Файл: Коровин, А. И. Газопитание сварочных участков.pdf

Аппаратура и установки для пламенной поверхност­ ной закалки (ППЗ) разработаны с учетом работы на ацетилене, пропане и природном газе в смеси с кислоро­ дом (табл. 1). Вся огневая аппаратура в целях унифика­ ции работает при давлениях горючего газа в пределах 0,35—1,0 кгс/см2 и кислорода 2—5 кгс/см2. За исключе­ нием установки для закалки мелкомодульных шестерен, имеющей горелки безинжекторного типа, вся огневая ап­ паратура для ППЗ оснащена горелками с инжекторным смешением газов. Расход газов горелок, серийно выпу­

ВНИИАвтогенмаше, рассчитаны на расходы ацетилена до 35, природного газа до 50, пропана до 20 и кислорода до 75 м3/ч.

Аппаратура для воздушно-дуговой резки (типа ПВД-2 РВД-4А), электрометаллизационные аппараты типа ЭМ-12 и ЭМ-14, воздушные газоструйные термоотбойни­ ки (Т-5, ТРВ-1-65М) и пропано-воздушные горелки раз­ личных типов имеют расходы сжатого воздуха до 1,5—■ 10 м3/мин.

Сравнение расходных характеристик позволяет разде­ лить все разработанные ВНИИАвтогенмашем средства газопламенной обработки на несколько групп и для каж­ дой из них выбрать оборудование и схему газопитания

(табл. 2).

II. ГАЗОПИТАНИЕ РУЧНОЙ

ИМЕХАНИЗИРОВАННОЙ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Исходные данные для выбора средств газопитания

В зависимости от характера и номенклатуры произ­ водства на заводах, в сварочны^щ^АаА^цминию-мцха'Ни- ческих цехах и на заготовительн лх и орра-

йи" 17

низация рабочих мест для газопламенной обработки могут быть различными. Широко распространено исполь­ зование перевозных источников питания — баллонов с горючими газами и ацетиленовых генераторов при пере­ движных рабочих местах,.снабжаемых кислородом так­ же от баллонов. Такая организация рабочих мест приме­ няется на строительных площадках, при разделке лома, отрезке прибылей отливок и т. д.

Рабочие места могут быть стационарными, при этом к каждому из них газы подвозят в баллонах или подают по трубопроводам, Независимо от организации и плани­ ровки все рабочие места по действующим «Правилам тех­ ники безопасности» должны иметь средства защиты, предохраняющие рабочих и оборудование от обратных ударов пламени. В механизированных установках управ­ ление подачей газов к мощным резакам и горелкам, а также зажигание и гашение пламени необходимо осу­ ществлять дистанционно.

Следовательно, наряду с источниками газопитания и средствами защиты все рабочие места должны иметь средства газорегулирования.

При выборе газопитания учитывают характерные осо­ бенности процессов газопламенной обработки, разновид­ ности процессов, планируемых в цехе или на участке, а также требуемую производительность. С учетом этих факторов определяют род горючего газа (ацетилен, про­ пан или природный газ), оборудование (огневую аппа­ ратуру, установки и машины для газопламенной обработ­ ки), число рабочих мест, расходы газов на каждом из них и суммарные на всем участке. Для всех процессов газопламенной обработки универсальным горючим газом является ацетилен, но для таких операций, как ручная и машинная кислородная резка, пайка, наплавка, гибка, поверхностная закалка, применяют также пропан и при­ родный газ.

При числе рабочих мест более 10 согласно правилам техники безопасности (ПТБ) доджно быть обеспечено централизованное газопитание, что экономически целесо­ образно, поскольку это снижает транспортные расходы. На современных машиностроительных заводах сварочные и заготовительные цеха снабжаются кислородом от кис­ лородных станций по газопроводам, а ацетиленом — от баллонов, заполняемых на собственных станциях. Мно­ гие заводы имеют также централизованное снабжение

18

йфйродйым газом, который широко используется в термических, кузнечно-прессовых цехах и для тепло­ фикации.

снабжаются кислородом, пропаном и природным газом (метаном) от баллонов. Ацетилен может подаваться также от баллона или передвижного генератора. В этих случаях средствами защиты от обратных ударов пламе­ ни являются клапаны, имеющиеся в баллонных редук-

6)

Рис. 3. Принципиальные схемы газопитания:

а—передвижных рабочих мест от индивидуальных кисло­ родных баллонов и подачей горючего от баллонов ацети­ лена I, пропана III и генератора ацетилена //; б—стацио­ нарных рабочих мест от цеховых газопроводов для ручной сварки и резки А, Б, машинной кислородной резки В и поверхностной закалки Г: ГПГ и ГПК—газоразборные по­

сты горючего и кислорода:

/—вентиль; 2—редуктор; 3—водяной затвор; 4—обратный клапан; 5—пульт управления машины; 6—выносной пульт газорегулирования

19

торах, а также водяной затвор у генератора ацетилена й баллонный обратный клапан при питании пропаном. По­ дача газов регулируется с помощью газовых редукторов, регулятора давления ацетилена (при питании от генера­ тора) и вентилей на резаках и горелках.

Стационарные рабочие места с ручной и механизи­ рованной огневой аппаратурой (рис. 3, б) снабжают кис­ лородом, ацетиленом и пропаном от цеховых газопрово­ дов, соединенных с соответствующими заводскими стан­ циями или цеховыми рампами (автономное питание). Для подачи природного газа используют цеховые газо­

го места должны быть оснащены газоразборными постами.

Газоразборные посты кислорода (ГПК) представля­ ют собой настенные шкафы, в которых смонтированы от­ ключающее устройство (вентиль) и кислородный редук­ тор требуемой пропускной способности. Газоразборные посты горючего газа (ГПГ), также в виде шкафов, име­ ют отключающее устройство (вентиль или пробковый кран), водяной затвор для всех горючих газов или об­ ратный клапан (только для пропана и природного газа) конструкции ВНИИАвтогенмаша.

Грубая регулировка подачи газов к ручной аппара­ туре ведется с помощью кислородного редуктора и вен­ тиля в газоразборных постах, а точная — вентилями на огневой аппаратуре. У механизированной огневой аппа­ ратуры точное дистанционное регулирование ведут с по­ мощью встроенного в машину пульта или отдельного пульта газорегулирования (поз. 5 и 6, рис. 3).

Шкафы газоразборных постов изготовляют с вентиля­ ционными отверстиями для предупреждения скопления газов. При монтаже расстояние между газоразборными постами кислорода и горючего газа принимают не менее 150 мм, а их расстояние от пола — не менее 600 мм. При работах с ручной аппаратурой к каждому газоразборно­ му посту может быть присоединена только одна горелка или резак. Механизированная огневая аппаратура, об­ служиваемая одним оператором, например машина для кислородной резки или закалочная установка, может быть подключена к газоразборному посту горючего газа и парному с ним газоразборному посту кислорода. В этом

20

случае один водяной затвор или клапан обеспечивает безопасную работу нескольких параллельно работаю­ щих горелок или резаков при одинаковых условиях по­ дачи к ним газа. У машин для кислородной резки последних выпусков и в многопозиционных закалочных и наплавочных установках безопасность работы обеспе­ чивается использованием огневой аппаратуры, рабо­ тающей при равном давлении горючего газа и кисло­ рода.

Для этой цели применяют также индивидуальную за­ щиту каждого резака или горелки посредством обратных клапанов, устанавливаемых на газоподводящих штуце­ рах.

Для устойчивой работы многопозиционных установок очень важно, чтобы пропускная способность газоразбор­ ных постов была больше, чем суммарные расходы соот­ ветствующих газов огневой аппаратуры.

Косновным средствам газопитания наряду со стан­ циями кислорода и баллонными рампами кислорода, аце­ тилена, пропана и заводской сетью природного газа, на­ ходящихся вне цеха, относятся цеховые газопроводы и газоразборные посты. При проектировании систем газо­ снабжения внутри цехов, которое выполняют специали­ зированные организации, учитываются проезды, распо­ ложение электропроводки, печей, планировка рабочих мест для газопламенной обработки и возможность сое­ динения с заводскими газовыми сетями.

Квспомогательным средствам газопитания относятся трубопроводы и резинотканевые рукава для подачи га­ зов от газоразборных постов к установкам и огневой ап­ паратуре, соединения отдельных блоков машин для газо­ пламенной обработки, а также унифицированные пульты газорегулирования горючего газа и кислорода (ПГР), шкафы ввода в цех горючего газа (ШВГ), одинарные и сдвоенные газовые рубильники, регуляторы равного дав­ ления, электромагнитные клапаны, экономизаторы и го­ релки дежурного пламени (февки).

Для некоторых машин во ВНИИАвтогенмаше разра­ ботаны блоки зажигания, регулирования, включенйя и выключения подачи газов, а также системы автоматиче­ ской блокировки для дистанционного управления. Боль­ шинство необходимых для комплектования средств газо­ питания выпускается заводами серийно (см. приложе­ ние).

21

Поскольку для газопламенной обработки наиболее часто используется ацетилено-кислородная аппаратура, то целесообразно применительно к ней рассмотреть прин­ ципы газопитания.

Участки газопламенной обработки ацетиленом и кислородом

Внутрицеховое оборудование газопитания с централи­ зованной подачей ацетилена и кислорода (рис. 4) вклю­ чает шкаф 1 ввода в цех горючего газа (ШВГ), газораз­ борные посты 2, 4, 6 горючего газа (ГПГ) с водяными за­ творами, газоразборные посты 3, 5, 7 кислорода (ГПК) с кислородными редукторами. Газопроводы ацетилена и кислорода прокладывают по замкнутой (кольцевой) схе­ ме, что обеспечивает более равномерное распределение

Рис. 4. Внутрицеховое оборудование для питания ацетиле­ ном и кислородом

22

газов по газоразборным постам или по тупиковой схеме. В обоих случаях газопроводы кислорода и ацетилена оснащают продувочными трубопроводами (свечами) 8, служащими для удаления воздуха при гидравлических испытаниях и при пуске в эксплуатацию. С учетом ха­ рактеристик источников газопитания и средств защиты ацетилен должен подаваться в газопровод под давлени­ ем 0,35—0,7 кгс/см2, а кислород — под давлением до 15—16 кгс/см2. Ацетилен как газ, обладающий меньшей плотностью, чем воздух, подается по газопроводу, рас­ положенному выше, чем газопровод для кислорода. Газо­ проводы от источников ацетилена и кислорода (рамп, станций и др.) вводят только через наружную стену це­ ха — потребителя газов (рис. 5). По расходу газа на дан­ ном рабочем месте выбирают газоразборные посты, а для некоторых механизированных установок дополнительно выбирают и пульты газорегулирования. Источники газов выбирают исходя из суммарных расходов в цехе или на участке.

В комплект газопитания ацетиленом входят газораз­ борные посты, пульты газорегулирования, резиноткане­ вые рукава и источники газопитания. Все газоразборные посты ацетилена (табл. 3) снабжены водяными затво­ рами среднего давления закрытого типа. Пост ГПГ-1 с водяным затвором ЗСП-7-65 серийно выпускается Экс­ периментальным заводом автогенного машиностроения (г. Воронеж).

Газоразборные посты однотипны по конструкции и принципу действия (рис. 6). Они предназначены для за­ держки обратного удара пламени, который может про­ изойти при неправильном обращении с огневой аппара­ турой, а также для исключения попадания кислорода в газопровод ацетилена. Для этого в нижней части водя­ ного затвора имеется клапан, который при обратном уда­ ре пламени или поступлении кислорода плотно прижи­ мается к седлу и тем самым предохраняет газопровод ацетилена от разрушения.

Водяные затворы закрытого типа рассчитаны на ра­ боту с ацетилено-кислородной аппаратурой, у которой горючая смесь обладает наибольшей энергией взрыва. Поэтому при работе с другими горючими газами, имею­ щими меньшие скорости распространения пламени, а также меньшие давления при взрыве, они также при­ годны, т. е. являются универсальными средствами за-

23

К ребре i. J i Кфе8ке\^

К огневой ' К огневой аппаратуре аппаратуре