Що є полум'ям. Газ горить оранжевим, червоним або жовтим. Чому змінюються відтінки полум'я
Зварювальне полум'яутворюється при згорянні пального газу або пари паливної рідиниу кисні. Полум'я нагріває та розплавляє основний та присадковий метал у місці зварювання. Найбільше застосування при знайшло киснево-ацетиленове полум'я, оскільки воно має високу температуру(3150 ° С) і забезпечує концентрований. Однак у зв'язку з дефіцитністю ацетилену в даний час набули широкого поширення (особливо при різанні металів) гази-замінники ацетилену- пропан-бутан, метан, природний та міський гази.
Від складу паливної суміші, тобто від співвідношення кисню та пального газу, залежать зовнішній вигляд, температура та вплив зварювального полум'я на розплавлений метал. Змінюючи склад горючої суміші, цим змінює основні параметри зварювального полум'я.
Для отримання нормального полум'я відношення кисню до пального газу має бути для ацетилену – 1,1-1,2, природного газу – 1,5-1,6, пропану – 3,5.
Усі горючі гази, що містять вуглеводні, утворюють зварювальне полум'я, яке має три яскраво помітні зони:
- відновлювальна зона
Водневе полум'я яскраво помітних зон не має, що ускладнює його регулювання на вигляд.
При запаленні газового струменя, що випливає із сопла, полум'я переміщається у напрямку руху струменя газової суміші. Швидкість закінчення кожного газу підбирається такою, щоб полум'я не проникало всередину сопла пальника і відривалося від нього. Газ у струмені повинен прогріватися до температури займання, займається при температурі 450-500°С, а гази-замінники - 550-650°С. Тому ядро полум'я при згорянні газів-замінників довше, ніж при згорянні ацетилену.
а - окисне, б - нормальне, в - навуглерожуюче; 1 - ядро; 2 - відновна зона; 3 - факел.
Малюнок 1 - Види зварювального полум'я
Процес згоряння ацетилену в кисні можна умовно поділити на дві стадії.Спочатку під впливом нагрівання відбувається розпад ацетилену на елементи: 2 Н 2 = 2С + Н 2 . Потім відбувається перша стадія згоряння ацетилену за рахунок кисню суміші реакції 2С+Н 2 +O 2 =2СО+Н 2 . Друга стадія горіння протікає з допомогою кисню повітря: 2СО+Н 2 +1,5O 2 =2Со 2 +Н 2 O. Процес горіння палива в кисні екзотермічний, тобто. йде із виділенням теплоти.
Ядромає різко окреслену форму (близьку до форми циліндра), плавно закруглюється в кінці, з оболонкою, що яскраво світиться. Оболонка складається з розпечених частинок вуглецю, які згоряють у зовнішньому шарі оболонки. Розміри ядра залежать від складу горючої суміші, її витрати та швидкості закінчення. Діаметр каналу мундштука пальника визначає діаметр ядра полум'я, а швидкість закінчення газової суміші – його довжину.
Площа поперечного перерізуканалу мундштука пальника прямо пропорційна товщині металу, що зварюється. Зварювальне полум'я не повинно бути занадто "м'яким" або "жорстким". М'яке полум'я схильне до зворотних ударів і бавовни, жорстке - здатне видувати розплавлений метал зі зварювальної ванни. При збільшенні тиску кисню швидкість закінчення горючої суміші збільшується і зварювальне ядро полум'я подовжується, при зменшенні швидкості закінчення ядро коротшає. Зі збільшенням номера мундштука розміри ядра збільшуються. Температура ядра сягає 1000°С.
Відновлювальна (середня) зонарозташовується за ядром і за більш темним кольором помітно відрізняється від нього. Довжина її залежить від номера мундштука та досягає 20 мм. Зона складається з продуктів неповного згоряння ацетилену – оксид вуглецю та водню. Вона називається відновною, тому що оксид вуглецю та водню розкислюють розплавлений метал, забираючи кисень від його оксидів. Якщо в процесі зварювання розплавлений метал зварювальної ванни знаходиться в середній зоні, зварювальний шов виходить без газових і шлакових включень. Цією зоною полум'я виконую і тому її називають робітником. Відновлювальна зона має найбільш високу температуру (3140 ° С) у точці, що віддаляється на 3-6 мм від кінця ядра.
Зона повного згоряння(факел) розташовується за відновлювальною зоною. Вона складається з , парів води та газу, які утворюються в полум'ї при згорянні оксиду вуглецю та водню відновлювальної зони за рахунок кисню навколишнього повітря. Температура цієї зони значно нижча, ніж відновлювальна температура, і коливається від 1200 до 2520°С.
Залежно від співвідношення між киснем і ацетиленом одержують три основні види зварювального полум'я: нормальне, окисне і вуглецеве. Нормальне полум'я теоретично отримують тоді, коли пальник на один обсяг кисню подають трохи більше від 1,1 до 1,3 обсягу ацетилену.
Нормальне полум'яхарактеризується відсутністю вільного кисню та вуглецю у його відновлювальній зоні. Кисню в пальник подається трохи більше через невелику його забрудненість і витрати на згоряння водню. У нормальному полум'ї яскраво виражені усі три зони.
Окислювальне полум'явиходить при надлишку кисню, при подачі в пальник одного обсягу ацетилену більше 1,3 обсягу кисню. При цьому ядро набуває конусоподібної форми, значно скорочується по довжині, стає з менш різкими обрисами і набуває більш блідого забарвлення. Скорочуються по довжині також відновна зона та смолоскип. Все полум'я набуває синювато-фіолетового забарвлення. Полум'я горить із шумом, рівень якого залежить від тиску кисню. Температура окислювального полум'я вища за нормальне, проте зварювати стали таким полум'ям не можна через наявність у полум'ї надлишку кисню. Надлишок кисню призводить до окислення, шов виходить пористим і тендітним. Окислювальне полум'я можна застосовувати при газовому зварюванні латуні та пайці твердими припоями.
Вуглецеве полум'явиходить при надлишку ацетилену, коли пальник на один обсяг ацетилену подається 0,95 і менше обсягу кисню. Ядро такого полум'я втрачає різкість свого обрису, на кінці його з'являється зелений віночок, яким судять про надлишок ацетилену. Відновна зона значно світліша і майже зливається з ядром, а факел набуває жовтуватого забарвлення. При великому надлишку ацетилену полум'я починає коптити, оскільки у ньому відчувається нестача кисню, який буде необхідний повного згоряння ацетилену. Надлишковий вуглець, що знаходиться в полум'ї, легко поглинається розплавленим металом і погіршує металу шва. Температура полум'я, що навуглерожує, нижче, ніж нормального і окислювального. Зменшуючи подачу ацетилену в пальник до повного зникнення зеленого віночка на кінці ядра, ацетиленове полум'я перетворюється на нормальне. Злегка навуглерожуюче полум'я застосовують для зварювання чавуну та при наплавленні твердими сплавами.
Характер зварювального полум'я зварювальник визначає на око за формою та забарвленням полум'я. При регулюванні полум'я необхідно звертати увагу на правильність підбору витрати пального газу та кисню.
Палива, що випливає з мундштука, надає механічний вплив на розплавлений метал зварювальної ванни і формує шва. Рідкий метал віджимається до країв ванни. Характер формоутворення металу залежить від кута нахилу мундштука пальника до поверхні металу, що зварюється.
а - вертикальному, б - похилому, в - схема переміщення рідкого металу у ванні
Малюнок 2 - Схема механічного впливу полум'я на рідкий метал зварювальної ванни за різних положень мундштука
Тиск газів впливає на рідкий метал, переміщуючи його до задньої стінки зварювальної ванни, утворюючи лусочки шва. При великому тиску кисню горюча суміш витікає з мундштука з великою швидкістю, полум'я стає "жорстким" і видує розплавлений метал із зварювальної ванни, ускладнюючи тим самим зварювання.
Якість наплавленого металу та міцність залежать від складу полум'я, тому під час газового зварюваннязварювальник повинен стежити за його характером, регулювати його склад протягом усього процесу зварювання. Характер полум'я підбирають залежно від металу, що зварюється, і його властивості. Для газового зварювання сталей потрібне нормальне полум'я, для зварювання чавуну, наплавлення твердих сплавів - вуглецеве, для зварювання латуні - окислювальне полум'я.
Домашнє газове «господарство» не завжди працює бездоганно та безперебійно, і будь-яка його поломка може загрожувати серйозною небезпекою. Тому, як тільки помічено якийсь збій у роботі колонки, треба негайно його усунути.
Газ у колонці горить жовтим кольором: порушено баланс паливної суміші
Правильне фарбування вогню - синє. Вона раптом змінилася, пожовкла? Це може бути свідченням того, що до пальника погано подається повітря.
І трапляється це з кількох причин:
- Всмоктують отвори здатні забитися частинками пилу, що заважають нормальній подачі повітря;
- Газ у колонці горить жовтим, якщо тип апаратури відповідає виду застосовуваного газу.
У першому випадку для повного згоряння пропану/метану необхідне повітря - у достатній кількості. Змішуючись з газовим паливом, Він забезпечує високу інтенсивність нагрівання теплоносія.
Якщо повітря недостатньо, а «газової складової» значно більше, остання згоряє не в повному обсязі, виділяючи оксид вуглецю і забарвлюючи вогник в жовтий колір.
Вам доведеться зайнятися, якщо незабаром полум'я набуде червоного забарвлення. Це означає, що в пальник надходить ще більше «блакитного палива», його витрата збивається, з'являється кіптяву, і, з цієї причини, колонка може спонтанно. Техніку треба чистити, а зробити це зможе тільки фахівець.
Чому газ у колонці горить помаранчевим полум'ям?
Найчастіше отвори всмоктування засмічуються у новому устаткуванні. Це ще наслідки заводської обробки: після штампування масляна плівка протягом якогось часу ще зберігається в трубці та пальнику. На неї легко осідає пил і, налипаючи, перешкоджає проходженню повітря, а «блакитне паливо», що подається, забруднюється нею і сажею, що утворюється, в результаті надаючи вогню помаранчеве забарвлення.
почнеться з діагностики неполадки фахівцем. Можливо, знадобиться не тільки чистка, а й доведеться замінити форсунку в пальнику, відрегулювати повітряний затвор котла.
Експерти вважають, що досвідчений користувач «газоносних» приладів, виявивши, що змінився колір горіння, здатний сам відкоригувати якість паливно-повітряної суміші, не звертаючись до майстра. Але якщо газ у колонці червоний, варто звернути на це особливу увагу. Коли згоряє будь-яке паливо, виділяється окис вуглецю, званий у побуті чадним газом.
Газ / Газифікація та газопостачання
Чи потрібно турбуватися, якщо змінився колір горіння газу в газового пальникаплити? Публікуємо роз'яснення спеціаліста газових компаній із цього питання.
Змінився колір горіння газу із блакитного на помаранчевий. Це нормально?
Відповідь спеціаліста ГУП МО «Мособлгаз»: Однією з причин помаранчевого кольоруполум'я горіння газу може бути несправність газового обладнання(Плити, колонки, і т.п.). Для визначення причин зміни кольору полум'я необхідно звернутися до районної експлуатаційної газової служби, в зоні обслуговування якої знаходиться домоволодіння.
Чому газ починає горіти помаранчевим полум'ям?
«Основна умова для горіння газу в побуті – приплив повітря. У процесі горіння газу відбувається хімічна реакція з'єднання кисню, що міститься в повітрі, з вуглецем та воднем палива. Реакція відбувається з виділенням тепла, світла, а також Вуглекислий газта водяної пари. Для спалювання 1 кубічного метраприродного газу потрібно близько 10 кубометрів повітря. При неповному згорянні газу спостерігається довгий, коптить, світиться, непрозорий, жовтого кольорусмолоскип. Зміна кольору горіння природного газу на жовтий, помаранчевий, червоний може свідчити про неповне згоряння газу з низки причин. Як то: нестача надходження повітря, надлишок повітря, засміченість газового пальника (пил, сажа і т.д.). Весь спектр причин у кожному конкретному випадку зможе оцінити фахівець тільки при огляді на місці», — розповідає начальник управління. технічної експлуатаціїгазового обладнання ТОВ «Середньоволзькийгазової компанії» (Самарська область) Олексій Міжарєв.
Синій колір полум'я у газовій колонці – показник виділення при горінні безпечного рівня. чадного газу(CO). Помаранчеве чи червоне полум'я – показник підвищеного виділення ЗІ. Чадний газ не має кольору, запаху, симптоми отруєння їм у легких випадках схожі із симптомами початку захворювання на грип.
