Ацетиленовые горелки: описание и правила применения

Даже люди, далёкие от мира сварочных технологий, периодически слышат что-то об ацетиленовых горелках. Но чтобы эффективно варить металл, этих знаний, конечно, недостаточно. Обязательно необходимо учесть профессиональное описание устройства и правила его применения.

Сварочная ацетиленовая горелка — это специальное устройство, в которое подаётся для сгорания особый газ (ацетилен). Его используют чаще других приспособлений для газовой сварки. Причины популярности вполне очевидны:

• лёгкость использования;

• экономичность;

• пригодность для работы даже при ограниченном наборе оборудования;

• высокая эффективность применения (оправданная даже на атомных и иных ответственных объектах).

Температура горения ацетилена больше, чем у любого другого из сварочных газов. Она достигает 3200 градусов. Причина состоит в том, что реакция ацетиленового горения — экзотермическая, в то время как другие газы поглощают тепло в процессе распада. Полное сгорание 1 куб. м. этого газа потребует использовать 2,5 куб. м. воздуха. Таковы расчеты, проведённые химиками на основе формул реагирующих веществ.

Однако на практике в пламени ацетилен сгорает лишь неполно, поэтому при реальной сварке расход воздуха не превышает 1-1,2 куб. м. Из-за этого общая полезная производительность по теплу вместо теоретически рассчитанных 13500 ккал на 1 м3 составляет только 5120 ккал на 1 м3. На практике чаще всего используют кислородно-ацетиленовую смесь, в которой 55% приходится на ацетилен, а остальные 45% массы представлены кислородом.

Полезно разобраться также, чем ацетиленовая горелка отличается от пропановой на практике. Первый тип в основном используется для работы со сравнительно тонким (не более 6 мм) металлом. Наконечники горелочных устройств содержат, кроме инжектора, также мундштук и трубку. Пропорции отверстий в мундштуках и инжекторах рассчитываются строго индивидуально для каждого используемого газа. Поэтому для замены газа приходится использовать другой наконечник, желательно того же производителя.

Ацетиленовые горелки можно применять для сварки и резки практически всех металлов и сплавов. Они нужны в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве. Востребованность этого метода высока благодаря следующим характеристикам:

• независимости от электропитания;

• сравнительно медленному аккуратному прогреву поверхности;

• более эффективной обработке свинца, чугуна, меди, латуни (в сравнении с электродуговой обработкой).

Подавляющее большинство ацетиленовых горелок использует инжекторную схему. Эти устройства делятся на ствол и наконечник. Дополнительно присутствуют ниппели под кислород и ацетилен, вентили.

Чтобы начать работу, требуется залить газогенераторную ёмкость вплоть до верхней пробки. В корзину укладывают карбид кальция, после чего крышку накрепко запирают.

Получение газа из 1 кг карбида потребует израсходовать 6 л воды. Образующийся ацетилен проходит сквозь водяной затвор и штуцер в сварочный шланг. Как только давление превышает уровень 1,5 кгс на 1 кв. см., клапан предохранения начинает пропускать избыточный газ в атмосферу. Сами горелки, куда поступает ацетилен, делятся на инжекторный и безинжекторный типы.

Горючее вещество подсасывается кислородной струёй. Кислород движется из сопла инжектора, причём скорость его перемещения очень велика. Влиять на уровень подачи ацетилена и кислорода можно при помощи вентилей. Для всех номеров мундштуков подбираются свои режимы использования газов. Их подбирают сообразно толщине металла и методу сварки.

С безинжекторными горелками всё несколько проще. В них горючий ацетилен и кислород поступают под неизменным давлением от начала и до конца. Условия использования на состав смеси не влияют. Так как ниппели имеют различную резьбу, подсоединить шланг к источнику «не того» газа практически невозможно. В самом начале оба вентиля должны быть перекрыты.

Начинают с откручивания кислородного крана на 1 или 2 оборота, лишь затем выпускают ацетилен. Когда кислород через вентиль попадёт в инжекторное сопло, возникает область пониженного давления в ацетиленовом канале. Оттуда начинается засасывание небольшого количества газа в камеру для смешивания. Давление ацетиленовой струи при этом не превышает 0,02 кгс на 1 кв. см.

Через трубку наконечника смешанный состав поступает в мундштук. Далее он выбрасывается из сопла. Сварщик поджигает кислород-ацетиленовую комбинацию. Затем за счёт манипуляций с вентилями он добивается голубой расцветки пламени (в сочетании с красной зоной в середине). Для самой сварки применяют средний участок огня, расположенный сразу за ядром (температура в этом месте составляет 3150 градусов).

Иногда ацетиленовая горелка стреляет. Это обычно провоцируется нарушением рекомендованного давления на выходе из баллона. Пламя регулируют индивидуально. В ряде случаев помогает небольшой сдвиг в пользу кислорода.

Важными требованиями для газосварочного оборудования являются лёгкость и компактность. Если эти моменты не обеспечены, перемещать устройства будет труднее. При выборе самих ацетиленовых горелок следует сразу учесть, что они делятся на 2 типа: один предназначен для сварки, а другой — для резки металла. Актуально и различие горелочных устройств по мощности. Есть 4 основных класса:

• маломощный (с наконечниками 1-4, для металла от 0,3 до 7 мм);

• среднего уровня (наконечники 5-7, работа с изделиями толщиной 7-30 мм);

• ГАО-2 (используют в очистке поверхностей);

• безинжекторные (главное применение — сварка давлением 0,01-0,08 МПа).

Подготовка к разжиганию ацетиленовой горелки не слишком сложна, но должна вестись кропотливо. Первым шагом будет подключение редукторов давления. Ёмкости для выработки ацетилена либо баллоны ставят строго вертикально. Их желательно даже закрепить, чтобы исключить падение или опрокидывание. Перед началом работ стоит убедиться, что пропускной канал вентиля не засорён и не содержит посторонних включений.

Отверстие для выпуска направляют от себя. Вентиль быстро откручивают на четверть и немедленно закрывают его. Это позволяет выдуть многие загрязнения. Продувка около места самой работы недопустима. Нельзя вести её также там, где есть искры и тем более открытый огонь. Когда этот этап подготовки пройден, присоединяют редукторы на баллоны.

Для неподходящего к баллону редуктора используют переходник. Гайки на редукторах затягивают гаечными ключами. Внимание: разводной ключ не подойдёт, обязательно должно быть неизменное отверстие. Регулировка после открытия газового баллона возможна. Но в таком случае надо непременно перекрывать подачу и лишь затем подтягивать гайку.

Винт немного откручивают влево, пока не будет достигнуто свободное вращение. Такая настройка должна быть проведена на всех редукторах. До накачки давлением клапан требуется держать перекрытым; снимать давление поможет вращение регулирующего винта против хода часов. Шланги подключают к редукторам на соответствующих баллонах.

Непосредственная подача газов на горелку перед работой производится максимально медленно. Настроить нужное давление поможет выходной манометр. Превышать рекомендуемое производителем горелки давление нецелесообразно. Чтобы правильно разжечь пламя, стоит не только ознакомиться с инструкцией, но и изучить сайт изготовителя, тематические форумы. Разжигать огонь можно только специальной зажигалкой, спички любого рода использовать нельзя.

Если из горелки не выходит пламя, клапан ацетилена надо перекрыть. Затем внимательно обследуют все соединения. Выход кислорода в момент зажигания недопустим. Подачу ацетилена понижают, добиваясь клубов черного дыма. Затем её снова увеличивают, пока этот дым не пропадет; внимательно следят, чтобы огонь выходил ровно из наконечника, а не «вырывался» и не «отскакивал» от него.

Правильно отрегулированный огонь — ровный, голубого окраса. Малейшее шипение недопустимо. При внезапном гашении горелки следует немедленно остановиться. Это означает, что горелка напрямую коснулась металла. Если разжечь её не получается, или потухание прозошло без касания металла, налицо ошибка в подборе давления либо выход сопла из строя.

В таких случаях правильнее всего приостановить работу и ещё раз внимательно всё проверить. Опасность представляет обратный удар пламени. При этом раздаётся явное шипение или свист. В такой ситуации требуется сначала дождаться охлаждения горелки, а затем уже пытаться разжечь её с нуля. При сохранении обратного удара пламени, вероятна неисправность отдельных деталей устройства – его не чинят, а заменяют.

Нельзя допускать к ацетиленовой горелке детей, домашних питомцев или неподготовленных людей. Работать с ней можно только людям с короткими волосами. Чтобы не обстригать их, надо завязывать или накрывать банданой, шапкой. Сопла горелок надо поддерживать в чистоте. При малейших неисправностях работу следует немедленно останавливать.

Описание и правила применения горелок смотрите в следующем видео.