Оборудование для газовой сварки

Для производства работ с применением газовой сварки используется следующее основное оборудование:

1. Баллоны со сжатыми газами. Баллоны для горючих газов производят из бесшовных труб с разными вентилями и присоединительными размерами для кислорода, ацетилена и пропан-бутановой смеси, что исключает их взаимную перестановку. Баллоны изготавливаются различной вместимости — от 12 до 40 л и в целях безопасности должны иметь стандартную окраску. Характеристики баллонов приведены в таблице 1. Кислородные вентили изготавливаются из латуни и уплотняются сальником и прокладкой. Ацетиленовые и пропановые вентили изготавливают стальными. С целью безопасного хранения ацетилена его помещают в раствор из ацетилена и ацетона, которым пропитывают пористую массу, находящуюся в баллоне.

2. Ацетиленовый генератор. Этот вид оборудования используется при производстве большого объема газовой сварки для получения ацетилена. Принцип генерирования газа заключается во взаимодействии воды и карбида кальция. Генераторы классифицируются по нескольким критериям:

- по типу взаимодействия карбида кальция с водой: «карбид в воду» (КК), контактный (К), «вода на карбид» (ВК), «вытеснение воды» (ВВ), комбинированный тип (ВК+ВВ);
- по давлению ацетилена: низкого давления (менее 0,02 МПа), среднего давления газа (0,02...0,15 МПа);
- по способу эксплуатации: стационарные (производительность до 640 кубометров в час), передвижные (их производительность до 3 кубометров в час);
- по производительности генерирования газа: 0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 320; 640 куб.м/час.

Генераторы КВ имеют высокий коэффициент полезного действия, но и больший расход воды в системе. Они применяются при изготовлении стационарных систем большой производительности. Габариты ацетиленовых генераторов ВК меньше, конструкция проще и позволяет использовать карбид кальция различной грануляции, однако разложение карбида кальция может привести к перегреву в зоне реакции. Такие системы применяются для изготовления передвижных генераторов.

Генераторы ВВ более удобны и надежны в эксплуатации, недостатком также является возможность перегрева. Генераторы системы ВВ применяются при изготовлении передвижных генераторов средней мощности (до 10 кубометров в час). Технические характеристики некоторых ацетиленовых генераторов указаны в таблице 2, а принципиальные схемы — на рис. 1-4.

Основными конструктивными узлами ацетиленовых генераторов являются газосборник, газообразователь, предохранительный затвор, автомат, регулирующий работу аппарата.

Ацетиленовый генератор АНВ-1,25-68 — однопостовой, с одной ретортой, прерывистого принципа действия, допускает использование при температуре до -25 град. Цельсия (рисунок 2). Корпус генератора состоит из верхней части — водосборника с перегородкой, и нижней — газосборника. Обе части соединены циркуляционной трубой поз.8. Вода движется в реторту сверху, через вентиль поз. 27. Ацетилен, по газоотводящей трубке поз.28, переходит в газосборник и потом вытесняет воду в камеру 13. В результате образование газа замедляется. При заборе ацетилена из установки давление ацетилена снижается и вода возвращается обратно в реторту, благодаря чему генерирование газа возобновляется. Карбид загружен на решетке в карбидном осушителе цилиндрической формы. Водяной затвор поз.14 предназначен для предохранения от взрывной волны в случае появления обратного удара смеси. Если установка эксплуатируется при температуре меньше нуля, то в затвор заливают не воду, а антифриз.

Перед запуском генератора водяной затвор заливают водой. Корзины для гранулята карбида кальция и реторты должны промываться водой и высушиваться. Карбид должен загружаться той грануляции, какая указана в техническом руководстве к установке. Первый объем полученного ацетилена выпускается в воздух, чтобы в установке не оставалась взрывоопасная смесь с воздухом. В зимнее время года генератор нужно утеплять и беречь от замерзания в устройстве воды. При длительных простоях вода из генератора сливается. Во время работы к генератору нельзя подходить с источниками открытого огня. После окончания работ ацетиленовый генератор очищается и промывается. Разборка генераторов с целью профилактических осмотров или ремонта производится на открытом воздухе, помещение, где установлен генератор, должно хорошо проветриваться.

3. Предохранительные затворы. Они служат для защиты оборудования газовой сварки (газопроводы и генераторы) от возникновения взрывной волны горючей смеси при обратном ударе от пламени горелки. Когда происходит обратный удар, пламя в горелке гасится с резким хлопком, а горящая смесь перемещается в обратном направлении в шланг или генератор, что может стать причиной взрыва. При эксплуатации баллонов защита производится за счет редуктора, устанавливаемого на баллоне.

Затворы бывают жидкостными (заливаются водой) или сухими (из металлокерамического наполнителя). Преимущество сухих затворов - возможность их работы при любой температуре внешней среды. Затворы классифицируются по двум признакам:

а) по давлению: низкого (до 0,1 кгс/кв.см), среднего (0,1...0,7 кгс/кв.см) и высокого давления (0,7...1,5 кгс/кв.см);
б) по пропускной способности устройства: 0,8; 1,25; 2,0; 3,2 куб.м/час.

Водяные затворы изготавливаются центральными (монтируются на магистрали ацетиленового генератора) или постовыми (возле каждого поста сварщика или у однопостового генератора). Принцип работы водяного затвора описан на рис. 5.

Конструкции жидкостного и сухого затвора приведены на рисунке 6.

4. Газовые редукторы служат для уменьшения давления газа, подаваемого из баллона (газопровода) к посту сварщика. Редукторы изготавливаются одно- и двухступенчатыми, с задатчиком, с непроточной пневмокамерой, обратного и прямого действия, по назначению — рамповые, баллонные, сетевые, по виду газа — метановые, ацетиленовые, кислородные, пропан-бутановые, воздушные. В редукторах прямого типа действия газ, проходя в клапан, открывает его, а в устройствах обратного типа действия, наоборот, закрывает.

Технические характеристики некоторых видов редукторов указаны в таблице 3, а конструктивные схемы — на рис.7-9.

5. Сварочные горелки классифицируются по нескольким параметрам:

- по назначению: специализированные и универсальные;
- по методу подачи газовой смеси: инжекторные и безинжекторные;
- по виду горючего топлива: ацетиленовые, водородные, для газов-заменителей, для горючих жидкостей;
- по количеству пламени горелки: одно- и многопламенные;
- по мощности: микромощные типа Г1 (расход газа 5...50 л/ч), маломощные Г2 (25...600 л/ч), средней мощности Г3 (50...2200 л/ч), большой мощности Г4 (2200...7000 л/ч);
- по способу использования: машинные и ручные.

Горелки производятся с набором наконечников от 0 до 7 для различных толщин деталей.

Схема инжекторной и безыжекторной горелок показана на рис.10. Недостатком горелок инжекторного типа является неравномерность состава газовой смеси, а преимуществом — возможность эксплуатации на газе низкого или среднего давления. Безынжекторные горелки работают только на газе среднего давления.

6. Газовые рукава. При сварке используются резиновые рукава I-го класса для газов под давлением не выше 0,63МПа, II-го класса — для жидкого горючего при таком же давлении, III-го класса — для кислорода давлением не более 2 МПа.
Параметры рукавов указаны в таблице 4. Рукава, как и баллоны, окрашиваются в предупреждающие цвета: ацетиленовые — в красный, для жидкого топлива — в желтый, кислородные — в синий. Длина рукавов не должна быть более 30м в цеховых условиях, и более 40м — в монтажных. При изготовлении рукава подвергаются испытаниям на герметичность.