淺談電廠熱網管線帶水切割
科技專論
作者:蘇春生 金鐵鋼
【摘要】本文對電廠管網在帶水、帶壓環境下管線切割進行了分析,選用氧氣乙炔割炬,選擇合理的切割工藝,使切割過程保持連續的進行.從而驗證了切割可行性,並運用到工作中。
【關鍵詞】帶水;帶壓;預熱;切割;後拖量;氣割工藝參數
前言
由於搶修具有環境不確定性、時間緊迫性、勞動強度大等特點。要求搶修人員在最短的時間內安全、高效地完成搶修任務,保障供暖。但搶修現場存在多樣性和多變性,有時看似簡單的過程往往會有意外情況或特殊情況發生。
1、切割材料及特性分析
1.1鋼的分類
碳素鋼。這種鋼中除鐵以外,主要還含有碳、矽、錳、硫、磷等幾種元素,這些元素的總量一般不超過2%。主要鋼種:Q195、Q215A、Q235A、Q235B、Q255D等。
Q表示鋼的屈服點,為“屈”字的拚音字母;235表示鋼的屈服點數值,單位為MPa;A、B、C、D分為4個質量等級,其中A的質量最低,D級質量最高,F表示沸騰鋼。
目前管網係統中最常用的是Q235A,也是本課題使用的鋼材質。
2、氣割及其種類的選擇
氣割是利用金屬在純淨的氧氣中能夠劇烈的燃燒,生成熔渣和放出大量熱量的原理而進行的,因此,利用氣體火焰的熱能將工件切割處預熱到一定溫度後,噴出高速切割氧氣流,使其燃燒並放出熱量實現切割的方法成為氣割。
2.1氣割的應用範圍及種類
目前,氣割主要用於切割各種低碳鋼和普通低合金鋼;氣焊、氣割所用的氣體分為兩類,即助燃氣體和可燃氣體。可燃氣體分類很多,但目前普遍采用乙炔氣體,其次是液化石油氣,也有使用氫氣,天然氣和煤氣。下麵是常見混合氣體火焰溫度;氧乙炔焰:約3200℃,加熱集中,普遍采用。氫氧焰:2770℃,最早使用,易爆炸。液化石油氣體: 2000~2850℃,預熱長,過燒少,質量好,速度快。因乙炔的發熱量較大,火焰溫度最高,是目前氣割應用最廣泛的一種可燃氣體;本課題也使用乙炔作為可燃氣體。
2.2火焰能率選擇
工業上常常采用的可燃氣體有氫和碳氫化合物,如乙炔、丙烷、丙烯、天然氣(甲烷)煤氣、沼氣等。可燃氣體的發熱量與火焰溫度表1-2
可燃氣體發熱量與火焰溫度1-2
氣體名稱 發熱量(kj/m2) 火焰溫度(oC)
乙炔 52963 3100
丙烷 85765 2520
天然氣(甲烷) 37681 2540
乙炔與氧氣混合燃燒形成的火焰成為氧-乙炔焰。根據氧和乙炔混合比的不同,可分為中性焰,碳化焰和氧化焰三種。(1)中性焰。中性焰燃燒後無過剩的氧和乙炔火焰呈中性,溫度最高為3100—3200℃。主要用於焊接低碳鋼、低合金鋼、高鉻鋼、不鏽鋼、紫銅、錫青銅、鋁及其合金等。(2)碳化焰。碳化焰燃燒後的氣體中尚有部分乙炔未燃燒,焰心的輪廓不清,外焰特別長,當乙炔過剩量很大時會冒黑煙。火焰由焰心、內焰和外焰三部分組成,碳化焰最高溫度為2700-3000℃,火焰具有還原性。乙炔過剩,火焰中有遊離狀態碳及過多的氫,焊接時會增加焊縫含氫量,焊低碳鋼有滲碳現象。主要用於高碳鋼、高速鋼、硬質合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補。(3)氧化焰。氧化焰在氧乙炔氣體燃燒後有過剩的氧氣,由於氧氣過剩氧化燃燒進行得很激烈,造成焰心、內焰、外焰成為一體。氧過剩火焰,有氧化性,焊鋼件時焊縫易產生氣孔和變脆。最高溫度3100~3300℃。主要用於焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等。