Acetylene Nhiên liệu hàn khí thích hợp nhất

Chia sẻ: Hung Nhat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

296
lượt xem 100
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Acetylene Nhiên liệu hàn khí thích hợp nhất Có ba lọai khí nhiên liệu thường được sử dụng trong hàn và cắt bằng khí , đó là : Acetylene , LPG và gas bếp Các khí này kết hợp với Oxy sẽ cung cấp các nhiệt btrị khác nhau Sau đây chúng ta sẽ xem xét các nhân tố ảnh hưởng của từng lọai khí Nhiệt độ cũa ngọn lữa Oxy- acetylen vào khỏang 31500C. nóng hơn khí hóa lỏng LPG 3500C và nóng hơn ngọn lữa cung cấp bởi oxy và gas bếp 3700C. Vì acetylen là khí endothermic , nghĩa...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Acetylene Nhiên liệu hàn khí thích hợp nhất

Nhiệt độ cũa ngọn lữa Oxy- acetylen vào Acetylene khỏang 31500C. nóng hơn khí hóa lỏng LPG 3500C và nóng hơn ngọn lữa cung cấp bởi Nhiên liệu hàn khí oxy và gas bếp 3700C. Vì acetylen là khí endothermic , nghĩa là nó sinh ra nhiệt lượng thích hợp nhất khi phân hũy . Có ba lọai khí nhiên liệu thường được sử dụng trong hàn và cắt bằng khí , đó là : Acetylene , LPG và gas bếp Các khí này kết hợp với Oxy sẽ cung cấp các nhiệt btrị khác nhau Sau đây chúng ta sẽ xem xét các nhân tố ảnh hưởng của từng lọai khí Ngọn lữa oxy-acetylen có những ưu điểm sau : • Hiệu suất trao đổi nhiệt cao • Tốc độ nung cao • Tẩy sạch được bụi bẫn và lớp oxýt trên Ngọn lữa hàn khi bề mặt chi tiết Khi cháy với oxy , khí nhiên liệu tạo ra ngọn • Giãm thời gian cắt do tốc độ nung lớn lữa gồm hai phần khác nhau – Phần nhân , và phần cháy hòan tòan 3. Ngọn lữa Acetylene có năng lượng tập trung cao Phần nhân là phản ứng cháy của nhiên liệu Đứng ở góc độ nhiệt cung cấp , thì acetylene với oxy cung cấp cho quá trình . Hình dạng cung cấp nhiệt lượng thấp hơn các khí khác của phần nhân được xác định hòan tòan bởi như LPG và gas bếp. Tuy nhiên nhiệt hữu tốc độ dòng khí thóat ra từ mỏ đốt . ích của acetylen tập trung 34% ở vùng ngay Phần thứ hai là quá trình cháy các thành trước nhân. Tỉ lệ này gấp đôi so với khí LPG phần phân hóa từ khí nhiên liệu với lượng và gấp 9 lần so với gas bếp . Đơn vị đo nhiệt oxy thừa hoặc oxy từ không khí . tập trung là kJ/m3 Năng lượng nhiệt phân bố giữa các phần của ngọn lữa tùy thuộc vào thành phần khí nhiên liệu được áp dụng . 2. Acetylene cho ngọn lữa có nhiệt độ cao nhất LPG Gas bếp Tổng 95758 kJ/M3 Tổng 37260 kJ/M3 Acetylene Sơ cấp 10433 kJ/M3 Sơ cấp 1490 kJ/M3 Tổng 54772 kJ/M3 Thứ cấp 85325 kJ/M3 Thứ cấp 35770 kJ/M3 Sơ cấp 18890 kJ/M3 Thứ cấp 35882 kJ/M3 Nhiệt lượng tập trung ở ngay trước nhân là Nhiệt lượng sinh ra ở phần thứ cấp , phần nhiệt lượng được sử dụng khi hàn và cắt. phát triển của ngọn lữa do có thành phần W3(VN)- 4 Cắt Oxy - Acetylen 46
không kiểm sóat được và phân tán nên chỉ có thể sử dụng cho nung nóng . Nhiệt thứ cấp cũa khí LPG và gas bếp khá lớn do vậy khi dùng chúng để hàn hoặc cắt vùng ảnh hưởng nhiệt của chi tiết sẽ rộng hơn . Sự nung nóng thừa này làm nóng chi tiết hàn và gây nhiều khó khăn cho thợ. Vùng ngay trước nhân (ngọn lữa sơ cấp) của khí acetylene do vậy có hiệu suất sử dụng cao hơn LPG. Khi dùng acetylen lượng nhiệt thừa ít hơn do vậy mà chi tiết khi hàn hoặc cắt sẽ ít bị biến dạng hơn . 4. Giãm lượng oxy tiêu thụ Acetylene cần ít oxy hơn các khí khác để tạo a- quá gió / thừa oxy b- Trung hòa c- quá ra ngọn lữa có nhiệt độ cao nhất . Ở 31500C đá / thừa acetylen một thể tích acetylene chỉ cần hổn hợp với 1.1 thể tích oxy , trong khi LPG cần 4 thể tích oxy và gas bếp cần oxy nhiều hơn 70% Tóm lại trên cơ sở các phân tích trên ta so với acetylen thấy ngọn lữa Acetylen- Oxy là ngọn lữa thích hợp nhất để hàn và cắt. 6. An tòan Tất cả các khí nhiên liệu đều tiềm ẩn các nguy hiễm trừ phi chúng được sử dụng và bảo quản đúng cách. Tuy nhiên , acetylene ở chừng mực nào đó an tòan hơn LPG vì nó nhẹ hơn không khí nên có xu hướng bay lên không lắng đọng ở các hốc / hố. Tỉ trọng của các khí nhiên liệu Natural 0.62 Bay lên Acetylene 0.91 Air 1.00 LPG 1.55 Lắng xuống 5. Tương tác hóa học Acetylene ở nhiệt độ tối ưu cho ngọn lữa Chúng ta cũng thường cho rằng khí có giới trung tính – không oxy hóa cũng không có hạn cháy (nồng độ / nhiệt độ / áp suất ) thấp tính khữ . Tuy nhiên chúng ta có thể hiệu sẽ an tòan hơn. Song điều đó không có nghĩa chỉnh tính chất ngọn lữa oxy acetylen dễ là nguy cơ cháy / nỗ sẽ không xảy ra . Vấn ndàng thông qua việc hiệu chỉnh tỉ lệ đề là phải kiểm sóat sao cho các trị số tới acetylen : oxy . hạn (nồng độ / nhiệt độ / áp suất ) hòan tòan Đối với khí LPG , lượng oxy dùng gấp bốn bị lọai trừ . lần nên ngọn lữa có tính oxy hóa rất mạnh . Do vậy hầu như không thể dùng ngọn lữa này để hàn. W3(VN)- 4 Cắt Oxy - Acetylen 47
7. Truyền nhiệt Acetylene có tốc độ truyền nhiệt lớn nhờ vào tốc độ lan truyền của ngọn lữa (vận tốc bắt cháy của dòng khí thóat ra từ mỏ hàn / cắt ) .. Để tạo được nhiệt độ cao , hỗn hợp Oxy - LPG cần đạt tỉ lệ 4 : 1 do vậy áp suất oxy sẽ cao hơn , đòi hỏi phải dùng mỏ hàn có lỗ thóat lớn hơn do vậy mà vùng ảnh hưởng nhiệt cũng sẽ lớn hơn . Hàn Oxy – acetylen Hình sau cho ta so sánh cở mỏ đốt và độ tập trung nhiệt . 1. Hàn nóng chảy Ngòai acetylen không khí nhiên liệu nào thích hợp cho hàn nóng chảy. Có hai lý do – Sự tập trung nhiêt và khả năng hiệu chỉnh của ngọn lữa. Khi dùng nhiệt nung nóng vùng hàn , một phần nhiệt lượng sẽ lan truyền do dẫn nhiệt. Để có thể hàn nóng chảy được , Nhiệt cung cấp phải đủ lớn để bù đắp cho sự thất thóat do dẫn nhiệt. Nhiệt độ vùng hàn phải bằng 8. Khả năng mồi ngọn lữa nhiệt độ nóng chảy của vật liệu hàn. Giới hạn bắt cháy của acetylen trong không khí rất rộng , từ 2.5% đến 80% . Trong khi của LPG là 2.3% đến 9.5% và gas bếp từ 5% đến 9.5% .Điều đó cho thấy là acetylen rất dễ mồi. Và acetylene cũng khó bị dập tắt dưới tác dụng của gió hoặc điều kiện dòng khí không thích hợp . (Nói cách khác , khã năng ổn định và phạm vi điều chỉnh của ngọn lữa Oxy – acetylen rộng hơn các khí khác . 9. Đáp ứng các yêu cầu vận hành Như đã nói ngọn lữa Oxy-acetylen có nhiều Vùng hàn càng nhỏ thì chúng càng nhanh ưu điểm . Nó dễ mồi và cháy ổn định , dễ chóng đạt trạng thái hàn , nguy cơ gây ra các hiệu chỉnh theo các chế độ nhiệt / hóa mong biến dạng nhiệt càng thấp . Ngọn lữa muốn. Acetylen thích hợp cho các quá trình acetylen có nhiệt độ cao nên truyền nhiệt hàn , cắt , hàn vãy. nhanh hơn và chỉ có nó mới đủ nóng với trạng thái trung hòa đáp ứng cả điều kiện Ngọn lữa acetylen lại tập trung nhiệt cao môi trường và nhiệt độ hàn . Các khí khác không gây việc nung nóng thái quá chi tiết dù có nhiệt độ cao hơn song nhiệt độ đó chỉ hàn hoặc cắt . có thể đạt được với ngọn lữa oxy hóa . W3(VN)- 4 Cắt Oxy - Acetylen 48
Nhiệt cung cấp từ hỗn hợp cháy oxy – LPG không đủ để hàn trừ phi chúng đạt tỉ lệ 4:1 . Với tỉ lệ đó lượng oxy tồn tại trong ngọn lữa sẽ làm cho bể hàn bị oxyt hóa và mối hàn sẽ bị nhiễm bẫn hoặc có nhiều bọt khí . Ngòai ra ngọn lữa Oxy- acetylen có ba trạng thái dễ nhận biết ứng với ba đặc tính khác biệt của ngọn lữa , đó là quá đá , trung hòa và quá gió . Như vậy khi sử dụng acetylen có thể tiết kiệm được 10% đến 20% chi phí cho oxy . 2. Cắt Đặc biệt là chi phí vận chuyển và bảo quản . Có bốn phương pháp cắt kim lọai thông Tính dễ hiệu chỉnh của ngọn lữa cũng cho dụng – Cắt bằng ngọn lữa , Cắt cơ khí , Cắt phép việc điều chỉnh công suất ngọn lữa phù bằng plasma và cắt bằng hồ quang / không hợp với tốc độ cắt đây cũng là một trong các khí nén . yếu tố quan trọng khi so sánh các chỉ tiêu Cắt bằng Oxy – acetylen đáp ứng cả yêu cầu kinh tế . công nghệ và an tòan so với các khí khác. Ngòai các yếu tố về giá thành , chất lượng đường cắt cũng cần được quan tâm đúng mức . Chất lượng đường cắt tồi , tốn thời gian mài sửa và làm tăng giá thành sản xuất. 3. Khóet (Gouging) Khóet bằng ngọn lữa là một nguyên công quan trọng cho việc sửa chữa mối hàn . Hình dưới cho thấy một mối hàn đang được khóet / tẩy bằng ngọn lữa Các ưu điểm vượt trội Đối với các ứng dụng cắt bằng nhiệt thì hỗn hợp Oxy- acetylen có chất lượng và hiệu quả cao nhất. Khi cắt bằng máy trên thép sạch có bề dày trên 50mm , thì nhiệt độ cao của phần nhân ngọn lữa Oxy – LPG cung cấp quá trình nung sơ bộ tốt nhất do vậy mà năng suất cắt cao hơn . Hầu hết các ứng dụng cắt dưới 50mm thì acetylen là chọn lựa tốt nhất . Khác với các khí khác acetylen có thể thực hiện quá trình cắt trên các bề mặt bụi bẫn và có lớp oxit dày . Bề mặt cắt Mặc dù khóet bằng hồ quang carbon không cần phải làm sạch . ngày nay được ưa chuộng hơn do dễ Việc nung nóng nhanh góp phần tăng năng thực hiện , rãnh khóet sạch , năng suất suất khi cắt . Giãm thời gian khởi động lại cao , song đứng ở góc độ an tòan thì do vậy cũng làm giãm tiêu hao khí. khóet bằng ngọn lữa an tòan hơn . Bảng sau cho so sánh về chỉ tiêu tiêu hao khí cho 1000 metes đường cắt. W3(VN)- 4 Cắt Oxy - Acetylen 49
Các thông số cắt bằng Oxy-Acetylen Bảng 1. Cắt Oxy – Acetylene thủ công Áp suất kPa (psi) Tốc độ Tiêu hao L/min (cfh) Bề dày Cở mỏ cắt mm/ Oxy Oxy mm (in) cắt Oxy cắt Acetylen min Oxy cắt Acetylen nung nung (in/min) 6 (1/4) 8 200(30) 450(17.5) 16(32) 3.5(7) 3.5(7) 12 (1/2) 12 200(30) 380(15) 34(68) 4(8) 4(8) 20 (3/4) 12 250(36) 360(14) 40(60) 4.5(9) 4.5(9) 25 (1) 15 220(32) 320(12.5) 50(100) 6(12) 6(12) 40 15 350(52) 270(10.5) 60(136) 7(14) 7(14) (1.1/2) 50(2) 15 400(58) 240(9.5) 77(154) 7.5(15) 7.5(15) 200(30) 100(15) 75(3) 15 450(65) 180(7) 87(174) 8(16) 8(16) 100(4) 20 400(58) 150(6) 125(250) 9(18) 9(18) 125 (5) 20 450(65) 150(6) 145(290) 10(20) 10(20) 150(6) 24 450(65) 130(5) 200(400) 11(22) 11(22) 200(8) 24 500(73) 100(4) 220(440) 12.5(25) 12.5(25) 250 (10) 32 600(87) 90(3.5) 400(800) 20(40) 20(40) 300 (12) 32 600(87) 90(3.5) 400(800) 20(40) 20(40) Bảng 2 Cắt bằng Oxy- LPG thủ công Áp suất kPa (psi) Tốc độ Tiêu hao L/min (cfh) Bề dày Cở mỏ cắt mm/ Oxy Oxy mm (in) cắt Oxy cắt LPG min Oxy cắt LPG nung nung (in/min) 6 (1/4) 8 200(30) 450(17.5) 16(32) 14(28) 3.5(7) 12 (1/2) 12 200(30) 380(15) 34(68) 16(32) 4(8) 20 (3/4) 12 250(36) 360(14) 40(60) 18(36) 4.5(9) 25 (1) 15 220(32) 320(12.5) 50(100) 22(44) 5.5(11) 40 15 350(52) 270(10.5) 60(136) 22(44) 5.5(11) (1.1/2) 50(2) 15 400(58) 240(9.5) 77(154) 22(44) 5.5(11) 200(30) 100(15) 75(3) 15 450(65) 180(7) 87(174) 24(48) 6(12) 100(4) 20 400(58) 150(6) 125(250) 24(48) 6(12) 125 (5) 20 450(65) 150(6) 145(290) 26(52) 6.5(13) 150(6) 24 450(65) 130(5) 200(400) 28(56) 7(14) 200(8) 24 500(73) 100(4) 220(440) 36(72) 9(18) 250 (10) 32 600(87) 90(3.5) 400(800) 56(112) 14(28) 300 (12) 32 600(87) 90(3.5) 400(800) 56(112) 14(28) W3(VN)- 4 Cắt Oxy - Acetylen 50