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犸割高能气工业切割技术简介(1)

时间:2018-09-05 浏览:

第一章犸割高能气优异性能及国内工业燃气发展趋势

第一节犸割高能气优异性能

       犸割高能气优异性能:

       1.环保:犸割高能气低辐射、不冒黑烟,给工人一个清爽的工作环境,不会使工人吸入大量黑烟和烟尘,保护身体健康。而乙炔是易燃易爆有毒气体,易积碳,点燃时冒黑烟和烟尘,污染工作环境,对人体健康有影响。

       2.安全:犸割高能气的爆炸极限为2.3-9.4%,只有乙炔气的1/4(乙炔气的爆炸极限为2.5-80%)。抗震防爆性能比乙炔更安全,使用时不易回火,非明火不能点燃,不易分解爆炸,运输、储存上的安全规范与一般液化石油气完全一致。

       3.高效:犸割高能气火焰温度高达3315℃以上,因此,切割时预热时间短(2-5秒),切割速度快,比乙炔气快30%以上。犸割高能气切割时,切面上缘无咬边,无烧塌,下缘无挂渣,表面光洁,清理简单易行。表面不会发展积碳和硬化现象,经检测切割表面质量达到1级(光洁度可达Ra3.2-6.3)。对脏锈钢板、薄板、厚板、镀锌板的穿孔、切割明显优于乙炔。而乙炔气切割面却易挂渣、咬边、不易清理。

       4.节能:犸割高能气的原料是甲烷,无任何生产加工过程,使用后无残液,燃料干净,有利于环保,堪称绿色工业燃气。而溶解乙炔是用电石与水和丙酮制取的。电石是高耗电能的产品。生产一吨电石耗电3600千瓦小时和一吨以上焦炭、标准煤、炭精棒等。而生产一吨乙炔气要排出3.3吨电石渣及大量的H2S、PH3等有害气体和污水,严重污染环境。

       5.经济:从理论热值和实践效果看,一瓶犸割高能气相当于乙炔110瓶以上,不增加氧气消耗,减少了频繁搬运和更换杜瓦瓶的有效工时,减轻了工人劳动强度,提高了工时利用率;犸割高能气加工工件速度比乙炔快1/3,节省了大量工时,且割缝窄,节省原材料;由于切割面光洁,表面不发生积碳和硬化现象,因而清理简单,节省了清理和后续加工时间,也减轻了加工刀具的磨损;无需增加投资和专业培训,技术更新简单。原有乙炔枪炬仍可使用,只需更换火嘴,易学易用。综合经济效益比使用乙炔提高50%以上。
 

第二节国内几种工业燃气发展趋势简介

 

       随着改革开放进一步深化,工业企业发展迅速,新技术、新工艺、新设备不断涌现。我国金属加工业中目前使用的工业燃气,已从单一的乙炔气发展到十余个品种。为使企业更全面了解工业燃气的内在性质,以便合理运用,降低成本增加企业效益,现将部分燃气品种介绍如下:1.乙炔气(C2H2):我国工业燃气用量中,20%为乙炔气,70%为丙烷气。以前乙炔气主要是乙炔发生器中制取,由于造成污染和高度不安全性,目前各地均已发文不得采用(包括管道式)。现在主要使用的是将乙炔溶解于丙酮中的溶解乙炔气。乙炔化学性质活跃,易爆,极危险。乙炔在常温、常压下的分子结构为不饱和键,受热很不稳定,在高于200℃时会发生聚合反应,使温度压力不断高升而导致爆炸,当其与铜、银等金属以及空气、纯氧混合、甚至盛装容器直径较大时都会引起爆炸。使用乙炔气在对碳素钢切割时,易产生切口上缘熔化,挂渣多且不易清除,切面布局硬化等现象,使切割工艺不理想。同时为安全起见,溶解乙炔钢瓶内要按规定加入14公升丙酮,按规定充入5-7公斤乙炔达到全部溶解于其中的目的,而部分厂家为了自身利益,往往不再继续加或减少续加丙酮,而是强行充装乙炔气,这样使瓶内压力加大,使钢瓶发生爆炸的危险性大大增加。同时,钢瓶内充气量往往仅只有3.5-4公斤,甚至有的低到2公斤,使用户蒙受损失。有的大型企业自设乙炔站,是上述情况有所改善。但应当看到,生产乙炔的原料为电石,每生产一吨电石耗电能3300度,还需要焦炭600公斤,煤500公斤,炭精棒50公斤。用电石法制取乙炔气时,会排除大量电石渣(1吨电石生成3.3吨电石渣)及H2S、PH3等有毒有害气体,污染严重。在制取溶解乙炔时又消耗大量重要化工原料丙酮,溶解乙炔成本昂贵,加大生产成本。另外,乙炔还是化工方面贵重原料,1吨电石可制取0.5吨维尼塑料。因此,从宏观上看,将乙炔仅作为燃气是对资源的浪费。但由于以前还没有其他燃气可以全面代替乙炔,加上传统习惯及企业对此的大量投入,因此,乙炔在我国工业燃气领域中仍占主导地位,但国家权威机构已明确提出:“为全民经济高效发展、应向世界发达国家看齐,将乙炔作为工业燃气的份额大幅度缩小到35%以下。”随着工业技术的不断发展,以丙烷为主料的新的工业燃气系列已开始逐步取代乙炔气。

       危险与防护:纯乙炔气体本身是没有毒性的,类似氢、氮对人体的影响,是一种窒息性的气体,若空气中乙炔浓度达20%以上时,由于空气中氧含量的减少会使人感到呼吸困难或头昏。乙炔浓度达40%以上时,人会产生虚脱。此外,乙炔还有阻碍氧化的作用,使脑缺氧,引起昏迷麻醉。乙炔中含有较多杂质时(如硫化氢、磷化氢等)则中毒症状加快。

       当人体吸入乙炔时,呈醉酒样的兴奋,并能因此昏睡,发绀,瞳孔发直,脉搏弱而不齐,苏醒后丧失记忆能力。

       预防措施是注意通风换气,不管任何地方都要使乙炔浓度保持在2.5%以下,进入高浓度的密闭空间时,要带防毒面具和自给式呼吸器;在有危险的地方,不能穿带钉子的鞋和穿着化纤服装。

       1、紧急处置方法是:发现人员中毒以后,应立刻将中毒者移至新鲜空气中,若症状持续时,则以使用吸氧器为好,并根据症状进行人工呼吸,尽快请医生治疗。

       2、氢氧气(HO):是由电解水而分离出氢和氧的工业切割气,四十年代即已开发应用。由于氢氧发生器制作工艺简单,电能和水随处可取,因此,所产生的氢氧气价格低廉、无污染。但由于切割温度低,适用面不广,而且氢氧混合后易回火和爆炸,安全性差,使用不方便,受电力供应影响大,发气量受限制,设备昂贵等,因此难以推广。目前,国外除实验室采用外,工业上多不应用,国内应用的厂家也不多。

       3、丙烷气(C3H8):石油化工副产品,二十世纪六十年代起国际上即着手其用于工业切割试验,我国亦于七十年代初开始研究,并于九十年代初由哈尔滨切接研究所等试验成功,并由国家科委(92)国科成办字第097号文在全国范围内推荐使用。丙烷为石油化工加工副产品,燃点高,燃烧速度较慢,化学性质不活泼,爆炸范围小,不易回火,对温度、压力、冲击的反应远低于乙炔,安全性大大优于乙炔。丙烷的体积热值(Kj/m3)较乙炔高一倍,因此消耗量也较乙炔降低,其切割工艺较乙炔好,而且丙烷是石油副产品,以前除用于燃料外,无其他用途。用于工业燃气,燃烧后很少留下杂质和残液。它的成本也低。我国东北地区有些企业采用以丙烷为工业切割气。从乙炔到丙烷的切换简单,所需要更换的设备仅只有割嘴,其余均可代用。虽然丙烷在使用时安全可靠,操作简单,切割质量有所提高,但由于其火焰温度较低(2527℃),预热时间长,耗氧量较大,不能喷涂,不能切接,切割厚大材料困难等,在不少方面难以胜任,无法取代乙炔,加上操作人员使用习惯等因素,一时难以全面推广。

       4、霞普气(SHARP GAS):1962年前后由日本最大的工业燃气公司岩谷产业开发的工业切割气,于八十年代后期在我国东南沿海地区应用,霞普气就是纯丙烯气(C3H6)。丙烯和丙烷一样,均是石油化工副产品,其体积、热值、安全性、爆炸范围、回火率都与丙烷相近,但由于丙烯是重要化工燃料,可再加工成聚丙烯,且其单位成本也较丙烷高,虽然丙烯的火焰温度较丙烷稍高,达到2924℃左右,但综合起来,仅作为工业燃气总体社会效益和经济效益都大大低于丙烷。

       5、氟莱玛克斯气(FLAMEX GAS):丙烷系列燃气中较早应用的改进型工业燃气,美国于七十年代普遍使用。为改进丙烷燃烧火焰温度低的缺憾,科研人员加大丙烷添加剂的攻关力度。氟莱玛克斯气就是在丙烷气中加入1.48%的FXD-Ⅱ添加剂以图提高火焰温度。该添加剂粘附力较大,不能与丙烷充分融合,易形成分离,而且该添加剂价格昂贵,使产品成本过高,所以厂家往往在15公斤标准钢瓶中仅充装10公斤燃气出售,使用户加大成本支出,难以形成良好的经济效益,所以市场中竞争力较低,我国江苏、湖北、江西等省仍有个别企业试用,效益不甚明显。

       6、特利气(奥利气):是近几年于国内出现的一种燃气品种,主要是由丙烷与丙烯按一定比例配合而成,其燃气温度较丙烷略有提高,其性能与丙烷、氟莱玛克斯气、霞普气相同,成本较丙烷略高。在低碳钢等薄板切割中有一定优势。但各地生产厂家加入的添加剂由于产地、配方不同,因此,内在质量不稳定,难以达到预期目的,添加后效果多不明显。同时,由于其火焰温度不高,预热时间长、耗氧量大、切割范围不广、不能喷涂、不能切接、难以切割厚大材料等缺憾仍未能得到解决,因此仍不能全面替代乙炔气,目前仍属有待于提高内在质量的试验性阶段的燃气品种。

       7、普遍气化石油气:也可以用于切割,但其温度不高,成分不一、杂质多、残液多、使用问题多,不适合工业化使用,由于其主要用于民用,所以推广用于工业的意义不大。

       此外,还有其他一些名称的工业燃气,或由多种气体混合而成,或直接取自普通液化石油气,或再加入添加剂之类。由于性能、质量、生产复杂、成本高等原因,应用范围小,影响不大,或是已经属于低效益的淘汰产品,不再一一介绍。

       8、犸割高能气

       产品优势:预热时间短,切割速度快,切割质量好,安全无污染,堪称绿色

       工业切割气,是世界公认的清洁能源。

       气源优势:犸割高能气的基础气源为液化天然气,低温(-162℃)液态储存,因其独特的化学分子结构,燃烧后所产生的主要成份为H2O,绿色环保。犸割高能气密度比空气小,如遇泄漏则向上挥发,不易爆炸。此外,我公司配备的气体泄漏报警器和智能加臭设备,起到了双保险的作用和效果,确保了使用安全。

       通用优势:通过数据分析和实地测试,在不改变现有管道的状况下,连接我公司提供的自动化设备直接使用。犸割高能气管道压力只有0.5Mpa,为一般通用管道压力1Mpa的一半,大大降低了管道承压,进一步提高了安全系数。

       设备优势:我公司自主研发的犸割高能气自动化设备,解决了添加剂与燃料介质分离的问题。犸割高能气自动化设备通过对基础气源的气化、减压、添加、混合等工序后,实现了与高能“药剂”完全溶解,气源状态不游离、不分层,气源工作压力稳定,大大提高了犸割高能气的使用效率。

       空间优势:犸割高能气具有气体充装和存储的优势,我公司通过实地查验后,根据用户的需要,在不改变现有储气库房的情况下,提供不同规格的存储犸割高能气原料的专用杜瓦瓶和成套设备,所占用的面积节省了70%以上,人工搬运成本节省了60%以上。

       目前在我国钢铁、造船、冶金、铁道、石化、军工等行业的部分大型国有企

       业先后采用犸割高能气替代乙炔,效果显著。作为当今世上最好、最省、最安全的工业燃气—犸割高能气,已开始在工业燃气领域中掀起一场全面取代乙炔气的换代风潮。