Газовая сварка - Предохранительные затворы

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 15:52

Просмотров: 24189

Предохранительные затворы устанавливают между ацетиленовым генератором или ацетиленопроводом (при много постовом питании от стационарных генераторов) и горелкой или резаком. Принцип действия водяного затвора показан на рис. 43. Корпус 3 затвора заполняют водой до уровня контрольного крана /(/С. Ацетилен подводится по трубке 1Г проходит через обратный клапан 2, расположенный в нижней части корпуса. В верхнюю часть корпуса газ проходит через отражатель 4. Ацетилен отводится к месту потребления через расходный кран РК. В верхней части корпуса имеется трубка, закрытая мембраной 5 из алюминиевой фольги. При обратном ударе мембрана разрывается и взрывчатая смесь выходит наружу. Давление взрыва через воду 6 передается на клапан 2, который закрывает подвод газа от генератора. После выхода взрывчатой смеси мембрану заменяют. Баллоны для сжатых газов. Для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов, находящихся под давлением, применяют стальные баллоны вместимостью от 0,4 до 55 дм3 ГОСТ 949—73. Наибольшее распространение при газовой сварке и резке получили баллоны вместимостью 40 дм3. Баллоны представляют собой стальные цилиндрические сосуды, в горловине которых имеется конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль разной конструкции для горючих газов и кислорода. Каждому газу соответствует свой условный цвет баллона и цвет надписи газа, например, кислородные баллоны окрашивают в голубой цвет, надпись делают черной краской; ацетиленовый — соответственно в белый и красной краской; водородный — в темно-зеленый и красной краской, пропан — в красный и белой краской. Кислород наполняют в баллоны до давления 15 МПа. Баллон вместимостью 40 дм3 при давлении газа 15 МПа содержит кислорода 6 м3. Питание постов газовой сварки и резки от ацетиленовых генераторов связано с рядом неудобств, поэтому большое распространение получило питание ацетиленом от ацетиленовых баллонов. Ацетиленовые баллоны заполняют пористой массой (древесный уголь, пемза, инфузорная земля), образующей микрополости, необходимые для безопасного хранения ацетилена. Массу в баллоне пропитывают ацетоном (225—300 г на 1 дм3 вместимости баллона), в котором хорошо растворяется ацетилен. При нормальных условиях в одном объеме ацетона растворяется 23 объема ацетилена. Давление растворенного ацетилена в наполненном баллоне не должно превышать 1,9 МПа при 20°С. Для уменьшения потерь ацетона из баллона ацетилен необходимо отбирать со скоростью не более 1700 дм3/ч. Баллоны снабжены вентилям и — запорными устройствами, которые позволяют сохранить в баллоне сжатый или сжиженный газ. Каждый вентиль имеет шпиндель, который перемещается при вращении маховика, открывая или закрывая клапан. Редукто р для газопламенной обработки — прибор для понижения давления газа, при котором он находится в баллоне или магистрали, до величины рабочего давления и для автоматического поддержания этого давления постоянным. Редуктор имеет клапан, управляемый гибкой мембраной, на которую с одной стороны действует сила пружины, а с другой — давление газа. Регулированием силы пружины обеспечиваются заданное давление и расход газа. Редукторы, применяемые в сварочной технике, классифицируются по принципу действия (обратного и прямого), по назначению и месту установки, по схемам редуцирования и роду редуцируемого газа. Газораспределительные рампы, трубопроводы, рукава. При большом расходе горючих газов питание осуществляют от газораспределительной рампы, состоящей из двух коллекторов, гибких подсоединительных трубопроводов и рампового редуктора. Каждый коллектор имеет по запорному вентилю, позволяя заменять баллоны на одном из коллекторов, не нарушая работу другого. Давление газа понижают рамповым редуктором для кислорода, азота и воздуха от 1,5 до 0,03—0,15 МПа, а для ацетилена, пропан-бутана и других горючих газов — с 1,9 до 0,01 МПа. Выпускаются кислородные газораспределительные рам пы на 2x10 и 2x5 баллонов, ацетиленовые — 2x6, 2x9, 2x12 баллонов. Наряду со стационарными применяют передвижные рампы. Кислород и горючие газы от газораспределительных рамп к рабочим местам подаются по трубопроводам. Ацетилено проводы в зависимости от рабочего давления делятся на три группы: низкого давления до 0,01 МПа включительно; среднего — от 0,01 до 0,15 МПа; высокого — свыше 0,15 МПа. Кислородопроводы в зависимости от рабочего давления также делятся на три группы: низкого давления с давлением до 1,6 МПа включительно; среднего —- от 1,6 до 6,4 МПа; высокого — свыше 6,4 МПа. Трубопроводы и арматура для ацетилена — стальная, окрашивается в белый цвет. Арматуру для кислородопроводов высокого давления изготовляют из сплавов меди (латунь, бронза), специально предназначенных для кислорода, окрашивают в голубой цвет. Рукава служат для подвода газа к горелке и резаку от баллонов и рамп. Рукава должны обладать прочностью, гибкостью, не стеснять движений сварщика. Их изготовляют из вулканизированной резины с тканевыми прокладками по ГОСТ 9356—75 следующих классов: I—для подачи ацетилена и других горючих газов под давлением до 0,63 МПа красного цвета; II — для подачи жидкого топлива (бензин и др.) под давлением до 0,63 МПа желтого цвета; III — для подачи кислорода под давлением до 2,0 МПа синего цвета. Сварочная горелка. Основным инструментом газосварщика является сварочная горелка. Сварочной горелкой называется устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени. Каждая горелка позволяет регулировать мощность, состав и форму сварочного пламени. Сварочные горелки согласно ГОСТ 1077—79 классифицируются: по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру инжекторные и безынжекторные; по роду применяемого газа; по назначению — универсальные и специализированные; по числу пламени — однопламенные и многопламенные; по мощности — малой мощности (расход ацетилена 25—400 дм3/ч), средней мощности (400—2800 дм3/ч), большой мощности (2800—7000 дм3/ч); по способу применения — ручные и машинные.

Наибольшее применение имеют инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородом. В инжекторных горелках горючий газ подсасывается в смесительную камеру струей кислорода, подаваемого в горелку с большим давлением, чем горючий газ. Этот процесс подсоса называется инжекцией. Схема инжекторной горелки показана на рис. 44. Кислород под давлением поступает в горелку и через присоединительный штуцер 8 и регулировочный вентиль 7 подается к инжектору 6. Выходя с большой скоростью из узкого канала инжекторного конуса, кислород создает значительное разрежение в камере 5 и засасывает горячий газ, поступающий через ацетиленовые каналы горелки в камеру смесителя 5, где и образуется горючая смесь. Затем горючая смесь поступает по наконечнику 3 к мундштуку 4, на выходе из которого при сгорании образует сварочное пламя (2 — гайка, 1 — ствол горелки). . Горелки этого типа имеют сменные наконечники с различными диаметрами выходных отверстий инжектора и мундштука, что позволяет регулировать мощность ацетилено-кислородного пламени. В безынжекторных горелках горючий газ и кислород подают примерно под одинаковым давлением до 100 кПа. В них отсутствует инжектор, который заменен простым смесительным соплом, ввертываемым в трубку наконечника горелки. Резаки для газовой резки. Резаки служат для смешивания горючего газа с кислородом для образования подогревающего пламени и подачи к разрезаемому металлу струи режущего кислорода. Ручные резаки для газовой резки классифицируют по следующим признакам: роду горючего газа, на котором они работают,— для ацетилена, газов-заменителей жидких, горючих; принципу смешения горючего газа и кислорода — на инжекторные и безынжекторные; назначению — универсальные и специальные; виду резки — для разделительной, поверхностной, кислородно-флюсовой, копьевой. В настоящее время широкое применение получили уни версальные инжекторные резаки, позволяющие резать сталь толщиной от 3 до 300 мм. Схема резака показана на рис. 45. В резаке конструктивно объединены подогревающая и ре жущая части. Подогревающая часть аналогична устройству сварочной горелки. Режущая часть состоит из дополнительной трубки 5 для подачи режущего кислорода и вентиля 4 для регулировки подачи. В мундштуке 3 находятся два концентрически расположенных отверстия для выхода подогревающего пламени 1 и режущей струи 2. Газы в мундштук подают и регулируют с помощью соответствующих вентилей. Для' газопламенной обработки материалов наряду с универсальными используют специальные горелки и резаки для термической обработки, поверхностной очистки, пайки, сварки термопластов, газопламенной наплавки, резаки для поверхностной, копьевой, кислородно-флюсовой резки, для резки металла больших толщин и др. Машины для кислородной резки. Для повышения производительности, качества реза и сокращения тяжелого ручного труда используют машинную резку. Машины для кислородной резки разделяют на два основных типа — стационарные и переносные. Стационарные машины делятся: по конструктивному исполнению — на портальные (П), которые располагаются непосредственно над разрезаемой деталью; портально-консолъные (Пк), когда над разрезаемой деталью располагается только консоль; шарнирные (Ш); по способу резки — на кислородные (К), кислороднофлюсовые (Кф), плазменно-дуговые (Пл) и газолазерные (Гл); по способу движения или системе контурного управления — на линейные (Л), для прямолинейной резки, магнитные (М) по стальному копиру для фигурной резки, фотокопировальные (Ф) по чертежу для фигурной резки, цифровые программные (Ц) для фигурной резки; по технологическому назначению — для раскройных работ (Р), для точной прямолинейной и фигурной вырезки деталей (Т), универсальные — для прямолинейной и фигурной вырезки деталей (У), для фигурной вырезки малогабаритных деталей (М). Переносные машины подразделяются: по способу резки — на кислородные (К), плазменно-дуговые (Пл); по способу движения или системе контурного управления — по разметке (Р), по циркулю (Ц), по направляющим (Н), по гибкому копиру (Г). Каждая машина состоит из несущей части, резака (одного или нескольких), пульта управления и ведущего механизма. У стационарных машин основным узлом, автоматизирующим процесс резки, является система копирования. В таких машинах применяют принципы механического, электромагнитного, фотоэлектронного, дистанционно-масштабного и программного копирования. Переносные машины изготовляют в виде самоходной тележки, перемещающейся электродвигателем, пружинным механизмом или газовой турбинкой. Машину устанавливают на разрезаемый лист или трубу и направляют по разметке, циркульному устройству, направляющим или гибкому копиру. Основным рабочим инструментом машины для кислородной резки является машинный газовый резак. Используют следующие основные типы машинных резаков: инжекторные, равного давления и внутрисоплового смешения. § 19. Требования безопасности труда при газовой сварке и резке Основными источниками опасности при газовой сварке л и резке являются: взрывы ацетиленовых генераторов от обратных ударов пламени, если не срабатывает водяной затвор; взрывы кислородных баллонов в момент их открывания, если на штуцере баллона или на клапане редуктора имеется масло; опасность пожара в помещении, воспламенения волос, одежды и ожогов сварщика при неосторожном обращении с горелкой; ожоги глаз в случае, если сварщики не пользуются светофильтрами; отравления скопившимися вредными газами при отсутствии обменной вентиляции в помещениях. Безопасная работа при газовой сварке и резке возможна только при правильном обращении с материалами, оборудованием и аппаратурой в соответствии с «Правилами техники безопасности и производственной санитарии при производств  ацетилена, кислорода и газопламенной обработки металлов». К выполнению газосварочных и газо-резательных работ допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение с проверкой знаний безопасной работы. Запрещается работать без водяного затвора или при неисправном водяном затворе, нельзя к одному водяному затвору присоединять несколько горелок или резаков. Необходимо строго соблюдать правила по обращению и уходу за ацетиленовыми генераторами согласно инструкции по эксплуатации. Надо соблюдать осторожность при обращении с карбидом кальция: хранить его в сухих, хорошо проветриваемых огнестойких помещениях, на месте выполнения работ хранить карбид кальция в неповрежденных барабанах с плотно закрытой крышкой, вскрывать барабаны с карбидом кальция следует только специальным инструментом, исключающим возможность образования искр, следует предохранять барабаны от толчков и ударов. Следует предохранять кислородные баллоны от толчков и ударов при транспортировке и хранении. Для обеспечения взрывобезопасности транспортировка баллонов разрешается на рессорных транспортных средствах, специальных ручных тележках и носилках, в специальных контейнерах. На рабочих местах баллоны должны надежно крепиться в вертикальном положении на значительном расстоянии от нагревательных приборов, не подвергаться действию солнечных лучей. Совместное хранение баллонов с горючими газами и кислородом не допускается. Эксплуатация грязных, с вмятинами и царапинами, не своевременно испытанных баллонов не допускается. Особен но следует обращать внимание на отсутствие масла или гря зи на штуцере вентиля кислородных баллонов. При процессах газопламенной обработки сварщики должны работать в спецодежде, рукавицах и защитных очках со стеклами Г-1, Г-2, Г-3, а вспомогательные рабочие— в очках со стеклами В-1, В-2, В-3. С увеличением мощности пламени следует применять стекло с большим номером, как более темное. При выполнении газопламенных работ внутри отсеков, ям и резервуаров, где возможны скопления вредных газов, должны работать переносные приточно-вытяжные вентиляторы. К выполнению работ с жидкими горючими могут допускаться только специально обученные рабочие, имеющие соответствующие удостоверения. Применение жидких горючих на стапельных работах и в закрытых помещениях (котлы, цистерны и др.) запрещается. Недопустимо применение этилированного бензина и бензина с большим октановым числом. При работе на жидких горючих разрешается пользоваться только бензомаслостойкими шлангами по ГОСТ 9356—75 с внутренним диаметром 6 мм и длиной не менее 5 м.

Контрольные вопросы

1. Объясните строение и свойства газового пламени. Какие газы используют для газопламенной обработки?

2. Назовите основные параметры режима газовой сварки. В чем заключаются левый и правый способы сварки?

3. Как устроена газовая горелка?

4. В чем заключается сущность термической резки: кислородной, дуговой, плазменной, лучевой?

5. Назовите условия разрезаемости материалов при газовой резке.

6. Как устроен газокислородный резак?

7. Как классифицируются способы получения ацетилена? Объясните устройство ацетиленового генератора.

8. Назовите главные опасности при газопламенной обработке.