数控切割机 数控火焰切割机(实用4篇)
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数控火焰切割机范文1
关键词:数控切割机;下料;尺寸误差;热变形
中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)06-0035-02
近年来,我国液压支架的研制工作发展很快,从基本上依靠进口,发展到自行设计制造。液压支架是机械化采煤的关键设备,是综采设备的重要组成部分。其制造质量的高低直接影响着煤矿的生产和经济效益。而在液压支架制造过程中,结构件钢板的下料质量是影响整体制造质量的关键。按照传统的下料方法,各种不规则形状的钢板下料通常以手工和仿形切割为主,近几年已逐渐被数控切割机床所代替。数控切割的优点是:切割速度快、效率高;采用套料软件可最大限度地节约原材料;割缝质量好;尺寸精度高;省去了仿形切割中的样板,节约原材料。由于数控切割的割缝质量高,结构件拼焊比较容易,只要控制好数控切割中的切割误差,直接拼焊是可以保证结构件质量的。我公司从1994年开始使用数控切割机,经过近几年的使用,认识到只有有效地控制好数控切割中的切割误差,保证下料尺寸精度及割缝质量,才能使结构件拼焊比较容易,从而保证结构件质量。本文着重讨论数控切割中误差的产生原因和控制措施。
一、数控切割下料产生误差的主要原因及措施
数控切割下料产生误差的主要原因是钢板的变形误差和钢板下料时工件的尺寸误差。
(一)钢板的变形误差
由于钢板的变形而产生的误差,直接影响结构件的拼焊质量。产生钢板变形的主要原因在于钢板本身就存在变形和钢板的热变形。这种变形误差如果不处理不仅直接影响液压支架结构件中主筋板与各筋板之间的拼焊质量,甚至会引起各连接点处主要配合尺寸的超差。
1.钢板本身存在的变形。主要是指钢板的厚度不均匀、板面不平整以及各方向的弯曲,这是在钢板生产和运输过程中就已经产生的,它不属于数控切割的误差范围,处理起来也很容易,经过校平机校平即可。
2.钢板的热变形。数控切割钢板的热变形主要有3个原因引起。(1)数控切割程序方面的影响。这主要是由编制程序时打火点、切割方向、切割顺序等的选择不合适造成的。通过合理套料,保证割出的零件满足精度要求,我们选择合理套料方案的指导思想是:1)使钢板受热均匀,避免热量集中;2)使零件的变形互为补偿;3)选择正确的切割顺序和切割方向;4)在选择打火点、切割方向时,一定要做到让工件一直受大钢板的牵制;5)在套料过程中多采用共边切割。对于形状不太规则的窄长零件,根据零件形状在某些部位保留一小段,抑制其变形和位移,等到材料上所有零件割完冷却后,再把“间隔断”割开。(2)数控切割过程中,各切割工艺参数选择不当也会引起很大的热变形。主要包括切割氧气压力、气割速度、预热时间以及割嘴离开钢板表面的距离等,气割工艺参数如下表。(3)钢板支承面不平。钢板由平面变成斜面,从而使机床切割出的零件产生误差。尤其对于窄长的薄钢板,很可能还会产生扭曲变形,因此对这种情况不可轻视。由钢板的支承不当产生的热变形只要修整支承面即可。
数控切割工艺参数表
注:氧气纯度在%以上。
(二)钢板下料工件的尺寸误差
钢板下料工件的尺寸误差是指下料工件各部分的实际尺寸与理论尺寸的差异。引起尺寸误差的原因是多方面的,主要是以下几个方面引起的:
1.数控操作人员技术水平高低引起的误差。数控操作人员对火焰的控制水平,包括氧气的纯度、预热火焰功率、氧气压力、切割速度、割嘴到工件的距离等是主要产生尺寸误差的原因。氧气的纯度是影响气割质量的重要因素,氧气纯度差,不但切割速度大为降低,切割面粗糙,切口下缘粘渣,而且氧气消耗量增加。预热火焰是影响气割质量的重要工艺参数,切割时一般应选用中性焰或轻微的氧化焰,同时火焰的强度要适中。切割氧气压力取决于割嘴类型和割嘴号,在实际切割工作中,最佳切割氧气压力可以用试放“风线”的办法来确定。切割速度与工件厚度、割嘴形式有关,一般随工件厚度增大而减慢。割嘴到工件表面的距离(即割嘴高度)根据工件厚度及预热火焰长度来确定。
2.支承钢板的工作平台与数控切割机纵横向导轨面的平行度误差。由于支承钢板的工作平台在上料和成活后下料时经常受撞击磕碰,使支承钢板的工作平台表面容易形成与数控切割机纵横向导轨面不平行。这种不平行度严重时,也会造成割嘴与钢板之间距离的变动,而引起下料工件尺寸上的误差。
3.钢板表面与割嘴的垂直度误差。钢板表面与割嘴的垂直度误差是工件尺寸误差产生的主要根源。这是因为当割嘴不垂直于钢板时,就会导致形成的切割面为斜面,这样工件正反两面尺寸不统一,存在误差。同时工件各周边均为斜面,失去了拼装时的基准面,使拼装时的有些关键尺寸不能达到设计要求,严重时不能直接用于拼装必须进行加工处理(刀检基准面)后,才能使用。产生钢板表面与割嘴垂直度误差的原因,除割嘴安装后在垂直于气割前进方向上不垂直于钢板外,还有割嘴孔与割嘴中心轴线不同轴,另外割嘴孔在阻塞时也会引起切割气流倾斜,也可产生割嘴与钢板表面垂直度误差,解决这些问题只能从割嘴的生产质量和安装上努力,同时经常清理割嘴,保证气流畅通。
4.钢板表面氧化皮对尺寸误差的影响。普通热轧钢板由于储存、运输等原因通常在表面都有一层厚厚的氧化皮,这层氧化皮由于厚薄不一,成分复杂,因此对切割焰的影响和阻挠也不一样,特别容易引起切割焰的倾斜和偏离,对工件的尺寸精度会产生一定的影响。但它主要影响割缝的表面质量。要清除这一影响就是对钢板进行除锈处理。
二、结语
在液压支架结构中,由钢板焊接而成的结构件约占支架总重的95%以上,下料是液压支架结构件制造中非常重要的一个工序。液压支架结构件制造中下料采用数控切割下料较一般仿形或手工下料,无论从效率上还是从质量上都有较大提高,要直接由数控下料件投人拼焊工作,就一定要对数控切割过程中各种误差加以控制,保证其下料件的尺寸精度。只有这样才能提高结构件的质量,从而保证产品的整体质量。
参考文献
[1]梁桂芳.切割技术手册[M].机械工业出版社,1997.
[2]李亚江.切割技术及应用[M].化学工业出版社,2004.
数控火焰切割机范文2
关键词:氧乙炔焰切割 油、水管道 带余压切割 带水切割
一、引言
油站、泵站的运行有连续性特点。管道内的原油、气是易燃易爆介质。在维修、更换输油管线施工中,利用氧乙炔焰切割是工作的第一步,同时也是动火施工中最重要的一步。由于需要更换的管线内部残留油垢油气等可燃物且施工条件复杂,常遇到闸门关不严,管内存在油水残余压力等不利因素。如不加防范,常会造成安全事故和施工速度缓慢。生产实践中通过改进氧乙炔焰切割方法,提高了施工安全性和施工效率。
二、气割的基本原理
1.氧气切割过程
气割是利用氧乙炔火焰燃烧产生的热能将切割处预热到一定温度,然后喷出高速氧气流,使割件燃烧并放出热量实现切割的方法。
2.氧气切割包括预热、燃烧、吹渣三个过程
3.氧气切割的条件
金属切割应具备以下五个条件,才能用氧气切割;即:
金属材料的燃点应低于熔点。
金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。
金属导热性要差。
金属燃烧时应是放热反应。
金属中含有阻碍切割过程进行和提高淬硬性的成分及杂质要少。
三、切割前准备
1.选择割炬。割嘴
根据管线的厚度选择气割工艺参数。割炬和割嘴的型号。在工作中为了施工方便采用 G01-100型割炬,2号割嘴。
2.设备准备
检查气割设备和工具是否安全正常,检查氧气和乙炔的减压器是否正常,检查乙炔减压器的回火保险器是否正常,确认割炬射吸能力,无射吸能力的不得使用。严格将两瓶之间的距离以及两瓶与动火点的距离达到规定要求。严格确认无误后,按操作规程将气割设备按顺序连接好。打开瓶阀,将减压阀调整到工作所需压力,然后检查割炬、减压器及各连接处是否漏气。
3.切口处表面处理
切割前将管线表面及附近的防腐层、氧化层和污垢清洗理干净,使其露出金属光泽。然后用大锤震击管子,将附在管线内壁的铁锈等杂质震掉,以保证切割的顺利进行。
4.准备辅助工具
在集输泵站罐区动火。需打二级动火报告,消防车到场,管线施工现场则准备5千克干粉灭火器2台,铁锹、挡板,以防火灾事故发生。
四、气割工艺流程
1.确认动火措施
首先由安全员签现场动火报告,确认检查工作场地和动火措施到位情况,倒好流程关闭阀门,能扫线尽量用清水扫线。询问安全员确认是否可以动火,经安全员同意后,方可动火。若发现动火措施不到位,向安全员提出,等措施到位好在动火。
2.确定起割点
由于管线是固定不动的,管线内有油。气等易然物质,还有水,并且有一定的余压,由于水的密度大,处于气和油的下方。因此气割从管线的底部开始最安全,即使引燃管线内部的油。气,引起管线内部的着火,火焰向外喷射,因为操作人员在管线的另一侧,不会对操作人员造成伤害。
3.起割
操作人员劳保穿戴齐全,割嘴垂直于底部的管壁表面,利用中性焰或轻微氧化焰将切割处预热到一定温度后,缓慢打开切氧气阀,将管子割透,此时割嘴迅速前倾20~300缓慢前移,在切割过程中割炬运行始终要均匀,割嘴离工件距离保持3~5毫米,逆时针切割。
4.带油、气、余压切割
切割要特别小心,作好安全防护措施,操作人员调整姿势,侧身,防止烧伤,另一人辅助,用挡板将操作人员隔开,防止火焰喷射烧伤和烘烤,保证操作人员的安全。切割完毕后,根据更换管线的长度,从另一处进行切割,采用相同的切割方法,使损坏的管线从原管线上分离出来,然后进行新管线的更换。
5.多点迂回切割和稳步推进切割
施工中经常出现闸门关不严或管线线路长,管线内油水放不干净的情况,如何能带水带油成功切断,关系到施工能否正常进行及完工时间。针对这种生产中出现的难题,经反复摸索实践,可采用多点迂回切割法和稳步推进切割法。
把割点两侧20~30mm内的油污、铁锈、镀锌层清理干净。否则割速放缓,达不到切割温度,管壁需从新预热。
带水、带压切割时,预热火焰的控制很重要。预热就是要把金属割件加热,并始终保持在氧气中燃烧的温度,低碳钢预热约为1100~1150℃。预热温度调至中性焰或轻微氧化焰。
控制好气割的速度,速度太快,会产生较大的后拖量,不宜割透,甚至造成铁渣往上飞,容易造成割嘴堵塞,发生回火现象。太慢,浪费气割气体,易使管内压力把火焰扑灭。速度适当时,熔渣和火花垂直往下飞去,切口光洁,熔渣容易清除。速度是否适当,可通过观察熔渣流动情况和听气割时产生的声音加以判断和灵活控制。
带水带压切割时,找准切割点是多点迂回切割法顺利进行的一个关键点,一般 从管径接近六点位置按顺时针方向起割,慢慢滑向七点位置。当割炬无法向上移动时,在从起割点按逆时针向上切割至12点位置。最后移动到管子的另一侧把剩余部分切下。
如割缝被水冷却或水压把切割火焰扑灭,再切割时割点应选在水流的上方位,摆动割炬使管壁温度升高并与上次割点连接,依次循环。
稳步推进切割法需要切割风线保证足够长度,身体在管子的右侧,从管子的上方按顺时针向下切割,必要时以左手为支点经底部向左切割至八点位置。然后从管径的上方切割与下方割点连接即可。以上两种切割法有效的解决了带压带油带水的管线切割不能正常进行的难题。
6.发生回火时的应对措施
在气割过程中,因管线中有余压,容易发生回火,若出现鸣爆及回火,应迅速关闭切割氧调节阀,以防氧气倒流入乙炔管内继续燃烧。如果此时在割炬内还发出“嘘、嘘”的响声,说明割炬内的回火未熄灭,这时应迅速将乙炔调节阀关闭。几秒种后,再打开预热氧调节阀,将混合管内的炭粒和余焰吹尽,然后重新点燃,继续气割。
7.收尾
整个更换过程结束后,要清理现场,检查焊缝表面不得有裂纹,气孔,弧坑和夹渣等缺陷,有无明火存在,确保施工现场安全后,方可撤离,做到工完料净场地清。
五、结论
集输由于下属好几个单位野外施工较多,地理条件复杂,氧乙炔焰切割的设备主要是氧气瓶和溶解乙炔瓶及其配套工具,便于携带和移动,适用面广。具有温度高、热量集中、切割质量好、操作灵活的特点,不受工件形状和场地的限制,能在各种位置进行切割。氧乙炔焰切割给集输管网的维护和更换带来了极大的便利,在实际工作中占有重要的位置。
尤其在带有余压、带油、带水切割这种维修施环境下,只有利用氧气乙炔火焰切割这种操作方法才能完成,实践证明氧乙炔焰切割在管线维修施工中操作技术安全可靠,完全可以保证高效优质的完成施工任务。
参考文献
[1]中国石油天然气总公司劳资局《气焊工》石油大学出版社1998年。
数控火焰切割机范文3
关键词:数控; 切割机 ;尺寸
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2011)06-0291-01
1 数控火焰切割机特点
微型数控切割机在切割方式上可以有火焰切割和等离子切割两类,便携式数控火焰切割机主要应用于金属板材快速加工的精细切割机设备,使用于铁板,铝板,镀锌板,白钢板等金属板材的切割机。便携式数控等离子切割机具有高质量,高精度,可操作性强等基本特性,同时具有于激光切割相媲美的切割精度和更胜于激光切割机的价格优势。因此广泛应用于汽车、造船、工程机械、石化设备、轻工机械、航空航天、压力容器以及装饰、大型标牌制造等各行各业,适合碳钢(火焰切割)、不锈钢以及铜、铝(等离子切割)等金属板材切割和下料作业。根据金属材料和切割金属的厚度从工艺角度来说,一般5mm以上的碳钢板推荐用火焰进行切割,因为他本身的切割坡口质量比较垂直,坡口很小,最大切割厚度可以达到200mm,不锈钢和有色金属不能用火焰进行切割。
切割机应用目前有金属和非金属行业,一般来说,非金属行业分的比较细致,像有切割石材的石材切割机,水切割机,锯齿切割机,切割布料和塑料,化纤制品用的激光切割机,刀片式切割机切割金属材料的则有火焰切割面,等离子切割机,火焰切割机里面又分数控火焰切割机,和手动的两大类,手动的类别有,小跑车,半自动,纯手动,数控的有,龙门式数控切割机,悬臂式数控切割机,台式数控切割机,相贯线数控切割机等等。
2 数控火焰切割机的误差影响
数控火焰切割机设备在切割方式上以火焰切割和等离子切割为重要切割手腕。固然在切割精度及速率上胜于火焰切割,但关于25MM厚度以上的资料切割性价比绝对偏低。至2001年成立以来,已陆续10年专业开发数控切割机及相干操控零碎,所开发的数控操作零碎汲取行业下风,具有操作方便、维护俭朴、牢靠高效等特点,一同联合企业运用习气,增设批量切割功效,能大批量的陆续主动切割,兼容性方面,成本要素,可配套行业内下风制图下料软件同步运用。目前市场上重要采取的处理方式为将开放式数控零碎使用于数控切割机操控,其特点在于降低零碎成本,并且应用优越的软件敏捷性,使数控切割机的加工误差经由软件补偿的方式得以根本消弭。相干技巧目标方面,其火焰切割挪动精度可到达/步,有用缓解了机床在沿轨道方向运转的误差。另外设备中零件的加工精度和拆卸精度不高发生的传动误差以及齿轮回程误差都对机床本身的传动精度有显著影响,招致割炬运转速率很低(有时低至/min以下)一同使机床在沿轨道方向上有较大运转误差。除此之外,所生产的ZLQ系列数控切割机,从实践切割中总结经历,资料板面光亮度无穷要求下对割炬增长主动调高安装,以确保割嘴与钢板的高度处于最佳的形数控火焰切割机态,从而失掉最佳的切割效果和最长的割嘴运用寿命。
3 数控火焰切割钢板零件的尺寸保证
在数控火焰切割钢板零件的过程中,保证切割零件尺寸精度的关键是解决好热膨胀、选择合适的切割路径。通过分析、对比与讨论,提出相应措施和选择原则。随着经济的飞速发展,通过使用数控机床来提高生产效率和精度已屡见不鲜。尤其是在钢板下料中,数控火焰切割设备的广泛运用,极大地提高了生产效率和产品质量。特别是形状复杂的零件下料,采用数控火焰切割设备,可以达到事半功倍的效果。
数控火焰切割中出现的问题分析
从理论上讲,一个零件的切割程序编好,并且确定了割缝补偿,那么设备运行切割时的轨迹就是一定的,切割出的零件尺寸就不再会变化。但在实际切割过程中,我们发现割出的零件还是存在一定的偏差,特别是一些直接切割下料后不再进行加工的工件。如果解决不好尺寸偏差问题,对产品的质量就会产生较大的影响。
通过多年的切割实践和总结,分析得出以下两方面的影响因素:
(1)热膨胀量的影响在实际切割过程中,整张钢板上切割零件有先有后。刚切割时钢板的温度接近室温,但零件切割的速度很快,尤其当零件不是很大时,一个零件切割完成时整块钢板还未来得及升温、热膨胀;或者虽然有局部的升温,但热膨胀受到周围室温状态钢板的约束,此时切割的零件尺寸比较精确。随着切割零件的增多,热量的不断输入,钢板温度不断升高,热膨胀量也不断增大。如果不给割缝补偿k加上一个单侧热膨胀补偿量Δt ,那么再切割的零件冷却至室温测得的尺寸与第一个切割零件测得的尺寸就会有偏差,且偏差会随着钢板热膨胀量的增大而增大,直至趋于平衡(即切割的热输入与钢板的散热达到一个基本平衡)。这是由于钢板在不同温度下产生的热膨胀量不同,导致了钢板的体积变化,而对割缝补偿k不加以修正(增加热膨胀补偿量Δt )则切割轨迹就不会变化,那么切割的零件冷却后体积就会缩小,尺寸当然就变小了。
(2)切割路径选择的影响保证零件切割尺寸的另一个关键就是切割路径的选择。如果切割路径选择不好,就不可能切割出高精度的零件。例如,要在一张较大钢板上切割R200mm的圆法兰。方案一选择的切割路径为切割引入线ABCDA,方案二选择的切割路径为切割引入线BADCB。这两种方案在切割过程中R200mm的圆法兰与整张钢板的连接刚度随切割点的前进都在降低,但方案一中的连接刚度在切割点到达D点时已降至很低,从而无法保证DA段切割的刚度,故零件尺寸无法保证。方案二,切割过程中的连接刚度在BADC段都比较高,只有在接近B点时连接刚度才迅速降低,但到达B点时零件的切割也随之完成,故零件尺寸能够得到保证。
措施
(1)对于长短径比相差不大的零件,其各个方向的热膨胀量基本一致,故只需给割缝补偿k加上一个单侧热膨胀补偿量Δt 即可(具体数据可视零件大小、钢板厚度等,通过计算、试验或凭操作经验来确定,此处不论述)。
(2)对于长短径比相差较大的零件,其各个方向的膨胀量也就相差很大,故不能仅给割缝补偿k加一个单侧热膨胀补偿量Δt就可以保证切割零件的尺寸。而应给割缝补偿k加一个短径方向的单侧热膨胀补偿量Δt1,同时长径方向的热膨胀补偿量与短径方向的热膨胀补偿量的总差值〔即2×(Δt2-Δt1)〕应直接在切割程序上进行增加,这样才能保证切割零件的尺寸精度。
(3)如果操作工对钢板热膨胀量的控制不熟悉或没有足够的经验,也可以采用物理降温的办法(如循环冷却水、冷却液等)对切割工件进行跟踪冷却和降温,使切割钢板尽量处于接近室温的状态,使钢板的热膨胀量得到控制,从而使切割零件的尺寸得以保证。但只有当钢板的淬硬倾向不大,或微量淬硬对产品质量是允许的情况下才能采用这种方法。
(4)在切割过程中,无论选择何种切割路径,在零件切割接近完成点以前都必须使零件与钢板之间具有足够的连接刚度,才能保证零件的切割尺寸和精度。
(5)正确设置数控火焰切割机切割运行速度。在实际数控火焰切割的加工使用中,考虑到火焰切割的加工板厚差异较大,钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相对应的,但是很多企业无法准确把握不同材料及厚度情况下对数控火焰切割机的速度设置。
过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等质量缺陷,严重的有可能造成切割速度会使切口上边缘熔化塌边、下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状的深沟凹坑等等。在实际生产中,应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和切割断面质量。如果想人为的调高切割速度来提高生产效率和用减速切割速度来最佳的改善断面质量,那是办不到的,只能使切割断面质量变差。
在正常的火焰切割过程中,切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏后一个角度,其对应的偏移叫后拖量。速度过低时,后有后托量,工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高割炬的运行速度,火花束就会向相反的方面偏移,当火花束与切割氧流平行时,就认为该切割速度正常。速度过高时,火花束明显后偏。通过观察熔渣从切口喷出的特点,可调整到合适的切割速度。
参考文献
[1]陈金成,周向东,黄剑.基于工业PC机的数控火焰切割机数控系统开发[J].机床与液压,1999,(5)
[2]宋喜庆,李满霞.新型数控火焰切割机智能系统[J]电工技术,2003,(9).
[3]李金伴,马伟民.实用数控机床技术手册[M]北京:化学工业出版社,2007,(10).
数控火焰切割机范文4
关键词煤气 切割 技术
1 前言
我厂主要承接公司内部检修、备件制作、技改工程施工,在施工中,经常碰到机加工项目,传统使用的氧―乙炔切割主要用于钢板下料、开坡口、切割零部件,在设备制造、安装以及检修中起着重要的作用。乙炔气火焰大、切割快,在建筑施工中得到广泛应用,但是乙炔气生产成本高、能耗大且污染严重,我厂每年承接检修项目200多项,技改项目30多项、备件加工3000多吨,施工作业中,乙炔使用量比较大,并且需要耗费大量人工和机械进行搬运,氧-乙炔切割消耗成本较高,经统计,2010年全年消耗乙炔气约20000瓶,仅乙炔费用花费近200万元,本着节能降效、经济可行的原则,我们提出了焦炉煤气替代乙炔切割方案,这样一来,节省了乙炔外购费用,还减少人工和机械搬运费、保管费,很大程度降低了施工成本。
2 系统特点研究
焦炉煤气具有易燃、易爆、热值高等特点,并且成分明确、稳定,合乎气割燃气要求,可用于气割气焊,特别适用于焦炉煤气为燃料的企业,焦炉煤气成分及热值见表1。
实施工艺
我单位利用厂区焦炉煤气管道接出临时接头,连接QD-20型乙炔减压器,使焦炉煤气由原来的降低到6KPa,另外选用制氧厂生产的纯度%,压力的氧气一瓶,安装QD-1型氧气减压器,调节减压器出口压力至,另选型号为G01-100型割枪,安装3#割嘴,使用中兴火焰,试切割δ=20mm、40mm、60mm低碳钢板。切割后检查,切口表面光滑干净、不挂渣、切割厚度大、割缝宽窄一致,氧化物熔渣便于清理,切割速度与使用乙炔气一致。
通过氧―焦炉煤气切割低碳钢、低合金钢试验后认为:焦炉煤气切割燃烧火焰是由其中的氢、甲烷以及CO与O2混合燃烧而成的,它具有与氧―乙炔焰相近视加热集中温度(2770-2900℃),通常使用的氧―乙炔火焰温度3000-3200℃,氢氧焰温度约2770℃,焦炉煤气与氧的燃烧温度比氧一乙炔火焰低一些,如氢氧焰高一些。用于切割时,由于金属材料预热时间稍长,可以减少切口边缘的过烧现象,所以。连续切割性好,切割质量优于氧~乙炔切割,更适用于切割双层,多层叠板类工件。
厂区焦炉煤气一般压力较高,不适于直接长时间切割使用,为更安全、可靠地用焦炉煤气替代乙炔气,设计如下工艺进一步保证焊割作业质量及安全:焦炉煤气一减压阀减压一冷却器一干燥器一装乙炔表使用。第一步通过减压阀可将焦炉煤气减压至6KPa,然后再通过冷却器降温冷却至60 ℃左右,另考虑到焦炉煤气经脱硫反应生成的水冷却冷凝后,不利于焊割使用。所以,冷却后的焦炉煤气最好设置一干燥器,在干燥器内装填电石块,电石块易吸水。遇水后可分解生成乙炔气,又可与焦炉煤气混合使用。这样既不破坏焦炉气燃烧成分,还能提高切割火焰的燃烧值(乙炔发热值为55896 kJ/m3),所以有必要设置一台焦炉煤气干燥器,使冷却后的焦炉煤气干燥,避免气体中凝结下来的水分被带到焊、割炬里面而使切割、焊接火焰温度降低,影响切削速度及质量(经计算,100m3焦炉煤气所带的水分最多为 kg,与电石块反应后,电石理论最大消耗量为≈6 kg)。
方案实施
通过理论数据和实验证明,焦炉煤气替代乙炔切割可行,项目组决定首先从公司煤气管网敷设一趟焦炉煤气管道至金属结构部院内。 在集团公司相关领导帮助下,从120t转炉煤气加压站南北综合管网焦炉煤气管道引出一根DN50的煤气支管,沿管网桁架敷设至建安公司加工车间内,沿车间南北墙根每隔6m设置一个分气缸,各用气点从分气缸引出,安装接头接乙炔表使用,以供应加工车间和露天平台切割用气。
一炼轧扇形段维保焦炉煤气管道施工:
(1)截断车间原有的煤气管道,在断面位置安装了三通、法兰阀等,并在现场设置安全标志牌,增加监控设施。
(2)把原有煤气管道引接到扇形段维修施工现场,增加了煤气阀门煤气分气筒和放水阀。
煤气切割作业时安全注意事项
(3)从工艺上来看,QD一20型乙炔减压器,本身装有安全阀,当输出压力大于 MPa时开始自动泄气,输出压力大于 MPa时安全阀会打开。QD一20型减压器的工作压力为 MPa时,最大流量为9m5/h,该减压器本身装有高压表,高压表量程为0~25MPa,低压表量程为,在乙炔减压器的压力表上均有指示该压力表的最大许可工作压力的红色刻虚线,以便在使用中严格控制。因此,使用QD-20型乙炔减压器可确保操作安全。
(4)为了保证在日常施工中的煤气使用安全,在煤气接点设置安全箱和注意煤气的安全标志牌以及灭火器设施,并制定煤气切割使用安全管理规程制度。每个工段设置多个煤气报警装置,对施工现场煤气进行实时监控,对焊工进行煤气作业安全培训,防止应急事件发生,并制定了应急预案,对应急预案参与人员的职责分工明确,设置安全应急通道等。
3 施工技术效果和经济效益分析
目前,焦炉煤气替代乙炔切割工艺主要用在各维保工地以及小高炉拆除工地,辅助设施十分简单、安全可靠,很大程度上节省施工成本,整个改造施工在各方安全监管情况下进行安装,因改造范围、作业实施难易,改造所需费用1500元-1万元不等,并在安装完成后进行测压等一系列安全测试后,各项指标均达到使用要求。改造后节省了连接乙炔气瓶的时间,方便了使用。改造后节省了乙炔费用,每瓶乙炔气体90多元,通过成本数据表明,我厂目前已在部分厂区实施这一方案,每月节省乙炔气2000瓶,节省乙炔费用18万元,另外解决了生产中运送乙炔气体、保存、看管等问题并且节省了运输费用等成本,如果全厂区实施煤气切割作业,估计能节省费用300多万元