- Каким газом резать металл: азот, кислород или воздух?
- Виды газов для резки металла
- Азот
- Воздух
- Кислород или азот для резки металла?
- Давление газа при резке металла лазером
- Регулятор давления газа в металлорезе
- Воздух для резки металла
- Минусы использования воздуха для резки металла
- Резюмируем по воздуху
- Газовое оборудование и оборудование рабочего места на металлорезе
- Сервис и ремонт лазерного станка по металлу
- Газокислородная резка металла
- Технология газовой резки металла
- Расход горючего газа
- Давление газа при газовой резке и расход кислорода
- Основные условия газокислородной резки
- Техника безопасности при газовой резки стали
- Как заправить кислородные баллоны для сварки различного объема?
- Основные параметры
- Характеристики
- Максимальное давление
- Вес
- Объем
- Технический кислород
- Процесс получения
- Области применения
- Требования к качеству газа
- Запорно-регулирующая аппаратура
- Самостоятельная заправка малых емкостей
- Оборудование:
- Методика
- Меры предосторожности
- Выводы
представляет собой процесс соединения деталей плавлением соединяемых поверхностей, нагрев которых производится теплом пламени, образующегося в момент сгорания смеси газов, выходящих из горелки.
Технология газовой сварки
состоит в соблюдении определенной последовательности процессов обработки металлов газовым племенем, имеющим высокую температуру.
При этом необходимо соблюдение определенного состава горючей смеси, которая оказывает влияние на свойства пламени сварки. Путем изменения соотношений кислорода стакими газами как ацетилен, пропан или МАФ, получают различные виды сварочного пламени.
Они находятся в зависимости от состава соединяемых изделий и происходящим при этом процессов окисления и восстановления.
Сварка в среде защитных газов обеспечивает сварочной ванне и зоне дуги защиту от окисления. Применяется сварка в среде газов для соединения отдельных деталей в летательных аппаратах, трубопроводах, при сварке тугоплавких и цветных металлов. Сварка в газовой среде позволяет исключить появление на поверхности сварочного шва оксидов и шлаковых включений
- Часто нам задают такой вопрос.
- Отвечаем; Точного расчёта при расходе газа не существует и по определению быть не может, так как всё зависит в первую очередь от опытности сварщика, от целостности и качества комплектующего оборудования и, конечно же от толщины и марки металла с которым предстоит работать.
- Но для того что бы максимально приблизить Вас к подсчётам, читайте созданные для Вас таблицы и покупайте наши учебные материалы по газосварке.
Расход газа при проведении сварки находится в зависимости от его вида, состава, и толщины металла.
Сварка с ацетиленом в качестве горючего газа
Толщина металла, мм |
При пробивании отверстия кислородной струей, сек |
Ширина реза, мм |
Расход газов, М3.реза |
|
ацетилен | кислород | |||
4 | 5-8 | 2,00 | 0,059 | 0.285 |
10 | 8-10 | 2,5 | 0,070 | 0,410 |
20 | 10-13 | 3.0 | 0,087 | 0,615 |
40 | 15-20 | 4.0 | 0,121 | 1,025 |
60 | 20-28 | 4,5 | 0,148 | 1,445 |
Сварка с пропан – бутаном в качестве горючего газа
Толщина металла, мм |
При пробивании отверстия кислородной струей, сек |
Ширина реза, мм |
Расход газов, М3.реза |
|
пропан-бутан | кислород | |||
4 | 5-8 | 2,5 | 0,035 | 0.289 |
10 | 8-13 | 3,0 | 0,041 | 0,415 |
20 | 13-18 | 4.0 | 0,051 | 0,623 |
40 | 22-28 | 4.5 | 0,071 | 1,037 |
60 | 25-30 | 5,0 | 0,087 | 1,461 |
Кроме сварки и резки пламя газа используется для наплавки и пайки, при которых его расход ниже.
Газовая сварка и резка металлов находит свое применение для соединения стальных изделий, имеющих небольшую толщину, а также для сварки цветных металлов, изделий из чугуна. Газовая сварка и резка широко используется при проведении монтажных и ремонтных работ, поскольку сварка газовой горелкой не требует больших затрат на установку оборудования.
Сварка газовых труб производится путем нагрева пламенем кромок труб до их расплавления. В созданном потоке пламени расплавляется присадка, которая заполняет зазор, образованный между торцами соединяемых труб. Сварку производят главным образом кислородом и с такими газами как ацетилен, пропан и газ МАФ.
При изготовлении изделий машин и сооружений применяется газовая сварка металлов, которая дает возможность получить неразъемные соединения, обеспечивающие высокую прочность и надежность в эксплуатации в условиях высоких температуры и давления.
Газовая сварка оборудование, которое для нее требуется, не отличается большими габаритами. В него входят водяные затворы, баллоны для хранения сжатых газов, вентили и редукторы к ним, сварочные горелки.
Редуктор кислородный БКО-50 Редуктор для горючего газа пропан БПО-5
Проведение работ требует неукоснительного соблюдения правил безопасности. В их число входит запрещение пользования открытым огнем в аппаратном помещении, установка вентиляции в помещении, наличие у каждого баллона поверочного клейма с актуальными датами поверки и регулярная их проверка на предмет устарения. Обязательная проверка редукторов, обеспечение надежного крепления рукавов к редукторам и горелкам, соблюдение строгой последовательности зажигания пламени горелки и резака.Редуктор для баллона выбрать
Огнепреградительные клапана фото
Огнепреградительный клапан обратный Сетевой огнепреградительный клапан
Читать зачем нужны огнепрекрадительные клапана
С такими вопросами сталкивается каждый в момент заправки и использования газа. Во первых некто не хочет чувствовать себя обманутым или хочет рассчитать примерное количество расхода средств при выполнении определённого типа работ.
Особенно трудно приходится с метчикам которые пишут смету по расходам при строительстве или производстве.
И так рассмотрим пример количества газа на кислородном баллоне.
Параметры и размеры баллонов из углеродистых и легированных сталей можно посмотреть по ГОСТу 949-73 «Баллоны стальные малых и средних объёмов для газов с рабочим давлением в баллоне не более на Рр ≤ 19,7МПа». Самыми популярными баллонами всегда были с объемами 5, 10 и 40 литров.
- По ГОСТ 5583-78 «Газ кислород в газообразном виде, технический и медицинский» (приложение 2),
- объем газа кислород в баллоне (V) в кубических метрах при нормальных условиях вычисляют по формуле:
- V = K1•Vб,
- Vб – вместимость баллона, дм3;
K1 — коэффициент для определения объема кислорода в баллоне при нормальных условиях, вычисляемый по формуле
Формула расчета газа в баллоне Р — давление газа в баллоне, измеренное манометром, кгс/см2;
0,968 — коэффициент для пересчета технических атмосфер (кгс/см2) в физические;
t — температура газа в баллоне, °С;
Z — коэффициент сжигаемости кислорода при температуре t.
Значения коэффициента К1 приведены в таблице 4, ГОСТ 5583-78.
- Посчитаем объем кислорода в самом распространенном баллоне в строительстве: объемом 40л с рабочим давлением 14,7МПа (150кгс/см2). Коэффициент К1 определяем по таблице 4, ГОСТ 5583-78 при температуре 15°С:
- V = 0,159 • 40 = 6,36м3
- Вывод (для рассматриваемого случая): 1 баллон = 40л = 6,36м3
Необходимо отметить, что комплектующие, необходимые для проведения газовой сварки, должны быть высокого качества, что обеспечит надежность создаваемого соединения.
При возникновении вопроса газовая сварка купить, необходимо обращаться в специализированные магазины.
Каким газом резать металл: азот, кислород или воздух?
В этой статье мы постараемся максимально подробно рассмотреть все плюсы и минусы, выгоды и слабые места резки металлов различными газами: с помощью азота, кислорода и воздуха. Посмотрим какой газ лучше всего подходит для резки металла, действительно ли воздух бесплатный и какие бывают минусы при работе с каждым из газов.
Виды газов для резки металла
Для начала определим, что газом мы именуем и азот и кислород и воздух, воздух тоже газ.
Азот
Если речь об азоте или кислороде то есть много способов хранения и подачи газа в станок, самый основной — баллон с газом, на баллон накручиваем редуктор для регулировки давления и от редуктора ведём шланг на станок.
Воздух
Компрессор это устройство подачи ВОЗДУХА. То есть только воздуха. Воздухом можно резать небольшие толщины, в среднем до 2-3мм. Система фильтрации нужна для того чтобы воздух который через компрессор идёт на станок был чистым, без воды или масла.
Если система фильтрации плохая то из компрессора вместе с воздухом летят мелкие частицы воды и масла, они оседают на защитном стекле лазерной головы и стёкла быстро выходят из строя. Также загрязняется вообще весь воздушный тракт станка и головы.
Но и это еще не все, в некоторых станках воздух используется еще и для работы пневматических систем, так что стоит разграничивать подачу воздуха к станку для резки и для работы пневматики.
Там чаще всего внутри станка уже стоят нужные очистители, дополнительно не надо ничего.
Кислород или азот для резки металла?
Кислородом НЕЛЬЗЯ резать нержавейку. Если мы будем ее резать кислородом, то материал по сути будет гореть, ведь горение — это ни что иное, как окисление при высокой температуре, а кислород – катализатор горения.
Таким образом из нержавейки мы делаем ржавейку, окисляем её, то есть попросту убираем все её нержавеющие свойства.
А азот – негорючий газ, он инертный, в нем ничего не горит, он выполняет другую функцию – предохраняет металл от окисления, охлаждает его и удаляет продукты горения из зоны реза.
Ещё один нюанс – азотом мы режем всё, кроме титана, который при лазерной резке вступает с азотом в реакцию, крошится, теряет свою структуру и свойства. Для резки титана нужен аргон.
Давление газа при резке металла лазером
Итак, на станке есть два гнезда подключения вспомогательного газа — нерегулируемый тракт для азота или воздуха и кислородный тракт с регулятором давления.
Первый идёт напрямую в рабочую голову: то есть как на баллоне на редукторе выставил давление, так оно и работает.
А второй – кислородный тракт требует очень точной регулировки давления, поэтому здесь и стоит специальный регулятор производства японской фирмы SMC. Он позволяет выставлять точные параметры давления резки напрямую из программы.
Когда мы режем материал, его необходимо сначала пробить. В момент этого пробоя давление должно быть 0,15-0,2 МПа, а в процессе резки – достаточно 0,5-0,6 МПа и станок должен регулировать это расхождение в давлении.
Регулятор давления газа в металлорезе
Возвращаясь к регулятору давления — на него нельзя подавать более 1 МПа, в лучшем случае он просто будет спускать переизбыточное давление и у вас будет перерасход кислорода, в худшем случае — просто выйдет из строя.
Для резки азотом нормальное давление — 1,6-1,8 МПа, а с кислородом — 0,5-0,6 МПа, т.е. расход газа практически в три раза меньше.
Но если уметь работать с кислородом, то он получается эффективнее и дешевле, чем азот или воздух.
Кстати про воздух: в чём здесь подвох?
Воздух для резки металла
Если вы собираетесь резать на воздухе, вам нужно озаботиться хорошей системой фильтрации, стоимость которой порой может достигать стоимости самого компрессора.
Люди думают, что я сейчас схвачу Бога за яйца, не буду платить за газ, заплачу один раз за компрессор и все – дёшево и сердито. Но на самом деле нет, воздушная резка тоже стоит денег.
Минусы использования воздуха для резки металла
Просто вложения разовые и большие. Да и компрессор тоже нужно обслуживать – менять масло. И бывает, что фильтры тоже выходят из строя, три месяца нормально работает, потом раз – начал плеваться.
Конденсат с ресивера летит, вот это вот всё.
И если ты один раз засорил тракт, потом поставил воздух с нормальными фильтрами, это всё равно не поможет, потому что придётся чистить сам тракт, продувать его спиртом.
Для нормальной резки воздухом нужно давление 1,6-1,8 МПа, но чтобы после всех осушителей и систем фильтрации добиться такого давления на выходе, до фильтров должно быть 20-25 атмосфер. А такой компрессор уже стоит нормальных денег. Поэтому стоимость компрессора с хорошей системой осушителей будет стоить достаточно дорого.
Подумайте, может вам выгоднее взять газификатор с азотом и просто заполнять его один раз в месяц?
Резюмируем по воздуху
Воздух актуален только если вы режете не больше 1,5 мм и если не гонитесь за цветом кромки.
Газовое оборудование и оборудование рабочего места на металлорезе
- Газ может поставляться в баллоне 40 или 70 литров. Это не очень удобно, так как их приходится часто менять и тратить на это дополнительное время.
- Бывает матрица баллонов — 25 баллонов, обвязанных шлангами. Матрицы баллонов хватает на дольше, но она занимает больше места и сложнее в заправке и транспортировке.
- Может быть газификатор — это большой баллон, в котором газ содержится в жидкой форме. Именно поэтому газ из газификатора очень чистый. К тому же он экономичней.
Не стоит гнаться за чистотой газа три девятки (99,999%), четыре девятки (99,9999%). Девяносто девять сотых (99,99%) – этого уже достаточно. Остальное – избыточно, это финансово не целесообразно и будет стоить космических денег.
ОЧ (оч чистый) или ОСЧ (особо чистый) – этого достаточно, потестите и определитесь что вам больше подходит.
В следующей статье мы поговорим про систему управления, программное обеспечение и покажем вам самые крутые функции металлореза, которые значительно упрощают рабочий процесс.
Сервис и ремонт лазерного станка по металлу
Многие могут продать металлорез, но не у всех есть такой опыт и багаж знаний как у наших менеджеров и сотрудников сервисной службы.
Возможно в этой статье было много непонятных для вас терминов, не пугайтесь, мы доступно расскажем вам обо всех нюансах и научим правильно работать на станке.
Наше обучение длится три дня, за это время вы узнаете всё что нужно о строении станка и его обслуживании, мы научим вас подбирать настройки под разные типы материалов разной толщины и покажем, как работать с режимами резки, которые упрощают работу и помогают экономить время и материалы.
Газокислородная резка металла
Газокислородная резка металла – это процесс основанный на интенсивном окислении металла в струе кислорода и удаление давлением струи окислов с зоны реза. В процессе резки нагрев металла происходит до температуры его плавления.
Кислород выступает в качестве окислителя. Вступая в реакцию с нагретым металлом, кислород вызывает его окисление и немедленное выгорание. Расплавленные окислы металлы выдуваются из зоны реза.
Для выполнения данного вида работ необходимо иметь следующее оборудование:
Газокислородный резак.
Резак для газовой резки является самым главным оборудованием для разрезания металлов. На сегодняшний день большинство резаков являются инжекторными. Они способны разрезать метал толщиной до 300 мм. По устройству резак похож на газовую горелку.
Но в отличии от неё, имеет дополнительную трубку для подачи кислорода в инжекторную камеру. В этой камере происходит смешивание кислорода с горючим газом. Также для кислорода на резаке предусмотрен дополнительный вентиль.
Он служит для регулировки подаваемого кислорода.
Баллон с горючим газом.
В качестве горючего газа для резки металлов применяют пропан. Можно применять ацетилен, но для порезки это сильно дорого. Пропан имеет температуру горения ниже, чем ацетилен, но его всё равно достаточно для прорезки конструкционных сталей.
Баллон с кислородом.
Хранит кислород в газообразном состоянии.
Редуктор.
Служит для понижения величины давления кислорода или горючего газа. Устанавливается на баллон вместе с манометром и служит для регулировки давления газа при газовой резке. Для кислорода свой редуктор, для горючего газа – свой. Перепутать их невозможно поставив не на тот баллон, так как они имеют разную резьбу.
Манометр давления.
Устанавливается на редуктор. Манометр служит для контроля регулируемого давления кислорода или горючего газа.
Рукава
Рукава для газовой резки, представляют собой резиновые шланги из плотной резины. Нельзя ставить на кислород рукава для горючего газа, так как они рассчитаны под разное рабочее давление. Так же имеют разную резьбу.
Предохранительные затворы.
Служит для защиты сварочных рукавов, а также защищает баллоны от обратного удара. Не даёт пламени пройти через рукава и попасть внутрь баллона. Устанавливается между баллоном и резаком на каждый рукав.
Технология газовой резки металла
Под технологией газовой резки, подразумевается комплекс последовательных действий, к которым относится:
Подготовка поверхности металла к порезке.
Перед тем как приступить к процессу резки, следует выполнить зачистку поверхности разрезаемого металла. Необходимо удалить окалину, ржавчину и других загрязнения. Зачистить поверхность можно металлической щёткой. Ширина зачистки участка в месте реза около 30-50 мм.
Порядок зажигания резака.
Все вентили на резаке должны быть закрыты. С начало необходимо открыть вентиль с кислородом. Следом открывается вентиль горючего газа. На расстоянии от мундштука подносится зажженное пламя.
Будьте осторожны. В момент зажигание, пламя резака уже насыщенно кислородом и сразу будет иметь высокую температуру. Берегите пальцы.
Отрегулируйте пламя с помощью двух вентилей на резаке.
Начало резки.
Для начала необходимо прогреть пламенем резака поверхность разрезаемого металла. Подогрев производить до оплавления поверхностного слоя металла. Резак держать вертикально относительно поверхности металла. При большой толщине металла (свыше 50 мм), мундштук резак можно направить под угол 10-15º относительно металла. Это улучшит прогрев металла.
Расстояние от сопла до металла.
Для качественной резки, прежде всего необходимо, чтобы ядро пламени находилось на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла. В процессе резке рекомендуется на протяжении всего процесса выдерживать это расстояние.
Для выполнения прямолинейных резов есть возможность использование дополнительных тележек прикрепляемых к резаку.
Для резки толстолистового проката толщиной свыше 80 мм расстояние от мундштука до металла необходимо увеличивать в двое.
Положение резака при резке.
При резке металла толщиной до 50 мм резак необходимо держать под углом 20-30º в сторону, обратную движению.
Скорость резки.
Соблюдение оптимального режима скорости очень важно. При маленькой скорости резки происходит интенсивное оплавление кромок разрезаемого металла. Большая скорость приведёт к не полному прорезанию поверхности металла.
В таблице ниже будут приведены приблизительные данные по скорости резки слали в мм/мин:
Толщина разрезаемой стали в мм | |||||||||
5 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 |
660 — 730 | 600 — 670 | 520 — 570 | 450 — 500 | 360 — 400 | 280 — 310 | 240 — 270 | 180 — 200 | 150 — 160 | 120 — 140 |
Расход горючего газа
Расход горючего газа напрямую зависит от толщины разрезаемого металла. Другими словами, чем толще метал, тем естественно больше расход газа.
В таблице ниже будут приведены приблизительные данные по расходу горючего газа:
Вид газа и его расход м3/час | Толщина разрезаемой стали в мм | ||||||
5 | 25 | 50 | 100 | 200 | 250 | 300 | |
Ацетилен | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,1 | 1,2 |
Пропан | 0,8 | 1,1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 1,9 |
Давление газа при газовой резке и расход кислорода
В таблице ниже будут приведены данные по давлению режущего кислорода:
Толщина разрезаемой стали в мм | |||||||
5 | 10 | 25 | 50 | 100 | 200 | 250 | 300 |
3 — 3,5 | 4 — 4,5 | 4 — 4,5 | 6 — 7 | 8 — 11 | 10 — 11 | 10 — 12 | 12 — 14 |
В таблице ниже будут приведены данные по расходу кислорода при газовой резке металла:
Толщина разрезаемой стали в мм | |||||
2 | 25 | 50 | 100 | 200 | 300 |
2,6 — 3,0 | 4,5 — 5,0 | 7,5 — 8,5 | 13,0 — 18,0 | 28,0 — 32,0 | 38,0 — 40,0 |
При окончании работы.
Закрывается резак в обратной последовательности. Прежде всего, необходимо перекрыть подачу кислорода, а только затем перекрывается горючий газ.
Основные условия газокислородной резки
Не все металлы поддаются кислородной резке. Вот необходимые условия без которых не сможет произойти процесс газокислородной резки:
- Температура плавления металла должна быть выше, чем температура его воспламенения в кислороде. Что такое температура воспламенения? Температура воспламенения – это температура нагрева, при которой металл начинает окисляться.
- Температура плавления окислов металла должна быть ниже, чем температура плавления самого металла. Иначе окислы не дадут металлу окислиться. Самым известным таким металлом является алюминий. Температура плавление его окисной плёнки около 2050º С, что выше температуры кислородного пламени.
В таблице ниже будут приведены температуры плавления различных металлов:
Наименование металла | Температура плавления в ºС |
Железо | 1535 |
Малоуглеродистая сталь | 1500 |
Высокоуглеродистая сталь | 1400 |
Серый чугун | 1200 |
АлюминийОкись алюминия | 6572050 |
ЦинкОкись цинка | 4191800 |
Медь | 1080 |
Латунь | 900 |
- Температура выделяемая при сгорании металла должна обеспечивать непрерывный процесс резки.
- Разрезаемый металл не должен иметь слишком большую теплопроводность. Иначе тепло выделяемое для нагрева металла будет отводиться от зоны реза. Такие металлы: алюминий и медь.
- Окислы образуемые в процессе резки должны свободно выдуваться с зоны реза.
- Химические элементы, находящиеся в металле не должны затруднять резанье и способствовать закалке металла.
Техника безопасности при газовой резки стали
Процесс резки стали сопровождается рядом опасных факторов: возгорание, взрыв и т.д. Следует придерживаться следующим правилам:
- Все работы необходимо проводить на открытом воздухе. Если такое не возможно, тогда помещение должно быть хорошо проветриваемым.
- Не размещать баллоны в нутрии помещения.
- Не ставить баллоны рядом друг с другом. Они должны находится на расстоянии 15 метров друг от друга.
- Не выполнять резку металлов в близи баллонов.
- Использовать средства индивидуальной защиты. Кроме того, работы по резке металла выполнять только в специальных очках. Берегите глаза.
- Уходя проверяйте своё рабочее место на наличие огня.
- Обязательно по окончанию работы перекрыть вентиль подачи горючего газа и кислорода на баллоне.
Как заправить кислородные баллоны для сварки различного объема?
Кислород требуется не только для проведения сварочных работ, поэтому спрос на емкости с закаченным внутрь газом постоянно растёт и кислородные станции, где производится проверка и заправка кислородных баллонов, работают с постоянной нагрузкой. Крупные предприятия закупают сжиженный кислород в цистернах, а затем на своих станциях закачивают газ в баллоны, проверяют и маркируют соответственно требованиям ГОСТа.
Основные параметры
Жидкая субстанция кислорода окрашена в голубой цвет, при замерзании она меняется на синий. О2 лучше всех газов растворяется в воде, не образует окислы с инертными газами, поэтому аналогичные смеси используются в промышленности.
Физические свойства таковы:
- Состав в воздухе до 21%.
- Не имеет в газообразном состоянии цвета, запаха и вкуса.
- Растворяется в органических веществах, поглощается углем и металлами при состоянии порошка.
- Закипает при заморозке ниже -183 0C.
- Плотность при нормальных условиях составляет 0,0014 г/см3.
[stextbox id=»warning’]Кислород считается вторым по силе окислителем в периодической таблице химических элементов.[/stextbox]
Характеристики
Емкости изготавливаются из стальной трубы с пределами прочности не ниже 65 кг/кв. мм, а внутренняя поверхность не имеет дефектов и абсолютно гладкая. Толщина стенок не менее 6 мм и не более 9 мм, с одной стороны изделие имеет закругленную форму, а с другой — запаян вентиль, к которому присоединяется редуктор.
Заправка баллонов кислородом осуществляется только в вертикальном положении, для чего в нижней части устанавливается башмак. После заправки на вентиль одевается предохранительный колпак, чтобы защитить горловину от механических повреждений при транспортировке.
Максимальное давление
Разной емкости баллоны выдерживают определенную нагрузку при закачивании в них кислорода:
- 40 л — 150 кг/см²;
- 50 л — 200 кг/см².
Толщина стенок зависит от производителя, но рекомендуется не ниже стандарта 6—8 мм.
Вес
Сколько же весит заправленный кислородный баллон, вычислить это не так уж и трудно, зная массу всех составляющих:
- башмак — не более 5,2 кг;
- резиновое кольцо — 300 г;
- защитный колпак из металла — 1,8 кг;
- масса закаченного газа в зависимости от давления — 8—12 кг.
После непродолжительных подсчетов имеем такой результат: 40 л заполненный баллон весит 67 кг, а на 50 л — не более 100 кг, что зависит от колпака, который выпускают и из прочного пластика.
Объем
Для того чтобы узнать сколько закачено кислорода в баллоне в м3, существуют специальные формулы, поэтому в емкости, рассчитанной на 40 л, вмещается при давлении в 150 кг/см² — 150х40=6 тыс. литров или 6 куб. метров. Для баллона на 50 л и с давлением в 200 кг/ см2 получаем 10 м3.
Технический кислород
Согласно ГОСТ 5583-65 в производственных масштабах производятся две основные разновидности аналогичного газа, которые затем применяются в разной промышленности — это первого и второго сорта, состав указан в таблице.
Характеристики | Сортность кислорода | |
первый | второй | |
Процентное содержание О2, % | 99,7 | 99,5 |
Водяные пары, % | 0,007 | 0,009 |
Водород в составе, % | 0,3 | 0,5 |
Более загрязненные примесями субстанции могут применяться частными фирмами, но для серьезных производственных задач они непригодны.
Процесс получения
- Промышленное производство кислорода основано на разделении воздуха при низких температурах: сначала происходит сжатие в компрессоре, затем нагревшуюся субстанцию охлаждают до комнатных параметров, чтобы произошло расширение и резкое понижение внутренней температуры; затем сжимают до 10—15 МПа.
- В результате нескольких аналогичных циклов получают жидкий воздух, из состава которого во время перегонки улетучивается азот, а в остатке накапливается кислород.
- Второй промышленный способ — это электролиз воды, при котором молекулярная составляющая раскладывается и в результате получается чистый кислород.
Области применения
Кислород используют во многих сферах деятельности человека:
- Металлургическая — сварка и резка металлов.
- Медицинские учреждения.
- В виде топлива для ракет.
- В сельском хозяйстве.
- Очистка и обеззараживание воды.
- Синтез химических соединений, например, при производстве взрывчатых веществ.
Баллоны с кислородом используют для сварки и при газосварочной обработке поверхностей из различного металла до и после аналогичных процессов. Для резки металла его применение не имеет альтернативы, потому что только кислород дает максимально высокую температуру огненной струи, способной прожигать любой состав металлических деталей и конструкций.
Минимальная чистота кислорода для промышленного применения — 99,2%, а для использования в быту используют бюджетный вариант с 92%.
Требования к качеству газа
На кислородных станциях проверяется 5% из каждой партии вновь заряженных емкостей, при этом чистоту газа определяют при помощи газоанализатора типа ГК-1. Процентное содержание водяных паров показывает прибор КИВГ, который извлекает пары воды из газа при помощи гигроскопического вещества и производит разложение их на водород и кислород.
Запорно-регулирующая аппаратура
Вентили, устанавливаемые на кислородные баллоны, изготавливаются только из латуни, потому что она не плавится при его горении. Корпус имеет штуцер с правой резьбой, к которому присоединяется редуктор, оборудованный накидной гайкой. Внутри вентиля установлен клапан с уплотнителем, а вход герметически закрывается при транспортировке специальной заглушкой.
Вентиль устанавливается во время изготовления баллона и запрессовывается под определенным давлением в заводских условиях, поэтому самостоятельная разборка такого оборудования запрещена. В последних моделях фибровые прокладки, во избежание возгорания, заменены на капроновые.
Самостоятельная заправка малых емкостей
Когда нет возможности использовать для сварочных работ стандартный баллон, то можно своими силами перекачивать из него кислород в емкости меньшего размера. При этом получается очевидная экономия — баллона на 40 л хватит для не менее 20 заправок емкости, рассчитанной на 2 л, стоимость его заправки на кислородной станции около 350, а малых емкостей 100—150 рублей.
Заправку некоторые гаражные специалисты делают с помощью самодельных переходников, а заполнение малого баллона проверяют по степени нагревания поверхности емкости, что может привести к негативным последствиям, если у исполнителя нет достаточного опыта.
Лучше использовать специальное заправочное устройство заводского изготовления, состоящее из латунной трубки с гайками из аналогичного металла на обоих концах и полиамидными прокладками.
Оборудование:
- Стандартный кислородный баллон на 40 или 50 литров.
- Заправочный переходник из латуни, чтобы исключить случайное возникновение искры при ударе.
- Малую емкость для кислорода на 2 или 6 литров.
Методика
Пред началом перекачивания из большой емкости в малую надо убедиться, что оба баллона имеют исправные вентили и чистую поверхность без следов ГСМ. В заправочном устройстве или переходнике проверяем исправное состояние прокладок на накидных гайках, чтобы исключить утечку газа при дозаправке.
Все работы выполняются в такой последовательности:
- Один конец заправочного устройства при помощи накидной гайки присоединяется к баллону-донору, а второй — к заправляемой емкости меньшего объема.
- Гайки на заправочном устройстве затягиваются плотно, но без фанатизма.
- Открыть вентиль на заправляемом баллоне полностью и проверить соединение на предмет утечки (в баллоне всегда остается немного газа).
- На большой емкости открываем вентиль, при этом слышится характерное шипение поступающего в пустой баллон кислорода.
- Когда звук перекачивающего газа прекратится, то это сигнал о том, что давление в обеих емкостях выровнялось — малый баллон заполнен.
- Закрываем вентиль на баллоне-доноре, затем перекрываем доступ к малой емкости и отсоединяем перекачивающее устройство.
Соединение переходника с большой емкостью можно не демонтировать, чтобы при последующих заправках не делать лишнюю работу.
[stextbox id=»info’]М. Н. Куприянов, образование: колледж, специальность: сварщик пятого разряда, опыт работы с 2003 года: «Следует строго выполнять требования техники безопасности при работе с кислородным оборудованием, т. к. опасность возгорания намного выше, чем у других газов».[/stextbox]
Меры предосторожности
Перед началом работы с кислородным оборудованием нужно тщательно вымыть руки и вытереть их насухо. Работать следует только в перчатках, при этом выполнять такие предосторожности:
- Оба баллона надо прочно закрепить, чтобы исключить их случайное падение.
- Наличие на поверхности емкостей ГСМ запрещается из-за возможности возгорания. Нельзя смазывать резьбовые соединения — они специально выполнены из латуни и не боятся ржавчины, но обеспечивают плавный и исправный ход гаек при закручивании или отвинчивании.
- При работе с кислородными баллонами не допускается присутствие растворителей, спиртов или бензина, т. к. они могут самовоспламениться при соединении с газом при его случайной утечке.
- При использовании инструмента, его контактные поверхности должны быть омедненными или тщательно промытыми водой с моющими средствами. Хранить такой инструмент надо отдельно.
- Запрещено стравливать кислород из баллона в закрытом помещении, что чревато возникновением пожара.
- Очищать кислородные баллоны от пыли и загрязнений следует только чистой ветошью, смоченной водой. Ни в коем случае не применять растворители и дезинфекторы.
О курении рядом с баллонами, наполненными кислородом, не может быть и речи, т. к. нарушитель подвергает опасности не только себя, но и окружающих, потому что взрыв газа сопровождается большими разрушениями.
Выводы
Применение кислорода помогает достигать высоких температур во время соединения металлов, но нужно следить за соотношением его присутствия и защитного газа.
Его молекулы окисляют металл, но при использовании в смеси с инертными газами вредных последствий не наблюдается.
Химические и физические свойства кислорода уникальные, поэтому он довольно часто используется в сварочных процессах, особенно при резке металлических конструкций.
[stexbox id=’warning’]Также читайте на нашем сайте статью о заправке пропановых баллонов[/stextbox]