Расход ацетилена и кислорода при сварке труб —

Всн 452-84. производственные нормы расхода материалов в строительстве. сварка трубопроводов из легированных сталей, автоматическая сварка под флюсом листовых конструкций, сварка стержней арматуры и закладных деталей, газовая резка

Область применения:Класс арматуры……………………………………………………………… А-IА-III

Диаметр стержней, мм…………………………………………………… 12-25

§ 59. Ручная дуговая сварка валиковыми швами

Тип соединения 21 (рис. 60)

Рис. 60

Таблица 98

Норма на 10 соединений

Диаметр стержней, мм	Масса наплавленного металла, кг	Расход электродов, кг	Код строки
12	0,025	0,045	01
14	0,038	0,067	02
16	0,054	0,097	03
18	0,074	0,128	04
20	0,098	0,173	05
22	0,128	0,223	06
25	0,184	0,329	07
28	0,255	0,440	08
32	0,375	0,644	09
36	0,477	0,818	10
40	0,513	0,880	11
Код графы	01	02	—

Область применения:

Класс арматуры……………………………………………… А-I A-II А-III

Диаметр стержней, мм…………………………………… 8-40 10-40 8-40

Раздел IV. ГАЗОВАЯ РЕЗКА

Техническая часть

1. Производственные нормы предусматривают ручную и механизированную резку.

2. Нормы даны для резки листовой стали в нижнем положении, труб — в неповоротном положении. При резке труб в поворотном положении к нормам расхода следует применять поправочный коэффициент 0,87.

3. Нормы разработаны для резки с применением кислорода чистотой 99,5%. При применении кислорода другой чистоты нормы необходимо умножить на поправочные коэффициенты:

Чистота кислорода, % 99,8 99,5 99 98,5 98

Поправочный коэффициент 0,9 1,0 1,1 1,2 1,25

4. При резке одним резаком со снятием кромок за толщину стали следует принимать толщину кромки, кроме случаев, указанных в примечаниях табл. 106 и 113.

5. При резке листовой стали с радиусом кривизны менее 300 мм к нормам необходимо применять поправочный коэффициент 1,1.

6. В § 68 представлены нормы на вырезку отверстий или обрезку концов патрубков, при вварке которых расположение к оси трубы предусмотрено под углом 90°. При вырезке косых патрубков расположение которых к оси трубы будет составлять 45 и 60°, необходимо применять поправочные коэффициенты соответственно 1,2 и 1,16.

7. В табл. 106, 112 даны нормы расхода материалов на 1 м реза. При отсутствии в табл. 107 и 113 необходимого диаметра трубы норма расхода рассчитывается по формуле

НТР=Н1 м шва??lШВА,

где НТР — норма расхода материалов на резку трубы необходимого диаметра, л;

Н1 м шва — норма расхода материалов на 1 м реза определенной толщины, л;

lШВА — длина окружности трубы необходимого диаметра, м.

При отсутствии в табл. 108 и 109 необходимого диаметра трубы норма расхода рассчитывается по указанной формуле с применением поправочных коэффициентов соответственно 1,23 и 1,05.

8. В табл. 99-113 нормы расхода газов приведены в литрах (л). При необходимости получения нормы расхода газов в килограммах (кг) должны быть применены следующие поправочные коэффициенты: для кислорода — 0,00133; для ацетилена — 0,00109; для пропан-бутановой смеси — 0,00194; для природного газа — 0,008.

Глава 9. РУЧНАЯ ГАЗОВАЯ РЕЗКА

§ 60. Резка листовой стали

Таблица 99

Норма на 1 м реза

Толщина металла, мм	Расход материалов, л, по видам резки с использованием	Код строки
ацетилена	пропан-бутановой смеси	природного газа
Ацетилен	Кислород	Пропан-бутан	Кислород	Природный газ	Кислород
5	12,00	56,25	9,45	75,00	21,00	75,00	01
6	14,40	67,50	11,34	90,00	25,20	90,00	02
8	18,00	93,72	13,52	120,00	30,40	120,00	03
10	18,30	117,15	14,25	150,00	31,50	150,00	04
12	21,93	140,58	16,74	180,00	36,00	180,00	05
14	25,62	164,01	19,53	210,00	42,00	210,00	06
16	26,88	194,40	20,16	240,00	43,20	240,00	07
18	30,24	218,70	21,06	270,00	45,90	270,00	08
20	33,60	243,00	23,40	300,00	51,00	300,00	09
25	42,00	303,75	29,25	375,00	63,75	375,00	10
30	50,40	364,50	35,10	450,00	76,50	450,00	11
40	52,20	462,00	36,20	600,00	78,00	600,00	12
50	57,00	660,00	39,00	750,00	82,50	750,00	13
60	58,50	801,00	42,30	900,00	90,00	900,00	14
70	61,22	838,31	44,27	941,2	94,20	941,92	15
80	71,05	972,90	49,19	1093,15	109,32	1093,15	16
90	73,53	1006,76	53,17	1131,20	113,12	1131,20	17
100	80,12	1096,97	57,93	1232,56	123,25	1232,56	18
Код графы	01	02	03	04	05	06	—

§ 61. Резка прокатной угловой равнополочной стали

Таблица 100

Норма на 1 перерез

Размеры профиля, мм	Расход материалов, л, по видам резки с использованием	Код строки
ацетилена	пропан-бутановой смеси	природного газа
Ацетилен	Кислород	Пропан-бутан	Кислород	Природный газ	Кислород
364	1,01	4,74	0,08	6,32	1,78	6,32	01
505	1,77	8,28	1,39	11,04	3,11	11,04	02
636	2,68	12,56	2,11	16,74	4,72	16,74	03
706	3,00	14,05	2,36	18,74	5,28	18,74	04
708	3,94	18,45	3,10	24,61	6,94	24,61	05
756	3,23	15,14	2,54	20,19	5,69	20,19	06
759	3,45	22,98	2,74	29,44	6,20	29,44	07
806	3,74	16,85	2,72	21,57	6,08	21,57	08
808	4,90	22,09	3,56	28,29	7,98	28,29	09
906	4,23	19,04	3,07	24,38	6,88	24,38	10
909	4,37	28,02	3,34	35,88	7,53	35,88	11
1006,5	5,10	22,99	3,71	29,44	8,30	29,44	12
10010	5,38	34,49	4,11	44,16	9,27	44,16	13
10012	6,39	40,96	4,88	52,44	11,01	52,44	14
10014	7,37	47,24	5,62	60,49	12,09	60,49	15
10016	7,65	55,33	5,74	68,31	12,98	68,31	16
1258	6,25	33,98	5,48	45,31	12,23	45,31	17
12510	6,82	43,65	5,59	55,89	12,30	55,39	18
12512	8,10	51,91	6,18	66,47	13,96	66,47	19
12514	9,36	60,00	7,14	76,82	15,36	76,82	20
12516	9,74	70,42	7,30	86,94	16,52	86,94	21
16010	8,80	56,40	6,72	72,22	15,17	72,22	22
16012	10,48	67,18	8,00	86,02	18,06	86,02	23
16014	12,13	77,78	9,26	99,59	19,91	99,59	24
16016	12,65	91,47	9,49	112,93	21,46	112,93	25
16018	14,12	102,09	9,83	126,04	22,44	126,04	26
16020	15,56	112,53	10,84	138,92	24,73	138,92	27
20012	13,19	84,61	10,07	108,33	22,75	108,33	28
20014	15,30	98,08	11,68	125,58	25,12	125,58	29
20016	15,97	115,51	11,98	142,60	25,38	142,60	30
20020	19,71	142,52	13,72	175,95	31,32	175,95	31
20025	24,29	175,68	16,92	216,89	38,61	216,89	32
20030	28,72	207,72	20,00	256,45	45,65	256,45	33
Код графы	01	02	03	04	05	06	—

Двумя симметричными
скосами одной кромки двусторонние с15

(см. рис. 5)

Таблица
031.13. Нормы на 1 м шва

Кромки (вварка
патрубков) у19

(см. рис. 44)

Таблица
058. Нормы на 1 м шва

Таблица 059. Нормы на 1 патрубок

Односторонние у6

(см. рис. 10)

Таблица
024. Нормы на 1 м шва

Расход ацетилена и кислорода при сварке труб

ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ

Ознакомиться с оборудованием, применяемыми материалами и технологией газовой сварки.

В соответствии с вариантом задания (прил. 1) для газовой сварки малоуглеродистой стали в нижнем положении описать технологию, подобрать режим сварки, рассчитать полный расход горючего газа.

1. Основные положения

При газовой сварке расплавление кромок свариваемого изделия и присадочной проволоки осуществляется теплом, выделяющимся при сжигании горючего газа в смеси с кислородом. Газовую сварку применяют при изготовлении сварных изделий из тонколистовой стали, медных и алюминиевых сплавов, при исправлении дефектов в чугунных и бронзовых отливах, а также при различных ремонтных работах.

Кислород, используемый для сварочных работ, получают из воздуха методом глубокого охлаждения и поставляют к месту потребления в стальных баллонах голубого цвета с черной надписью » Кислород » . Водяная емкость баллона 40 литров и при давлении 15 МПа он вмещает 6 м 3 газообразного кислорода.

В качестве горючих газов могут быть использованы ацетилен, водород, природный и нефтяной газ, пары бензина и керосина. Наибольшее применение получил ацетилен, так как он дает при горении в технически чистом кислороде самую высокую температуру пламени, достигающую 3150 ° С.

Ацетилен (С 2 Н 2 ) – бесцветный газ с характерным запахом, воспламеняется при 420 ° С, становится взрывоопасным при сжатии свыше 0,18 МПа, а также при длительном соприкосновении с медью и серебром. Ацетилен получают в ацетиленовых генераторах при взаимодействии карбида кальция с водой:

К месту сварки ацетилен поставляется в стальных баллонах вместимостью 40 литров, в которых при максимальном давлении 1,9 МПа содержится примерно 5,5 м 3 газа. Для обеспечения безопасного хранения и транспортировки ацетилена, баллон заполнен пористым активированным углем, который пропитан ацетоном. В одном объеме ацетона растворяется 23 объема ацетилена. Баллон окрашен в белый цвет с надписью «Ацетилен» красного цвета.

Схема газового поста с питанием от баллонов показана на рис.1.

Рис. 1. Схема газосварочного поста с питанием от баллонов: 1 – сварочная горелка; 2 – гибкий шланг; 3 – редуктор; 4 – баллон с ацетиленом; 5 – баллон с кислородом

К вентилям баллонов крепятся газовые редукторы, которые предназначаются для снижения давления газа, поступающего из баллона к горелке, и поддержания постоянства установленного давления во время работы. Газовые редукторы имеют обычно два манометра, один из которых измеряет давление газа на входе в редуктор, второй – на выходе из него.

Редукторы для различных газов отличаются лишь устройством присоединительной части, которая соответствует устройству вентиля соответствующего баллона и исключает ошибочную установку, например, ацетиленового редуктора на кислородный баллон. Корпус редуктора окрашивают в определенный цвет, например, голубой для кислорода, белый для ацетилена. К сварочной горелке кислород и ацетилен от редукторов подаются через специальные резиновые шланги.

Газосварочные горелки служат для смешивания в требуемой пропорции кислорода и ацетилена, подачи горючей смеси к месту сварки и создания концентрированного пламени требуемой мощности. По принципу действия горелки подразделяются на инжекторные и безинжекторные (рис. 2).

В инжекторных горелках поступление горючего газа (ацетилена) происходит за счет подсоса его струей кислорода, который, вытекая с большой скоростью из сопла инжектора, создает разряжение в каналах, по которым поступает ацетилен. Давление кислорода должно быть при этом равным 0,2 – 0,4 МПа, а давление ацетилена на входе в горелку может быть 0,001 – 0,002 МПа.

Рис. 2. Схемы ацетиленовых горелок: а – инжекторные; б – безинжекторные; 1 – ствол горелки; 2 – гайка; 3 – наконечник; 4 – мундштук; 5 – смесительная камера; 6 – инжектор; 7 – вентиль; 8 – штуцер присоединительный

Горелки этого типа имеют сменные наконечники с различными диаметрами выходных отверстий инжектора и мундштука, что позволяет регулировать в широких пределах мощность ацетилено – кислородного пламени, поддерживая достаточно высокую скорость истечения газов из горелки. Наиболее распространенные инжекторные горелки “Звезда” и ГС – 3 имеют семь номеров сменных наконечников (табл. 1).

Техническая характеристика инжекторных горелок “Звезда” и ГС – 3

Номера наконечников

1234567

Толщина свариваемого металла, мм (сталь малоуглеродистая)

0,5 – 1.5 1 – 2,5 2,5 – 4 4 – 7 7 – 11 10 – 18 17 – 30

Расход ацетилена, gм 3 /ч (л/ч)

50 – 125 120 – 240 230 – 430 400 – 700 660 – 1100 1050 – 1750 1700 – 2800

Расход кислорода, gм 3 /ч (л/ч)

55 – 135 130 – 260 250 – 440 430 – 750 740 – 1200 1150 – 1950 1900 –3100

Давление кислорода, МПа

0,1 – 0,4 0,15 – 0,4 0,2 – 0,4 0,2 – 0,4 0,2 – 0,4 0,2 – 0,4 0,2 – 0,4

Давление ацетилена, МПа

Горелки большой мощности и многопламенные, работающие в тяжелых условиях, при высокой температуре, обычно делаются безинжекторными, в них оба газа – кислород и ацетилен – поступают под одинаковым давлением в пределах 0,01 – 0,15 МПа.

В зависимости от соотношений объемов ацетилена и кислорода, подаваемых в горелку, изменяется состав пламени. Если на 1 объем ацетилена подается примерно 1 – 1,2 объема кислорода, то весь ацетилен полностью сгорает и такое пламя называется нормальным.

Рис. 3. Строение сварочного ацетилено-кислородного пламени: 1 – ядро; 2 – восстановительная зона; 3 – факел пламени

Ядро ослепительно белого цвета, имеет форму конуса с закругленным концом. В ядре происходит постепенный нагрев до температуры воспламенения газовой смеси, поступающей из мундштука. Восстановительная зона имеет значительно более темный цвет, чем ядро, и наиболее высокую температуру на расстоянии 3 – 5 мм от края ядра.

При увеличении содержания кислорода (О 2 / С 2 Н 2 > 1,2) пламя приобретает голубоватый оттенок и имеет заостренную форму ядра. Такое пламя называется окислительным и может быть использовано только при сварке латуни.

При увеличении содержания ацетилена (О 2 / С 2 Н 2 1) пламя становится коптящим, удлиняется и имеет красноватый оттенок. Такое пламя называют науглераживающим и применяют для сварки высокоуглеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и наплавке твердых сплавов, так как в этом случае компенсируется выгорание углерода и восстанавливаются оксиды цветных металлов.

2. Технология газовой сварки

Качественный сварной шов обеспечивается правильным подбором тепловой мощности сварочного пламени, видом пламени, способом сварки, углом наклона горелки, применением соответствующего присадочного материала и флюса.

Тепловая мощность сварочного пламени оценивается по расходу ацетилена (л/ч) и определяется по формуле:

где А – коэффициент тепловой мощности (для малоуглеродистой стали А = 100 – 130 л/ч · мм ); S – толщина свариваемого металла, мм.

По мощности пламени определяют номер наконечника горелки.

При использовании газовой сварки для изготовления металлических изделий предпочтительным типом соединения является стыковое. Нахлесточное и тавровое соединения вследствие возникновения в изделии значительных собственных напряжений нежелательны, а при сварке изделий большой толщины недопустимы.

Сварка сталей толщиной до 2 мм осуществляется без скоса кромок и без зазора между листами или с отбортовкой кромок без присадочного металла. При толщине листа 2 – 5 мм соединение встык выполняют без скоса кромок, но с соответствующим зазором. Сталь толщиной более 5 мм сваривают только встык с применением одностороннего или двухстороннего скоса кромок.

При толщине металла более 5 мм применяют правый способ сварки, при котором горелка движется впереди сварочной проволоки слева направо (рис. 4, а). Пламя направлено на наплавленный металл, что способствует более качественному формированию шва, увеличивает производительность, уменьшает расход ацетилена, но при малых толщинах может привести к прожогу металла.

При толщине металла до 5 мм применяют левый способ сварки (рис. 4, б), при котором горелка движется справа налево. Присадочный пруток находится слева от горелки и передвигается впереди пламени, направленного от наплавленного металла в сторону основного металла, на нагрев которого расходуется значительная часть тепла, в результате чего наплавленный металл быстро охлаждается.

Рис. 4. Способы газовой сварки: а – правый; б – левый

Угол наклона горелки к свариваемой поверхности зависит от толщины металла. При её увеличении нужна большая концентрация тепла и соответственно большой угол наклона горелки (рис. 5).

Рис. 5. Изменение угла наклона горелки в зависимости от толщины свариваемого металла

Диаметр присадочной проволоки d (мм) определяют в зависимости от выбранного способа сварки и толщины свариваемого металла S (мм) по следующим формулам:

при левом способе: d = S / 2 1 ;

при правом способе: d = S / 2 .

При сварке изделия толщиной более 15 мм диаметр проволоки принимают не более 6 – 8 мм.

В качестве присадочного материала следует применять проволоку или прутки, близкие по химическому составу к металлу свариваемых изделий. Для сварки чугуна применяют специальные литые чугунные стержни; для наплавки износостойких покрытий – литые стержни из твердых сплавов.

Для сварки цветных металлов и некоторых специальных сплавов используют флюсы, которые могут быть в виде порошков или паст. Для сварки меди и её сплавов – кислые флюсы (буру, буру с борной кислотой); для сварки алюминиевых сплавов – бескислородные флюсы на основе фтористых или хлористых солей лития, калия, натрия и кальция.

Роль флюса состоит в растворении оксидов и образовании шлаков, легко всплывающих на поверхность сварочной ванны, а также предохранении расплавленного металла от дальнейшего окисления в процессе сварки, покрывая его тонкой пленкой. Во флюсы можно вводить элементы, раскисляющие и легирующие наплавленный металл.

Скорость сварки V (м/ч) определяется глубинной проплавления и зависит от свойств металла.

где С – коэффициент скорости сварки, м мм/ч; для углеродистых сталей С = 12 – 15 ; S – толщина металла, мм.

Время сварки t (ч) определяют из уравнения:

где L – длина шва, м; V – скорость сварки, м/ч .

Полный расход горючего газа Q (л) определяется по формуле:

где q – тепловая мощность сварочного пламени, л/ч; t – время сварки, ч.

3. Содержание отчета

1. Цель работы. 2. Задание. 3. Рисунки: 1, 3, 4. 4. Результаты расчетов (табл. 2.). 5. Краткое описание сущности и технологии газовой сварки. 6. Выводы по выполненной работе.

Исходные данные и результаты расчетов

Параметр

Расчетная формула

Численное значение

1

Толщина свариваемого металла S, мм

Прил. 1

2

Длина шва L, мм

Прил. 1

3

Способ сварки (правый, левый)

4

Коэффициент тепловой мощности
А, л/ч·мм

5

Тепловая мощность пламени q, л/ч

6

Угол наклона мундштука горелки, град

Рис. 5

7

Диаметр присадочной проволоки d, мм

8

Номер наконечника горелки

Табл. 1

9

Коэффициент скорости сварки С, м·мм/ч

10

Скорость сварки V, м/ч

11

Вид пламени

12

Время сварки t, ч

13

Полный расход горючего газа Q, л

4. Контрольные вопросы

1. Сущность газовой сварки. 2. Область применения газовой сварки. 3. Получение, хранение и транспортировка ацетилена. 4. Состав газосварочного поста. 5. Характеристика применяемых газов. 6. Характеристика горелок и их назначение. 7.

Назначение газовых редукторов. 8. Строение ацетилено – кислородного пламени. 9. Виды пламени и область их применения. 10. Основные параметры режима газовой сварки. 11. Давление кислорода и ацетилена в баллонах и перед горелками. 12. Основные способы газовой сварки и их характеристика. 13. Сварочные материалы.

Расчет электродов на 1 метр шва: онлайн и самостоятельно

Некоторые сайты соответствующей тематики предоставляют возможность произвести расчеты с помощью онлайн-калькулятора. Данный способ отличается простотой и удобством. Исполнителю достаточно будет ввести цифры в надлежащие окошки, кликнуть кнопку «рассчитать» и автоматически получить готовый результат.

Сварщики также могут выполнить расчеты самостоятельными силами. Для этого используются следующая общая формула:

Н = Нсв Нпр Нпр,
где Нсв — расход электродов на сваривание;
Нпр — расход стержней на прихватки;
Нпр — расход на проведение правки методом холостых валиков.

Нормы расхода сварочных электродов на прихваточные работы определяется в процентном отношении от расхода на основные работы:

• толщина стенок конструкции до 12 мм. — 15%;
• свыше 12 мм. — 12%.

Также существуют стандартные нормы, которые варьируются в зависимости от типа электрода и толщины стенок конструкции.

В зависимости от коэффициента расхода, согласно паспортным данным, электроды, применяемые при дуговой и комбинированной сварке трубопроводов из легированных и высоколегированных сталей, объединены в 6 групп (табл. 1). К группе 1 относятся электроды с коэффициентом расхода 1,4.

Коэффициент расхода электродов

ЦЛ-17, ОЗЛ-2, ОЗЛ-8, ЗИО-8, ОЗЛ-6, ОЗЛ-7, ОЗЛ-3, ОЗЛ-21

ОЗЛ-9А, ГС-1, ЦТ-15, ЦЛ-11, УОНИ-13/НЖ, ЦЛ-9

Рассмотрим данные нормы на примере соединения вертикальных швов типа С18:

Рассмотрим данные нормы на примере соединения горизонтальных швов типа С18

Скосом одной
кромки двусторонние (приварка плоских фланцев) у8

(см.рис. 11)

Таблица
043.03. Нормы на 1 м шва

Таблица 043.04. Нормы на 1 фланец

Привязка к ЕНиР § 22-14.

Со
скосом двух кромок с17

(см. рис. 6)

Таблица
062. Нормы на 1 м шва

Таблица 063. Нормы на 1 стык

Техническое нормирование газовой сварки. расчет нормы времени на газовую сварку партии деталей. нормы расхода материалов на 1 м шва при ацетилено- кислородной сварке стали.

Формах

ТИП СОЕДИНЕНИЯ 5

А. БЕЗ СКОСА КРОМОК

Рис. 50. Соединение стыковое
без скоса кромок. Тип 5

Таблица 076. Нормы на 1
соединение

Область применения

Б. С ДВУСТОРОННИМ СКОСОМ
КРОМОК

Рис. 51. Соединение стыковое
с двусторонним скосом кромок. Тип 5

Таблица 077. Нормы на 1
соединение

Область применения

ТИП СОЕДИНЕНИЯ 6

А.СО СКОСОМ ВЕРХНЕГО
СТЕРЖНЯ

Рис. 52. Соединение стыковое
со скосом верхнего стержня. Тип 6

Таблица
078. Нормы на 1 соединение

Область применения

Б. СО СКОСОМ ВЕРХНЕГО И
НИЖНЕГО СТЕРЖНЕЙ

Рис. 53. Соединение стыковое
со скосом верхнего и нижнего стержней. Тип 6

Таблица
079. Нормы на 1 соединение

Область применения

В. СО СКОСОМ ВЕРХНЕГО И
ОБРАТНЫМ СКОСОМ НИЖНЕГО СТЕРЖНЕЙ

Рис. 54. Соединение стыковое
со скосом верхнего и обратным скосом нижнего стержней. Тип 6

Таблица
080. Нормы на 1 соединение

Область применения

ТИП СОЕДИНЕНИЯ 7

Рис. 55. Соединение
стыковое. Тип 7

Таблица
081. Нормы на 1 соединение

Область применения