацетилена

В 1836 г. в Бристоле на заседании Британской ассоциации Эдмунд Дэви (Edmund Davy), профессор химии Дублинского Королевского общества и двоюродный брат Гемфри Дэви (Humphry Davy), сообщил:

Дэви получил карбид калия К2С2 и обработал его водой.

В статье о получении карбида кальция мы писали о том, что его «двууглеродистый водород» впервые был назван ацетиленом французским химиком Пьером Эженом Марселеном Бертло (Marcellin Berthelot) в 1860 г. Только через 60 лет после открытия Дэви предсказанное им использование ацетилена для освещения явилось первым толчком для его промышленного получения.

Получение ацетилена

Получение ацетилена производится двумя основными способами:

• в результате реакции карбида кальция и воды
• из метана путем сжигания в смеси с кислородом в специальных реакторах при температуре 1300-1500°C

А вот какой способ сейчас более распространён можно узнать из статьи о получении ацетилена.

Применение ацетилена

Применение ацетилена при газовой сварке обусловлено тем, что у него самая большая температуры горения. Но он также нашел свое применение в химической отрасли для получения пластмасс, синтетического каучука, уксусной кислоты и растворителей. Более подробный ответ по данному вопросу можно найти в статье о применении ацетилена.

Горение ацетилена

Горение ацетилена происходит по реакции: С2Н2 + 2,5O2=2СO2 + Н2O + Q1

Для полного сгорания 1 м3 ацетилена по вышеуказанной реакции теоретически требуется 2,5 м3 кислорода или = 11,905 м3 воздуха. При этом выделяется тепло Q1 ? 312 ккал/моль. Высшая теплотворная способность 1 м3 С2Н2 при 0°C и 760 мм рт. ст., определенная в газовом калориметре, составляет QВ = 14000 ккал/м3 (58660 кДж/м3), что соответствует расчетной:

312?1,1709?1000/26,036 = 14000 ккал/м3

Низшая теплотворная способность при тех же условиях может быть принята QH = 13500 ккал/м3 (55890 кДж/м3).

Практически для горения в горелках при восстановительном пламени в горелку подается не 2,5 м3 кислорода на 1 м3 ацетилена, а всего лишь от 1 до 1,2 м3, что примерно соответствует неполному сгоранию по реакции:

С2H2 + О2 = 2СО + H2 + Q2

где Q2 ? 60 ккал/моль или 2300 ккал/кгС2H2. Остальные 1,5-1,3 м3 кислорода поступают в пламя из окружающего воздуха, в результате чего в наружной оболочке пламени протекает реакция:

2СО + H2 + 1,5О2 = 2СO2 + H2O + Q3

Реакция неполного горения ацетилена протекает на внешней оболочке светящегося внутреннего конуса пламени, причем под влиянием высокой температуры на внутренней поверхности конуса происходит распад С2Н2 на его составляющие по реакции:

С2H2 = 2С + H2 + Q4

где Q4?54 ккал/моль или 2070 ккал/кг С2H2.

Таким образом, общая полезная теплопроизводительность пламени применительно к сварочным процессам представляет собой сумму тепла, выделяемого при распаде С2Н2, и тепла, выделяемого при неполном сгорании, что составляет Q4 + Q2 = 2070 + 2300 = 4370 ккал/кг или 4370?1,1709 ? 5120 ккал/м3.

При содержании С2Н2 в смеси около 45% (т. е. при отношении кислорода к ацетилену, примерно равном 1,25) достигается максимальная температура горения ацетилена, которая составляет 3200°С.

Следовательно, температура пламени изменяется в зависимости от состава смеси.

При содержании 27% С2Н2 достигается максимальная скорость воспламенения ацетилено-кислородной смеси, которая равна 13,5 м/сек.

Следовательно, в зависимости от состава смеси также изменяется и скорость воспламенения.

Данные зависимостей скорости воспламенения и температуры пламени и от содержания в ней ацетилена представлены ниже в таблице.

Необходимо понимать, что полное сгорание ацетилено-воздушной смеси достигается при наличии в ней не более 1?100/(1+11,905)=7,75% ацетилена (так называемая стехиометрическая смесь). При этом продуктами реакции являются только углекислый газ (СО2) и вода (H2О). При содержании ацетилена более 17,37% в виде сажи выделяется свободный углерод.

С увеличение процентного содержание ацетила выделение сажи также возрастает (коптящее пламя), а при 81% С2Н2 — процесс горения прекращается или не возникает.

Хранение и транспортировка ацетилена

Ацетилен выпускают по ГОСТ 5457 растворенным и газообразным. Хранят и транспортируют его в растворенном состоянии в специальных стальных баллонах по ГОСТ 949, заполненных пористой, пропитанной ацетоном массой. Ацетилен, растворенный в ацетоне не склонен к взрывчатому распаду.

Баллоны окрашены в серый цвет и надписью красными буквами «АЦЕТИЛЕН» на верхней цилиндрической части.

Максимальное давление ацетилена при заполнении баллона составляет 2,5 МПа (25 кгс/см2), при отстое и охлаждении баллона до 20°С оно снижается до 1,9 МПа (19 кгс/см2). При этом давлении в 40-литровый баллон вмещается 5-5,8 кг С2Н2 по массе (4,6-5,3 м3 газа при 20°С и 760 мм рт. ст.).

Давление ацетилена в полностью наполненном баллоне изменяется при изменении температуры следующим образом:

Другие требования техники безопасности можно узнать из статьи о классе опасности и мерах безопасности при работе с ацетиленом

Физические свойства ацетилена

Физические свойства ацетилена представлены в таблицах ниже.

Коэффициенты перевода объема и массы С2Н2 при Т=15°С и Р=0,1 МПа

Благодаря информации в таблице можно дать ответы на часто задаваемые вопросы:

• Сколько ацетилена в одном баллоне?Ответ: в 40 л баллоне 5 кг или 4,545 м3 ацетилена
• Сколько весит баллон ацетилена?Ответ:
  58,5 кг — масса пустого баллона из углеродистой стали согласно ГОСТ 949;
  18-20 кг — масса пористого материала, пропитанного ацетоном;
  5,0 — кг масса С2Н2 в баллоне; Итого: 58,5 + 20,0 + 5,0= 83,5 кг вес баллона с ацетиленом.
• Сколько м3 ацетилена в баллонеОтвет: 4,545 м3

Сварочное пламя образуется при сгорании горючего газа или паров горючей жидкости в кислороде. Пламя нагревает и расплавляет основной и присадочный металл в месте сварки. Наибольшее применение при газовой сварке нашло кислородно-ацетиленовое пламя, так как оно имеет высокую температуру (3150°С) и обеспечивает концентрированный нагрев. Однако в связи с дефицитностью ацетилена в настоящее время получили широкое распространение (особенно при резке металлов) газы-заменители ацетилена — пропан-бутан, метан, природный и городской газы.

От состава горючей смеси, т. е. от соотношения кислорода и горючего газа, зависят внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. Изменяя состав горючей смеси, сварщик тем самым изменяет основные параметры сварочного пламени.

Для получения нормального пламени отношение кислорода к горючему газу должно быть для ацетилена — 1,1-1,2, природного газа — 1,5-1,6, пропана — 3,5.

Все горючие газы, содержащие углеводороды, образуют сварочное пламя, которое имеет три ярко различимые зоны:

• ядро
• восстановительная зона
• факел

Водородное пламя ярко различимых зон не имеет, что затрудняет его регулировку по внешнему виду.

При зажигании газовой струи, вытекающей из сопла, пламя перемещается по направлению движения струи газовой смеси. Скорость истечения для каждого газа подбирается такой, чтобы пламя не проникало внутрь сопла горелки и не отрывалось от него. Газ в струе должен прогреваться до температуры воспламенения, ацетилен воспламеняется при температуре 450-500°С, а газы-заменители — 550-650°С. Поэтому ядро пламени при сгорании газов-заменителей длиннее, чем при сгорании ацетилена.

а — окислительное, б — нормальное, в — науглероживающее; 1 — ядро, 2 — восстановительная зона, 3 — факел

Рисунок 1 — Виды сварочного пламени

Процесс сгорания ацетилена в кислороде можно условно разделить на две стадии. Сначала под влиянием нагрева происходит распад ацетилена на элементы: С2Н2=2С+Н2. Затем происходит первая стадия сгорания ацетилена за счет кислорода смеси по реакции 2С+Н2+O2=2СО+Н2. Вторая стадия горения протекает за счет кислорода воздуха: 2СО+Н2+1,5O2=2СO2+Н2O. Процесс горения горючего газа в кислороде экзотермичен, т.е. идет с выделением теплоты.

Ядро имеет резко очерченную форму (близкую к форме цилиндра), плавно закругляющуюся в конце, с ярко светящейся оболочкой. Оболочка состоит из раскаленных частиц углерода, которые сгорают в наружном слое оболочки. Размеры ядра зависят от состава горючей смеси, ее расхода и скорости истечения. Диаметр канала мундштука горелки определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси — его длину.

Площадь поперечного сечения канала мундштука горелки прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. Сварочное пламя не должно быть слишком «мягким» или «жестким». Мягкое пламя склонно к обратным ударам и хлопкам, жесткое — способно выдувать расплавленный металл из сварочной ванны. При увеличении давления кислорода скорость истечения горючей смеси увеличивается и ядро сварочного пламени удлиняется, при уменьшении скорости истечения ядро укорачивается. С увеличением номера мундштука размеры ядра увеличиваются. Температура ядра достигает 1000°С.

Восстановительная (средняя) зона располагается за ядром и по своему более темному цвету заметно отличается от него. Длина ее зависит от номера мундштука и достигает 20 мм. Зона состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена — оксид углерода и водорода. Она называется восстановительной, так как оксид углерода и водорода раскисляют расплавленный металл, отнимая кислород от его оксидов. Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в средней зоне, то сварочный шов получается без пор газовых и шлаковых включений. Этой зоной пламени выполняю сварку и поэтому ее называют рабочей. Восстановительная зона имеет наиболее высокую температуру (3140°С) в точке, отстоящей на 3-6 мм от конца ядра.

Зона полного сгорания (факел) располагается за восстановительной зоной. Она состоит из углекислого газа, паров воды и газа, которые образуются в пламени при сгорании оксида углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха. Температура этой зоны значительно ниже, чем температура восстановительной, и колеблется от 1200 до 2520°С.

В зависимости от соотношения между кислородом и ацетиленом получают три основных вида сварочного пламени: нормальное, окислительное и науглероживающее. Нормальное пламя теоретически получают тогда, когда в горелку на один объем кислорода подают несколько больше от 1,1 до 1,3 объема ацетилена.

Нормальное пламя характеризуется отсутствием свободного кислорода и углерода в его восстановительной зоне. Кислорода в горелку подается немного больше из-за небольшой его загрязненности и расхода на сгорание водорода. В нормальном пламени ярко выражены все три зоны.

Окислительное пламя получается при избытке кислорода, при подаче в горелку на один объем ацетилена более 1,3 объема кислорода. При этом ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, становится с менее резкими очертаниями и приобретает более бледную окраску. Сокращаются по длине также восстановительная зона и факел. Все пламя приобретает синевато-фиолетовую окраску. Пламя горит с шумом, уровень которого зависит от давления кислорода. Температура окислительного пламени выше нормального, однако сваривать стали таким пламенем нельзя из-за наличия в пламени избытка кислорода. Избыток кислорода приводит к окислению металла шва, шов получается пористым и хрупким. Окислительное пламя можно применять при газовой сварке латуни и пайке твердыми припоями.

Науглероживающее пламя получается при избытке ацетилена, когда в горелку на один объем ацетилена подается 0,95 и менее объема кислорода. Ядро такого пламени теряет резкость своего очертания, на конце его появляется зеленый венчик, по которому судят об избытке ацетилена. Восстановительная зона значительно светлее и почти сливается с ядром, а факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, так как в нем ощущается недостаток кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена. Находящийся в пламени избыточный углерод легко поглощается расплавленным металлом и ухудшает качество металла шва. Температура науглероживающего пламени ниже, чем нормального и окислительного. Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленовое пламя превращается в нормальное. Слегка науглероживающее пламя применяют для сварки чугуна и при наплавке твердыми сплавами.

Характер сварочного пламени сварщик определяет на глаз по форме и окраске пламени. При регулировании пламени необходимо обращать внимание на правильность подбора расхода горючего газа и кислорода.

Вытекающая из мундштука горючая смесь оказывает механическое воздействие на расплавленный металл сварочной ванны и формирует валик шва. Жидкий металл отжимается к краям ванны. Характер формообразования металла зависит от угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла.

а — вертикальном, б — наклонном, в — схема перемещения жидкого металла в ванне

Рисунок 2 — Схема механического воздействия пламени на жидкий металл сварочный ванны при различных положениях мундштука

Давление газов оказывает влияние на жидкий металл, перемещая его к задней стенке сварочной ванны, образуя чешуйки шва. При большом давлении кислорода горючая смесь вытекает из мундштука с большой скоростью, пламя становится «жестким» и выдувает расплавленный металл из сварочной ванны, затрудняя тем самым сварку.

Качество наплавленного металла и прочность сварного шва зависят от состава пламени, поэтому во время газовой сварки сварщик должен следить за его характером, регулировать его состав в течение всего процесса сварки. Характер пламени подбирают в зависимости от свариваемого металла и его свойства. Для газовой сварки сталей требуется нормальное пламя, для сварки чугуна, наплавки твердых сплавов — науглероживающее, для сварки латуни — окислительное пламя.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССРГОРЕЛКИ ОДНОПЛАМЕННЫЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЕ
ДЛЯ АЦЕТИЛЕНО — КИСЛОРОДНОЙ СВАРКИ,
ПАЙКИ И ПОДОГРЕВАТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ
И ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯГОСТ 1077 — 79ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВМосква

Переиздание с Изменением № 1, утвержденным в августе 1985 г. (ИУС 11-85)

Постановлением Госстандарта № 537 от 09.06.92 снято ограничение срока действия
Настоящий стандарт распространяется на однопламенные универсальные горелки, предназначенные для ручной ацетилено-кислородной сварки, пайки, подогрева и других видов газопламенной обработки металлов.

Настоящий стандарт устанавливает требования к горелкам, изготовляемым для нужд народного хозяйства и экспорта.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 5172-77 в части определений, терминологии и применяемых материалов.

Виды климатических исполнений горелок — УХЛ1 и Т1 по ГОСТ 15150-69.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1. Чипы, основные параметры и размеры горелок должны соответствовать указанным в таблице.

Пример условного обозначения горелки типа Г1 вида климатического исполнения Т1 по ГОСТ 15150-69 с присоединительными размерами штуцеров M12×1,25:

Горелка Г1Т1 М12×1,25 ГОСТ 1077-79

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Горелки должны изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке, а горелки, предназначенные для экспорта, кроме того, в соответствии с заказ — нарядом внешнеторговой организации.

2.2. Горелки должны иметь:

• ствол с запорно-регулировочными вентилями;
• съемные присоединительные ниппели для крепления резиновых газоподводящих рукавов по ГОСТ 9356-75;
• сменные наконечники, имеющие мундштук и дозирующее устройство для пропуска газов в смесительную камеру с удлинительной трубкой;
• смеситель газов в наконечнике или стволе горелки.

2.3. Пуск, регулирование расходов ацетилена и кислорода и прекращение их подачи должны осуществлять при помощи запорно — регулировочных вентилей вручную.

2.4. Вентили горелок должны обеспечивать плавное регулирование расхода газов при максимальном и минимальном давлениях, установленных техническими условиями на горелку конкретной модели для каждого сменного наконечника.

2.5. Конструкция вентиля не должна допускать изменения состава пламени при осевом или боковом нажиме на маховичок рукой.

2.6. Ядро пламени горелок всех типов должно быть симметричным относительно продольной оси мундштука и иметь ровную поверхность тела вращения.

2.7. Горелки типов Г2 и Г3 с их любым сменным наконечником должны засасывать воздух из атмосферы через открытый ацетиленовый штуцер в количестве не менее чем номинальный расход ацетилена при максимальном давлении кислорода, установленных в технических условиях на конкретную модель горелки.

2.8. Номинальный расход ацетилена для каждого наконечника горелки, установленный в технических условиях на конкретную модель горелки, должен достигаться при минимальном давлении ацетилена и свободном горении пламени при полностью открытых вентилях.

2.9. Металлические детали горелок должны изготовлять из латуни по ГОСТ 15527 — 70. Допускается детали и сборочные единицы горелок изготовлять из алюминиевых сплавов по ГОСТ 4784 — 74 или других материалов, не ухудшающих эксплуатационные свойства горелки.
Детали горелок, соприкасающиеся с ацетиленом до смесительной камеры, не должны изготовлять из меди и сплавов с содержанием меди более 70%. Детали с газоподводящими каналами не должны изготовлять из стали, за исключением нержавеющей стали по ГОСТ 5632 — 72.

Мундштуки горелок типов Г2, Г3 и Г4 должны изготовлять из хромовой бронзы БрХ или других материалов, не уступающих хромовой бронзе по эксплуатационным характеристикам.
Допускается изготовление мундштуков из меди марки М3 по ГОСТ 859 — 78.

2.7 — 2.9. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.10. Параметр шероховатости поверхности выходных каналов мундштуков, смесительных камер и дозирующих устройств — Ra?2,5 мкм по ГОСТ 2789-73.

2.11. Поверхность газовых каналов не должна иметь забоин, царапин и заусенцев.

2.13. По заказу потребителя в комплект горелки должен входить полный набор сменных наконечников, установленный в технических условиях на конкретную модель горелки и обеспечивающий получение любых из указанных в таблице для горелки данного типа расходов газов, или комплект сменных наконечников с их уменьшенным числом, обеспечивающий получение только некоторых из указанных в таблице расходов.

2.14. Средний срок службы до списания при односменной работе и коэффициенте загрузки равном 0,5 горелок с полным набором сменных наконечников должен быть:

• 3 года — для горелок типа Г1;
• 4 года — Г2;
• 5 лет — Г3;
• 1 год — Г4.

Средняя наработка до отказа единичного вентильного узла должна быть не менее 10000 циклов.

Критериями отказа и предельного состояния горелки являются:

• увеличение диаметра канала мундштука на выходе горючей смеси более 15 %;
• продавливание седла корпуса на глубину более 1 мм.

В технических условиях на конкретную модель горелки должен быть указан установленный срок службы горелки до списания.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Конструкция горелок должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.008 — 75.

3.2. Конструкция каналов наконечника и узла смешения газов должна препятствовать распространению обратного удара пламени в ствол горелки и газоподводящие рукава.

3.3. Сальниковые гайки вентилей при вращении шпинделя не должны отвертываться, а маховички не должны иметь осевое или поперечное качание.

3.4. На маховичках вентилей должны быть нанесены: наименование газа (кислород или ацетилен), стрелки, указывающие направление вращения при открывании и закрывании вентилей, а также опознавательная окраска — синего цвета для кислородного вентиля и красного цвета для ацетиленового.

3.5. Вентили горелок должны обеспечивать перекрытие газовых каналов не более чем за 6 с.

3.6. На кислородном штуцере или вблизи него на рукоятке горелки должна быть нанесена буква К (кислород).

3.7. Температура нагрева боковой поверхности мундштука вблизи торца при свободном горении пламени не должна превышать:

90 °С — для горючей смеси, содержащей 50% ацетилена;
120 °С — 40%

3.8. Все детали горелок перед сборкой должны быть обезжирены.

3.9. Конструкция маховичков и вентилей должна соответствовать эргономическим требованиям ГОСТ 21752-76.

1. Типы, основные параметры и размеры
2. Общие технические требования
3. Требования безопасности

Многие операции, выполняемые во время ремонтных, строительных и кровельных работ, требуют воздействия высоких температур. Речь о нагреве, сушке, пайке, обжиге, оплавлении различных элементов. Для этих целей необходим многофункциональный подручный инструмент – газовоздушная горелка.

На рынке представлено множество вариантов оборудования для газопламенной обработки. Мы расскажем об их устройстве, плюсах и минусах инструмента. Дадим полезные рекомендации по выбору, использованию горелок, рассмотрим наиболее востребованные и популярные модели.

Устройство ацетиленовой горелки

Ацетиленовая газосварка — выполняет термический процесс, позволяющий соединить металлические детали под действием высокотемпературного пламени, образующегося при горении ацетилена с катализатором О2. После нагрева на граничных зонах соединяемых деталей формируются сварочные ванны.

Рабочие элементы ацетиленовой горелки:

• бронзовая трубка;
• регуляторы газового топлива, по одному на каждый газовый баллон;
• ацетиленовая форсунка, откалиброванная для обеспечения тонкого распыления газовой смеси под высоким давлением.

Раньше для сварки ацетилен добывали в газогенераторах, сегодня сварщики чаще применяют ацетилен в баллонах, окрашенных в белый цвет, которые перевозят на специализированных тележках.

Температура пламени горелки

Ацетиленовое пламя имеет три конуса:

• а — голубого цвета, в нем горение отсутствует, а только протекает процесс смешения ацетилена с воздухом;
• б – восстановительный светящийся конус, имеет неполный процесс сгорания, состоит из раскаленных частиц углерода;
• в – окислительный бесцветный конус, имеет полное сгорание ацетилена, вызванного избытком О2 из воздуха.

Сварочный процесс проистекает во 2-м и 3-м конусах. Наименьшая температура воспламенения ацетиленовой смеси располагается в границах от 410 до 430 С, пламя распространяется со скоростью до 200 м/сек и зависит от объема содержимого кислорода. Температура пламени у такого сварочного устройства равна 3500 С.

Температура пламени в газовой плите

Запасы природного газа достаточно велики, поэтому оборудование, которое работает от голубого топлива, является одним из самых распространенных. Оно значительно экономичнее, чем электроплиты или другая современная бытовая техника для кухни.

Насколько высокая температура будет в пламени газовой плиты, напрямую зависит от того, какого качества используется смесь для работы устройства. Есть несколько разновидностей природного топлива. Среди них:

• Кухонная плита, работающая от природного газа. Обычно их устанавливают в многоэтажных дамах. Газ, который подведен в каждую квартиру, состоит из 97% метана. Остальной объем содержит небольшое количество примеси серы, а также углекислый газ и азот. Благодаря использованию этой смеси температура горения природного газа в обычной плите варьируется в пределах 645-700 градусов, при этом максимальный показатель жаропроизводности достигает отметки в 2043 градуса. Природный газ не имеет запаха, но чтобы человек почувствовал его утечку, к смеси добавляют эмиллеркаптан. Это вещество обладает достаточно резким и неприятным запахом.
• Сжиженный газ. Он обязательно состоит из бутана и пропана в разном соотношении. Обычно пропорция выглядит следующим образом: 65-85% и 35-15% соответственно. Чем выше давление, тем быстрее смесь сжижается, при этом ее объем уменьшается практически в 250 раз. Все компоненты в этом случае становятся гораздо тяжелее воздуха. Благодаря этому сжиженным газом заполняют баллоны или другие специальные емкости и транспортируют их на большое расстояние. Пламя, которое образуется в результате горения данной смеси, обладает температурой не более 1000 градусов.

Важно: прежде чем покупать газовую плиту, необходимо проверить ее комплектацию, а также есть ли специальные жиклеры, которые смогут обеспечить правильную работу сопла в нужном режиме.

Детали для адаптации

Кроме этого, стоит также проверить, на какой газ ориентирована работа бытовой техники:

Если техника покупалась изначально для одного вида газа, но в процессе эксплуатации его необходимо поменять, то нужно проверить, есть ли в комплекте дополнительные детали, которые помогут правильно установить оборудование. Нарушения при монтаже даже самой маленькой и на первый взгляд незначительной детали могут привести к неправильной работе газовой плиты. Например, она начнет сильно коптить, или огонь будет постоянно гаснуть.

Принцип действия

Газосварочные горелки ацетиленовые выполнены таким образом, что ацетилен и кислород движутся по собственным каналам к соплу, где протекает процесс смешивания.

В результате химической реакции образуется кислородно — газовая смесь, которая выходит с высокой скоростью сквозь откалиброванное сопло наконечника. Топливную смесь зажигают, в результате чего создается сварочный факел, величину которого регулируют кранами.

Сварочный процесс стартует с нагревания кромок элементов, после чего они оплавляются и соединяются. Сварка требует значительного расхода газа, для формирования высокотемпературного режима.

Следующий этап соединения металлических деталей — наплавление присадочного металлического прутка с мягкой структурой, который способен заполнить сварочную ванну, образованную у кромок деталей.

Химические и физические свойства

Пропан-бутан обладает уникальнейшими химическими, физическим свойствами, что буквально и сделало его столь популярным среди потребителей всего мира.

Во-первых, этот представитель сжиженных углеродных газов остается в жидкой форме исключительно при большом давлении, которое равно 16-ти атмосферам. Поэтому при транспортировке вещество перевозят только в газовых баллонах с соответствующим давлением.

Температура горения пропана не равна какому-то определенному числу и колеблется в пределах между 800-1970 градусов по Цельсию. Столь высокие показатели полностью оправдывают ту пользу, которую он приносит в быту человека, ведь горение этой смеси имеет большой КПД при исполнении любых задач, связанных с использованием данного газа.

Температура кипения пропана составляет -42 градуса по Цельсию, что свидетельствует о гарантии безопасности эксплуатации в нормальных условиях.

Но так как мы рассматриваем смесь пропана с бутаном, то эта цифра может подняться до отметки -25 градусов и даже выше, в зависимости от процентного соотношения составляющих в веществе. Стоит учесть, что пропан замерзает при температуре -188 градусов.

При перевозке вещества не стоит забывать о температуре пропана в баллоне, которая не должна превышать отметку выше 15 градусов по Цельсию.

Такой подход считается наиболее безопасным, поскольку при транспортировке с высшей температурой газовых баллонов, существенно возрастает риск возгорания.

Кстати, что касается температуры воспламенения пропана-бутана, то и здесь они отличаются – у первого она составляет 504 градуса по Цельсию, а у второго – 430. Но, не смотря на столь большое количество отличий между своими составляющими, этот представитель сжиженных углеродных газов вполне конкурентный с бензиновыми горючими смесями.

Плюсы и минусы

Наибольшим преимуществом данного типа сварки считается ее автономность. При проведении сварочных операций не нужен источник тока, что особенно предпочтительно при производстве монтажно-строительных работ на стройплощадках, не имеющих стационарного электропитания.

Преимущества газовой горелки на пропане:

• Возможность регулировки дистанции до свариваемой зоны и температурных режимов, что исключает прожоги при сварке тонких изделий.
• Мобильность передвижения по строительному участку.
• Надежность и высокое качество сварных соединений.
• Контролирование сварочного процесса.
• Способность исполнения неповоротного сварного шва, рядом с препятствиями, без выполнения операционного стыка.
• Формирование неразъемных соединений из металла с различной температурой плавления.
• Регулирование мощности и величины сварочного пламени.
• Увеличение производственного качества сварного шва благодаря использованию легирующей сварной проволоки.
• Низкая цена горелки и материалов для обеспечения работы устройства.

Минусы при эксплуатации сварочных устройств на ацетилене:

• Работы можно производить исключительно обученным и аттестованным сварщикам.
• Небольшая продуктивность работ.
• Трансформация химических и структурных качеств металла на значительной зоне нагрева.
• Использование ацетилена формирует высочайшую пожарную опасность в окружающем пространстве.
• Низкокачественная сварка деталей из легированных металлов.
• Неосуществимость проведения сварочных операций внахлест.

Виды и преимущества газовых горелок

Портативные горелки компактны, экономичны, уровень нагрева и пламя можно контролировать с помощью клапанного регулятора. Приборы применяются вместо химических препаратов для дезинсекции помещений для животных, ульев. При отсутствии электроснабжения устройства просто незаменимы в части быстрого приготовления пищи, кипячения воды.

Горелки выпускаются с обычным типом воспламенения (зажигалка, спички) и с более удобным и дорогим пьезоэлементом. При нажатии на специальную кнопку образуется искра для воспламенения топлива. Сегодня производители выпускают несколько видов газовых горелок для разных целей: паяльники, походные, паяльные лампы, резаки.

Газовые паяльники экономичны в расходе топлива. Такие устройства снабжены регулятором пламени. В комплектацию приборов входят 2 насадки – жало и второй тип в качестве резака. Первая насадка при нагреве способна расплавлять припой, наносить на микросхемы, соединять провода. Вторую насадку можно использовать для розжига костра и разрезания жестяных и алюминиевых банок.

Походные или туристические горелки используются для подогрева, приготовления пищи, кипячения воды. Обычно такие горелки необходимо прикрывать от ветра ввиду того, что при задувании пламени газ продолжает выходить из баллона. Горелка может устанавливаться непосредственно на баллон, иметь боковое соединение или соединяться с баллоном посредством специального шланга.

Как выбрать ацетиленовую горелку

В торговой сети реализуются множество модификаций сварочных горелок, как отечественного, так и западного производства. Наконечник ацетиленовой горелки бывает от 0 до 7 типоразмера.

Главные параметры выбора зависят от параметров свариваемых деталей:

• толщины свариваемых узлов;
• химического состава свариваемого металла;
• размер соединительного сварочного шва.

Топ 6 надежных горелок

Сегодня самыми популярными устройствами являются:

• горелка ацетиленовая г2 — м «Малютка» — для пайки высокотемпературным припоем, цена: 2650 руб.;
• горелка ацетиленовая г2 — 4м,с 4-мя цельнотянутыми наконечниками: от 0 до 3 размера, с возможной толщиной свариваемого металла от 0.3 до 8.,0 мм, цена: 2559 руб.;
• горелка ацетиленовая гс — 2, с толщиной свариваемого металла от 0.5 до 5.0 мм, цена: 1250 руб.;
• горелка ацетиленовая г2 — 23, с толщиной свариваемого металла от 1.0 до 4.0 мм, цена: 1439 руб.;
• горелка ацетиленовая гс -3, с наконечниками 4,6 с климатическим исполнением +45С до -40С, цена: 1197 руб.

Советы по выбору оптимальной горелки

Компактные ручные горелки покупают с удовольствием, так они имеют массу преимуществ перед жидкотопливными, более «серьезными» устройствами. Они быстро поджигаются, почти не пачкаются, требуют минимума ухода.

Критерий #1 – сфера использования прибора

В первую очередь следует точно определить, для чего будет применяться газовый прибор, так как горелки для пайки и для разогрева пищи кардинально отличаются и по конструкции, и по параметрам.

Строительные приборы чаще напоминают по форме пистолет. При работе их удобно держать одной рукой, а другой в это время можно поддерживать деталь или подносить припой.

Критерий #2 – технические характеристики модели

Такие характеристики, как вес и размеры важны, если горелку приходится брать в пешие походы или часто использовать в быту. Тяжелый инструмент вызывает быструю усталость, тогда как легким работать намного удобнее.

Обращаем внимание на такие характеристики, как:

• температура пламени – от 480 до 2500°С;
• температура нагрева – от 550 до 2500°С;
• мощность – 0,5-3 кВт;
• возможность подключения баллончиков с разным топливом;
• способ присоединения картриджа к горелке;
• тип пламени, форма факела;
• расход топлива – от 60 до 1000 гр/ч;
• вес – от 50 граммов до 1,7 кг.

Если вы приобретаете горелку специально для пайки медных труб, то подойдет низкотемпературная модель.

Для резки или сварки стальных деталей потребуется более мощный аппарат, который обычно называют резаком или сварочной лампой.

Инструкция по эксплуатации

Все операции с ацетиленовой горелкой может производить обученный персонал, аттестованный на знание правил ПБ 03.273/99 и других отраслевых и региональных нормативных актов для работ на объектах подведомственных Госгортехнадзору РФ.

Сварщики при производстве работ с использованием газовых баллонов обязаны соблюдать строгие меры пожарной безопасности: не бросать их без наблюдения, не помещать около горячих источников, с кислородом и другими воспламеняющимися газовыми смесями.

Перед началом сварочных работ в помещениях, его тщательно вентилируют до/во время/после процесса сварки. До выполнения работ должны быть оформлены все необходимые разрешительные документы и допуски.

Как зажечь

Заранее, перед началом сварочных работ горелкой, выполняют мероприятия по защите поверхности от ржавчины и грязевых отложений, их обрабатывают щетками по металлу или насадками на шлифмашинке. Чистую поверхность обезжиривают специальными растворителями, чтобы наплавляемый слой плотно прилегал к поверхности.

Процесс сварки начинают с открытия вентилей на газовых баллонах и регулирования газового давления газа при помощи редукторов. Наилучшее значение давление – 2 атм. При большем значении, сложно отрегулировать пламя.

На устройстве открывают ацетиленовый вентиль и поджигают газ. После этого плавно открывают кислородный вентиль и регулируют размер факела, по режимной карте для каждого металла.

Какая газовая горелка лучше?

Каждый тип соединения горелки и баллона имеет свои преимущества и недостатки. Устройство с установкой на баллон нельзя закрывать близко защитой от ветра, чтобы избежать перегрева баллона и взрыва. Для бокового соединения применяют небольшие баллоны для одноразового приготовления пищи.

Лучшим вариантом считается соединение при помощи шланга. Баллон можно установить далеко от горелки. Защиту от ветра можно поставить максимально близко к горелке. Это даёт экономию топлива, сохранение энергии и быстрое приготовление. Температурный режим регулируется редуктором, установленным на баллоне.

Самые ходовые туристические мини горелки подбираются под определенные условия и задачи. В продаже имеются универсальные приборы, соединения которых совместимы с резьбовыми баллонами и байонетными безрезьбовыми газовыми емкостями. Есть варианты с экономным расходом газа, встроенными защитными экранами.

Некоторые модели имеют функцию прогрева газа в морозную погоду. Хорошо, когда есть возможность перевернуть баллон при небольшом остаточном количестве топлива. Такой прибор имеет шланговое соединение и функцию прогрева. Одной из эффективных, но дорогих моделей является интегрированная горелка. Она совмещена с котелком, имеет соединение в виде приваренного радиатора, который частично защищает от ветра и аккумулирует тепло с последующей передачей котелку.

Паяльные лампы устанавливаются прямо на баллон. С помощью рассеянного пламени этих горелок дезинфицируют помещения и клетки для животных, ульи, обжигают туши животных и птицы. Горелка снабжена длинной трубкой. Здесь исключается перегрев баллона или риск травмирования рук. Резаки изготавливаются в форме пистолетов. Эти горелки используют для нарезания алюминиевых и жестяных банок, нагревания ПВХ труб для последующего сгибания, розжига костров.

Современные газовые резаки – оборудование, которое предназначается для быстрой и качественной резки всех типов стали, в том числе – углеродистых и низколегированных. Такие устройства широко применяются во всех производственных сферах.

Раскройка металла происходит за счет его расплавления под воздействием направленной струи кислорода на линию предполагаемого среза. После плавки эта же струя выдувает окислы, образовавшиеся в зоне среза.

Применение газовых резаков эффективно в следующих случаях:

• При необходимости разделки металлоконструкций перед последующей переплавкой во время сортировочного процесса.
• Для исправления дефектов, образовавшихся во время выполнения сварочных работ.
• Для ликвидации последствий аварий.
• В литейном производстве для исправления внешних дефектов на готовых слитках.
• В металлургии для раскроя металлических листов и проката перед монтажом конструкций из металла.
• При необходимости разделочных работ перед сваркой.
• При проведении демонтажа стальных конструкций.

Газовый резак состоит из следующих частей:

• Ствола.
• Наконечника.
• Рукоятки, оборудованной ниппелями для присоединения рукавов с газом и кислородом.
• Корпуса с вентилями, предназначенными для регулировки подачи газа и кислорода.
• Инжектора.
• Смесительной камеры.
• Трубки, предназначенной для подачи кислорода и горючей смеси.
• Соединительной гайки, которая служит для крепления ствола к корпусу устройства.

В процессе работы устройства газ по шлангам направляется в корпус изделия через ниппели. Горючий газ при этом должен идти в однопоточном режиме по направлению к западному вентилю, а кислород – расходиться на два потока, один из которых направляется на подогревающий вентиль, а второй – на вентиль режущего кислорода, расположенный за пределами рукояти.

Когда вентиль подогревающего кислорода открыт – газ, находящийся под давлением, направляется в основное инжекторное отверстие. К нему же, через ряд периферийных отверстий, подводится разряженный горючий газ.

После того как газы смешиваются, они направляются к мундштукам по нижней трубке наконечника.

ВАЖНО! при работе с газовым оборудованием категорически запрещено:

• продувать кислородом рукав для пропана;
• менять рукава между собой.

К головке наконечника подводится кислород и подогревающий газ, который выводится из кольцевого зазора. После появления пламени струя направляется на место предполагаемого среза, после чего струя газа сжигает металл и удаляет побочный продукт в виде окиси.

Чтобы произвести раскройку, головка устройства с режущей струей проводится на определенном расстоянии от заготовки, после чего на обработанном участке остается узкая прорезь, ограниченная боковой и лобовой плоскостями.

Предельная температура пламени, вырабатываемого газовыми резаками, работающими на пропане, составляет 2800 градусов. Для устройств, работающих на ацетиленовом топливе, этот показатель составляет 3100 градусов.

Режущее газовое оборудование традиционно квалифицируется по различным признакам, но к основным причисляют тип используемого горючего материала и характеристики смешения газа с кислородом. Также резаки могут быть разделены по назначению (на специализированные и универсальные), а также типу производимого среза (разделительные, поверхностные и кислородно-флюсовые).

Устройства инжекторного типа работают по принципу внутрисоплового смешения рабочих газов. Такая конструкция позволяет обеспечить высокие показатели надежности и безопасности работы механизмов. Это обусловлено тем, что горючий газ и кислород подаются к соплу по отдельным каналам и смешиваются в специальной смесительной камере непосредственно перед подачей.

Безинжекторные резаки не имеют специальной камеры для смешения газов. Кислород к соплу подводится по двум каналам, горючий газ – по третьей. Смешиваются вещества только внутри головки резака. Устройства этого типа для эффективной работы требуют большего давления газа в сравнении с инжекторными аппаратами.

Газовые резаки, работающие на пропане, идеально подходят для обработки труб из чугуна и других изделий, изготовленных из черных и цветных металлов. Пропановые газовые резаки по праву считаются самыми надежными и безопасными и при этом способны обеспечить максимальную производительность работ.

Ацетиленовые газовые резаки используют для нарезки листового металла и больших по площади деталей. Такие устройства в обязательном порядке оборудуются специальным вентилем, регулирующим скорость и мощность подачи кислорода в рабочую зону.

Универсальные газовые резаки инжекторного типа наиболее востребованы на сегодняшний день. Эти устройства позволяют использовать мощность рабочего газа, если давление внутри корпуса составляет от 0,03 до 1,5 кгс/квадратный сантиметр. Универсальный резак прост и удобен в использовании, обладает сравнительно небольшими габаритами и способен разрезать изделия из металла в разных направлениях. С его помощью можно эффективно обработать металл с толщиной от 3 до 300 мм в толщину.

К достоинствам газовых резаков относят:

• Возможность эффективно обрабатывать металл с толщиной до 300 мм (в зависимости от модификации и рабочих параметров оборудования).
• Стабильность горения выходящего пламени. Сжигание смеси происходит без хлопков и обратнонаправленных ударов.
• Возможность работы с металлом в любом направлении.
• Эффективность.
• Высокую производительность.
• Удобство и простота обслуживания оборудования.
• Низкую стоимость устройств и комплектующих.

К недостаткам можно причислить:

• Вероятность возникновения тепловой деформации материала.
• Необходимость доработки образовавшихся в результате разреза кромок.
• Высокий риск возникновения пожара.
• Большая ширина среза, что делает необходимым соблюдение припусков при проведении разметочных работ.
• Нельзя применять в работе с нержавеющей сталью.
• При работе с металлами большой толщины становится заметна конусность среза.

Чтобы избежать ошибок при выборе газового резака, необходимо тщательно изучить конструктивные особенности устройств. Это позволит определиться с выбором и понять, какие из факторов являются ключевыми.

При выборе необходимо следовать следующим правилам:

• Модели с ниппелями, изготовленными из латуни и алюминия, более предпочтительны, так как срок их службы значительно выше, чем сроки службы деталей из других сплавов.
• Мундштук резака должен быть изготовлен из меди или хромистой бронзы. Если речь идет о выборе газового резака ацетиленового типа, следует обратить внимание на то, чтобы внутренний мундштук также был изготовлен из меди. Для других видов устройств допустимо использование аналогов, изготовленных из латуни.
• Соединительные трубки должны быть изготовлены из латуни. Крайне важно, чтобы детали не были покрыты декоративными материалами, так как такое покрытие может скрывать мелкие дефекты, из-за которых срок службы устройства существенно снизится.
• Вентильные шпиндели резака должны быть изготовлены из нержавеющей стали. Аналоги из других сплавов отличаются небольшим сроком службы.
• Рукоять резака должна быть изготовлена из алюминия, устройства с пластиковыми держателями подвержены деформации. Размер рукояти не должен быть меньше 40 мм.
• Важно также обратить внимание на предельную толщину металла для резки. В зависимости от целей, стоящих перед покупателем, можно выбрать устройства с возможностью резки до 300 мм.

Резак Р1-01П (БАМЗ)

7 см. ворса

После покупки устройство следует правильно подготовить:

• Убедиться в том, что газовые шланги надежно закреплены и не имеют внешних дефектов.
• Все доступные соединения крепко затянуты и герметичны.

Также перед началом работ рекомендуется смазать уплотнители вентилей специальным составом или глицерином.

ВАЖНО! Для поджига пламени резчику потребуется специальная зажигалка, которую следует подготовить заблаговременно.

Когда подготовка завершена – можно приступить к поджиганию резака и резке металла.

Резка осуществляется в несколько этапов:

• Последовательно открываются кислородный и газовый вентили.
• После того как смесь начинает поступать в сопло, ее поджигают.
• С помощью вентилей регулируется размер и интенсивность горения.
• Место предполагаемого разреза следует прогреть до желтого цвета.
• Когда нужный оттенок достигнут – необходимо открыть вентиль, отвечающий за подачу режущего кислорода, и начать процесс резки.
• После завершения работы следует перекрыть газовый и кислородный вентили.

ВАЖНО! Если в процесс эксплуатации наконечник резака сильно нагрелся – его можно опустить в прохладную воду.

Во время работы с газовым резаком следует быть крайне внимательным и не пренебрегать техникой безопасности. Если резка осуществляется в ручном режиме – нужно надеть маску, защищающую лицо, специальные перчатки и удобную рабочую обувь.

Одежда не должна содержать синтетических элементов, допустимы только натуральные ткани.

ВАЖНО! Поверхность, предназначенная для резки, перед началом работ должна быть тщательно обезжирена. Это обусловлено тем, что кислород, контактирующий даже с небольшим количеством масла, может спровоцировать взрыв. Также нельзя прикасаться к газовому баллону масляными руками и курить в помещении, где проводятся работы.

https://youtube.com/watch?v=RMhwSH9s0tM%3Ffeature%3Doembed

Стоимость газовых резаков зависит от следующих факторов:

• Страны, в которой было произведено устройство.
• Его типа.
• Сферы применения.
• Технических характеристик.
• Производительности.
• Популярности бренда.
• Параметров.

Самыми дорогими являются газовые резаки, произведенные в Южной Корее и США. Их стоимость обусловлена высоким качеством изделий, а также долгосрочной гарантией, которую предоставляют производители.

Самыми дешевыми считаются аппараты, произведенные в Китае.

Резак Р1П-100 вентильный, KRASS

Стоимость такого устройства составляет 1580 рублей. Этот резак предназначен для работы в ручном режиме с листовым и сортовым металлом, полученным из низкоуглеродных сталей. В зависимости от выбранного мундштука, такой резак способен разрезать лист с толщиной от 3 до 100 мм. Длина резака при этом составляет всего 480 мм, а вес – 640 граммов.

Резак пропановый НОРД-С, стандартный (вентильный)

Его стоимость составляет 4100 рублей. Это ручной газовый резак, отличающийся повышенной надежностью. Он предназначен для разделительной кислородной резки малоуглеродистых и низколегированных сталей, толщина которых составляет от 3 до 300 мм. Конструкция устройства исключает возможность возникновения обратных ударов.

Резак пропановый Р3П-02М LATION

Стоимость устройства – 1670 рублей. Может применяться для ручной нарезки изделий из металлов, а также разогрева и раскройки деталей, изготовленных из листового и сортового проката черных металлов. Газовый резак этой модели позволяет сделать узкий и аккуратный срез, не деформируя изделие.

Резак пропановый НОРД-С, длинный (вентильный)

Стоимость изделия – 4100 рублей. Модель предназначена для разделительной кислородной резки малоуглеродистых и низколегированных сталей, толщина которых составляет от 3 до 300 мм. Модель обладает повышенными показателями надежности и удобна в работе.

Список комплектующих, деталей, а также расходных материалов, прилагаемых к газовым резакам, чрезвычайно обширен. При выборе сменных деталей важную роль играют требования, предъявляемые к прочности, износостойкости, деформации, толщины и плотности материала. К выбору комплектующих следует подходить ответственно, изучив перед покупкой все доступные технические характеристики.

Самыми популярными комплектующими к газовым резакам являются:

• Ниппели.
• Шланги для подачи кислорода и горючего газа.
• Резиновые вкладыши.
• Клапаны.
• Мундштуки.
• Газовые баллоны.
• Горелки сварочные.
• Редукторы и др.

Каждая из деталей может отличаться в зависимости от технических характеристик. Например:

• Мундштук внутренний к резаку НОРД-С, пропан № 2П. Стоимость изделия составляет 408 рублей. Его вес не превышает 30 граммов. Мундштук изготовлен из латуни и предназначен для резки металла с толщиной от 50 до 100 мм.
• Мундштук внутренний к резаку НОРД-С, пропан № 1П. Стоимость – 300 рублей. Толщина разрезаемого металла – от 3 до 50 мм, изготовлен из латуни.
• Мундштук внутренний к резаку НОРД-С, пропан № 4П. Стоимость также составляет 300 рублей. Предназначен для резки металлов с толщиной от 200 до 250 мм.

ВАЖНО! При работе с газовым оборудованием необходимо соблюдать технику безопасности. Осуществлять резку следует только в хорошо проветриваемых помещений, вдали от источников открытого огня.

Процесс газовой резки – наиболее распространенный и экономически выгодный способ разделения металла. Конструкции разных моделей газовых резаков могут лишь отличаться размерами или некоторыми деталями, однако, принцип работы у всех одинаков.