Область применения и методы газовой резки по бетону

Область применения и методы газовой резки по бетону

Рисунок 1 — Газовая резка

Конструкции и изделия из бетона/железобетона, так же, как и металлические аналоги, подвергаются дополнительной обработке: выполняется подгонка под определенные размеры, делаются проемы под окна и двери, отверстия в стенах под трубы и коммуникации. Для этих целей применяется кислородно-флюсовая газовая резка.

Хорошие показатели при выполнении такой работы дает флюс с высокой тепловой эффективностью, в состав которого входят железный и алюминиевый порошки в сочетании 75-85% и 15-25% соответственно.

Что такое кислородная резка?

При кислородной резке пламя кислородного-топливной смеси предварительно нагревает сталь до температуры воспламенения.

Кислородная струя направляется на металл, создавая химическую реакцию с образованием оксида железа, также известного как шлак. Мощный поток кислорода удаляет шлак из пропила.

При использовании кислородных горелок качество резки, время предварительного нагрева и толщина металла зависят от типа топливного газа. В процессе задействуют один из четырех топливных газов в сочетании с кислородом: ацетилен, пропан, пропилен и природный газ.

Для чего используется резка кислородом?

Ручная кислородная резка распространена в проектах с малыми объемами, когда использование дорогостоящих агрегатов экономически не обосновано.
Например, подготовка деталей для последующей ковки и штамповки, в литейных цехах, резка труб.
Кислородная резка эффективна при работе с толстой сталью и черными металлами.

Существуют кислородно-топливные горелки, которые можно использовать для нескольких процессов, таких как резка, сварка и пайка.

Преимущества кислородной резки:

  • Неоспоримый плюс этого процесса — низкие первоначальные затраты и портативность компонентов по сравнению с аппаратами плазменной резки.
  • Способность быстро резать более толстую сталь, в добавок, универсальность системы.

Газовый резак инжекторного типа

Инжекторные устройства позволяют использовать горючий газ низкого, среднего и высокого давления. Проходя через инжектор, подогревающий кислород, реализует в смесительной камере эффект разрежения, вследствие чего осуществляется подсос газа. Далее смесь поступает в головку, а из нее подается в шлицевые каналы внутреннего мундштука.

Комплектация аппарата может состоять из 6 внутренних мундштуков (№№ 0-5), которые обеспечивают раскрой металла толщиной до 20 см при работе с ацетиленом, и 7 внутренних мундштуков (№№ 0-6) для толщин 0,3-30 см при работе с пропаном-бутаном. Данное оборудование также может комплектоваться разными модификациями наружных мундштуков (№1 для диапазона толщин 0,3-10 см; №2 для 10-30 см).

На рисунке представлены внутренние мундштуки

Для обработки углеродистых и низкоуглеродистых сталей толщиной до 10 см применяется инжекторный газовый резак Р3П-100 «Krass», который выпускается как для работы с ацетиленом, так и с пропаном-бутаном. Для более толстой стали (до 30 см) используется P3П-300 «Krass», работающий с ацетиленом, пропаном и метаном. Кстати, статьи о технических газах Вы можете прочитать в этом разделе.

4 Маленький газовый резак, или горелка в кармане

Очень интересен для многих вариант, представляющий собой, по сути, зажигалку с дюзой газового резака в верхней части. Правда, по размерам резервуар устройства значительно больше, и эффективность конуса пламени намного выше. Многие держали в руках достаточно дорогие пьезозажигалки с турбонаддувом, у которых огонь не гаснет под порывами ветра за счет значительного ускорения в сопле турбины и формирования факела в специальной насадке.

Однако почти всегда при длительном горении верхняя часть этого заменителя спичек сильно разогревается, и пластмассовые детали в большинстве случаев начинают плавиться.

Мини-резак работает по тому же принципу, то есть после нажатия на клапан при начале работы по металлу газ перед попаданием в дюзу проходит через микроскопическое отверстие. За счет этого происходит разгон струи, которая затем поджигается все тем же пьезоэлементом и образует узкий конус пламени. Только, в отличие от зажигалки с турбонаддувом, дюза нагревается незначительно, а верхнюю часть устройства, в которой расположен газовый канал, можно спокойно держать в руке. Правда, запас газа в камере довольно быстро исчерпывается, однако заправить ее можно из обычного цангового баллона.

К недостаткам данного устройства можно отнести тот факт, что при высокой температуре в конусе пламени (1300 градусов) длина факела, как правило, незначительна. Здесь, как и в предыдущем типе резака, рассмотренном нами выше, сказывается отсутствие подачи кислорода. Поэтому перед дюзой отсутствует разреженная область, и давление конуса остается незначительным, а потому – недостаточным для работы со сталью. Подобные карманные мини-горелки чаще всего используются для розжига угля в мангале на даче, также им находят применение ювелиры и все те же мастера по ремонту кондиционеров с холодильниками.

Техника безопасности

Осуществление резки металла с помощью газовой установки лучше доверить опытному специалисту, поскольку при неаккуратном обращении последствия могут быть достаточно печальными.

Техника безопасности предполагает выполнения следующих условий:

Устройство газовой горелки

  • хорошая вентиляция в помещении, где будут осуществляться работы;
  • на расстоянии 5 метров не должно быть баллонов с газом и прочими горючими веществами;
  • работы должны вестись в защитной маске или специальных очках, а также в огнеупорной одежде;
  • направлять пламя необходимо в противоположную сторону от источника газа;
  • шланги в процессе эксплуатации прибора нельзя перегибать, наступать на них, зажимать ногами;
  • если делается перерыв, то следует полностью погасить пламя у горелки и закрутить газовые вентили баллонов.

Соблюдение этих простых условий обеспечит безопасную и эффективную работу по резке металла газовой установкой.

Газовое оборудование и оборудование рабочего места на металлорезе

  • Газ может поставляться в баллоне 40 или 70 литров. Это не очень удобно, так как их приходится часто менять и тратить на это дополнительное время.
  • Бывает матрица баллонов — 25 баллонов, обвязанных шлангами. Матрицы баллонов хватает на дольше, но она занимает больше места и сложнее в заправке и транспортировке.
  • Может быть газификатор — это большой баллон, в котором газ содержится в жидкой форме. Именно поэтому газ из газификатора очень чистый. К тому же он экономичней.

Не стоит гнаться за чистотой газа три девятки (99,999%), четыре девятки (99,9999%). Девяносто девять сотых (99,99%) – этого уже достаточно. Остальное – избыточно, это финансово не целесообразно и будет стоить космических денег. ОЧ (оч чистый) или ОСЧ (особо чистый) – этого достаточно, потестите и определитесь что вам больше подходит.

В следующей статье мы поговорим про систему управления, программное обеспечение и покажем вам самые крутые функции металлореза, которые значительно упрощают рабочий процесс.

Как настроить газовый резак

Непосредственно перед началом действий необходимо:

  • тщательно проверить герметичность всех соединений, чтобы не было утечки газа;
  • убедиться, что вам ничто и никто не помешает (животные, посторонние люди, дети, предметы под руками);
  • надеть на себя защитную экипировку.

Для последующей правильной и безопасной эксплуатации резака необходимо его корректно подключить. Выполняется это в несколько этапов:

  1. Подключение резака к источнику газа – баллону с горючим газом (пропаном или ацетиленом) и баллону с кислородом через редуктор рукавами высокого давления. Строго по ГОСТу шланги для ацетилена (пропана) и кислорода отличаются по цвету (красные и синие соответственно), поэтому перепутать их довольно сложно. Во избежание неправильного подключения шлангов к резаку или редуктору используются гайки с левой резьбой для горючих газов и с правой резьбой — для кислорода.
  2. Проверьте, открыт ли редуктор подачи пропана или ацетилена.
  3. Настройте подачу кислорода. Для этого необходимо:
  • открыть основной редуктор баллона с кислородом до упора;
  • медленно поворачивать регулятор подачи, пока на манометре низкого давления не установится необходимое для работы давление;
  • открыть кислородный вентиль резака и удалить воздух из шланга;
  • закрыть передний вентиль.
Читайте также  Пила электрическая маленькая

Давление кислорода при резке металла

Резак функционирует нормально, если давление кислорода при резке металла 3-12 атмосфер (зависит от толщины заготовки и диаметра сопла). Чем выше давление для конкретных размеров, тем больше кислорода попадает на металлическую поверхность, она лучше окисляется (но до определенного предела). Если давление для конкретной заготовки и оборудования превышает норму, кислород протекает через разрез бесполезно.

Второй отрицательный момент – увеличение ширины разреза и перерасход кислорода. Материал тратится бесполезно. Поэтому для каждого сопла и заготовки давление рассчитывается отдельно. Уровень контролируется по показаниям манометра, но они неточные, так как давление снижается в процессе прохождения через шланг и мундштуки.

Регулировка кислородного редуктора при резке металла производится при помощи винта. Для повышения давления его крутят по часовой стрелке, для понижения – наоборот.

Важно! Необходимо так же знать, какое давление на редукторах горючих газов при резке металла. Они классифицируются по максимальному давлению (при резке 15-30 атмосфер).

Давление задается перед началом работы, роль редуктора – поддерживать уровень.

Оборудование для газокислородной резки

Для выполнения данного вида работ необходимо иметь следующее оборудование:

Газокислородный резак.

Один из главных элементов. На сегодняшний день большинство резаков являются инжекторными. Они способны разрезать метал толщиной до 300 мм. По устройству резак похож на газовую горелку. Но в отличии от неё, имеет дополнительную трубку для подачи кислорода в инжекторную камеру. В этой камере происходит смешивание кислорода с горючим газом. Также для кислорода на резаке предусмотрен дополнительный вентиль. Он служит для регулировки подаваемого кислорода.

Баллон с горючим газом.

В качестве горючего газа для резки металлов применяют пропан. Можно применять ацетилен, но для порезки это сильно дорого. Пропан имеет температуру горения ниже, чем ацетилен, но его всё равно достаточно для прорезки конструкционных сталей.

Баллон с кислородом.

Хранит кислород в газообразном состоянии.

Редуктор.

Служит для понижения величины давления кислорода или горючего газа. Устанавливается на баллон вместе с манометром. Для кислорода свой редуктор, для горючего газа – свой. Перепутать их невозможно поставив не на тот баллон, так как они имеют разную резьбу.

Манометр давления.

Устанавливается на редуктор. Служит для контроля регулируемого давления кислорода или горючего газа.

Сварочные рукава.

Представляют собой резиновые шланги из плотной резины. Нельзя ставить на кислород рукава для горючего газа, так как они рассчитаны под разное рабочее давление. Так же имеют разную резьбу.

Предохранительные затворы.

Служит для защиты сварочных рукавов, а также защищает баллоны от обратного удара. Не даёт пламени пройти через рукава и попасть внутрь баллона. Устанавливается между баллоном и резаком на каждый рукав.

Технология газовой резки металла

Подготовка поверхности металла к порезке.

Перед тем как приступить к процессу резки, следует выполнить зачистку поверхности разрезаемого металла. Необходимо удалить окалину, ржавчину и других загрязнения. Зачистить поверхность можно металлической щёткой. Ширина зачистки участка в месте реза около 30-50 мм.

Порядок зажигания резака.

Все вентили на резаке должны быть закрыты. С начало необходимо открыть вентиль с кислородом. Следом открывается вентиль горючего газа. На расстоянии от мундштука подносится зажженное пламя. Будьте осторожны. В момент зажигание, пламя резака уже насыщенно кислородом и сразу будет иметь высокую температуру. Берегите пальцы. Отрегулируйте пламя с помощью двух вентилей на резаке.

Начало резки.

Для начала необходимо прогреть пламенем резака поверхность разрезаемого металла. Подогрев производить до оплавления поверхностного слоя металла. Резак держать вертикально относительно поверхности металла. При большой толщине металла (свыше 50 мм), мундштук резак можно направить под угол 10-15º относительно металла. Это улучшит прогрев металла.

Расстояние от сопла до металла.

Для качественной резки, прежде всего необходимо, чтобы ядро пламени находилось на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла. В процессе резке рекомендуется на протяжении всего процесса выдерживать это расстояние. Для выполнения прямолинейных резов есть возможность использование дополнительных тележек прикрепляемых к резаку. Для резки толстолистового проката толщиной свыше 80 мм расстояние от мундштука до металла необходимо увеличивать в двое.

Положение резака при резке.

При резке металла толщиной до 50 мм резак необходимо держать под углом 20-30º в сторону, обратную движению.

Скорость резки.

Соблюдение оптимального режима скорости очень важно. При маленькой скорости резки происходит интенсивное оплавление кромок разрезаемого металла. Большая скорость приведёт к не полному прорезанию поверхности металла.

В таблице ниже будут приведены приблизительные данные по скорости резки слали в мм/мин:

Толщина разрезаемой стали в мм

Расход горючего газа

Расход горючего газа напрямую зависит от толщины разрезаемого металла. Другими словами, чем толще метал, тем естественно больше расход газа.

В таблице ниже будут приведены приблизительные данные по расходу горючего газа:

Давление и расход кислорода

В таблице ниже будут приведены данные по давлению режущего кислорода:

Толщина разрезаемой стали в мм
5 10 25 50 100 200 250 300
3 – 3,5 4 – 4,5 4 – 4,5 6 – 7 8 – 11 10 – 11 10 – 12 12 – 14

В таблице ниже будут приведены данные по расходу кислорода при газовой резке металла:

Толщина разрезаемой стали в мм
2 25 50 100 200 300
2,6 – 3,0 4,5 – 5,0 7,5 – 8,5 13,0 – 18,0 28,0 – 32,0 38,0 – 40,0

При окончании работы.

Закрывается резак в обратной последовательности. Прежде всего, необходимо перекрыть подачу кислорода, а только затем перекрывается горючий газ.

Условия необходимые для газокислородной резки

Не все металлы поддаются кислородной резке. Вот необходимые условия без которых не сможет произойти процесс газокислородной резки:

  • Температура плавления металла должна быть выше, чем температура его воспламенения в кислороде. Что такое температура воспламенения? Температура воспламенения – это температура нагрева, при которой металл начинает окисляться.
  • Температура плавления окислов металла должна быть ниже, чем температура плавления самого металла. Иначе окислы не дадут металлу окислиться. Самым известным таким металлом является алюминий. Температура плавление его окисной плёнки около 2050º, что выше температуры кислородного пламени.

В таблице ниже будут приведены температуры плавления различных металлов:

Техника безопасности при работе

Процесс резки сопровождается рядом опасных факторов: возгорание, взрыв и т.д. Следует придерживаться следующим правилам:

  • Все работы необходимо проводить на открытом воздухе. Если такое не возможно, тогда помещение должно быть хорошо проветриваемым.
  • Не размещать баллоны в нутрии помещения.
  • Не ставить баллоны рядом друг с другом. Они должны находится на расстоянии 15 метров друг от друга.
  • Не выполнять резку металлов в близи баллонов.
  • Использовать средства индивидуальной защиты. Кроме того, работы по резке металла выполнять только в специальных очках. Берегите глаза.
  • Уходя проверяйте своё рабочее место на наличие огня.
  • Обязательно по окончанию работы перекрыть вентиль подачи горючего газа и кислорода на баллоне.