Резка металлов и прожигание бетона кислородным копьем

Резка металлов и прожигание бетона кислородным копьем

В металлургии и строительстве нередко для прожигания металлических или железобетонных конструкций используется кислород. В этой статье рассмотрим, как осуществляется резка металлов кислородным копьем, а также специфику сверления бетонных изделий с применением точечного термического воздействия.

Как это работает

Приспособление для реализации данной технологии обладает очень простым устройством. Это стальная трубка подходящего диаметра, по которой подается кислород. Один конец трубки-копья подключается через вентиль и гибкий шланг к источнику O2, а второй прикладывается к обрабатываемой поверхности.

Чтобы активировать пламя, рабочий конец нагревается до 1400 °С (для этого используется вспомогательный термоисточник, например газовый резак), после чего он начинает стремительно окисляться (гореть), повышая температуру до 2000 °С и поддерживая ее уже без стороннего нагрева.

Для разжигания пламени O2 подается под низким давлением (около 1 атм), которое после образования устойчивого процесса повышается до рабочих показателей (5-6 атм).

Как отмечалось выше, резка кислородным копьем металлов и бетонных конструкций часто применяется в металлургической и строительной сферах. С помощью данного метода выполняют такие операции как:

• сверление металлических и ж/б изделий;
• отрезание скрапа;
• удаление прибыли литья;
• разделение плиты большой толщины.

Поскольку работа с O2 несет определенную опасность, такая резка должна выполняться с применением защитных средств: экрана, маски и специальной экипировки. Подробнее об особенностях эксплуатации данного газа и мерах предосторожности читайте в статье: Кислород технический: производство, эксплуатация и применение в промышленности.

Сверление и резка металлов кислородным копьем

После поджига и стабилизации пламени торец трубы прижимают к поверхности детали. Углубление в материал происходит за счет тепла, которое выделяется вследствие сгорания металла.

Во время температурного воздействия необходимо периодически совершать трубой обратно-поступательные и вращательные действия для удаления образовавшегося шлака.

В итоге получается отверстие круглой формы, размер которого обычно на 1-2 см больше диаметра трубки-копья.

В этом видео показан процесс сверления кислородным копьем:

Помимо сверления, подобная технология позволяет осуществлять раскрой детали. Для этих целей дополнительно применяется газовый резак, который предварительно делает канавку размером около 15 см, куда вводится копье. С помощью такого метода можно разрезать стальные болванки толщиной 2 м:

Резка крупных металлических деталей кислородным копьем

Во время рабочего процесса трубка-копье постоянно укорачивается, поэтому нуждается в периодической замене. Длина сгоревшей части в первую очередь зависит от характеристик обрабатываемого материала.

К примеру, при прожигании чугуна на каждый метр углубления требуется около 20 м трубы (при этом расход O2 составляет 35 м³ на 1 м).

Поэтому обработка чугунных изделий таким методом имеет невысокую производительность.

Прожигание бетонных конструкций

Как известно, бетон представляет собой смесь компонентов, каждый из которых имеет собственную температуру плавления. Так, керамзит оплавляется при 1100 °С, полевые шпаты – при 1400 °С, кремнезем – при 1700 °С, глинозем – при 2000 °С.

При этом важно учитывать, что указанные материалы не окисляются под воздействием кислородной струи, то есть не поддерживают горение и не выделяют сами по себе тепло. Поэтому во время резки бетонного или ж/б изделия возникает необходимость в постоянном прижимании трубы с приблизительным усилием 30-50 кг.

Поскольку при удалении расплавленной трубки поверхность очень быстро остывает, прожигать подобные неметаллические конструкции нужно без обратно-поступательных манипуляций, совершая лишь вращение в одну и другую сторону.

Прожигание (сверление) бетона кислородным копьем

Выполнять обработку бетона можно в любом положении, однако наиболее эффективным считается воздействие на поверхность снизу вверх. В этом случае шлак стекает между трубкой и стенкой отверстия под действием гравитационной силы, поэтому вероятность зашлаковывания невелика.

Увеличение мощности реза

Для повышения тепловой мощности внутрь трубки помещают пруток из низкоуглеродистой стали. Иногда его прихватывают сваркой с наружной стороны. Помимо улучшения процесса резки, такой подход позволяет сократить расход материала.

Так же необходимо обратить внимание на качество используемого технического кислорода, которое имеет важное значение для эффективности процесса.

Здесь Вы можете ознакомиться с типовыми объемами баллонов и формами поставки данного газа, соответствующего ГОСТ 5583 – 78 (чистота не менее 99,7%, 1ый сорт).

Еще более эффективным методом для увеличения мощности реза является применение мелкодисперсной железоалюминиевой смеси. При воспламенении такой порошок образует мощный факел длиной 5 см и температурой 4000 °С. В этом случае торец не прижимают к заготовке, а размещают на расстоянии 3-4 см с целью избегания закупорки отверстия шлаком.

Подводя итог, нужно отметить достаточную широту сферы применения кислородно-копьевой резки и сверления, особенно учитывая методику увеличения мощности с помощью вышеописанного метода, ввиду отличной производительности и минимальных требований к оборудованию.

Данная технология может быть реализована практически в любых условиях, поскольку для этого необходимо иметь лишь стальную трубу и баллон, заправленный качественным O2 высокой чистоты.

Основы работы с газовым резаком

Процесс резки газовым резаком происходит за счет сжигания металла в струе кислорода, подаваемого под давлением. Предварительно сплав должен быть разогрет до нужной рабочей температуры с помощью горящей смеси ацетилена с кислородом. Единственные металлы, которые можно резать этим способом – различные марки углеродистой и нелегированной стали. Нержавейку, цветные металлы и сплавы разрезать кислородно-ацетиленовым резаком нельзя.
Для выполнения данного вида работ помимо соответствующего комплекта газового оборудования потребуется следующее:

• Огнетушитель.
• Защитная экипировка: специальные очки; перчатки из толстой кожи; крепкая рабочая обувь с кожаной подошвой.
• Соответствующая одежда – рекомендуется надевать огнестойкую, однако если ее нет, то подойдет хорошо облегающая хлопчатобумажная. Нельзя надевать вещи из синтетических и легковоспламеняющихся тканей, свободного кроя, с рваными или поношенными краями.
• Инструменты для измерений и разметки: линейка, угольник и карандаш, изготовленный из мыльного камня.
• Зажигалка для газового резака – предназначена для правильного зажигания пламени резака. Обычными спичками, зажигалками пользоваться очень опасно.

Кислородно копьевая резка

В металлургии и строительстве нередко для прожигания металлических или железобетонных конструкций используется кислород. В этой статье рассмотрим, как осуществляется резка металлов кислородным копьем, а также специфику сверления бетонных изделий с применением точечного термического воздействия.

Резка бетона: кислородно-копьевое сверление. гидроабразивный

Как мы знаем, бетон есть весьма жёстким и прочным материалом, в следствии чего его механическая обработка связана с некоторыми сложностями. Такая операция, как резка бетона требует применения особого оборудования и соблюдения определенной технологии. Исходя из этого в данной статье мы детально рассмотрим, чем и как возможно разрезать бетон.

Виды резки бетона

На сегодня строителями используется пара способов резки бетона:

• Кислородно-копьевое сверление;
• Алмазная резка;
• Гидроабразивная резка.

Сейчас подробней ознакомимся с изюминками каждой технологии.

Кислородно-копьевое сверление

Данный метод резки содержится в применении кислородного копья – толстостенной металлической трубы, в которую подается кислород. Кислородное копье разогревается до большой температуры (1350-1400 градусов) при помощи посторонних источников, к примеру, сварочной дуги либо пламени резака. В следствии один конец трубы воспламеняется, по окончании чего источник нагрева убирают.

При постоянной подаче кислорода, конец трубы интенсивно горит и разогревается до 2000 градусов. Для увеличения тепловой мощности, вовнутрь трубы обычно вставляют стальной прут.

В ходе сверления, копье прижимается к поверхности бетона с большой силой, что разрешает преодолеть сопротивление густоплавких шлаков.

Среди изюминок данного способа возможно выделить следующие моменты:

• В ходе сверления бетон не окисляется кислородной струей и наряду с этим не выделяет своего тепла.
• При удалении кислородного копья, поверхность сходу застывает.

По этим обстоятельствам, в ходе резки не выполняются возвратно-поступательные движения. Но, дабы расширить эффективность резки, трубу в ходе резки нужно вращать, не допуская наряду с этим угасания пламени. Исходя из этого такая технология и называется сверлением.

В большинстве случаев, кислородно-копьевое сверление используют для исполнения проемов в цементных стенках.

Гидроабразивный способ

Гидроабразивная резка бетона есть фактически такой же распространенной, как и алмазная. Значительно чаще ее применяют при демонтаже цементных конструкций, но, данная технология кроме этого дает возможность приобрести и проемы в стенке с высокой точностью.

Еще таковой способ именуют холодной резкой. Содержится он в подаче к цементной поверхности струи воды с абразивом под большим давлением. Значительно чаще в качестве абразива используют небольшой песок.

Принципиальная конструкция газового резака

Особенности конструкции резака.

Инжекторный или двухтрубный резак

Это самая популярная модель по своей конструкции. Название «двухтрубный» происходит из-за разделения технического кислорода на два потока. Это делается для функционального разделения работы кислорода.

Верхний поток кислорода с высокой скоростью идет сквозь сопло внутреннего мундштука. Это чрезвычайно важная часть аппарата – она отвечает за непосредственно фазу резки металла. Регулируется этот поток специальным вентилем, который обычно выносится на наружную панель.

Второй поток кислорода идет прямиком в инжектор. Порядок работы в камере инжектора следующий: кислород поступает в камере под большим давлением и с высокой скоростью, в результате чего в этом пространстве образуется зона разреженного давления. Кислород является в данном случае инжектируемым.

Номинальный расход газов.

Через специальные боковые отверстия в стенках камеры в нее втягивается горючий газ – он является в данном случае эжектируемым. Происходит смешение газов, скорости выравниваются, в итоге на выходе из камеры формируется поток из смеси газов, у которого скорость ниже, чем у инжектируемого кислорода, но выше, чем у эжектируемого горючего газа.

На следующем этапе сформированная смесь газов поступает в наконечник – сначала в его головку, а затем через сопло между мундштуками выходит и образует то самое пламя в виде факела, которое разогревает металл до температуры его горения. Все потоки газов регулируются собственными вентилями на внешней стороне корпуса – для подачи кислорода и отдельно для подачи горючего газа в инжектор.

Безинжекторный или трехтрубный газовый резак

В данном случае устройство газового резака сложнее. Кислород в него попадает по двум трубкам, третью трубку по праву занимает горючий газ. В этом сварочном резаке газы смешиваются внутри головки, никакой камеры здесь нет. Такая система является более безопасной, чем двухкамерная модель.

Дело в том, что здесь нет риска для так называемого «обратного удара», который заключается в весьма неприятном и опасном явлении: проникновении горящих газов в каналах и трубках аппарата в обратном направлении.

У этой модели стоимость значительно выше. Кроме этого недостатка у трехтрубного резака имеется еще один нюанс: в работе с ним необходимо очень высокое давление горючего газа – выше, чем с инжекторным аппаратом.

Резка бетона: кислородно-копьевое сверление. гидроабразивный

Как мы знаем, бетон есть весьма жёстким и прочным материалом, в следствии чего его механическая обработка связана с некоторыми сложностями. Такая операция, как резка бетона требует применения особого оборудования и соблюдения определенной технологии. Исходя из этого в данной статье мы детально рассмотрим, чем и как возможно разрезать бетон.

Алмазная резка

Алмазная резка бетона на сегодня есть самой популярной, поскольку она владеет рядом неоспоримых преимуществ, таких как:

• Универсальность;
• Доступность, так как для разрезки бетона возможно применять простую угловую шлифовальную машинку (болгарку) и алмазный круг.
• Компактность оборудования;
• Высокая скорость работы;
• Отсутствие вибраций.

Опытное оборудование для резки алмазными дисками, в большинстве случаев, оснащено пылесосом для сбора пыли, и системой подачи воды. Это разрешает охлаждать диск прямо на протяжении работы, и снизить выбросы пыли.

Данным способом может выполняться резка цементных стен и полов. Большая глубина реза зависит от типа оборудования и диаметра диска.

При применении данного способа, принципиально важно верно подобрать алмазный диск, в зависимости от типа бетона. В случае если конструкция армированная, то нужно применять турбоалмазные диски с волновым корпусом. Само собой разумеется, цена таких кругов наиболее высокая, но за то они являются самыми надежными, действенными и долговечными.

Совет! Не все виды бетона требуют особого инструмента для механической обработки. К примеру, резка газобетона возможно выполнена простой ножовкой по дереву.

Резка цементной поверхности болгаркой

Сейчас подробней рассмотрим процесс резки бетона болгаркой, поскольку данный метод есть наиболее распространенным и единственным доступным в быту. Само собой разумеется, несложнее всего воспользоваться услугами экспертов, но предварительно направляться определить цена резки бетона.

Учитывая относительную простоту данного процесса, значительно выгоднее выполнить работу самостоятельно. Единственное, предварительно нужно ознакомиться с технологией и некоторыми правилами резки, от которых зависит не только ее эффективность, но и ваша безопасность.

Данная работа имеет несколько этапов:

• Определения типа бетона;
• Выбора алмазного диска;
• Резки бетона.

Определения типа бетона

Бетон не редкость различных типов, он бывает армированным либо без армировки. В качестве его наполнителя может употребляться песок, гранитная крошка либо щебень.

Помимо этого, с течением времени структура бетона пара изменяется. Юный бетон более абразивный, а ветхий – более прочный. Дабы выяснить тип бетона, возможно сколоть маленький кусок материала и изучить его структуру, или дать его эксперту.

Выбор диска

При выборе диска направляться обращать внимание на следующие моменты:

Требования безопасности

Газовое оборудование, которое используется в процессе резки металлов, а именно кислородно-ацетиленовый резак, относится к категории взрыво- и огнеопасных. Поэтому перед тем, как пользоваться газовым резаком, следует выполнить все обязательные рекомендации по соблюдению техники безопасности.

Для этого рабочее место следует снабдить:

• огнетушителем. Использование газового резака сопровождается открытым пламенем и высокими температурами, поэтому средства пожаротушения должны присутствовать на посту;
• защитной спецодеждой, состоящей из: х/б костюма, по возможности, пропитанного огнезащитным составом;
• перчаток или краг из брезента или достаточно толстой кожи;
• ботинок с кожаной подошвой;
• защитных очков с встроенными светофильтрами.

При работе с резаком ни в коем случае не следует надевать предметы одежды из синтетики или других с легкостью воспламеняющихся тканей, а также неприлегающие плотно к телу или имеющие сильно изношенные края. Все это может привести к возгоранию и, соответственно, опасности для здоровья и жизни.

Резать газом можно только различные марки и виды нелегированной углеродистой стали. Нержавеющая сталь, цветные металлы и разнообразные сплавы разрезать пропановым резаком не получится.

Оборудование

Схема кислородного резака

Основным оборудованием для газовой резки является резак. В комплект к нему входят: насадка для сварки и плавки.

Благодаря резаку можно контролировать дозировку газовой смеси и кислорода. Также с помощью этого оборудования осуществляется воспламенение горючей смеси, подача пламени к месту обработки.

Резак состоит из двух блоков: режущего и подогревающего. Первый представлен трубкой выхода струи кислорода, вентилем и мундштуком внутреннего типа.

Подогревающий блок включает вентили, которые предназначены для регулировки давления газовой смеси и кислорода. Также есть трубка подачи, мундштук наружного вида, камера смешивания и инжекторная ячейка.

Резаки бывают ручными и машинными. Последние являются стационарными, поэтому для ремонтных работ предпочтительнее использовать ручные.

Схема сборки газового резака

Дополнительно используется следующее газорезательное оборудование:

• редуктор – предназначен для снижения давления;
• прибор для изменения давления;
• стальной баллон с газом и кислородом;
• соединительные шланги.

Схема ацетиленового и пропанового балонного вентиля

Перед использованием оборудования важно проверить его исправность во избежание взрыва баллона или редуктора. Резак предварительно продувается кислородом.

Схема кислородного редуктора