I due ruoli giocati da ogni gas da taglio
Ogni fiamma di taglio del gas funziona grazie a una partnership tra due flussi di gas separati che svolgono due lavori diversi, non un gas universale. Un gas combustibile si mescola con un piccolo flusso di ossigeno per creare la fiamma di preriscaldamento che porta il metallo alla sua temperatura di accensione. Una volta raggiunta tale temperatura, un flusso separato e molto più gree di ossigeno puro fuoriesce dal centro della punta, reagendo con il metallo caldo per ossidarsi ed espellere le scorie fuse dal taglio.
Confondere questi due ruoli è la causa della maggior parte degli errori di configurazione. L'aggiunta di più gas combustibile non riduce i tempi, ma cambia solo il preriscaldamento. Il getto di ossigeno esegue il taglio vero e proprio, e la sua purezza e portata sono ciò che determina realmente la pulizia e la rapidità del taglio. Comprendere questa suddivisione è il punto di partenza per scegliere i gas in modo sensato piuttosto che per abitudine.
Opzioni gas combustibile: acetilene, propano, gas naturale, MAPP e propilene
Cinque gas combustibili coprono la stragree maggioranza dei lavori di ossitaglio e ciascuno scambia la temperatura della fiamma con i costi e la gestione in modo diverso.
Acetilene brucia più caldo di qualsiasi alternativa, raggiungendo circa 5.800–6.000 ° F in una fiamma ossiacetilenica. Quel calore è concentrato in un cono stretto e intenso, che gli consente di preriscaldare il metallo alla temperatura di taglio più velocemente di qualsiasi altro gas combustibile: motivo per cui rimane l'impostazione predefinita per la saldatura, la brasatura e il taglio di lamiere spesse dove la velocità di perforazione è importante. Il compromesso è il costo per piede cubo e requisiti di stoccaggio delle bombole più severi. A confronto più approfondito tra acetilene e propano per il taglio analizza esattamente dove il compromesso sui costi ripaga e dove no.
Propano and gas naturale brucia notevolmente più fresco, più vicino a 5.200 ° F, e diffonde quel calore su una fiamma più ampia anziché sul cono stretto dell'acetilene. Quella fiamma più ampia è in realtà un vantaggio per riscaldare grandi aree o preriscaldare piastre spesse sotto la superficie. Tuttavia, ciò che attira la maggior parte dei negozi verso il propano non sono le prestazioni, ma l'economia. Il propano costa meno da riempire e le sue regole di stoccaggio sono meno restrittive di quelle dell'acetilene, motivo per cui i depositi di rottami e i negozi che gestiscono una torcia per ore di seguito spesso lo utilizzano per impostazione predefinita.
Gas MAPP (una miscela di metilacetilene e propadiene) si trova nel mezzo, producendo una fiamma più calda del propano a circa 2.976°C con un rilascio di calore più vicino a quello dell'acetilene nel cono primario. Può anche funzionare a pressioni più elevate rispetto all'acetilene senza lo stesso rischio di dissociarsi in componenti esplosivi, il che lo rende un'opzione praticabile per il taglio subacqueo in acque profonde: un vantaggio di nicchia ma reale che gli altri gas combustibili non condividono.
Propilene , un prodotto di gas di petrolio liquido, si avvicina al MAPP in termini di temperatura della fiamma ma condivide l'elevato rapporto ossigeno-carburante del propano, il che significa che ha bisogno di un flusso di ossigeno proporzionalmente maggiore per bruciare in modo efficiente. È una scelta meno comune, ma si presenta nei negozi che ottimizzano per uno specifico equilibrio tra calore e costi che l'acetilene e il propano non raggiungono del tutto.
Nessuno di questi gas combustibili è la scelta migliore a livello universale. Quello giusto dipende dallo spessore della lamiera, dalla frequenza di funzionamento della torcia e se l'officina esegue anche la saldatura, e non solo il taglio, con la stessa fornitura di gas.
Perché la purezza dell'ossigeno cambia tutto
Il gas combustibile attira la maggior parte dell'attenzione, ma il flusso di ossigeno di taglio è ciò che effettivamente determina la qualità e la velocità di taglio. La purezza dell'ossigeno inferiore al 99,5% ha un effetto enorme: un calo di purezza di appena l'1% in genere rallenta la velocità di taglio di circa il 25% e aumenta il consumo di gas con un margine simile, poiché le impurità diluiscono la reazione di ossidazione che effettua il taglio vero e proprio.
Anche in questo caso il design dell'ugello e della punta è importante, poiché una punta mal progettata consente all'aria ambiente di mescolarsi al flusso di ossigeno prima che raggiunga il metallo, riducendo di fatto la purezza nel punto più importante. Questo è uno dei motivi per cui gli ugelli della torcia non sono un componente adatto a tutti: la geometria del passaggio all'interno di un ugello ben progettato protegge il flusso di ossigeno da questo tipo di diluizione.
Consigli, regolatori e dispositivi di sicurezza adatti al tuo gas
Ogni componente dell'attrezzatura a valle di un cannello da taglio è costruito attorno al gas specifico che lo attraversa e lo scambio dei gas combustibili senza scambiare l'attrezzatura abbinata è il punto in cui iniziano la maggior parte dei problemi di configurazione.
Le punte delle torce sono l'esempio più chiaro. Le punte per acetilene utilizzano un design premiscelato, miscelando carburante e ossigeno all'interno della punta prima che la fiamma esca attraverso orifizi ravvicinati. Gli ugelli per propano e gas naturale utilizzano invece un design postmix, miscelando i gas appena fuori dalla superficie dell'ugello attraverso una sede più ampia, poiché questi gas necessitano di più volume di ossigeno rispetto al carburante e di una distanza di miscelazione maggiore per stabilizzarsi. Acetilene cutting torch tips engineered for premix flame delivery and Punte per cannelli da taglio a propano realizzate per la miscelazione con fiamma in stile postmix riflettono quella differenza strutturale piuttosto che essere varianti intercambiabili della stessa parte.
I regolatori seguono la stessa logica specifica del gas. Ciascuno è calibrato su un particolare intervallo di pressione del gas e su uno standard di raccordo, e far funzionare il gas sbagliato attraverso un regolatore non corrispondente rischia di fornire una pressione per la quale l'attrezzatura a valle non è mai stata classificata. Regolatori di pressione del gas adattati a specifici tipi di gas combustibile tenere conto di queste differenze rispetto all'allestimento.
I dispositivi di arresto del ritorno di fiamma seguono la stessa regola. Poiché i gas combustibili differiscono nel range di infiammabilità e nella velocità con cui un fronte di fiamma può viaggiare all'indietro attraverso un tubo, dispositivi antiritorno di fiamma dimensionati per il gas effettivamente in uso è necessario sedersi sia all'estremità del regolatore che a quella della torcia. Uno sguardo più da vicino al dati sulla temperatura della fiamma e sulle caratteristiche della combustione per ciascun gas combustibile mostra quanto diversamente si comportano questi gas una volta accesi, motivo per cui le apparecchiature costruite attorno ad essi non sono intercambiabili. Il standard federali di sicurezza per la saldatura e il taglio con ossitaglio stabilisce i requisiti di base per lo stoccaggio delle bombole e le specifiche dei tubi flessibili che si applicano indipendentemente dal gas gestito da un negozio.
Scegliere la giusta combinazione di gas per il tuo negozio
Non esiste un'unica risposta corretta su quale gas da taglio dovrebbe utilizzare un'officina: la decisione si riduce a una manciata di fattori pratici che da soli superano la temperatura della fiamma.
- Spessore della lamiera e velocità di sfondamento : La lamiera spessa e il taglio di produzione favoriscono il calore concentrato dell'acetilene e tempi di sfondamento più rapidi.
- Ciclo di lavoro : I negozi che utilizzano una torcia per tratti estesi spesso trovano il propano o il gas naturale più economici da sostenere per un intero turno.
- Infrastruttura esistente : Un negozio con il gas allacciato si orienta già verso il gas naturale semplicemente per evitare la logistica delle bombole.
- Utilizzo a duplice scopo : Le officine che saldano e tagliano solitamente tengono l'acetilene a portata di mano, poiché il propano e il gas naturale non possono sostituire la saldatura ossitaglio.
Molti negozi finiscono per gestire più di una configurazione di gas combustibile e cambiare in base al lavoro da svolgere. Ciò che conta di più che scegliere un unico vincitore è assicurarsi che ogni ugello, regolatore e dispositivo di arresto del ritorno di fiamma sulla torcia corrisponda a qualunque gas sia effettivamente collegato: l'attrezzatura non corrispondente è il punto in cui iniziano i problemi di qualità della fiamma e i rischi per la sicurezza.
