شعله چیست؟ گاز به رنگ های نارنجی، قرمز یا زرد می سوزد. چرا سایه های شعله تغییر می کند؟
شعله جوشاز احتراق گاز یا بخار قابل اشتعال تشکیل می شود مایع آتش زادر اکسیژن شعله پایه و فلز پرکننده را در محل جوش گرم و ذوب می کند. شعله اکسیژن-استیلن بیشترین کاربرد را از آن زمان پیدا کرده است درجه حرارت بالا(3150 درجه سانتی گراد) و غلیظ را فراهم می کند. با این حال، به دلیل کمیاب بودن استیلن، در حال حاضر به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند (به ویژه هنگام برش فلزات). گازهای جایگزین استیلن- پروپان بوتان، متان، گازهای طبیعی و شهری.
ترکیب مخلوط قابل احتراق، یعنی نسبت اکسیژن و گاز قابل احتراق را تعیین می کند. ظاهر، دما و تأثیر شعله جوش بر روی فلز مذاب. با تغییر ترکیب مخلوط قابل احتراق، پارامترهای اساسی شعله جوش را تغییر می دهد.
برای به دست آوردن یک شعله معمولی، نسبت اکسیژن به گاز قابل احتراق باید برای استیلن 1.1-1.2، برای گاز طبیعی 1.5-1.6 و برای پروپان 3.5 باشد.
همه گازهای قابل اشتعال حاوی هیدروکربن تشکیل می شوند شعله جوشکاری که دارای سه ناحیه به وضوح قابل مشاهده است:
- منطقه بازیابی
شعله هیدروژن دارای مناطق به وضوح قابل مشاهده نیست، که تنظیم ظاهر آن را دشوار می کند.
هنگامی که جت گازی که از نازل جاری می شود مشتعل می شود، شعله در جهت حرکت جت مخلوط گاز حرکت می کند. دبی هر گاز طوری انتخاب می شود که شعله به داخل نازل مشعل نفوذ نکرده و از آن خارج نشود. گاز در جت باید تا دمای اشتعال گرم شود و در دمای 450-500 درجه سانتیگراد مشتعل شود و گازهای جایگزین - 550-650 درجه سانتیگراد. بنابراین، هسته شعله در هنگام احتراق گازهای جایگزین طولانی تر از هنگام احتراق استیلن است.
الف - اکسیداتیو، ب - نرمال، ج - کربور کننده. 1 - هسته، 2 - منطقه کاهش، 3 - مشعل
شکل 1 - انواع شعله جوش
فرآیند احتراق استیلن در اکسیژن را می توان به دو مرحله تقسیم کرد.ابتدا استیلن تحت تأثیر گرما به عناصر تجزیه می شود: C 2 H 2 = 2 C + H 2. سپس مرحله اول احتراق استیلن به دلیل اکسیژن مخلوط با توجه به واکنش 2C + H 2 + O 2 = 2CO + H 2 رخ می دهد. مرحله دوم احتراق به دلیل اکسیژن هوا رخ می دهد: 2CO + H 2 + 1.5O 2 = 2CO 2 + H 2 O. فرآیند احتراق گاز قابل احتراق در اکسیژن گرمازا است، یعنی. با انتشار گرما می آید.
هستهدارای شکل کاملاً مشخص (نزدیک به شکل استوانه)، در انتها به آرامی گرد، با پوسته ای درخشان. این پوسته از ذرات کربن داغ تشکیل شده است که در لایه بیرونی پوسته می سوزند. ابعاد هسته به ترکیب مخلوط قابل احتراق، سرعت جریان و سرعت جریان آن بستگی دارد. قطر کانال دهانی مشعل قطر هسته شعله را تعیین می کند و سرعت جریان مخلوط گاز طول آن را تعیین می کند.
مربع سطح مقطعکانال دهانه مشعل مستقیماً با ضخامت فلز جوش داده شده متناسب است. شعله جوش نباید خیلی "نرم" یا "سخت" باشد. شعله نرم مستعد واکنش معکوس و ترکیدن است، در حالی که شعله سخت می تواند فلز مذاب را از حوضچه جوش بیرون بیاورد. با افزایش فشار اکسیژن، سرعت جریان مخلوط قابل احتراق افزایش می یابد و هسته شعله جوشکاری با کاهش سرعت جریان، کوتاه می شود. با افزایش تعداد دهانه، اندازه هسته افزایش می یابد. دمای هسته به 1000 درجه سانتیگراد می رسد.
منطقه بازیابی (وسط).در پشت هسته قرار دارد و در رنگ تیره تر با آن تفاوت محسوسی دارد. طول آن به تعداد دهنی بستگی دارد و به 20 میلی متر می رسد. این منطقه از محصولات احتراق ناقص استیلن - مونوکسید کربن و هیدروژن تشکیل شده است. کاهش نامیده می شود، زیرا مونوکسید کربن و هیدروژن فلز مذاب را اکسید زدایی کرده و اکسیژن را از اکسیدهای آن خارج می کند. اگر در حین جوشکاری، فلز مذاب حوضچه جوش در ناحیه میانی باشد، جوش بدون آخال گاز و سرباره به دست می آید. من این منطقه شعله را اجرا می کنم و بنابراین به آن کار می گویند. منطقه احیا دارای بالاترین دما (3140 درجه سانتیگراد) در نقطه 3-6 میلی متر از انتهای هسته است.
منطقه احتراق کامل(مشعل) در پشت منطقه کاهش قرار دارد. از آب و بخار گاز تشکیل شده است که در هنگام احتراق مونوکسید کربن و هیدروژن در ناحیه احیا به دلیل اکسیژن هوای اطراف در شعله ایجاد می شود. دمای این منطقه به طور قابل توجهی کمتر از دمای کاهش است و از 1200 تا 2520 درجه سانتی گراد متغیر است.
بسته به نسبت بین اکسیژن و استیلن، سه نوع اصلی شعله جوشکاری به دست می‌آید: معمولی، اکسید کننده و کربوریزه. شعله معمولی از نظر تئوری زمانی حاصل می شود که کمی بیشتر از 1.1 تا 1.3 حجم استیلن به ازای هر حجم اکسیژن به مشعل عرضه شود.
شعله معمولیبا عدم وجود اکسیژن و کربن آزاد در منطقه کاهش آن مشخص می شود. به دلیل آلودگی کم مشعل و مصرف سوخت هیدروژن، کمی اکسیژن بیشتری به مشعل می رسد. در یک شعله معمولی، هر سه منطقه به وضوح قابل مشاهده است.
شعله اکسید کنندههنگامی که اکسیژن اضافی وجود دارد، زمانی که بیش از 1.3 حجم اکسیژن به ازای هر حجم استیلن به مشعل عرضه می شود، به دست می آید. در این حالت، هسته شکل مخروطی به دست می‌آورد، طول آن به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد، از نظر طرح کمتر تیز می‌شود و رنگ کم‌رنگ‌تری به‌دست می‌آورد. منطقه کاهش و مشعل نیز از نظر طول کوتاه می شوند. کل شعله رنگ آبی مایل به بنفش به خود می گیرد. شعله با نویز می سوزد که سطح آن به فشار اکسیژن بستگی دارد. دمای شعله اکسید کننده بالاتر از حد نرمال است اما به دلیل وجود اکسیژن اضافی در شعله نمی توان فولاد را با چنین شعله ای جوش داد. اکسیژن اضافی منجر به اکسیداسیون می شود، درز متخلخل و شکننده می شود. از شعله اکسید کننده می توان در جوشکاری گازی برنج و لحیم کاری استفاده کرد.
شعله کربور کنندههنگامی که استیلن بیش از حد وجود داشته باشد، هنگامی که 0.95 یا کمتر حجم اکسیژن به ازای هر حجم استیلن به مشعل عرضه می شود، به دست می آید. هسته چنین شعله ای وضوح طرح کلی خود را از دست می دهد، یک لبه سبز رنگ در انتهای آن ظاهر می شود که بر اساس آن استیلن بیش از حد ارزیابی می شود. منطقه کاهش بسیار سبک تر است و تقریباً با هسته ادغام می شود و مشعل به رنگ زرد در می آید. با مقدار زیاد استیلن، شعله شروع به دود شدن می کند، زیرا کمبود اکسیژن لازم برای احتراق کامل استیلن وجود دارد. کربن اضافی در شعله به راحتی توسط فلز مذاب جذب شده و فلز جوش را خراب می کند. دمای شعله کربورساز کمتر از شعله های معمولی و اکسید کننده است. با کاهش عرضه استیلن به مشعل تا زمانی که لبه سبز رنگ انتهای هسته به طور کامل از بین برود، شعله استیلن به شعله عادی تبدیل می شود. برای جوشکاری چدن و روکش با آلیاژهای سخت از شعله کمی کربناته استفاده می شود.
جوشکار ماهیت شعله جوشکاری را با توجه به شکل و رنگ شعله تعیین می کند. هنگام تنظیم شعله، باید به انتخاب صحیح جریان گاز و اکسیژن قابل احتراق توجه شود.
مخلوط قابل اشتعال که از قطعه دهانی جاری می شود بر روی فلز مذاب حوضچه جوش اثر مکانیکی دارد و درز ایجاد می کند. فلز مایع به لبه های حمام فشرده می شود. ماهیت شکل دهی فلز به زاویه شیب دهانه مشعل به سطح فلز در حال جوش بستگی دارد.
الف - عمودی، ب - مایل، ج - نمودار حرکت فلز مایع در حمام
شکل 2 - طرح اثر مکانیکی شعله بر روی فلز مایع حوضچه جوش در موقعیت های مختلف نازل
فشار گاز بر فلز مایع تأثیر می گذارد و آن را به دیواره پشتی حوضچه جوش منتقل می کند و پوسته های جوش را تشکیل می دهد. با فشار زیاد اکسیژن، مخلوط قابل اشتعال با سرعت زیاد از نازل خارج می شود، شعله "سخت" می شود و فلز مذاب را از حوضچه جوش بیرون می زند و در نتیجه جوشکاری را دشوار می کند.
کیفیت فلز رسوب‌شده و استحکام آن به ترکیب شعله بستگی دارد، بنابراین در طول جوشکاری گازیجوشکار باید شخصیت خود را کنترل کند و ترکیب آن را در طول فرآیند جوشکاری تنظیم کند. ماهیت شعله بسته به فلز جوش داده شده و خواص آن انتخاب می شود. برای جوشکاری گاز فولادها، شعله معمولی، برای جوشکاری چدن، آلیاژهای سخت سطحی - یک شعله کربورکننده، برای جوشکاری برنج - یک شعله اکسید کننده مورد نیاز است.
تجهیزات گاز خانگی همیشه بدون نقص و بدون وقفه کار نمی کنند و هر گونه خرابی می تواند خطری جدی ایجاد کند. بنابراین، به محض مشاهده نقص در عملکرد ستون، باید بلافاصله آن را اصلاح کرد.
گاز در ستون به رنگ زرد روشن می شود: تعادل مخلوط سوخت نامتعادل است
رنگ صحیح آتش آبی است. آیا او ناگهان تغییر کرده است، زرد شده است؟ این ممکن است نشان دهنده وجود هوای ضعیف به مشعل باشد.
و این به چند دلیل اتفاق می افتد:
- دهانه های مکش ممکن است با ذرات گرد و غبار که در جریان هوای معمولی اختلال ایجاد می کنند، مسدود شود.
- اگر نوع تجهیزات با نوع گاز مصرفی مطابقت نداشته باشد، گاز ستون به رنگ زرد روشن می شود.
در حالت اول، احتراق کامل پروپان / متان به هوا - در مقادیر کافی - نیاز دارد. اختلاط با سوخت گاز، گرمایش با شدت بالای مایع خنک کننده را فراهم می کند.
اگر هوای کافی وجود نداشته باشد و "جزء گاز" بسیار بزرگتر باشد، دومی به طور کامل نمی سوزد، مونوکسید کربن آزاد می شود و رنگ زرد روشن می شود.
اگر شعله به زودی قرمز شد باید با آن مقابله کنید. این بدان معنی است که حتی بیشتر "سوخت آبی" وارد مشعل می شود، سرعت جریان آن مختل می شود، دوده ظاهر می شود، و به همین دلیل، ستون ممکن است خود به خود. تجهیزات باید تمیز شوند و فقط یک متخصص می تواند این کار را انجام دهد.
چرا گاز ستون با شعله نارنجی می سوزد؟
بیشتر اوقات، سوراخ های مکش در تجهیزات جدید مسدود می شود. اینها نیز عواقب پردازش کارخانه است: پس از مهر زنی، فیلم روغن هنوز برای مدتی در لوله احتراق و مشعل باقی می ماند. گرد و غبار به راحتی روی آن می نشیند و با چسبیدن به آن از عبور هوا جلوگیری می کند و «سوخت آبی» عرضه شده به آن و دوده حاصله آلوده می شود و در نتیجه به آتش رنگ نارنجی می دهد.
با تشخیص مشکل توسط متخصص شروع می شود. ممکن است نه تنها تمیز کردن آن، بلکه تعویض نازل در مشعل و تنظیم مهر و موم هوای دیگ نیز ضروری باشد.
کارشناسان بر این باورند که یک کاربر باتجربه از دستگاه های "دارای گاز"، با کشف تغییر رنگ احتراق، می تواند بدون تماس با متخصص، کیفیت مخلوط هوا و سوخت را تنظیم کند. اما اگر گاز ستون قرمز است باید به این موضوع توجه ویژه ای داشته باشید. وقتی هر سوختی می سوزد، مونوکسید کربن آزاد می شود که معمولاً مونوکسید کربن نامیده می شود.
گاز / گازرسانی و تامین گاز
آیا اگر رنگ احتراق گاز تغییر کرده باشد باید نگران باشم؟ مشعل گازاسلب ها؟ در حال انتشار توضیحاتی از یک متخصص شرکت گاز در این زمینه هستیم.
رنگ احتراق گاز از آبی به نارنجی تغییر کرد. این خوبه؟
پاسخ یک متخصص از شرکت واحد دولتی MO "Mosoblgaz": یکی از دلایل رنگ نارنجیممکن است شعله احتراق گاز معیوب باشد تجهیزات گاز(صفحات، بلندگوها و غیره). برای تعیین دلیل تغییر رنگ شعله، باید با سرویس گاز منطقه ای که خانه در منطقه خدماتی آن واقع شده است تماس بگیرید.
چرا گاز با شعله نارنجی شروع به سوختن می کند؟
شرط اصلی احتراق گاز در زندگی روزمره جریان هوا است. در طی احتراق گاز، یک واکنش شیمیایی بین اکسیژن موجود در هوا و کربن و هیدروژن سوخت رخ می دهد. واکنش با آزاد شدن گرما، نور و دی اکسید کربنو بخار آب برای سوزاندن 1 متر مربعگاز طبیعی به حدود 10 متر مکعب هوا نیاز دارد. با احتراق ناقص گاز، طولانی، دودی، نورانی، مات، رنگ زردمشعل. تغییر رنگ احتراق گاز طبیعی به زرد، نارنجی یا قرمز ممکن است به دلایل مختلفی نشان دهنده احتراق ناقص گاز باشد. چیزی مانند: کمبود هوا، هوای اضافی، گرفتگی مشعل گاز (گرد و غبار، دوده و ...). کل طیف دلایل در هر مورد خاص می تواند توسط یک متخصص فقط در طی یک بازرسی در محل ارزیابی شود. عملیات فنیتجهیزات گاز LLC "ولگای میانهشرکت گاز" (منطقه سامارا) الکسی میزارف.
رنگ آبی شعله در ستون گاز نشانگر آزاد شدن در هنگام احتراق در سطح ایمن است مونوکسید کربن(CO). شعله نارنجی یا قرمز نشانگر افزایش انتشار CO است. مونوکسید کربن بی رنگ و بی بو است و علائم مسمومیت با مونوکسید کربن در موارد خفیف مشابه علائم شروع آنفولانزا است.
