Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 17
Текст из файла (страница 17)
При газопламенной обработке алюминия, латуни, свинца и других металлов, имеющих температуру плавления ниже температуры плавления стали, в качестве горючего газа целесообразно применять не ацетилен, а газы — заменители ацетилена или жидкие горючие. Основные физические н тепловые свойства горючих газов приведены в табл. 2. д ох «с я сс д х дй Рс 1о до их д до 1 «1 Ф й, оод «1 Ф 1„ и Ф д ест дьо ,1ОД сй д ФФО 1- а Ф 1 ддд «до Д«1Ф Фии од ддд ьсд о Ф д дай д Ф д й ст сЕФя Фйо д и о.
-Фо Д 1 * Ф стд с охи до оь сдо "од онд Ф д Фдд ддй бдд Ф д хдд д Ф дд о ~д ддо Ф \с .с сс хо д ех с' Ф д я а~д ай д о д Ф д д д дхх доэ « Ф о Ф Покрытые электроды для ручной дуговой сварки и наплавки 77 Свойства горю сия газов 3. Средняя состав природных газов векоторык месторождений СССР Сост; »> газа, % (объемные) со, н;ч ! Сь Н12 в выше сы СаНв ~~Н10 ~яыв о,з 2,3 4,О 9,6 з,б З.з з.з 5,> 2,з 4,0 9,1 0.3 о,! о,'! 4',О о,й о',г 0,2 О,! 0,2 о,з 0,6 о,'з о'д 0,4 1,! 4д о,'з 7,б ОА о',? о'д О,'4 о,! о'р >,'о !.о 0,6 о',т од о'д !,б оя о',! >,'з 1,6 1,8 !,4 3,! з2,4 за,4 з4,г 92.5 зз,7 88,6 зб,з ?Ь,7 >,з Газы можно разделить на сжиженные, сжатые охлаждением, газовые смеси, растворенные газы, а также простые газы >11).
Сжимаемые газы, Сжимаемыми или сжатыми газами-заменителями ацетилена называют такие газы, которые при обычных условиях хранения и транспортировки не переходят в жидкое состояние ни при каких давлениях. К сжимаемым горючим газам относятся водород„метан, окись углерода, коксовый, пиролнзный, природные, нефтяные и сланцевые газы. Водород выпускают марок А, Б, В, Г. Водород марки А получают электролизом воды; марки Б — железопаровым способом и взаимодействием ферросилиция с раствором шелочи; марки  — электролизом хлористых солей; марки Г— при паровой конверсии углеводородных газов.
Водород представляет собой газ без цвета и запаха, практически нерастворим в воде; применяемый для газопламепной обработки металлов должен удовлетворять требованиям, предусмотренным ГОСТ 3022 — 70, которым регламентировано допустимое содержание примесей: кислорода, окиси углерода, щелочей, сероводорода, хлора и влаги, Для марки А содержание водорода должно быть 98,8%, для марки Б — 98%. Водород марок В и Г выпускают двух сортов (первого и второго): для марки  — предусмотрена чисто>а 98,5 и 97,5%, а для марки à — 9?,5 и 95%. Водородно-кислородное пламя бесцветно. Зоны пламени водорода не имеют резких очертаний, что затрудняет его регулировку.
1-1а 1 и' водорода в горелку подается 0,25 — 0,35 мз кислорода, тогда как теоретически для полного сгорания необходимо 0,5 мз кислорода. В смесях с кислородом и воздухом водород образует взрывоопасные смеси, поэтому при работе необходимо обращать особое внимание на герметичность аппаратуры и коммуникацию. В чистом виде водород для газопламенной обработки применяют сравнительно редко: в основном при сварке н пайке свинца и при особых видах кислородной резки, где требуется подача горючего в резак под высоким давлением.
Чаше водород является одним из компонентов составного горючего газа. Чем больше водорода в горючем, тем ниже тепловые характеристики последнего, выше скорость воспламенения и верхний предел взрываемости, Метан имеет широкий диапазон взрываемости. Метан получают из природного или коксового газа методом глубокого охлаждения. Температура воспламенения метана 340' С.
Для полного сгорания 1 м' метана необходимо 2 мз кислорода. Максимальная скорость распространения пламени в смеси с кислородом З,З м/с. Метан является единственным углеводородом, имеющим критическую температуру значительно ниже температуры окружающей среды, наряду с водородом и углекислым газом. В чистом виде для газопламенной обработки метан применяют редко. Он является основным компонентом природных газов и входит в состав других сжимаемых горючих газов. /7 риродные и городские газы (табл. 3) представляют собой смеси газообразных рвдельных углеводородов с преобладающим количеством метана (75,7 — 99,4%) вебольшим количеством инертных газов и азота. Низшая теплота сгорания п1>яродных газов также колеблется в пределах 7480 — 9060 ккал/мз. Природный .аз почти не имеет запаха, поэтому в газ, идущий к потребителю, добавляют одо- 6 ' аят, придавший ему резкий запах, по которому можно установить утечку газа, риродный газ может поступать к потребителю либо в баллонах, либо по газояуоводу.
Газопроводы природных, нефтяных и сжиженных газов делят на трн труппы: низкого давления (до 0,05 кгс/см'), среднего давления (от 0,05 до 3 кгс/см') я высокого давления (от 3 до 12 кгс/см'). Смесь природных газов с низкокалорийимми (коксовым, генераторными и др.) называют городским газом и применяют для бытовых целей, а также для кислородной резки. Окись углерода входит в состав коксового (5 — !2%), городского (5 — 15%), нефтяного пиролизного газа (1 — 11%) и др.
Окись углерода ядовита. Дведельно допустимая концентрация ее в производственных помещениях 0,03 мг/л. Коксовый газ представляет собой смесь газообразных продуктов сухой пегегднки каменного угля. В зависимости от места добычи угля и технологии выра>5отки коксовый газ содержит: 40 — 60% Н, 20 — 30% СНх, 5 — 12% СО, 1,5 — 4% тяжелых углеводородов, 2 — 3% СО2, 0,4 — 1,0% О,. Коксовый газ имеет сравнительно низкую теплоту сгорания, но, несмотря на это, находит широкое применение на металлургических заводах, где он является побочным продуктом. Для твзопламенной обработки применяют только хорошо очишенный газ, так как в противном случае узкие каналы аппаратуры засоряются смолистыми веществамн, находящимися в виде паров в составе газа, или стенки газопроводов разъедаются сернистыми соединениями, имеющимися в коксовом газе.
При использовании коксового газа мундштуки следует изготовлять из латуни или чугуна. Для полного сгорания 1 ма коксового газа необходимо обеспечить подачу 0,9 мз кислорода. К месту потребления коксовый газ транспортируют либо в баллонах нод давлением 150 кгс/см', либо по газопроводу под низким давлением (30— Ю жм вод. ст.).
Давление может быть повышено до 1 — 1,5 кгс/смз с помощью газодувок. В коксовом газе содержится до 12% окиси углерода. Нефтяные газы представляют собой смесь горючих газов. В зависимости от способов получения нефтяные газы подразделяют на естественные, являющиеся спутниками нефти при ее добыче, и искусственные (заводские). Естественные нефтяные газы иногда назывьчот сопутствующими или попутными. Основными компонентами естественных нефтяных газов являются метан, этан, пропан, бутан и более высокомолекулярные углеводороды парафинового ряда.
В состав заводских нефтяных газов, кроме того, входят углеводороды олефинового ряда: этилен, пропилеи, бутилен, амилен. Искусственные нефтяные газы в отличие от естественных содержат до 60% Н . Сланцевый газ получают при газификации горючих сланцев в специальных генераторах и применяют для химической перерабогки и бытовых целей как гоРодской газ. С некоторыми ограничениями он может быть использован и для процессов газопламенной обработки металлов. Пиролизный газ — продукт термического разложения нефтяного мазута.
После очистки в газе образуются сернистые соединения, взаимодействуюгцне с медью. Рекомендуется тщательная очистка газа, так как в противном случае медные мундштуки газоаппаратуры разрушаются после 3 — 4 ч работы. Мундцггуки> так же как и прн работе с коксовым газом, следует изготовлять из латуни нля чугуна.
Сжиженные газы. Сжиженными газами называют углеводороды и их смеси, находящиеся при температуре 20'С и давлении 760 мм рт. ст. в газообразном состоянии, а при сравнительно небольшом повып>енин давления или понижении температуры переходящие в жидкое состояние. Сжиженные газы даже в газообРазном состоянии имеют плотность более высокую, чем плотность воздуха, поэтому они могут скапливаться на поверхности земли или пола. В жидкой фазе сжижен- 79 Горючие — заменители ацетилена Покрытые электроды для ручной дуговой сварки и наплавки. ные газы отличаются большим коэффициентом объемного расширения, значительно превышающим коэффициент объемного расширения воды. Эти свойства сжиженных газов требуют особой осторожности и соблюдения мер безопасности при работе с ними. К сжиженным газам, используемым для газопламениой обработки металлов, относятся смеси технического пропана и бутана, а также смеси метилацетилена и пропадиепа.