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焊炬、割炬等附件的构造、工作原理和安全要求

  
评论: 更新日期:2012年09月06日
    SJ7—10型氧气减压器属于双级式减压器,其进气口最高工作压力为15MPa,工作压力调节范围为0.1~2MPa。由于是通过了两级调压,因而工作压力更加稳定,流量也比一般减压器大。
    SJ7—10型双级式氧气减压器主要由本体、第一减压系统、第二减压系统、气调铜管、安全阀、进气口接头、出气口接头、高压表和低压表等部分组成,详见图2—29。
    SJ7—10减压器的本体是由黄铜(HPb59—1)制成。两级减压系统的构造基本相似,均由活门顶杆、调压弹簧、弹性薄膜装置、减压活门等零部件组成。第一级减压系统主要用于将高压气体自动降低为中压气体,降至压力为2MPa,然后送入第二级减压系统。在第二级减压系统,当旋拧调压螺钉时,通过调压弹簧、弹性薄膜装置及活门顶杆,使减压活门作不同程度的开启和关闭,以用来调节由第一减压系统送入的氧气的减压程度或停止供气。
 
 
图2—29 SJ7-10型双级式氧气减压器的构造
1—活门顶杆 2—减压活门 3—安全阀 4—本体 5—调压螺钉 6—第二级罩壳 7—第二级调压弹簧 8—第二级弹性薄膜装置 9—第二级减压室 10—第一级减压室 11—第一级弹性薄膜装置 12—第一级罩壳 13—第一级调压弹簧 14—气调铜管 15—进气口接头 16—出气口接头
 
    气调铜管是一种用紫铜制作的补偿管。其主要作用是当高压供气源的压力急剧下降时,使输出供使用的低压气体仍能保持稳定的工作压力。双级式减压器除具有工作压力稳定、受瓶内压力高低影响较小的特点外,还具有能基本消除气体消耗量增加时所产气)和氧气切割中。
    SJ7—10型双级式减压器进气接头螺母螺纹尺寸为G15.875mm,接头的内径尺寸为7mm,出气接头的内径尺寸可按不同需要选用5mm或9mm两种。在本体上安装的高压氧气表的量程为0~25MPa,低压氧气表的量程为0~4MPa。
    SJ7—10型双级式减压器的工作原理详见图2—30。
 
 
图2—30 SJ7-10型双级式氧气减压器工作原理图
1—承压弹簧 2—减压活门 3—活门顶杆 4—弹性薄膜装置 5—调压弹簧
6—调压螺钉 7—低压气室 8—第二级减压系统 9—第一级减压系统
 
   当减压器处在非工作状态时,应使调压螺钉逆时针旋转,直至调压弹簧处于松弛状态。当氧气瓶阀开启时,高压氧气从进气口流入第一减压系统,由于弹簧的作用,气压自动降到2MPa后进入第二级减压系统。当使用减压器时,顺时针旋转调压螺钉,通过调压弹簧、弹性薄膜装置、活门顶杆,克服承压弹簧的压力把减压活门顶开,使气体经过两次减压后进入低压气室内,再由出气口供给工作地点使用。
    一般双级式减压器是正作用式和反作用式混合应用的结构,这样可以使升压特性和减压特性相互抵消。因而减压器输出的低压气体能更稳定地保持工作压力,使之不随瓶内气体压力的改变而发生变化。
    QD-20型单级乙炔减压器供瓶装溶解乙炔减压用。QD-20型乙炔减压器进口最高压力为2MPa,工作压力的调节范围为0.01~0.15MPa。
    QD-20型单级乙炔减压器的构造和工作原理与单级式氧气减压器(QD-1型)基本相同,所不同的是乙炔减压器与乙炔瓶阀连接采用夹环和紧固螺钉来加以固定,详见图2—31。
 
 
图2—31 QD—20型单级乙炔减压器的构造
1—减压活门 2—低压气室 3—活门顶杆 4—调压螺钉 5—调压弹簧 6—罩壳 7—弹性薄膜装置 8—本体 9—夹环 10—紧固螺钉   11—过滤接头 12—高压气室 13—副弹簧 14—安全阀
 
    QD—20型单级乙炔减压器装有安全阀,当输出压力大于0.18MPa时开始泄气,在输出压力达到0.24MPa时安全阀打开。QD—20型减压器的工作压力为0.15MPa时的最大流量为9m3/h。乙炔减压器本体装有高压乙炔表,量程为0~2.5MPa;低压乙炔表,量程为0~0.25MPa。在乙炔减压器的压力表上均有指示该压力表最大许可工作压力的红线,以便使用中严格控制。乙炔减压器的外壳漆成白色,氧气减压器的外壳漆成天蓝色,应严格加以区别。
    (三)减压器的安全使用
    使用减压器应按下述规则执行:
    (1)氧气瓶放气或开启减压器时动作必须缓慢。如果阀门开启速度过快,减压器工作部分的气体因受绝热压缩而温度大大提高,这样有可能使有机材料制成的零件如橡胶填料、橡胶薄膜纤维质衬垫着火烧坏,并可使减压器完全烧坏。另外,由于放气过快产生的静电火花以及减压器有油污等,也会引起着火燃烧烧坏减压器零件。
    (2)减压器安装前及开启气瓶阀时的注意事项:安装减压器之前,要略打开氧气瓶阀门,吹除污物,以防灰尘和水分带入减压器。在开启气瓶阀时,瓶阀出气口不得对准操作者或他人,以防高压气体突然冲出伤人。减压器出气口与气体橡胶管接头处必须用退过火的铁丝或卡箍拧紧,防止送气后脱开发生危险。
    (3)减压器装卸及工作时的注意事项:装卸减压器时必须注意防止管接头丝扣滑牙,以免旋装不牢而射出。在工作过程中必须注意观察工作压力表的压力数值。停止工作时应先松开减压器的调压螺钉,再关闭氧气瓶阀,并把减压器内的气体慢慢放尽,这样,可以保护弹簧和减压活门免受损坏。工作结束后,应从气瓶上取下减压器,加以妥善保存。
    (4)减压器必须定期校修,压力表必须定期检验。这样做是为了确保调压的可靠性和压力表读数的准确性。在使用中如发现减压器有漏气现象、压力表针动作不灵等,应及时维修。
    (5)减压器冻结的处理。减压器在使用过程中如发现冻结,应用热水或蒸汽解冻,绝不能用火焰或红铁烘烤。减压器加热后,必须吹掉其中残留的水分。
    (6)减压器必须保持清洁。减压器上不得沾染油脂、污物,如有油脂,必须在擦拭干净后才能使用。
    (7)各种气体的减压器及压力表不得调换使用,如用于氧气的减压器不能用于乙炔、石油气等系统中。
    减压器的常见故障及其排除方法详见表2—12。
 
表2—12 减压器常见故障及其排除方法
常见故障
故障原因及部位
防止措施及修理
减压器漏气
减压器连接部分漏气,螺纹配合松动或垫圈损坏
 ①拧紧螺丝
 ②换用新的钢纸垫圈或加石棉绳
安全阀漏气
活门垫料损坏或弹簧变形
 ①调整弹簧
 ②更换活门垫料(青铜纸垫和石棉绳)
 减压器上盖薄膜损坏或未拧紧,造成漏气
 ①更换橡皮薄膜
 ②拧紧丝扣
 减压器表针爬高(自流)
 调节螺杆松开后,气体继续流出,低压表针继续上升,原因是:
 ①活门或门座上有污物
 ②活门密封垫或活门座不平(有裂纹)
 ③回动弹簧损坏,压紧力不够
 将活门螺丝松开,取出活门进行检查,按损坏情况处理:
 ①将活门污物去净
 ②将活门不平处用细砂布磨平,如果有裂纹要换新的
 ③调整弹簧长度
 打开氧气瓶时,高压表表针已表示有氧,但低压表表针不动或动作不灵敏
 调节螺杆已拧到底,但工作压力不升或升得很少,其原因是调压弹簧损坏或传动杆弯曲
 拆开减压器盖,更换调压弹簧和传动杆
 工作时氧气压力下降,或表针有剧烈的跳动,说明减压器内部冻结
用热水加热解冻后,把水分吹干
 低压表已显示升到工作压力,但使用时压力突然下降,说明氧气瓶阀门没全打开
继续打开氧气阀门
 
    四、橡皮管及气焊辅助工具
    (一)橡皮管和橡皮管接头
    橡皮管可分为氧气皮管和乙炔皮管。
    GB2550—92规定,氧气橡胶管为蓝色(原标准规定为红色),工作压力2MPa,爆破压力6MPa;GB2551—92规定,乙炔橡胶管为红色(原标准规定为黑色),工作压力0.3MPa,爆破压力0.9MPa;常用的内径为8mm或10mm。两种管子因耐压不同、不能红代蓝使用。
    气焊、气割用的橡皮管要求柔软、重量轻、便于操作,必须能够承受足够的气体压力。新的橡皮管在首次使用时,要先把橡皮管内的滑石粉吹干净,以防焊炬内部的通道被堵塞。在使用橡皮管时,应注意不得使其沾染油脂,并要防止火烫和折伤。已经老化的橡皮管应停止使用,及时换用新管。
    橡皮管的长度一般不应小于5m。若操作地点离气源较远时,可根据实际情况将两副橡皮管用管接头连接起来使用,但必须用卡箍或细铁丝绑扎牢固。
    橡皮管接头是橡皮管与减压器、焊炬、乙炔发生器和乙炔供给点等的连接接头。连接接头的形式有三种,详见图2—32。橡皮管接头的连接嘴上车有数条凹槽,主要是为了保证接头处的气密性,并保证橡皮管用卡子或铁丝绑扎在连接嘴上而不脱落。接头的螺母用于将接头旋拧到减压器或焊炬上。为了区别氧气皮管的接头和乙炔皮管的接头,在乙炔皮管接头的螺母上刻有1~2条槽。橡皮管接头的螺母的螺纹尺寸一般为M16×1.5。
    (二)气焊辅助工具
    气焊作业中使用的辅助工具有清理焊缝用的工具如钢丝刷、凿子、手锤、锉刀等;连接和启闭气体通路的工具如钢丝钳、活扳手、卡子及铁丝等;清理焊嘴和割嘴用的工具如通针等。气焊工所用的上述工具必须专用和放在专门的工具箱内,不得沾有油污。每个焊工都应备有粗细不等的三棱式钢质通针一组,以便在工作中清除堵塞在焊嘴或割嘴内的脏物。
 
 
图2—32 橡皮管接头形式
(a)连接氧气皮管用的接头 (b)连接乙炔皮管用的接头   (c)连接两根橡皮管用的接头
 
    气焊工在气焊操作时,应配戴护目镜,以保护眼睛不受火焰强光的刺激和能比较清楚地观察熔池,同时还可以防止飞溅物溅入眼内。护目镜的颜色和深浅,应根据施工现场、焊炬的大小和被焊材料的性质来选择,一般宜用3~7号的黄绿色镜片。
    气焊、气割时点火的工具采用点火枪比较安全方便。但对于某些着火点较高的可燃气体(如液化石油气),必须用明火点燃。当用火柴点燃时,必须把划着了的火柴,从焊嘴和割嘴的后面送到焊嘴或割嘴上,以防止手被烧伤。
 
    五、乙炔化学净化器及干燥器
    (一)乙炔的化学净化
    从乙炔发生器中制取的乙炔含有硫化氢、磷化氢、水蒸汽和氮气等杂质。这些杂质对焊缝质量、火焰温度和焊割工具都有一定程度的危害。其中硫化氢和磷化氢是乙炔中最有害的杂质。硫化氢不仅能使焊缝产生热裂纹,而且对焊炬、割炬具有腐蚀作用;磷化氢侵入焊缝后,会使焊接接头发生冷脆现象,并会显著地降低金属的耐腐蚀性能。乙炔中含有水蒸汽、氮气都会使火焰的温度降低,当乙炔中含有5%的水蒸汽时,火焰的温度降低约33℃。因此,气焊焊接重要产品时,乙炔需要化学净化和干燥。
    乙炔的净化过程包括水洗、化学净气和干燥过程。由于乙炔中的杂质除磷化氢外大部分能溶解于水,所以,乙炔发生器生产的乙炔在使用前经过水洗,可以除去硫化氢等杂质,同时还能使乙炔冷却。化学净气是指乙炔通过化学净化剂去除所含的硫化氢、磷化氢杂质的过程。干燥是指乙炔通过氢氧化钠、氯化钙、电石块等易吸收水分的物质,以除去乙炔中所含水分的过程。
    使用的化学净化剂的配方为:重铬酸盐17.1%,硫酸22.9%,硅藻土50%,水10%。化学净化剂在使用前呈橙黄色,当失效后呈浅绿色。所以在使用一段时间后,应进行检查,及时换用新的药剂。一般净化1m3乙炔需用净化剂75~100g。
    (二)乙炔化学净化器的构造
    乙炔化学净化器是使用化学净化剂去除乙炔气中杂质的器具。在结构上要求净化器能使气体在其中流过时均匀地通过净化剂;气体流过净化剂时压力损失要小,装卸净化剂方便;气体通过时不能带走净化剂。一般设计净化器的结构都是使乙炔气体由下部流入,上部流出。
    图2—33为格板式乙炔化学净化器的结构示意图。它由净化器体、存放净化剂的筛网、支架、乙炔进气管、净化乙炔出气管等构成。在净化器内装有粉状净化剂。乙炔从特制的乙炔进气管周围的小孔向下喷出,再经过四层铺放净化剂的筛网,净化的乙炔就从上部净化乙炔出气管流出。
 
 
图2-33 格板式乙炔化学净化器的结构示意图
1—乙炔进气管 2—净化器体 3—净化器盖 4—净化乙炔出气管 5—筛网 6—支架 7—净化器底
 
    (三)乙炔干燥器
    为了避免乙炔中的水分被带到焊炬、割炬里面而使火焰温度降低,可安装乙炔干燥器。可以根据使用乙炔量的大小,自制乙炔干燥器。一般干燥剂可选用块状电石。
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