Gaze pentru flacara oxiacetilenica

Gaze pentru flacara oxiacetilenica

La obtinerea flacarii oxiacetilenice se folosesc ca materii prime oxigenul si acetilena.

- Oxigenul

Oxigenul este un gaz incolor, transparent, inodor si insipid. Este mai greu decat aerul, 1 m³ de oxigen la 15^oC si presiunea atmosferica cantareste 1,38 kg. In conditii de presiune atmosferica obisnuita este gazos. Prin racire la - 180^oC se lichefiaza, proprietate folosita la fabricarea sa industriala. Oxigenul lichid este transparent, cu nuanta albastruie.

Oxigenul se fabrica la puritati de 97 % (tip 97), 98 % (tip 98), 99 % (tip 99). Industrial, sunt trei metode de fabricatie :

- metoda chimica, prin descompunerea sarurilor oxizilor ;

- metoda electrochimica, prin electroliza apei ;

- metoda prin distilarea fractionata a aerului lichid, metoda cea mai rapspandita la scara industriala. Metoda se bazeaza pe diferenta de temperaturi de vaporizare intre principalele componente ale aerului lichid (O₂ - 183^oC ; N₂ - 195^oC).

Oxigenul se livreaza in stare gazoasa, in butelii si respectiv in stare lichida, in cisterne.

Butelia de oxigen este confectionata din otel carbon de mare rezistenta, iar robinetul ventil din alama conform STAS 2499-71. In scopul simplificarii manipularii buteliilor la un consum mare de gaz se folosesc baterii de butelii, buteliile fiind montate in cadre triunghiulare.

Oxigenul lichid transportat in cisterne are avantajul deosebit al unui pret de cost scazut al transportului si in greutate mai mica a recipientului pentru transport, proportia fiind de 1:10 fata de oxigenul gazos.

Evaporarea oxigenului la locul de intrebuintare se face cu evaporatoare sau gazeificatoare, care pot sa fie calde (medie presiune), sau reci (presiune inalta).

- Acetilena

Acetilena este o hidrocarbura nesaturata in stare gazoasa la temperatura ambianta si presiune atmosferica, cu miros slab eteric, la gust cu senzatii dulci, toxica daca este inspirata timp indelungat. Se lichefiaza la presiune atmosferica la - 80^oC, in conditii normale 1 Nm³ cantarind 1,11 kg. Este solubila in apa (proportie 1 : 1), in alcool (1 : 5) si acetona (1 : 25). Este instabila la presiuni ridicate, peste 15 - 16 daN/cm² devine explozibila. Acetilena este un compus endoterm, aceasta proprietate fiind originea de gaz combustibil. Puterea calorifica a acetilenei este (5,6 - 5,7) 10⁴ kJ/Nm³. Acetilena arde in oxigen :

C₂H₂ + 5/2 O₂ → 2 CO₂ + H₂O + 1,3 · 10⁶ kJ/mol

cu producerea unei mari cantitati de caldura, presiunea maxima de lucru fiind 1,5 daN/cm² . Amestecul de acetilena si aer este explozibil chiar la 3% acetilena .

Industrial, acetilena se obtine prin descompunerea carbidului in contact cu apa :

Ca C₂ + 2 H₂O → C₂ H₂ + Ca(OH) ₂ + 1,27 · 10 ⁵ kJ/mol

Carbidul comercial se livreaza conform STAS 102-73 in 7 tipuri granulometrice continand cca. 70-80% CaC₂ , restul impuritati.

Reactia de descompunere are loc in generatorul de producere a acetilenei, acetilena putand fi consumata de la generator sau se imbuteliaza. Acetilena se imbuteliaza conform STAS 3660-79 la presiuni de maxim 16 daN/cm² la 15^o C. Presiunea acetilenenei imbuteliate variaza in functie de temperatura. Butelia de acetilena este asemanatoare cu cea de oxigen, continand 20 kg masa poroasa si 12 kg de acetona ca mediu de dizolvare, la capacitatea de 40 dm³ butelia contine cca. 4 m³ acetilena in conditii de presiune normala. Robinetul ventil al buteliei este din material feros, in scopul evitarii formarii acetilurii de cupru, substanta exploziva. Buteliile de acetilena sunt vopsite in alb sau galben cu inscriptia "ACETILENA".

Tipuri granulometrice si caracteristici ale carbidului

TABELUL 1

- Alte gaze combustibile

- Metilacetilena-propadiena (MAPP) este un gaz lichefiat, vaporii gazului avand caracteristici apropiate de acetilena (temperatura flacarii de 2925^o C). Este imbuteliat, transportat si manipulat ca orice gaz lichefiat. Avantajul MAPP-ului este limita mai redusa de de explozie in amestecul cu aerul, comparativ cu acetilena, respectiv siguranta in exploatare.

- Metanul are puterea calorifica 3,5 · 10⁴ kJ/Nm³ , arde in amestec cu oxigenul, temperatura flacarii fiind 2000 - 2100⁰ C. In amestec cu aerul este exploziv, se imbuteliaza la 147 daN/ cm², buteliile fiind vopsite in rosu cu inscriptia "METAN". Se foloseste la sudarea tablelor subtiri si la taierea cu oxigen.

- Hidrogenul are puterea calorifica 1.05 · 10 ⁴ kJ/Nm³ , temperatura flacarii 2000 ^o C, arde in oxigen. Se imbuteliaza la 147 daN/ cm², buteliile sunt vopsite conform STAS 3100-79 in rosu inchis-brun cu inscriptia "HIDROGEN".

Utilajul pentru sudarea cu flacara de gaz

In componenta unei instalatii pentru sudarea cu flacara de gaze intra :

- generatorul de producerea acetilenei sau butelia de acetilena prevazuta cu reductorul de presiune;

- epuratorul sau filtrul chimic;

- butelia de oxigen cu reductorul de presiune;

- furtune pentru conducerea celor doua gaze (rosu -C₂ H₂, albastru - O ₂ ).

- arzatorul pentru sudare (sau trusa de sudare);

- diverse accesorii (perii de sarma, ciocane etc.).

Generatoarele de acetilena se impart dupa diverse criterii, criteriile de baza fiind presiunea de generare a acetilenei si sistemul de contact intre carbid si apa. Astfel pot fi generatoare de joasa presiune (p< 0,3 daN/ cm²), de presiune medie (p= 0,3 - 0,8 daN/cm²) si de inalta presiune (p= 0,8 - 1,5 daN/cm²), respectiv generatoare sistem carbid in apa, apa peste carbid si prin contact intermitent (contact si refulare)-

Generatorul functioneaza dupa sistemul contact si refulare, debiteaza 1,25 Nm²/h la o presiune de 0,1 - 0,3 daN/cm². Dupa contactul carbid-apa se produce acetilena.

Caracteristicile tehnice ale arzatoarelor pentru sudare sunt cuprinse in tabel.

Caracteristici tehnice ale arzatoarelor pentru sudare

Accesoriile operatorului sudor cuprind in afara de utilajul descris, ochelari de sudura, perii de sarma, calibre, sabloane de sudura, ciocane de sudura si ciocane de lacatuserie.