Топливные газы для резки углеродистой стали: применение ацетилена
Ацетилен
Ацетилен, впервые обнаруженный в 1836 году профессором химии Эдмундом Дэви, использовался для резки более 100 лет. В сочетании с соответствующим количеством кислорода (1-к-1) он имеет самую высокую температуру пламени — свыше 5800 градусов F при температуре нейтрального пламени 5580 градусов и минимальной температуре вторичного пламени. Работа вторичного пламени — большая внешняя лампа (обычно голубая), окружающая внутреннюю колонну белого пламени, — это предварительный нагрев стали для плавления или резки внутреннего (первичного) пламени.

Теплосодержание ацетилена, при 1470 БТЕ / куб. фут, является самым низким из всех топливных газов, за исключением природного газа. При низкой температуре вторичного пламени, газ может потребовать значительного времени предварительного нагрева при тяжелых режимах резки.

Что делает ацетилен таким отличным от других топливных газов? С одной стороны, газовый баллон не является открытым цилиндром. Ацетилен — неустойчивый, чувствительный к ударам газ. Цилиндр, наполненный необработанным ацетиленом, раздувался бы, если бы он не стабилизировался. Внутри цилиндр заполняется абсорбентом во время изготовления цилиндра. Обычно этот абсорбент в новых цилиндрах представляет собой силикат кальция, подобный песку.

Перед операцией заполнения ацетилена цилиндр заполняется примерно до 80% ацетоном, стабилизирующим агентом. Затем цилиндр соединяется с системой коллектора, и газ ацетилена образуется, когда карбид кальция подвергается воздействию воды и медленно впрыскивается в цилиндр, который поглощается ацетоном. Ацетон удерживает газ в растворе — жидкость, поглощающую газ.

Ацетон чрезвычайно огнеопасен, поэтому ацетилен никогда не следует использовать сверх 15 фунтов. Если скорость извлечения ацетилена превышает 15 фунтов, ацетон не может высвободить газ достаточно быстро, поэтому процесс отсасывает ацетон в дополнение к ацетилену. Это большая проблема безопасности. Ацетон будет медленно растворять шланг топливного газа изнутри, плюс жидкий огонь сбрасывается с факела. По этой причине никогда не кладите цилиндр вниз. Он должен стоять в вертикальном положении около двух часов перед использованием, чтобы обеспечить стабилизацию содержимого.

Безопасный отток из ацетиленового цилиндра составляет не более 1/7 объема цилиндра. Некоторые эксперты снизили этот показатель до 1/10. Более высокая скорость вывода нарушит равновесие ацетона в цилиндре и увеличит возможность отвода ацетона через регулятор и топливный газовый шланг.

Когда эти правила не соблюдаются, ацетилен является вторым наиболее опасным газом в промышленности после кислорода. Это имеет тенденцию к обратному эффекту. Если пламя заземлено на основном металле, с виду оно погаснет, но на самом деле оно горит внутри факела — явление, известное как флешбэк. Как правило, новые факелы имеют встроенные ограничители обратного удара, предотвращающие горение от обратного хода в шланг, но внезапное сгорание происходит очень быстро и является очень серьезной проблемой.