Какой ацетилен рекомендуется применять для сварки ответственных трубопроводов

Ацетилено-кислородную смесь используют для сварки почти всех типов металлов, включая черные и цветные, а также их сплавы. Однако существуют и исключения, в число которых входят некоторые сорта сталей.

Ацетиленовая сварка: особенности и технология

Ацетиленовая сварка: особенности и технология - Кедр - 1

Вспомните, как в детстве мы с друзьями находили куски карбида на стройках или за гаражами, наполняли пластиковую бутылку водой и подрывали находки, представляя себя подрывниками. Это была весёлая, но также и очень опасная игра. Теперь, повзрослев, мы понимаем, что подобные вещества требуют тщательного соблюдения всех мер безопасности и использования по назначению.

Вернёмся к учебным предметам: ацетилен — это бесцветный горючий газ с резким запахом. Он относится к классу алкинов и имеет химическую формулу С2H2. Это вещество считается взрывоопасным и может самовоспламеняться при определенных условиях. При горении ацетиленовидя температура пламени поднимается до 3150 °C. Это достаточно прекратить в жидкое состояние даже самые тугоплавкие металлы, что делает ацетилен идеальным для сварки и резки металлических конструкций.

ацетиленовая сварка

Ацетиленовая сварка

Начнём с небольшой исторической справки. Патент на ацетилено-кислородную сварочную горелку был зарегистрирован в 1903 году. Интересно, что её конструкция за более чем 100 лет практически не изменилась. В промышленности применения ацетиленовой сварки стартовало в 1906 году, когда стали доступны надёжные генераторы ацетилена. В то время уже существовал электродуговой метод соединения металлов, но сварка с использованием ацетилена получила свою популярность и до сих пор активно используется.

Ранее сварщики самостоятельно производили ацетилен. Карбид кальция помещали в специальный бак-генератор, который заполняли водой. В результате реакции выделяется газ, который затем по шлангу подавался в горелку. В отдельный баллон подводился кислород, который играл роль катализатора. Этот процесс занимал много времени, однако оставшийся карбид можно было использовать повторно. Современные технологии значительно упростили задачу: достаточно купить баллон, который уже наполнен ацетиленом.

Чем опасен ацетилен

Применение ацетилена ограничено его высокими взрывоопасными свойствами. Самовоспламенение ацетилена происходит при температуре 335 °C, а его смесь с кислородом — уже при 297-306 °C, и с воздухом при 305-470 °C.

Важно отметить, что технический ацетилен представляет собой взрывоопасный газ. Взрыв может произойти при:

— повышении температуры до 450-500 °C и при давлении в 150-200 кПа, что эквивалентно 1.5-2 атмосферам.

Смесь ацетилена и кислорода также опасна: при атмосферном давлении взрыв может произойти, если содержание ацетилена составляет от 2.3% до 93%. Высокие температуры, открытое пламя и даже искра могут инициировать взрыв.

При аналогичных условиях смешивание воздуха с ацетиленом может взорваться, если содержание ацетилена составляет от 2.2% до 80.7%.

При длительном контакте газа с предметами из меди или серебра возможно образование ацетиленистого взрывчатого серебра или меди — это крайне опасные вещества. Взрыв может произойти даже от незначительного удара или из-за повышения температуры. Поэтому работа с ацетиленом требует высокой осторожности.

Особенности вещества

Ацетилен, свойства и применение которого ещё до конца не изучены, может вызвать серьёзные последствия при взрыве. Примечательно, что при взрыве одного килограмма ацетиленовой смеси выделяется в два раза больше тепла, чем при аналогичном взрыве тротила, и в полтора раза больше, чем при взрыве одного килограмма нитроглицерина.

Статья по теме:  Торфяные туалеты для дачи: как они работают и какой лучше выбрать. Торфяной туалет для дачи как работает.

Преимущества и недостатки ацетиленовой сварки

Ацетилен является основным газом в процессе сварки, при этом его температура горения значительно превышает температуру плавления большинства металлов. Это подразумевает, что сварщик должен обладать определенной квалификацией. Новички в данной области могут столкнуться с трудностями, однако соблюдение необходимой технологии позволит выполнить работу качественно и с минимальными затратами.

Ацетиленовая сварка имеет несколько уникальных особенностей по сравнению с другими сварочными методами:

  • Есть возможность транспортировки баллона с ацетиленовым газом к новому месту работ, что делает этот метод мобильным.
  • Процесс сварки позволяет получить неповоротные соединения, что особенно полезно, если необходимо работать в ограниченных пространствах.
  • Газовая горелка, как правило, не используется для получения разъемных соединений с различной температурой расплавления.
  • Условия, необходимые для успешной сварки, достигаются через регулировку интенсивности и типа пламени.
  • Горелкой сложно создать надежные соединения из тонких стальных, медных, чугунных или латунных заготовок.
  • Качество сварного шва демонстрирует высокую прочность, которую можно дополнительно улучшить, используя специальную проволоку с легирующими добавками.

В процессе сварки возможно регулирование температуры пламени, что также помогает избежать деформации заготовок и улучшает качество швов. Это повышает скорость выполнения операции.

Тем не менее, кислородно-ацетиленовая сварка имеет свои недостатки:

  • При нагреве происходит значительное расширение зоны расплава, из-за чего эта технология не может быть эффективно использована в машиностроении.
  • Данная техника не годится для сваривания материалов толщиной более 5 мм.
  • Методы сваривания внахлест могут приводить к значительным деформациям деталей, а также образованию зоны со значительным остаточным напряжением.
  • Общие затраты на оборудование и расходные материалы значительно выше по сравнению с традиционной электросваркой.

При резке металла с использованием ацетилена необходимо строго соблюдать технику безопасности из-за высокой взрывоопасности данного газа. Нарушение технологии может привести к взрыву, который способен вызвать серьёзные травмы сварщика.

Преимущества и недостатки ацетиленовой сварки

Несмотря на опыт некоторых сварщиков, многие из них допускают ошибки, включая некорректное выполнение обратного удара, что является частой причиной взрывов. Навыки работы с ацетиленом должны превышать навыки, относящиеся к автоматической либо полуавтоматической сварке.

Ацетиленовая сварка подходит для создания стыковых соединений, но качество шва во многом зависит от чистоты кислорода и ацетилена.

Главным ограничением для данного метода является толщина соединяемых заготовок, ведь при сварке толстых деталей могут возникнуть нежелательные дефекты, и швы могут оказаться неправильными и непрочными.

Оборудование для ацетиленовой сварки

Рассмотрим оборудование, необходимое для осуществления ацетиленовой сварки. Стоимость такого оборудования довольно умеренная.

Оборудование для ацетиленовой сварки

  • Баллоны с ацетиленовым газом. Эти баллоны пришли на смену газогенераторам, которые использовались на первых этапах развития этой технологии. Для определения содержимого баллона обращают внимание на его цвет: ацетилен хранится в белых баллонах, а кислород в голубых. Из-за большего веса данные ёмкости рекомендуется транспортировать с помощью тележек.
  • Сопла и газовая горелка. На рынке представлены горелки различных размеров. При необходимости сваривать толстостенные заготовки следует выбирать сопло с максимальным диаметром отверстия, что позволит обеспечить подачу достаточного количества газовой смеси в сварочное соединение и равномерно прогреть область стыка.
  • Необходимы шланги для подачи газа к горелке.
  • Редуктор. Этот инструмент позволяет контролировать давление газа в баллоне и защищает его от обратного удара.
  • Присадочная проволока. Она может содержать легирующие добавки в зависимости от видов свариваемых металлов.
Статья по теме:  Подключение мастер-выключателя на всю квартиру — схема. Мастер выключатель что это.

Перечисленное оборудование формирует необходимый минимум, который гарантирует безопасность выполнения работ и высокое качество шва при строгом соблюдении технологии процесса.

Недостатки

Кислородная сварка с использованием ацетилена имеет некоторые недостатки, которые необходимо учитывать:

  1. Появление значительной зоны с изменёнными характеристиками материала при нагреве. Именно поэтому эта технология не нашла применения в машиностроении.
  2. Не рекомендуется использовать для сварки изделий толщиной более 5 мм. Для таких случаев лучше применять полуавтоматическую или ручную электросварку.
  3. Ацетиленовая сварка не подходит для работы с высокоуглеродистыми металлами.
  4. При сваривании внахлест часто наблюдается сильная деформация металла, а также возникают области с чрезмерным напряжением.
  5. Если сравнивать с электродуговыми методами, то для осуществления ацетиленовой сварки потребуются более значительные финансовые вложения как на оборудование, так и на расходные материалы.

Важно также помнить, что использование ацетилена для резки и сварки металлов может привести к неприятным последствиям. Это связано с взрывоопасностью данного газа: если в процессе его применения не соблюдать технику безопасности, это может вызвать катастрофические последствия в виде взрывов, наносящих вред здоровью человека.

Наряду с нарушениями правил безопасности, сварщики часто выполняют неправильные действия при обратном ударе, что также может привести к аварийным ситуациям. Специалисты, работающие с ацетиленом, должны обладать навыками, превышающими те, которые необходимы для полуавтоматической и автоматической сварки.

Важно отметить! Ацетиленовая сварка лучше всего подходит для стыковых соединений металлических изделий. Качество этих соединений зависит от чистоты и качества ацетилена и кислорода.

Кроме того, данный вид сварки предназначен только для тонкостенных металлических изделий. Некоторые виды цветных металлов не поддаются свариванию с помощью этого метода. Качество шва также может оказаться хуже и менее надежным по сравнению с методом газосварки.

Особенности

Прежде чем приступать к процессу ацетиленовой сварки, важно изучить технологические особенности данного метода. Качество и надежность сварных соединений зависят от нескольких важных факторов.

Фото: технология ацетиленовой сварки

Эта технология стала популярной благодаря легкости получения ацетиленового газа и его доступной цене. Качественные характеристики сварного соединения зависят от трех основных аспектов: мощности пламени, угла сварки, и диаметра присадочной проволоки.

По этой причине стоит подробно рассмотреть основные аспекты ацетиленовой технологии:

  1. Мощность пламени газовой горелки должна соответствовать материалу, с которым планируется работать.
  2. Существует определённая рекомендация по выбору мощности пламени: толщина изделия определяет теплопроводность и температуру плавления, то есть для толстых заготовок необходимо более мощное пламя. В то же время, тонкие изделия требуют другого подхода, но следует помнить, что чем большей мощностью обладает пламя, тем больше будет расход газа.
  3. Угол сварки должен изменяться в зависимости от толщины свариваемой детали. Для элементов толщиной от 1 до 155 мм следует выбирать угол от 10 до 80 градусов.
  4. Угол наклона необходимо увеличивать пропорционально толщине заготовки.
  5. На начальном этапе сварки горелка должна располагаться под углом 90 градусов, чтобы изделие равномерно прогревалось, независимо от его толщины.
  6. Параметры диаметра присадочной проволоки также критичны для качества соединения. Диаметр выбранной проволоки должен соответствовать толщине металлического изделия.
  7. При выборе диаметра проволоки полезно правило, согласно которому необходимо взять значение толщины детали в миллиметрах, разделить его пополам и добавить 1 мм. Это и будет нужный диаметр присадочной проволоки.
  8. Горелку для сварки можно двигать как на себя, так и от себя. Если сварщик движется от себя, сначала движется горелка, а затем следует присадочная проволока, что способствует лучшему прогреву металла и формированию сварочной ванны.
Статья по теме:  Как выбрать вентилятор для дома: помогаем определиться с критериями. Вентилятор напольный какой лучше выбрать.

Правила безопасности

Технология ацетиленовой сварки: способы и оборудование

Данная технология обладает повышенным уровнем опасности. Начинающие сварщики зачастую ошибочно полагают, что для безопасной работы достаточно знать цвета баллонов с ацетиленом. Однако ключевыми принципами техники безопасности являются следующие пункты:

  1. В случае использования ацетиленового генератора необходимо строго следить за его эксплуатацией и выполнять все инструкции.
  2. Карбид кальция нужно хранить в сухом помещении с надлежащей вентиляцией. Открытие упаковки следует производить с использованием специального инструмента с медным покрытием, чтобы избежать образования искр.
  3. Запрещается использовать генератор без предохранительного водяного затвора.
  4. Необходимо строго соблюдать правила хранения и транспортировки баллонов: они должны восприниматься с защитными колпаком, манометром и редуктором для регулировки подачи газа.
  5. Емкости, работающие под давлением, должны проходить регулярные проверки на целостность. Использование баллонов с видимыми повреждениями строго запрещено.
  6. Рабочий персонал обязан быть обеспечен средствами индивидуальной защиты, что регулируется соответствующими нормами охраны труда.
  7. При работе в колодцах или других низких помещениях необходимо использовать оборудование для принудительной вентиляции.

В случае возникновения пожара необходимо немедленно удалить все баллоны с ацетиленом с территории инцидента. Если пламя идет из баллона, его следует закрыть, используя специальный ключ. Все манипуляции по ликвидации огня должны проводиться с безопасного расстояния, и рекомендуется использовать огнетушители с наполнителем на основе азота.

Заключение

Ацетиленовая сварка остается популярной при работе с тонкостенными трубами и другими элементами небольших толщин. Её распространение объясняется простотой заправки баллонов ацетиленом и невысокой стоимостью выполнения работ. Процесс носит повышенную пожарную опасность, поэтому строгое соблюдение всех правил и норм охраны труда крайне важно.

Сварщик шестого разряда Сидоров Дмитрий Русланович с опытом работы 17 лет делится: «Я начал заниматься ацетиленовой сваркой через год после получения первых прав, разрешающих использование сварочного оборудования. До этого времени работал только с выпрямителем и полуавтоматов. Обучение прошло быстро — основная сложность заключалась в правильной настройке пламени горелки и контроле равномерности прогрева.»

Оцените статью
РемСтройХолд
Добавить комментарий