Техника безопасности при газовой сварке, требования к оборудованию, помещению, процессу

Конструктивные элементы

Устройство газового резака, независимо от каких-либо отдельно взятых особенностей, в целом всегда состоит из ствола и наконечника. Ствол прикрепляется с помощью гайки накидного типа непосредственно к корпусу резака и стоит из таких основных элементов, как:

Эжектор.
Дюза.
Смесительная камера.
Вентили, регулирующие подачу газов и кислорода в точку реза.
Входы с ниппелями, с помощью которых к аппарату подключают рукава для подачи требуемых газов.

Газовый резак всегда использует кислород для формирования режущего потока. Часть этого газа проходит через внутренний мундштук. Вторая часть оксигена попадает в эжектор, из которого струя будет выходить с большой скоростью и образовывать необходимый уровень разрежения. В смесительном отсеке горелки горючая смесь получается путем соединения газа и кислорода. Именно эта смесь образует в итоге пламя, проникая между наружным и внутренним мундштуком.

Горелка и резак

Горелка – это основная часть аппарата. По конструкции газовые горелки для сварки и резки мало отличаются друг от друга. К средней части подсоединяются наконечник, есть вентили, которые регулируют подачу окислителя и горючего. Газовая горелка часто имеет пьезоподжиг. Кислород и ацетилен попадает в нее по шлангам, закрепленным в рукоятке.

По способу подачи горючей газовой смеси горелки делятся на инжекторные и безинжектроные. Горелки для сварки и резки бывают газовыми и жидкостными (распыляется бензин или керосин), однопламенными и многопламенными. Согласно ГОСТ горелки бывают микромощные, малой, средней и большой мощности.

Самые распространенные – газовые горелки малой и средней мощности. Первые могут варить металл толщиной 0,2-7 мм, вторые варят металл толщиной от 0,5 мм до 30 мм. Все зависит от выбора насадки, которых в малых газовых горелках 4, а в средних 7.

При работе с ацетиленовым генератором в смесительной камере аппарата за счет разрежения, возникающего при выходе кислорода в камеру, засасывается ацетилен.

Резак в отличие от обычной газовой горелки имеет два канала. По одному идет горючая смесь кислорода и ацетилена, по другому, чистый кислород, который образует режущую струю.

Кто пользовался газовым резаком, тот не задают себе вопрос, как резать металл и чем разрезать. Резак вне конкуренции. Им работать проще и дешевле, по сравнению со сварочным инвертором.

Самые востребованные способы

Сварка в нижнем положении.

Способы газовой сварки могут описываться и перечисляться в нескольких толстых томах.

Возьмем самые распространенные из них:

Левая сварка

Левый способ газовой сварки – самый распространенный среди мастеров любой квалификации. Используется для соединения металлов с тонким краем и невысоким уровнем температуры плавления. Левая и правая сварка – две стороны одной медали, запомнить это легко.

Правая сварка

Правый способ сварки годится для работы с металлами с толщиной больше 3-х мм и высокой теплопроводностью. Нужно заметить, что сварочный шов при правой сварке получается более качественным благодаря лучшей защите металла пламенем.

Использование тепла пламени при правом способе экономичнее, а скорость процесса выше почти на 20%. В эту же копилку плюсов можно добавить экономию расходов газов около 10%.

Присадочную проволоку нужно брать с диаметром, меньшим ровно в два раза толщины металлической заготовки. Проволока не может быть толще 8-ми мм.

Сварка с использованием сквозного валика

Эта технология газовой сварки предполагает постепенное, шаг за шагом, перемещение пламени с плавлением верхней кромки отверстия в заготовке и накладыванием слоя расплавленного металла на нижний край этого же отверстия.

Предварительно листы металла фиксируют вертикально, оставляя зазор между ними в половину толщины самой заготовки. Шов формируется в форме валика, который и соединяет детали. Он отличается плотностью, без каких-либо пор или шлаковых остатков.

Сварка с помощью ванночек

Здесь название говорит само за себя. Принцип метода заключается в образовании новых и новых ванночек по ходу шва. Как только образовывается одна из них, в нее вводится конец присадочной проволоки, там плавится, а затем перемещается в восстановительный участок огня горелки.

Тем временем мундштук сопла перемещается дальше по шву – на следующий участок. Каждая новая ванночка перекрывает предыдущую примерно на одну треть диаметра проволоки.

Этим способом соединяют тонкие листы, когда нужно выполнить стыковые или угловые типы швов. Это любимый вид сварки для труб из стальных низколегированных или малоуглеродистых сплавов.

Многослойная газовая сварка

Применяется при очень ответственных видах работ, так как характеризуется довольно низкой производительностью, да и сварочные газы здесь требуются в большом объеме – метод не из дешевых. В нем происходит отжиг нижних слоев при наплавке верхних – последующих.

В результате идет отличная проковка каждого слоя перед формированием следующего шва. Такой способ значительно повышает качество металла шва.

Процесс идет в коротких участках

Особое внимание уделять очистке поверхности нижележащего слоя перед наложением следующего

Сварка окислительным пламенем и раскислением

Баллоны для газовой сварки.

Эта технология создана для соединения деталей из малоуглеродистых стальных сплавов. Пламя здесь имеет резко окислительный характер, вследствие чего в сварочной ванне образуются окислы железа. Если есть окисление, необходимо и так называемое раскисление.

Его добиваются с помощью специальной присадочной проволоки с высокими долями марганца и кремния. Отличный способ с производительностью выше на 10%, чем остальные методы.

Обратный удар при газовой сварке

Предотвращение обратных ударов достигается двумя путями: снижением количества первичного воздуха в смеси до размеров, образующих самопроизвольно негорючую смесь , и уменьшением величины огневых отверстий с размерами ниже критических величин. Размеры критических отверстий, через которые не происходит обратных ударов пламен, могут приниматься не более: для природных и сжиженных газов — 2 5 мм, сланцевых — 2 0 мм, коксовых — 1 5 мм, водорода — 0 9 мм.

Предотвращение обратных ударов достигается двумя путями; снижением количества первичного воздуха в смеси до размеров, образующих самопроизвольно негорючую смесь , и уменьшением размеров огневых отверстий до 2 5 мм и меньше.

Для предотвращения обратного удара пламени предлагается применять металлокерамические огнепреградители

Плавно увеличиваем струю кислорода, которая поджигает расплавленный металл. Если начался бурный процесс, и сталь загорелась, то можно постепенно увеличивать давление кислорода . Если реакция не началась , то следует добавить кислорода и разогреть его.

Начали резать металл и медленно передвигаемся вдоль линии реза. Все продукты обработки сдуваются струей к задней стороне зоны разрезания. Если этот поток замедляется или возвращается, то следует уменьшить скорость резки или остановиться и прогреть материал.

Что делать в случае устойчивого обратного пламени?

В случае устойчивого обратного удара пламени сначала нужно закрыть кислородный клапан трубки подвода газа. Сделать это необходимо как можно быстрее. Устойчивый удар — это результат неправильного обращения и/или плохого технического обслуживания трубки. Перед тем как вновь зажигать горелку, необходимо остудить трубку подачи газа. Ни при каких обстоятельствах нельзя продолжать сварку или резку без тщательной проверки оборудования и правил обращения с ним.

Проникающий обратный удар пламени происходит только в результате неправильной эксплуатации, плохого технического обслуживания трубки подвода газа или неправильной установки рабочего давления.

Неполное проскакивание пламени может легко произойти, если отверстие для прохода пламени загрязнено или повреждено (см. отдельную статью о техническом обслуживании трубок для подачи газов). Чтобы предотвратить проникающий обратный удар пламени и опасность, связанную с этим, следует устанавливать в сварочном аппарате специальное устройство (предохранитель) и невозвратные клапаны.

Необходимые комплектующие по предотвращению обратных ударов

невозвратный клапан, предотвращающий обратный,поток газов;
фильтр для тушения передней части пламени обратного удара;
отсечка, действующая под воздействием температуры, для перекрытия газа в случае возгорания (при повышении t до 100°С);
отсечка, действующая под воздействием давления, для прекращения подачи газа в случае обратного удара пламени (приводится в действие ударом давления, создающегося в передней части обратного пламени);
клапан сброса избыточного давления в случае обратного удара пламени или неправильной установки рабочего давления, что. предотвращает разрыв шланга

Варианты схем подключения

Перед выбором обратного клапана выясните его назначение в вашей системе отопления. Облегчим задачу и подскажем варианты применения возвратных затворов:

Клапаны ставятся на отдельные контуры закрытой схемы, оборудованные циркуляционными насосами. Цель – предотвратить возникновение паразитных потоков, ухудшающих работу отопительных ветвей либо включенных параллельно котлов.
При установке на байпас параллельно насосу затвор помогает системе автоматически перейти в режим естественной циркуляции, когда внезапно отключилась подача электроэнергии.
Врезка в трубопровод подпитки позволяет избежать опорожнения отопительной сети в различных ситуациях.

В качестве примера правильной установки обратных клапанов приведем схему совместного подключения твердотопливного и электрического котла. В случае остановки одного из насосов второй неизбежно погонит теплоноситель паразитным потоком по малому кругу. Без запорной арматуры здесь не обойтись.

Второй пример типичен для гравитационных систем с естественной циркуляцией воды, переделанных под работу с насосом. Основной режим – принудительный, но при отключении света агрегат на байпасе остановится и перестанет поджимать исполнительную часть обратного клапана, врезанного в прямую магистраль. Тогда возобновится конвекционное течение воды по основной линии, пока не подадут электричество.

Установка обратного клапана на подпитку не обязательна, но может избавить вас от неожиданных проблем. Реальный пример из практики: домовладелец решил поднять давление в системе отопления и открыл кран подпитки в котельной. Поскольку на тот момент предприятие водоканала производило ремонт сети и перекрыло водоснабжение, теплоноситель передавил холодную воду и частично ушел в трубу. Вместо подпитки вышло опорожнение, в результате давление упало и газовый котел остановился.

Особенности газовой сварки

Газы, которые отлично горят в воздухе и при этом не достигают высокой температуры: ацетилен; метан; пропан; водород; пары бензина.

Чтобы они сгорели, понадобится кислородная струя. Сварка чаще всего проводится на основе ацетилена, который вырабатывается при реакции карбида кальция и воды. Горение происходит при температуре от 3200 до 3400 градусов Цельсия.

К ценным качествам газосварки относят следующие:

доступность;
ненужность наличия электричества;
простоту сварочного оборудования.

Однако, процесс такой работы нельзя назвать высокопроизводительным, так как всё выполняется вручную. А эксплуатационные и механические свойства готового изделия не всегда соответствуют высокому качеству.

При работе сварочного аппарата, кислород подаётся из специального кислородного баллона, который по ГОСТу окрашивается в голубой или синий цвет. Чтобы обеспечить беспрерывный процесс, кислород должен подаваться на горелку при слабом давлении, равномерно.

Для таких целей баллоны комплектуются редукторами, которые контролируют и регулируют подачу кислорода. К горелке подводятся шланги — кислородный и ацетиленовый. Кислород подают по центральному каналу: струя разряжается, засасывает ацетилен, который поступает под небольшим давлением в горелку. В камере газы перемешиваются и выходят из наконечника наружу.

ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ПРИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

4.1. При обнаружении утечки газа работу немедленно прекратить, устранить утечку, проветрить помещение.

4.2. Прочищать мундштук наконечника латунной иглой, а не стальной проволокой.

4.3. При обратном ударе пламени немедленно закрыть ацетиленовый и кислородный вентили на горелке (резаке), вентиль водяного затвора и вентиль на баллоне. После этого охладить горелку (в холодной воде без следов масла).

4.4. Прежде чем вновь зажечь горелку, проверить уровень воды в водяном затворе и состояние разрывной мембраны в затворе, а также проверить шланги и продуть их газами.

4.5. Прекратить проведение газосварочных работ в случае возникновения пожара вблизи газосварочного поста.

4.6. При несчастном случае необходимо немедленно сообщить о случившемся администрации, вызвать скорую помощь по телефону 103 (если это необходимо), сохранить обстановку такой, какой она была на момент происшествия (если это не угрожает жизни и здоровью работников и не приведет к дальнейшей аварии), оказать помощь пострадавшему.

4.7. При возникновении пожара вызвать пожарную команду по телефону 101 и приступить к тушению пожара имеющимися первичными средствами пожаротушения.

4.8. При обнаружении запаха газа или прорыве трубопроводов (водоснабжения, канализации, отопления и других) вызвать соответствующую специализированную аварийную бригаду.

Правила и рекомендации

Газовая сварка проводится только при наличии у работника специальной защитной одежды. Также нужно применять защитные темные очки, которые должны защитить не только от излишней яркости сварочной ванны, но и от излучения, которое исходит от раскаленного металла. Вся одежда, в том числе и рукавицы, должны производиться из негорючих тканевых материалов и быть в целости.

Защитная одежда сварщика

Осмотр рабочего места должен проводиться как перед началом сварки, так и во время нее, и даже после окончания работ. Не желательно, чтобы во время сваривания рядом выполнялись работы другого типа, такие как покраска и прочее, в особенности, с применением горючего материала. После проведения работ необходимо закрыть все баллоны, чтобы обезопасить их от утечки или несчастных случаев. Только после этого можно отсоединять все оборудование от них. Баллоны ни в коем случае не должны бросаться или падать. Любые их перемещения производятся при помощи переноски или перекачивания в стоячем состоянии. Особенно это относится к ацетиленовым, так как от них происходит наибольшее количество несчастных случаев. Во время сварки они должны находиться на расстоянии от 10 метров от источника пламени.

Требования к баллонам

Техника безопасности при сварке полуавтоматом и другими способами газовой сварки выдвигает следующие требования к баллонам:

Изделие не должно иметь видимых и скрытых повреждений;
Цвет баллона должен соответствовать входящему в него газу, принятому по стандартам;
Все оборудование на баллоне должно быть проверено и исправно;
Изделие должно пройти периодическую проверку качества, срок которой еще не вышел;
Желательно применять баллоны с плавкими вставками, которые помогут уберечь от взрыва, если начнется пожар;
На поверхности изделий не должно быть следов коррозии;
Все детали баллона и его системы подачи газа должны быть выполнены из материалов, которые не дают искру при трении.

Пожаробезопасность при проведении работ

Техника безопасности полуавтоматической сварки газом в основном направлена на борьбу с вероятностью возникновения пожара. Этому могут способствовать два основных фактора. Первым является пламя из самой горелки. Это открытый источник огня, который может привести к возгоранию других предметов. Его стараются максимально отдалить от газовых баллонов, так как здесь представляется наибольшая опасность, которая может перерасти в серьезный пожар.

Чтобы пламя горелки не смогло ничего поджечь, требуется убрать все лишние предметы, особенно сильно возгораемые, которые могут попасть под нее. Рекомендуемая минимальная дистанция до них составляет 5 метров. Также не рекомендуется, чтобы поблизости проводились другие сварочные работы, так как это только увеличивает степень риска

Наличие посторонних предметов, которые могут просто мешать, также повышает риск опасности пожара, так как по неосторожности сварщик может зацепиться за них, что приведет к непредсказуемым последствиям

Вторым серьезным фактором, от которого исходит опасность, это сами баллоны. Они могут пропускать газ, на них может быть повреждение, которое приведет к нарушению целостности поверхности при небольшом ударе. Требуется следить за состоянием как самого баллона, так и всех комплектующих к нему. Сварочные шланги также должны быть проверенными и не скручиваться во время работы. Если они будут передавлены, то большое давление разорвет их.

Преимущества и недостатки

Резка металла пропаном обладает рядом достоинств, среди которых можно выделить следующие:

Газовая резка востребована в ситуации, когда возникает необходимость в разрезании металла значительной толщины или создании изделий по шаблонам, предусматривающим изготовление криволинейного реза, который нельзя выполнить при помощи болгарки. Также не обойтись без газового резака и тогда, как стоит задача по вырезанию диска из толстого металла или выполнению глухого отверстия на 20-50 мм.
Газовый резак является очень удобным в работе инструментом и отличается малым весом. Всем домашним мастерам, которые имели опыт обращения с бензиновыми моделями, известны неудобства, связанные с большим весом, размерами и шумом. Помимо того, что значительные неудобства создает вибрация, оператор вынужден обеспечить серьезное давление во время работы. Газовые же модели представляются более привлекательной альтернативой за счет отсутствия у них всех вышеобозначенных минусов.
Использование резки металла газом позволяет в 2 раза ускорить работы, что невозможно сделать при помощи аппарата, оснащенного двигателем на бензине.
Среди большинства газов, включая и бензин, пропан выделяется более низкой ценой. По этой причине он лучше подходит для выполнения значительного объема работ, например, если возникла задача по резке стали на металлолом.
При использовании пропановой резки удается создать более узкую кромку среза, нежели при работе с ацетиленовыми резаками. При этом рассматриваемый метод позволяет создать более чистый срез, чем тот, который можно выполнить при помощи бензиновых горелок или болгарки.

Среди недостатков, которыми обладают пропановые резаки, следует выделить лишь единственный: их можно использовать лишь для ограниченного круга видов металлов. Они подходят для резки исключительно низко- и среднеуглеродистых сталей, а помимо этого, и ковкого чугуна.

Особенности использования

Подобные инструменты не подходят для резки высокоуглеродистых сталей по той причине, что они имеют достаточно высокую температуру плавления, которая почти не отличается от температуры пламени. Это приводит к тому, что вместо выброса окалины, имеющей вид столпа искр, с обратной стороны листа, происходит ее смешивание с расплавленным металлом по краям разреза. В результате кислород не может достичь толщи металла, из-за чего ему не удается прожечь материал.

Трудности во время резки чугуна создает форма зерен, а также графит между ними. Правда, это не относится к ковкому чугуну. Не получается решить поставленную задачу, если приходится иметь дело с алюминием, медью и их сплавами.

Важно остановиться на следующем моменте: категорию низкоуглеродистых сталей представляют марки от 08 да 20Г, среднеуглеродистых — марки от 30 до 50Г2. Характерной особенностью марок углеродистых сталей является наличие в их названии спереди буквы У

Безопасность газовой сварки и резки: советы главного сварщика

СОВЕТЫ ГЛАВНОГО СВАРЩИКА

БЕЗОПАСНОСТЬ ГАЗОВОЙ СВАРКИ И РЕЗКИ

СОХРАНИТ ВАМ ЖИЗНЬ И ЗДОРОВЬЕ!

ВСТУПЛЕНИЕ

Газопламенная обработка металлов (газокислородная резка, газовая сварка и т.д.) – это целый ряд технологических процессов, которые объединяет обработка металлов высокотемпературным газовым пламенем. Газопламенные работы сопряжены с рядом вредных воздействий и опасностью для человека и его окружения, наиболее часто встречающимися из которых являются:

– вероятность взрыва газов и их смесей; – вредное действие на организм человека выделяющихся газов, паров и пыли; – возможность ожогов и термического воздействия пламени на организм; – вредное воздействие излучения на зрение; – вероятность механических травм; – повышенная опасность возникновения пожаров.

Помимо известных многим мер и прописных истин по предотвращению подобных случаев, таких как использование спецодежды и обуви, проверки исправности газового оборудования перед началом работ, недопущения курения вблизи баллонов и т.д., в настоящее время существует и различные технические приспособления и аксессуары для снижения риска возникновения вредных воздействий и опасностей для здоровья, жизни человека и окружающего его пространства. Рассмотрим их ассортимент, научимся правильно использовать и сделаем выводы о целесообразности их применения.

КЛАПАНЫ ОБРАТНЫЕ И ЗАТВОРЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ

Клапан обратный предназначен для предотвращения обратного потока газа в рукава и далее в газовое оборудование. Устанавливается на резак либо горелку. Представляет из себя корпус, в который встроен подпружиненный ниппель, свободно пропускающий поток газа только в одну сторону. Газ, поступающий из рукава под давлением, преодолевая усилие пружины, перемещает ниппель. При возникновении же перед клапаном обратного тока газа с давлением, равного или превышающего входное давление, обеспечивается мгновенное перекрытие потока газа в обратном направлении. Наиболее распространены два типа клапанов обратных: кислородные (КО, синие) и газовые (ГО, красные).

Экспериментальными методами выявлено, что при обратном ударе пламя распространяется быстрее, нежели ударная волна успевает прижать ниппель в обратном клапане, поэтому данное устройство не всегда способно обеспечить защиту в данных условиях. Надежным средством защиты от обратного удара являются огнепреградительные устройства – затворы предохранительные, отличающиеся от обратных клапанов тем, что, кроме запирающего ниппеля, в них также встроен пламягаситель. Таким образом, затвор предохранительный предназначен для предотвращения обратного удара, возникающего при газопламенных работах, в защищаемое газовое оборудование (баллон). Благодаря продуманной конструкции, способен удерживать противоток газа давлением от 0,03 кгс/см и выше, выдерживает не менее 100 обратных ударов подряд. Затворы предохранительные имеют целый ряд модификаций, предназначенных для установки на резак/горелку, редуктор, в разрыв сварочного рукава. С вариантами присоединения затворов предохранительных и клапанов обратных Вы можете ознакомиться здесь.

Как пользоваться газовым резаком: поджиг газа и нагревание металла

Резак газовый марки NORD-S

Перед зажиганием резака следует убедиться в герметичности всех соединений в арматуре.

Далее, на резаке открывают клапан ацетилена и дают возможность кислороду выйти из камеры-смесителя. Когда станет слышно, что ацетилен медленно выходит, закручивают вентиль. Зажигается горелка специальным инструментом.

Зажигалки

Зажигалку следует так расположить перед соплом, чтобы ее внутренняя часть касалась мундштука. Зажигалка создаёт искры, которые подожгут ацетилен.

Перед мундштуком образуется маленькое жёлтое пламя. Клапаном подачи газа увеличиваем длину пламени примерно до 250 мм. Следим, что бы факел начинался у самого мундштука.

Если огонь будет «прыгать» или отрываться от него, то следует уменьшить подачу газа.

Плавно открываем передний кислородный вентиль. Необходимо подавать такое количество кислорода, которое необходимо для полного сжигания ацетилена. Когда это произойдёт, огонь поменяет свой цвет с жёлтого на голубой. После этого подачу кислорода следует увеличивать до тех пор, пока внутренний язычок голубого пламени не уменьшится и сожмется.

Продолжаем открывать кислородный клапан и увеличиваем размер факела до тех пор, пока длина его внутреннего пламени не станет несколько больше толщины разрезаемого материала. Если услышали звук, похожий на “сопение”, или заметили, что голубое пламя стало неустойчивым, то следует уменьшить подачу кислорода. Её снижают до тех пор, пока пламя не станет устойчивым, а внутри – не образуется четкий конус.

Резак подносят к заготовке так, что бы внутреннее пламя самым кончиком коснулось её поверхности. Нагрев продолжают до тех пор, пока в месте соприкосновения не образовалась «лужица» расплавленного металла. Кончик пламени следует держать неподвижно на расстоянии 10 мм от этой «лужицы».

Газовые резкаи по металлу: укороченный и рычажный от фирмы Норд-С

Обратный удар. Что это?

Обратный удар подразумевает практически мгновенное изменение движения пламени в противоположную сторону. Эффект проявляется тогда, когда скорость горения превышает истечение газов внутри рукава. В таком случае пламя горелки уходит внутрь мундштука и стремительно направляется через рукав в баллон, что может стать основной причиной его разрыва. Явление часто сопровождается громкими хлопками и дымом. Поэтому каждый специалист обязан знать о главных признаках возможной опасности:

исчезновение пламени, появление дыма черного цвета из мундштука; • пламя присутствует, но сопровождается громкими хлопками; • процесс горения прекращается, а дыма не наблюдается.

Из всех перечисленных признаков наиболее опасным считается последний вариант. Ведь из-за обратного удара при резке может возникнуть взрыв, который принесет множество разрушений, травмы и даже летальный исход. Для предотвращения появления подобных явлений необходимо предпринять ряд действий. В первую очередь следует перекрыть кислород и подачу газа. Также потребуется проверить давление в баллонах. После полного остывания горелки, мундштук необходимо очистить от нагара и прочей грязи, которая налипает внутри. При хлопках дополнительно проверяется герметичность и целостность всех шлангов.

Техника безопасности газосварочных работ