Текст книги "Сварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка"

Дуговая резка металлов

Интенсивный нагрев металла электрической дугой успешно используют в технике не только для сварки, но и для резки металла. Применяются следующие способы дуговой резки: ручная дуговая резка неплавящимся и плавящимся электродами, используемыми при сварке; воздушно-дуговая резка; кислородно-дуговая резка; резка сжатой дугой.

При дуговой резке неплавящимся электродом применяют угольные и графитовые электроды на переменном или постоянном токе прямой полярности («—» на электроде) при силе тока 400–800 А (табл. 15).

Этот способ имеет ограниченное применение, используется в основном при разделке крупногабаритного металлического лома, разборке старых металлоконструкций, прожигании отверстий или выжигании заклепок. В то же время резка обеспечивается за счет выплавления металла из зоны реза, а не за счет его сгорания в струе кислорода, как при газовой резке. Поэтому благодаря высокой температуре нагрева можно разрезать материалы, не подвергающиеся кислородной резке (чугун, высоколегированные стали, цветные металлы). Для этого способа характерна очень малая точность и чистота реза: разрез получается широким с очень неровными кромками. Несколько лучшие результаты дают электроды прямоугольного сечения.

При дуговой сварке плавящимся электродом (рис. 29) рез получается более чистый и узкий, чем предыдущим способом. Суть метода заключается в том, что металл в месте реза проплавляют электрической дугой методом опирания. Силу тока при резке металлическим электродом принимают на 20–30 % больше, чем при сварке электродами такого же диаметра. Металлическим электродом можно резать чугун, коррозионно-стойкие стали и цветные металлы, которые не поддаются обычной кислородной резке.

Рис. 29. Схема ручной дуговой резки металла плавящимся электродом

При дуговой резке в быту часто пользуются обычными сварочными электродами, однако лучше использовать специализированные электроды с покрытиями, способствующими улучшению процесса резки. Такие покрытия повышают устойчивость дуги, замедляют плавление стержня электрода, изолируют его от стенок реза и ускоряют резку благодаря окислению расплавленного металла компонентами покрытия. Металлические электроды для резки изготовляют из проволоки марок Св-08 или Св-08А по ГОСТ 2246-70 ∅3—12 мм и длиной не более 250–300 мм. Толщина слоя покрытия 1–1,5 мм на сторону. Сила тока выбирается примерно из расчета 55–65 А на 1 мм диаметра электрода (табл. 16).

Недостатки этого способа – низкая производительность и плохое качество реза, который характеризуется большими неровностями и натеками металла с обратной стороны.

При воздушно-дуговой и кислородно-дуговой резке металл расплавляется теплом электрической дуги, а затем выдувается из зоны реза сжатым воздухом или струей кислорода. При этом небольшая часть металла сгорает в кислороде. Этот способ применяют для удаления дефектных мест под заварку и разделительной резки листов из нержавеющей стали толщиной до 20 мм. Резку проводят на постоянном токе угольным (графитовым) электродом с помощью специальных резаков. Подача сжатого воздуха обычно боковая под давлением 0,4–0,5 МПа. Струя кислорода подается к месту реза параллельно угольному или графитовому электроду, иногда применяют специальные плавящиеся трубчатые электроды с подачей кислорода через внутреннее отверстие.

Резка плазменной струей основана на расплавлении металла в месте реза и его выдувании потоком плазмы. Плазменную струю используют для резки металла толщиной от долей до десятков миллиметров. Благодаря высокой температуре и большой кинетической энергии плазменной струи такой резке подвергаются практически все металлы.

Технология газовой сварки

Газовая сварка – это сварка плавлением, при которой для нагрева используется теплота пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки. Соединение образуется при плавлении кромок соединяемых металлов и присадочного материала за счет теплоты пламени сжигаемых газов. Для получения газосварочного пламени сжигают ацетилен и другие газы и вещества в технически чистом кислороде[19]19
  Для сварки большинства металлов пригодно пламя с температурой не ниже 2500–3000 °C.


[Закрыть].

Газовую сварку применяют при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали толщиной 1–3 мм, монтаже труб малого и среднего диаметров, сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и свинца, сварке чугуна с применением в качестве присадки чугунных, латунных и бронзовых прутков, наплавке твердых и других сплавов на стальные и чугунные детали. Она проста, универсальна, не требует дорогостоящего оборудования и мощного источника электрической энергии. К недостаткам относятся меньшая скорость и большая зона нагрева, чем при дуговой сварке. Кроме того, газовая сварка – источник повышенной пожаро– и взрывоопасности.

Качество сварных соединений, выполняемых газовой сваркой, выше, чем дуговой электродами с тонкой обмазкой, но несколько ниже, чем качественными электродами. Дело в том, что при газовой сварке не происходит легирования наплавленного металла, в то время как при дуговой сварке качественными электродами, в обмазке которых содержатся ферросплавы, производится довольно значительное легирование.

Производительность газовой сварки, высокая при малой толщине основного металла, быстро снижается с увеличением его толщины. При толщине металла 0,5–1,5 мм производительность газовой сварки может быть выше, чем дуговой. С увеличением толщины металла до 2–3 мм скорости газовой и дуговой сварки становятся одинаковыми, а затем разница быстро возрастает с увеличением толщины металла в пользу дуговой сварки. При малой толщине абсолютный расход газов на 1 м сварного шва невелик, но с увеличением толщины основного металла быстро растет расход газов и времени на сварку, и газовая сварка становится дороже дуговой; разница в стоимости быстро увеличивается с возрастанием толщины основного металла.

К особенностям газовой сварки следует также отнести почти исключительное выполнение сварных швов за один проход. Получение швов в несколько слоев, широко практикуемое в дуговой сварке, почти не применяется при газовой.

Газовое пламя менее яркое, чем сварочная дуга, оно не обжигает лицо, поэтому для защиты глаз сварщика достаточно очков с цветными стеклами.

Материалы, применяемые при газовой сварке

При газовой сварке в качестве окислителя применяют кислород, а горючими газами служат ацетилен, водород, пропан и др.

Газообразный кислород (О₂) бесцветен, не имеет запаха и вкуса, немного тяжелее воздуха. Плотность кислорода при атмосферном давлении и температуре 20 °C равна 1,33 кг/м³. Активно поддерживает горение и служит для повышения температуры газового пламени при сгорании горючего газа.

Согласно ГОСТ 5583-78 газообразный технический кислород выпускают трех сортов с разной степенью чистоты, %: I сорт – 99,7; II сорт – 99,5; III сорт – 99,2.

Кислород способен образовывать взрывоопасные смеси с горючими газами или парами жидких горючих веществ, а при его соприкосновении с органическими соединениями (масла, жиры и другие вещества) может произойти самовоспламенение.

Газообразный ацетилен (С2Н2) – бесцветный газ, имеющий специфический чесночный запах из-за присутствия примесей: фосфористого водорода, сероводорода и др. Ацетилен легче воздуха: при атмосферном давлении и температуре 20 °C его плотность равна 1,09 кг/м³. Хорошо растворяется в жидкостях, особенно в ацетоне, становясь более безопасным. Используется для формирования газового пламени при сгорании в струе кислорода. Преимущество ацетилена перед другими горючими газами – возможность получения наиболее высокой температуры пламени (до 3200 °C).

На месте сварки ацетилен получают в газогенераторах путем разложения карбида кальция водой или используют пиролизный[20]20
  Пиролизным называют ацетилен, вырабатываемый из природного газа.


[Закрыть] ацетилен. Последний к месту сварки доставляют растворенным в ацетоне в виде пористой массы, заключенной в стальной баллон. Пиролизный ацетилен дешевле, чем получаемый из карбида кальция.

Ацетилен образует с кислородом, содержащимся в воздухе, взрывоопасные смеси при нормальном атмосферном давлении. Наиболее взрывоопасны смеси, содержащие 7—13 % ацетилена. Ацетилен может взрываться и без окислителя!

Водород (Н₂) при атмосферном давлении и температуре 20 °C – горючий газ без цвета и запаха. Плотность водорода равна 0,084 кг/м³, он в 14,5 раза легче воздуха. Водород предназначен для формирования газового пламени при сгорании в струе кислорода. Температура пламени составляет 2600 °C. Водородно-кислородное пламя бесцветное, не имеет четких очертаний, что затрудняет его регулирование.

Хранится и поставляется в газообразном состоянии в стальных баллонах объемом 5, 10, 20 и 40 л.

Водород образует с кислородом (2 объема водорода и 1 объем кислорода) взрывоопасную гремучую смесь.

Технический пропан – это смесь пропана (С₃Н₈) и пропилена (С3Н6), представляющая собой при нормальных условиях бесцветный газ, не имеющий запаха. Для безопасного пользования в состав смеси добавляют сильнопахнущие вещества – одоранты. Газ тяжелее воздуха, при атмосферном давлении и температуре 20 °C его плотность составляет 1,88 кг/м³. Применяется для формирования газового пламени с температурой 2700 °C в качестве заменителя ацетилена.

Поставляют пропан к месту сварки в стальных цельносварных баллонах в сжиженном состоянии.

Пропан огнеопасен. Может скапливаться в приямках, подвалах и колодцах, образуя взрывоопасную смесь.

МАФ-газ – метилацетилен-алленовая газообразная фракция, образующаяся в процессе переработки природного газа и нефтепродуктов, обладающая хорошими теплофизическими свойствами. Газ тяжелее воздуха, плотность при нормальных условиях равна 1,9 кг/м³. Обладает резко выраженным запахом.

МАФ-газ применяют в качестве заменителя ацетилена при газовой сварке. Он в два раза дешевле ацетилена, а температура пламени при его сгорании достигает 2930 °C. Газ поставляют к месту сварки в сжиженном состоянии в цельносварных баллонах (таких же, как и для пропана). В баллоне вместимостью 50 л и весом 22 кг содержится 21 кг газа.

Склонность к обратному удару газа МАФ незначительна. По сравнению с ацетиленом МАФ имеет более мягкое пламя, что дает свои преимущества при работе с металлом малых толщин, с цветными металлами, а также при контурной резке изделий. В то же время ядро даже нейтрального пламени при использовании газа МАФ длиннее ацетиленового в 1,5–2 раза.

Технология газопламенной обработки при использовании газа МАФ в основном такая же, как и при использовании ацетилена. В качестве аппаратуры могут применять горелки, резаки, редукторы и другие устройства, предназначенные для работы с ацетиленом и на сжиженных газах (пропанобутановых смесях). Присадочную проволоку лучше применять ту, которая больше подходит для сварки пропаном.

На баллоне с газом может использоваться редуктор, применяемый на пропановых баллонах. По сравнению с пропанобутановой смесью при сварке стали газом МАФ расход кислорода в 1,5 раза меньше.

Смесь МАФ-газа (3,4—10,8 % по объему) с воздухом взрывоопасна. Газ может скапливаться в подвалах, колодцах и приямках, образуя взрывоопасную смесь.

Сварочный флюс – материал, применяемый при сварке для химической очистки соединяемых поверхностей и улучшения качества шва.

Необходимость использования флюсов при сварке цветных металлов и сплавов, легированных сталей и чугуна продиктована тем, что при нагревании металлов до высокой температуры на их поверхности образуется пленка оксида, которая при расплавлении переходит в сварочную ванну и препятствует образованию высококачественного сварного шва. Флюсы обеспечивают раскисление расплавленного металла сварочной ванны, а также удаление из него образовавшихся оксидов и неметаллических включений. Шлаки, всплывающие на поверхность сварочной ванны, предохраняют металл шва от воздействия атмосферного воздуха.

При необходимости использования флюса его наносят на свариваемые кромки или вносят в сварочную ванну оплавляемым концом присадочного прутка (налипающим на него при погружении во флюс). Флюсы можно использовать и в газообразном виде при подаче их в зону сварки с горючим газом.

Для сварки низкоуглеродистых сталей флюс не используют. При сварке сталей высокоуглеродистых марок (с содержанием углерода более 0,6 %) флюсом, как правило, служит бура (тетраборат натрия – натриевая соль борной кислоты).

Что касается легированных сталей, то лишь при сварке хромистых и хромоникелевых сталей марок 03Х18Н9Т и 06X15Т толщиной до 2 мм применяют флюсы таких составов:

– 80 % плавикового шпата и 20 % ферротитана;

– 80 % буры и 20 % оксида кремния.

Флюс разводят в воде и в виде пасты наносят на кромки и обратную сторону шва за 15–20 мин до сварки.

Флюсы для сварки чугуна. Горячая сварка чугуна предполагает обязательное использование флюсов. Обычно применяют порошковые кислые флюсы, в состав которых входят боросодержащие вещества (см. табл. 17).

При низкотемпературной сварке чугуна с помощью чугунных прутков и латунных припоев, а также при пайкосварке используют флюсы, характеристики которых приведены в табл. 18. Снижение температуры при низкотемпературной газовой сварке чугуна до 670–750 °C достигается применением специальных флюсов, в то время как процессы пайко-сварки чугуна протекают при температуре 750–950 °C.

Флюсы для сварки алюминия. При газовой сварке алюминия и его сплавов важное значение имеет состав флюса, поскольку он должен перевести тугоплавкую оксидную пленку (А12О3) на поверхности алюминия в легкоплавкие шлаковые включения, которые образуют корку, защищающую шов. Марки и состав флюсов приведены в табл. 19.

Флюсы для сварки меди. Для растворения образующихся оксидов, в том числе оксида меди, при переводе их в легкоплавкие шлаки и предотвращении окисления расплавленного металла в газовой сварке меди необходимо использовать флюсы, рекомендуемые составы которых приведены в табл. 20.

Присадочными материалами являются проволока, прутки (стержни), полоски металла, близкие по свойствам свариваемому металлу. При проведении сварки они обеспечивают дополнительный металл для заполнения зазора между свариваемыми кромками и образования сварного шва требуемой формы.

Основным присадочным материалом служит сварочная проволока.

При сварке углеродистых и легированных сталей применяют холоднотянутую сварочную проволоку. Согласно ГОСТ 2246-70, ее обозначение состоит из букв Св (сварочная) и написанного через дефис буквенно-цифрового обозначения марки стали. Перед буквами Св проставляют диаметр проволоки в диапазоне 0,3—12,0 мм. Буква А в конце условного обозначения марок низкоуглеродистой и легированной проволоки свидетельствует о повышенной чистоте металла с точки зрения содержания серы и фосфора. Двойная буква А указывает на пониженное содержание серы и фосфора по сравнению с предыдущей проволокой. После обозначения марки стали через дефис могут быть написаны следующие заглавные буквы: Э – проволока для изготовления электродов; О – омедненная проволока; БД – полученная вакуумно-дуговым переплавом, Ш – электрошлаковой выплавкой, ВИ – вакуумно-индукционным способом.

Для газовой сварки серого чугуна выпускают чугунные прутки ∅4, 6, 8, 10, 12 и 16 мм. Маркировку торца прутков выполняют краской черного (ПЧ-1), белого (ПЧ-2), красного (ПЧ-3), синего (ПЧН-1), коричневого (ПЧН-2), желтого (ПЧИ) или зеленого (ПЧВ) цвета.

Для газовой сварки меди, медно-никелевых сплавов, бронз и латуни применяют сварочную проволоку, отвечающую ГОСТ 16130-90. Ее диаметр составляет 0,8–8 мм.

Условное обозначение присадочной проволоки из меди или ее сплава соответствует классификации этих материалов по следующим признакам:

– способу изготовления (холоднодеформированная (тянутая) – Д; горячедеформированная (прессованная) – Г);

– форме сечения – КР (проволоку изготавливают исключительно круглого сечения);

– механическим свойствам (мягкая – М, твердая – Т);

– виду поставки (мотки или бухты – БТ, катушки – КТ, барабаны – БР, сердечники – CP, немерной длины – НД).

При сварке алюминия и его сплавов используют тянутую и прессованную проволоку из алюминия и алюминиевых сплавов, соответствующую ГОСТ 7871-75. Ее диаметр составляет 0,8—12,5 мм. Условные обозначения при маркировке характеризуют:

– способ изготовления (тянутая – В, прессованная – П);

– вид обработки (нагартованная – Н, отожженная – М);

– вид поставки (мотки (бухты) – БТ, катушки – КТ).

Оборудование для газовой сварки

Ацетиленовые генераторы

Ацетиленовый генератор – аппарат, предназначенный для получения газообразного ацетилена посредством разложения карбида кальция водой. Из 1 кг карбида кальция в зависимости от размеров его кусков и степени чистоты можно получить 235–285 дм³ ацетилена. Однако применение газогенераторов в быту и в небольших мастерских нецелесообразно: они более взрывоопасны, нежели баллоны, и потому в сварочном комплекте возрастает количество предохранительных устройств; обслуживать их сложнее; подготовка к работе занимает гораздо больше времени, чем при работе с баллонами; отработанный ил сливают только в специальные ямы или бетонные хранилища. К тому же по завершении даже незначительных сварочных работ следует выработать весь загруженный объем карбида кальция – постепенно стравить ацетилен в атмосферу или дожечь его горелкой. Поэтому использование ацетиленовых генераторов оправданно только при промышленных объемах работ.

Баллоны

Баллон – это металлическая емкость для хранения и транспортирования газов в сжатом, растворенном и сжиженном состояниях.

Кислородный баллон изготовлен из углеродистой (150У) и легированной (150Л) стали согласно ГОСТ 949-73 и имеет стальной цельнотянутый цилиндрический корпус с выпуклым днищем, на которое напрессован башмак (рис. 30, а). Вверху баллон заканчивается горловиной с резьбовым отверстием, в которое ввернут запорный вентиль. На наружную резьбу горловины баллона навернут предохранительный колпак.

Высота стандартного баллона 40-150У равна 1370 мм, диаметр – 219 мм, толщина стенки – 7 мм, вместимость – 40 дм³, масса без газа – 67 кг. Баллон рассчитан на рабочее давление 15,0 МПа (150 кгс/см²); испытательное давление составляет 22,5 МПа (225 кгс/см²). В полном баллоне объем кислорода, соответствующий атмосферному давлению и температуре 20 °C, равен 6 м³.

Цвет баллона голубой, надпись – черная.

Наряду с баллонами вместимостью 40 дм³ выпускают и баллоны меньшей вместимости – 20, 10, 5 и 1 дм³ (рис. 30, б).

Вентиль кислородного баллона изготавливают из латуни, так как сталь активно корродирует в среде сжатого кислорода, а маховики и заглушки – из стали, алюминиевых сплавов и пластмассы.

Рис. 30. Газовые баллоны для сварки:

а – кислородный баллон вместимостью 40 л (1 – днище; 2 – башмак; 3 – корпус; 4 – горловина; 5 – вентиль; 6 – предохранительный колпак); б – кислородный баллон вместимостью 10 л; в – ацетиленовый баллон (1 – корпус; 2 – вентиль; 3 – азотная подушка; 4 – пористая масса с ацетоном; 5 – башмак; 6 – предохранительный колпак); г – баллон для пропана вместимостью 55 л (1 – табличка с паспортными данными; 2 – корпус; 3 – днище; 4 – башмак; 5 – подкладные кольца; 6 – горловина; 7 – вентиль; 8 – предохранительный колпак)

Количество кислорода в баллоне приближенно определяют, решая следующую пропорцию: при атмосферном давлении (0,1 МПа) в баллоне находится 40 дм³ газа; если давление в баллоне равно 15 МПа, то до объема 40 дм³ можно сжать 40–15/0,1 = 6000 дм³, или 6 м³, кислорода.

Ацетиленовый баллон большой емкости имеет такие же размеры, как и кислородный вместимостью 40 дм³ (рис. 30, в). Масса баллона без газа 83 кг, рабочее давление ацетилена 1,9 МПа (19 кгс/см²), максимальное давление 3,0 МПа (30 кгс/см²).

Ацетиленовый баллон заполняют пористой массой из активированного древесного угля, которую пропитывают ацетоном из расчета 225–300 г на 1 дм³ вместимости баллона. Ацетилен, хорошо растворяясь в ацетоне, становится менее взрывоопасным.

Более экономичны баллоны с литой пористой массой, способные вместить 7,4 кг растворенного ацетилена, тогда как баллоны с активированным углем – только 5 кг.

На баллоне с литой пористой массой ниже надписи «АЦЕТИЛЕН» красной краской нанесены буквы ЛМ. Такие баллоны поставляют с азотной подушкой.

При отборе ацетилена из баллона удаляется и часть ацетона в виде паров. Для уменьшения потерь ацетона во время работы необходимо располагать баллоны в вертикальном положении и отбирать ацетилен со скоростью, не превышающей 1,7 м³/ч.

В наполненном баллоне вместимостью 40 дм³ при рабочем давлении и температуре воздуха 20 °C объем газообразного ацетилена, соответствующий нормальным условиям, равен 5,5 м³.

Цвет баллона белый, надпись – красная. Отпускают ацетилен также в баллонах емкостью 1, 5, 10, 15 и 20 л.

Отличительной особенностью вентиля ацетиленового баллона является отсутствие маховика и штуцера. В корпусе вентиля имеется боковая канавка, в которую устанавливают штуцер ацетиленового редуктора, прижимая его специальным хомутом через кожаную прокладку. Такая конструкция вентиля не допускает случайной установки другого редуктора во избежание образования взрывоопасной смеси.

Еще одна отличительная особенность вентиля ацетиленового баллона состоит в том, что его открывание, закрывание и присоединение с его помощью редуктора к баллону осуществляются специальным торцевым ключом.

Для определения объема ацетилена баллон взвешивают до и после наполнения газом и по разности показателей и плотности ацетилена находят объем газа, находящегося в баллоне. Например, масса баллона с ацетиленом 89 кг, пустого – 83 кг. Масса ацетилена в баллоне: 89–83 = 6 кг. Плотность ацетилена при атмосферном давлении и температуре 20 °C равна 1,09 кг/м³. Следовательно, объем ацетилена при этих условиях составляет 6/1,09 = 5,5 м³.

Баллоны для технического пропана изготавливают из листовой углеродистой стали толщиной 3 мм согласно ГОСТ 15860-84. К верхней части сварного цилиндрического корпуса пропанового баллона приварена горловина, а к нижней – днище и башмак (рис. 30, г). В горловине имеется резьбовое отверстие, в которое ввернут латунный вентиль. Внутри баллона расположены подкладные кольца. Для защиты вентиля баллона от механического повреждения служит предохранительный колпак.

Высота баллона – 950 мм, диаметр – 309 мм, масса без газа – 35 кг, вместимость – 55 дм³, рабочее давление – 1,6 МПа (16 кгс/см²). Газ в баллоне находится в сжиженном состоянии.

Кроме того, выпускают пропановые баллоны вместимостью 27 и 5 дм³. 50-литровый баллон содержит 20 кг сжиженного газа, 27-литровый – 11 кг, 5-литровый – 3 кг.

Кратковременный максимальный отбор газа не должен превышать 1,25 м³/ч, а нормальный во избежание замерзания вентиля – 0,6 м³/ч.

Цвет баллона красный, надпись – белая.

Вентиль пропанового баллона мембранного типа делают из латуни (реже из стали). Он рассчитан на рабочее давление до 2,0 МПа (20 кгс/см²). Боковой штуцер корпуса вентиля имеет левую резьбу.

Правила безопасной эксплуатации газовых баллонов

До сварки:

– баллоны располагают на расстоянии не менее 1 м от приборов отопления и не менее 5 м – от источников открытого огня;

– баллоны нужно устанавливать вертикально и прочно закреплять в этом положении;

– клапан вентиля ацетиленового баллона должен открываться при повороте на 0,7–1 оборота. Это позволит быстро прекратить подачу газа из баллона при аварии.

Во время сварки:

– исключить возможность нагрева баллона любым источником теплоты;

– при замерзании вентиля кислородного баллона отогревать его чистой тканью (ветошью), смоченной горячей водой;

– при работе в помещении тщательно контролировать герметичность газовых баллонов, чтобы избежать образования взрывоопасной смеси;

– при работе на открытой местности баллоны защищают от солнечных лучей навесом, брезентом или другими укрытиями из негорючих материалов;

– отбор из баллонов газообразного кислорода и ацетилена прекращают при остаточном давлении газа менее 50 кПа (0,5 кгс/см²);

– торцевой ключ ацетиленового баллона должен находиться на шпинделе вентиля баллона.

После сварки:

– баллоны с газом размещают в специально отведенном для их хранения месте;

– порожние баллоны из-под кислорода или горючего газа требуют принятия таких же мер безопасности, как и наполненные.

 Причины взрыва кислородных баллонов:

– попадание на штуцер баллона жира и масла;

– превышение допустимого значения давления газа в баллоне;

– значительный отбор газа, приводящий к наэлектризации горловины баллона и возникновению искры.

Причины взрыва ацетиленовых баллонов:

– резкие толчки и удары ацетиленовых баллонов;

– нагрев баллонов до температуры свыше 40 °C;

– негерметичность соединения вентиля с баллоном, приводящая к образованию взрывоопасных ацетиленовоздушных смесей.

Причины взрыва пропановых баллонов:

– образование взрывоопасных смесей с воздухом;

– нагрев баллона, сопровождающийся повышением давления в нем.

Запрещается:

– устанавливать баллоны в проходах и проездах, а также местах, расположенных ниже уровня земли;

– снимать предохранительный колпак ударами молотка или с помощью зубила, что может вызвать искру;

– эксплуатировать баллон с вентилем, пропускающим газ;

– подтягивать накидную гайку редуктора при открытом вентиле баллона;

– работать с баллоном при наличии на нем следов масла, жира и т. п., допускать его соприкосновение с различными маслами, а также промасленной одеждой и ветошью;

– допускать соприкосновение электрических проводов с баллонами;

– отогревать замерзшие вентили баллонов открытым огнем или раскаленными предметами;

– подходить к баллонам с зажженной горелкой;

– разбирать и ремонтировать вентиль баллона;

– хранить баллоны в чердачных и подвальных помещениях.

Газовые редукторы и манометры

Редуктор – устройство, предназначенное для понижения давления газа, поступающего из баллона, и автоматического поддержания заданного рабочего давления. Газовые редукторы осуществляют также регулирование рабочего давления и защиту баллона от обратного удара пламени, а манометры показывают давление газа в баллоне и на выходе из редуктора.

Газовые редукторы, согласно ГОСТ 13861-89, классифицируют по назначению (Б – баллонные, Р – рамповые, С – сетевые); виду редуцируемого газа (А – ацетиленовые, К – кислородные, М – метановые, П – пропан-бутановые); схеме регулирования (О, Д – одно– и двухступенчатые с механической установкой давления, З – одноступенчатые с пневматическим заданием рабочего давления); принципу действия (прямого и обратного действия). В эксплуатации более удобны редукторы обратного действия, так как они компактны и просты по конструкции, надежны и безопасны в работе.

Редукторы отличаются друг от друга окраской корпуса (ацетиленовый – белого цвета, кислородный – голубого, пропановый – красного) и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Кислородный и пропановый редукторы присоединяют к баллонам накидными гайками соответственно с правой и левой резьбой. Ацетиленовые редукторы крепят к баллонам хомутом с упорным винтом.

Технические характеристики баллонных редукторов приведены в табл. 21.

Манометры представляют собой приборы для измерения давления газа. Их присоединяют к корпусу редуктора через прокладки из фибры и кожи при помощи резьбовых соединений с использованием гаечного ключа.

Каждый манометр должен иметь на циферблате обозначение того газа, для которого он предназначен. На кислородные манометры наносят надписи «Кислород» и «Маслоопасно», на ацетиленовые, водородные и пропановые – «Ацетилен», «Водород» и «Пропан» или символы О2, С2Н2, Н2 и С3Н8.

Правила безопасной эксплуатации газовых редукторов

До сварки:

– проверить исправность регулировочного винта;

– перед присоединением редуктора к баллону вывернуть его регулировочный винт до полного ослабления пружины, отвернуть вентиль баллона и продуть его штуцер в течение 1–2 с;

– проверить исправность фибровой прокладки и резьбы накидной гайки редуктора, а также отсутствие загрязнений, следов жира и масла;

– накидную гайку редуктора при присоединении его к баллону завертывают вручную и затягивают с помощью ключа;

– после присоединения редуктора к баллону обязательно проверить с помощью мыльного раствора герметичность соединения;

– после установки редуктора открыть вентиль баллона, следя за показаниями манометра высокого давления;

– рабочее давление устанавливают по показанию манометра низкого давления, вращая регулировочный винт редуктора по часовой стрелке;

– если при резком открывании вентиля баллона произошло возгорание редуктора, то необходимо немедленно перекрыть вентиль, отсоединить редуктор и заменить его новым;

– рабочее давление устанавливают при открытом запорном кислородном или ацетиленовом вентиле горелки.

Во время сварки:

– постоянно контролируют наличие газа в баллонах по показаниям манометров высокого давления;

– постоянно следят за герметичностью соединений;

– в случае замерзания редуктора при больших расходах газа нужно перекрыть баллон и отогреть редуктор горячей водой или паром;

– при подозрении на утечку газа из редуктора ее наличие выявляют смачиванием соединений мыльной водой, предварительно погасив пламя.

После сварки:

– закрыть вентиль баллона;

– вывернуть регулировочный винт до ослабления пружины;

– отсоединить редуктор от баллона с помощью ключа;

– выпустить остатки газа из редуктора и шлангов.

Запрещается:

– проверять герметичность соединений зажженной спичкой или зажигалкой;

– отогревать замерзший редуктор открытым огнем;

– пользоваться манометром, предел измерений которого не соответствует определяемым давлениям, стрелка которого при отключении редуктора не возвращается на нулевую отметку, у которого разбито стекло или имеются другие повреждения.

Рукава

Рукава (шланги) представляют собой гибкие трубопроводы, служащие для транспортирования газа к месту работы и подачи его в горелку. В зависимости от назначения резиновые рукава для газовой сварки подразделяют на три класса:

I – для подачи ацетилена, городского газа, технического пропана и других горючих газов под давлением до 630 кПа (6,3 кгс/см²). Окраска рукавов красная;

II – для подачи жидкого топлива (бензин, уайт-спирит, керосин или их смеси) под давлением до 630 кПа (6,3 кгс/см²). Окраска рукавов желтая;

III – для подачи газообразного кислорода под давлением до 2,0 МПа (20 кгс/см²). Окраска рукавов синяя.

Рукава изготавливают из резины, армированной слоями ткани. Кислородные рукава имеют внутренний и наружный слои из вулканизированной резины и несколько слоев из льняной или хлопчатобумажной ткани.

Рукава применяют при температуре окружающей среды от –35 до +50 °C. Для работы в северных широтах необходимы рукава из морозостойкой резины, сохраняющей свои свойства при температуре до –65 °C.