CURS 8

UTILAJE SI ECHIPAMENTE PENTRU SUDARE CU FLACARA

1. Generalitati

Sudarea cu flacara se incadreaza in procedeele de sudare prin topire cu energie chimica, deoarece foloseste caldura rezultata prin arderea unui gaz combustibil (de tipul hidrocarburilori) intr-un gaz comburant (oxigen sau aer). Datorita productivitatii mici, flacara de gaz este prezent folosita la sudare pe scara redusa, recurgandu-se la ea numai in situatia ca nu se dispune de o alta sursa de energie sau in cazul unor lucrari cu caracter limitat cum ar fi sudarea pieselor subtiri din otel, sau a metalelor si aliajelor cu temperaturi joase de topire.

Dintre toate procedeele de sudare cu flacara (tab. 1) sudarea oxiacetilenica este cea mai folosita deoarece prin utilizarea oxigenului se evita introducerea in flacara a azotului din aer, iar acetilena cu gaz combustibil dezvolta numai caldura de oxidare a fiecarui constituent (carbon si hidrogen) ci si o cantitate de caldura apreciabila datorita descompunerii sale.

TABELUL 1Posibilitati de sudare cu flacara de gaze

Pentru a fi posibila sudarea cu flacara sunt necesare o serie intreaga de accesorii, utilaje, echipamente si instalatii, intre care : buteliile cu gaze pentru obtinerea flacarii, instalatii generatoare de acetilena, reductoarele si regulatoarele de presiune si debit, arzatoarele pentru sudare etc.

2. Materii prime si instalatii folosite pentru obtinerea flacarii

La obtinerea flacarii se folosesc ca materii prime doua gaze :oxigenul, livrat sub forma gazoasa, comprimat sau lichefiat si acetilena, livrata de la generatoarele de acetilena sau in butelii in stare dizolvata.

Butelii de oxigen servesc pentru imagazinarea si transportul oxigenului in stare gazoasa la o pesiune de 147·105 Pa si la o temperatura de 288 K, fiind alcatuite (fig. 1) dintr-un corp cilindric 1, sprijinit pe un fund semirotund 2, asezat pe un soclu patrat 4, ce permite asezarea buteliei in pozitie verticala. La partea superioara butelia are un robinet de inchidere 3 cu filetul conic 5, protejat cu capacul 6.

Robinetul de inchidere (fig. 2) permite deservirea buteliei dupa racordarea prealabila a reductorului de presiune. Constructiv este alcatuit din corpul 1, care se insurubeaza la capacul buteliei prin filetul conic 13.

Fig. 1. Butelie de oxigen. Fig. 2. Robinet de inchidere a buteliei de oxigen :

1 – corpul robinetului ; 2 – dop filetat ;3 – garnitura ; 4 – garnitura de etansare5 – bucse ; 6 – piulita ; 7 – tije ; 8 – rozeta ; 9 – piulita ; 10 – capac ;

11 – garnitura din fibra ; 12 – garnitura de etansare ;

13 – filet conic ; 14 – canal axial ; 15- canal lateral ;16 – canal de iesire.

Prin rotirea rozetei 8, montata in capul tijei 7, dopul filetat 2, in care este presata garnitura 3, se ridica cu ajutorul cucsei 5, permitand trecerea oxigenul se admite in reductorul de presiune si mai departe la consumator.

Buteliile de oxigen se fabrica la diverse capacitati (de la 0,4 la 50 dm3), cele mai raspandite fiind cele de 40 dm3 si sunt vopsite in albastru, avand inscriptionat cu negru «OXIGEN ».

Pentru aprovizionarea economica cu oxigen, acolo unde sunt necesare mai multe posturi de lucru, se folosesc baterii de butelii prin legarea lor in paralel, simpla sau dubla si continand 2 pana la 15 butelii si chiar mai mult, in cazul unui consum mare. Presiunea de lucru poate di reglata atat la locul de prelucrare cat si central.

Acetilena poate fi utilizata imbuteliata deoarece este exploziva la temperaturi si presiuni ridicate, buteliile, confectionate din otel se umplu cu o masa poroasa formata din mangal, pluta granulata, azbest sau pamant infuzoriu, masa la care porii ocupa 75% din volumul total. In aceste conditii, acetilena dizolvata in acetona, poate fi comprimata la (15 … 16)·105 Pa.

Butelia de acetilena este asemanatoare cu cea de oxigen, cu deosebirea ca interiorul ei este ocupat de masa poroasa.

Robinetul ventil al buteliei (fig. ), confectionat din otel, se compune din corpul 1, avand tija filetata 2, prevazuta cu un cap patrat, tije care poarta si garnitura de inchidere din ebonita 3. Etansarea robinetului este asigurata de garniturile 5, presate cu piesa filetata 4 si garnitura 6, ce realizeaza etansarea sore reductor cu presiune. Racordul de intrare 8 este fixat la robinet cu ajutorul surubului de strangere 7.

Buteliile de acetilena sunt vopsite in alb sau galben si au inscriptia « ACETILENA » de culoare rosie.

Si in cazul acetilenei se pot folosii baterii de butelii, dar numai in varianta cu presiune nereglabila la locul de prelucrare.

Alte gaze combustibile folosite pentru sudare sau taiere cu gaze sunt : metil acetilena sau propadiena (gazul MAPP), metanul (CH4), hidrogenul, gazele petroliere lichefiate, cuprinzand amestecul lichid de propan (C4H8) si butan (C4H10). Toate acestea sunt livrate in butelii de otel, metanul in butelii vopsite in rosu cu inscriptia « METAN » de culoare alba si hidrogenul in butelii vopsite rosu – brun cu inscriptia « HIDROGEN » de culoare neagra.

In afara de gazele combustibile mentionate mai sus mai sunt folosite : vaporii de benzina si petrol, gazul iluminat (45% H2 + 35%CH4 + 20%CO), si gazul de apa (50% H2 + 40% CO + 6…10% N2).

3. Instalatii generatoare de acetilena

Prin instaltii generatoare de acetilena se inteleg se inteleg acele instalatii in care se produce acetilena in urma reactiei intre carbid si apa. O asftel de instalatie este compusa (fig. 3) din generatorul propriu-zis 1, pe care este montat manometrul 9 si supapa de siguranta uscata 8, din care acetilena este condusa printr-un regulator de debit 10 la spalatorul de gaze 2, care are rolul de a retine impuritatile mecanice si partial pe cele chimice, dupa care se inmagazineaza in rezervorul tampon de gaz 3. De aici, acetilena ajunge la consumator prin intermediul filtrului chimic 4, care are rolul de a retine impuritatile cihmice si al supapei de siguranta hidraulice 5,

prevazuta cu robinetul de serviciu 6. Fiecare recipient este prevazut cu vane de golire si spalare a instalatiei 7.

3.1. Generatoare de producere a acetilenei.

Generatorul de producere a acetilenei este acea peaste a instalatiei generatoare in care se produce acetilena in urma reactiei intre carbid si apa si este compus, indiferent de tipul constructiv, dintr-o camera de reactie (de generare) si anexele, care pot fi: gazometrul si rezervorul de gaz, spalatorul de gaz, filtrul chimic si supapa de siguranta.

Clasificarea generatoarelor de acetilena poate fi facuta in functie de mai multe criterii, cum ar fii :

- dupa felul instalatiei, generatoarele pot fi stationare, cuprinzand instalatiile ce echipeaza statiile centrale de producere a acetilenei si transportabile, cuprinzand instalatiile ce echipeaza posturi individuale de lucru ;

Fig. 3. Schema unei instalatii de generare a acetilenei :1- generator ; 2 – spalator de gaze ; 3 – rezervor tampon de gaz ; 4 – filtru chimic ;

5 – supapa de siguranta hidraulica ; 6 – robinet de serviciu ; 7 – pana de golire si spalare ; 8 – supapa de siguranta ; 9 – manometru.

- dupa presiunea limita a acetilenei produs, generatoarele sunt : de joasa presiune la care presiunea acetienei debitate variaza intre (0,02 – 0,2)·105 Pa, de medie presiune, la care presiunea acetilenei variaza intre (0,2 – 0,8) ·105 Pa si generatoare de inalta presiune, cu presiunea acetilenei cuprins intre (0,8 – 1,5) ·105 Pa ;

- dupa sistemul de contact intre carbid si apa, generatoare pot fi : cu contact permanent, sistem carbid in apa la care anumite doze de carbid cad intr-un surplus care serveste de apa care serveste atat pentru reactie cat si pentru racire si sistem apa in carbid, la care apa necesata reactiei de descompunere a carbidului se trece peste carbidul introdus in retorte sau pe un gratar si un contact intermitent, la care apa este componenta mobila in reactie ;

- dupa constructia sistemului de colectare a acetilenei pot fi : generatoare cu volum constant si generatoare cu volum variabil sau de clopot plutitor ;

- dupa sistemul de alimentare cu carbid se disting : generatoare cu alimentare manuala si carbid in vrac, in cos sau in tava si generatoare cu alimentare mecanizata si functionare intermitenta sau continua ;

- dupa sistemul de descarcare a varfului generatoarele pot fi : cu descarcare manuala intermitenta, realizata prin golire de fund sau prin extragere si generatoare cu descarcare mecanizata continua ;

- dupa modul de debitarea acetilenei generatoarele pot fi : cu functionare continua, la care alimentarea cu carbid si descarcarea varului rezidual se face in mod continuu sau intermitent, fara a fi necesara intreruperea debitului de acetilena si cu fuctinare itermitenta la care alimentarea cu carbid si descarcarea varului reidual necesta intreruperea debitrii de acetilena ;

- dupa debitul de acetilena se disting : generaratoare de debit foarte mic (0,2 .. 0,8 m3/h) utilizate in ateliere mici, generatoare de debit mic (0,8 .. 5 m3/h), folosite in ateliere de sudare si taiere cu oxigen generatoare de debit mijlociu (5 … 40 m3\h) pentru alimentarea centrala a posturilor de lucru in intreprinderile constructoare de masini, generatoare de debit mare (10 .. 80 m3/h), pentru intreprinderi cu lucrari complexe de

sudare si taiere cu oxigen si deneratoare cu debit foarte mare (80 … 100 m3/h), pentru producerea acetilenei in fabrici de acetilena, combinate siderurgice, otelarii, combinate chimice etc.

Generatoarele de acetilena sunt caracterizate de o serie intreaga de parametrii cum ar fi :- debitul nominal, definit ca volumul orar maxim de acetilena, saturata de vapori de apa

pe care il poate produce un generator ce functioneaza un timp nelimitat, in regim continuu, sau pana la epuizarea incarcaturii de carbid cu regim discontinuu, la temperatura de 23ºC si presiunea de 101325 Pa ;

- presiunea de generare, definita ca presiunea in reactor cand are loc reactia de generare a acetilenei ;

- presiunea nominala, definita ca presiunea maxima a acetilenei, in interiorul generatorului;

- capacitatea de gaz, definita ca volumul total de acetilena produs, care poate fi inmagazinat de un generator la temperatura de 23ºC si presiunea 101325 Pa.

In afara de acesti parametrii mai pot fi definite : incarcarea de carbid si apa, reprezentand masa maxima de carbid ce poate fi introdusa in reactor sau in buncarul alimentatorului de carbid, respectiv masa totala a apei continuta in generator.

Notarea generatoarelor de acetilena se face indicand literele GA (generator de acetilena), litera T sau S (transfortabil sau stationar), debitul nominal, in m3/h, despartit printr-o linie oblica de presiunea maxima admisibila de lucru in Pa si numarul standardului (STAS 6306/3 - 82).

Fig. 4. Generatoare de acetilena de tip carbid in apa :1 – corp ; 2 – reactor ; 3 – colector de acetilena ; 4 – dispozitiv de inchidere ; 5 – dispozitiv de

golire ; 6 – dispozitiv de alimentare cu carbid ; 7 – dispozitiv de alimentare cu apa ; 8 – conducta de supraproductie ; 9 – supapa de siguranta ; 10 – indicator de nivel ; 11 – supapa de sens ; 12 – gratar ; 13 – conducta de preaplin ; 14 – buncar de carbid ; 15 – conducta de iesire.

Generatoarele sistem carbid in apa sau cu contact permanent pot fi de inalta sau joasa presiune, cu functionare continua rezulta din faptul ca introducerea carbidului si a apei, respectiv evacuarea namolului de var si a rezidurilor se face fara intreruperea pocesului de descompunere. Principial exista trei tipuri (fig. 4) : cu volum constant si alimentare manuala cu carbid in vrac a, cu volum variabil si alimentare mecanizata dar cu functionare intermitenta c.

Principalele avantaje a ;e acestor generatoare constau in : posibilitatile de mecanizare a alimentarii carbidului in zona de reactie, gradul mare de utilizare a carbidului, posibilitatile de evacuare a rezidurilor si namolului de var in timpul procesului, posibilitatile de supraincarcare, debite mati de gaz, presiuni constante, randament ridicat (0,9 … 0,96) etc. Dezavantajele cele mai importante sunt : consum mare de apa, cantitati mari de reziduri si namol, pericol de explozie datorita posibilelor scantei rezultate prin lovirea carbidului de pereti.

Dintre tipurile prezente cel mai utilizat este generatorul cu volum constant, alimentat mecanizat si cu functionare continua (fig. 4, b) care este alcatuit din corpul 1, prevazut la partea superioara cu buncarul pentru carbid 14, inchis eermetic dupa incarcare cu capacul 4. Prin intermediul dispozitvului de alimentare cu carbid 6 carbidul cade in apa pe gratarul 12, rezidurile de namol si var ajung pe fund de unde pot fi evacuate prin dispozitivul de golire 5. Nivelul apei in generator este controlat cu indicatorul 10, iar acetilena este dirijata la consumator prin conducta de iesire 16.

Generatoarele de acetilena de tip apa pe carbid, stationare sau transportabile, pot fi de doua categorii : generatoare umede (fig. 5) cu volum variabil a sau volum constant b la care in urma reactiei de descompunere se obtine namolul de var si generatoare uscare, la care hidroxidul de sodiu rezultat este uscat.

Principalele avantaje ale acestor generatoare constau in constructia simpla, deservirea si intretinerea usoara, pierderi reduse de acetilena etc. Ca dezavantaje se pot mentiona : puritatea redusa a acetilenei care nu este racita, tendinta intreruperii reactiei daca namolul de var acopera suprafata carbidului etc.

Cel mai utilizat generator de tip umed este generatorul cu alimentare cu carbid in tava si volum variabil (fig. 5, a) compus din corpul 1 in interiorul caruia se deplaseaza colectorul de acetilena de tip clopot 9.

Fig. 5. Generatoare de acetilena de tip umed :1 – corp ; 2 – reactor ; 3 – sertar cu carbid ;

4 – dispozitiv de inchidere; 5 – dispozitiv de golire ;6 – indicator de nivel ; 7 – supapa de siguranta ;

8 – conducta de supraproductie ; 9 – colector de acetilena ;10 – supapa de sens ; 11 – dispozitiv de alimentare cu apa ;

12 – conducta de iesire ; 13 – conducata de alimentare cu apa ;14 – greutate ; 15 – brat articulat.

Etansarea intre peretii celor doua elemente se face cu insasi apa din generator care are rol de racire a acetilenei. Carbidul se gaseste in sertarul 3 al reactorului 2, apa fiind admisa prin conducta 13 prin intermediul dispozitivului de alimentare cu apa 11, in functie de presiunea din colector. In lipsa acetilenei colectorul in conducta 13. In urma formarii acetilenei care se ridica in colector prin supapa de sens 10, sfera se ridica determinand inchiderea dispozitivului de alimentare cu apa. Se observa ca sertarul cu carbid poate fi alimentat chiar si in timpul functionarii.

Generatoarele de acetilena de tip contact intermitent (fig. 6 a,b) cu volum constant sau volum variabil, pot fi de joasa sau inalta presiune. Regimul de functionare fiind discontinuu se poate realiza continuitatea debitului prin asocierea a doua generatoare.

Fig. 6. Generatoare de acetilena de tip Fig. 7. Generatorul de acetilena contact intermitent : GA 1250

1 – corp ; 2 – reactor ; 3 – camera de refulare ;4 – buncar de carbid; 5 – dispozitiv de inchidere;6 – dispozitiv de golire ; 7 – indicator de nivel ;8 – conducta de supraproductie ;9 – colector de acelilena ; 10 – conducta de iesire.

Un generator de producere a acetilenei, sistem de contact intermitent, de joasa presiune, produs in tara noastra este generatorul GA 1250 (fig. 7). Constructiv este alcatuit din corpul 1 in care se gaseste reactorul 2, rigidizat prin tija 5. In interiorul reactorului se afla silozul pentru carbid 3, de care este fixat vazul de reziduri 4, in care se colecteaza si namolul de var. Acetilena este condusa prin conducta 11, racordata cu racordul 6 la teava 7, spre epuratorul chimic 8, dupa care trece prin supapa hidraulica de siguranta 9 si robinetul de serviciu 10, spre postul de lucru. La cresterea presiunii acetilenei, apa de sub clopotul reactorului este refulata in afara,

ceea ce face ca reactia sa inceteze. Pe masura consumarii acetilenei, datorita presiunii exercitate de coloana de apa, aceasta intra in reactor restabilind contactul apa-carbid si deci reactia de formare a acetilenei.

La noi in tara se produc cinci tiputi constructive de generatoare de acetilena.

3.2. Spalatorul de gaz.

Spalatorul de gaz, numit si aparat de spalare, are rolul de a raci si spala acetilena de impuritati, precum si de a opri intoarcerea gazului in gazeificator. Impuritatile retinute in special de spalatorul de gaz sunt cele mecanice si partial cele solubile in apa.

Constructiv (fig. 8) se compune dintr-un recipient cilindric 3, de care sunt fixate robinetele 4 si 5, pentru controlul nivelului apei, respectiv curatirea si golirea spalatorului. Gazul intra in spalator prin conducta 1 si iese spre rezervorul tampon prin conducta 2.

Fig. 8. Spalator de gaz.

3.3. Rezervorul tampon de gaz.

Rezervorul tampon serveste la inmagazinarea gazului produs in instalatia de generare a acetilenei si poate fi de trei tipuri constructive (fig. 9) : tip clopot a, tip vase comunicante b si tip inchis c.

Rezervorul tampon tip clopot este alcatuit din corpul cilindric 1 umplut cu apa in care intra clopotul 2 pentru imagazinarea gazului, etansarea celor doua corpuri fiind asigurata de catre apa. De corpul cilindric sunt fixate conductele 3 si 4 de intrare, respectiv iesire a gazului. Presiunea acetilenei este determinata de greutatea clopotului.

Fig. 9. Rezervoare tampon de gaz

Rezervorul tip vase comunicante este alcatuit dintr-n corp cilindric 1, spatiul de colectare 5 si conductele 3 si 4 de acces, respectiv de golire a gazului. Presiunea gazului este determinata de diferenta de nvel a apei in cele doua vase comunicante, spatiul colector si corpul cilindric. Avantajele acestui tip de rezervor rezulta din constructia foarte simpla si posiblitatea obtinerii unei presiuni ridicate a gazului. Dezavantajele constau in gabaritele mari, necesare pentru obtinerea unei presiuni ridicate si siguranta redusa in exploatare.

Rezervorul tampon inchis este realizat sub forma unui recipient inchis 6 de care sunt sudate conductele de intrare si iesire a acetilenei, 3 si 4. Rezervorul este de volum constant, presiunea gazului din interiorul rezervorului depinzand de volumul sau si de volumul gazului imagazinat. Avantajele acestui rezervor constau in posibilitatile obtinerii unei presiuni ridicate a gazului si siguranta mare in exploatare, iar dezavantajele se refera la o constructie mai pretentioasa si presiunea variabila a acetilenei, ceea ce a impus includerea unui regulator de gaz care sa asigure o presiune constanta.

3.4. Aparatul de filtrare a gazului.

Aparatul de filtrare a gazului, numit si filtru chimic, are rolul de a filtra acetilena de hidrogenul sulfurat si fosforat ramas dupa spalare. Constructiv (fig. 10) este compus dintr-un corp cilindric 1, la care sunt montate sitele 2 in numar de 2 … 6, pe care este asezata masa filtrata 3 in straturi de 20 … 50 mm, astfel incat pierderile de presiune sa fie minime. Aceasta

masa filtrata de obicei este poroasa, iar substanta activa este o sare pe baza de crom (anhidrida cromica) ce actioneaza asupra substantelor volatile de sulf si fosfor, transformandu-le in substante nevolatile. Aparatul de filtrare mai are o conducta de admisie 4 si o conducta de evacuare 5.

Fig. 10. Aparatul de filtrare a acetilenei.

Se face observatia ca materialele filtrate utilizate nu trebuie sa aiba actiune chimica asupra gazului si nici sa formeze compusi chimici explozivi sau instabili. Dupa o anumita perioada de timp masa filtrata trebuie inlocuita deoarece isi pierde proprietatile. Actiunea chimica a masei filtrate se verifica printr-o solutie de 10% nitrat de argint, care se inegreste daca acetilena este epurata suficient.

3.5. Supape de siguranta.

Supapele de siguranta sunt aparate ce au rolul de a opri intoarcerea flacarii la generator si de a evacua undele de soc ce insotesc intoarcerea flacarii. Clasificarea lor se face in functie de :

- presiunea gazului vehiculat : supape de siguranta de mica presiune (0,002 … 0,2)·105

Pa, supape de siguranta de medie presiune (0,2 .. 0,8)·105 Pa ;- mediul care impiedica intoarcerea flacarii, pot fi : supape hidraulice sau umede,

mediul care impiedica intoarcerea flacarii fiind apa si supape uscate, mediul care impiedica intoarcerea flacarii fiind o masa poroasa ;

- posibilitatea evacuarii undei de soc in atmosfera : deschisa, cu tevi paralele sau concentrice, cand tubul de presiune comunica cu atmossfera si inchisa, cand tubul de presiune nu comunica cu atmosfera (fig. 11).

Fig. 11. Supape hidraulice de siguranta pentru acetilena.

Supapele de siguranta deschisa mica presiune (fig. 11, a si b) sunt compuse din corpul supapei 1, prevazut cu conducta 2 de acces a acetilenei in supapa, care este umpluta cu apa pana la nivelul robinetului de control 4. Acetiena trece prin stratul de apa spre robinetul 5 de acces spre arzator. Diferenta de nivel h in tubul de presiune 3 determina presiunea de regim a acetilenei. In cazul intoarcerii flacarii amestecul de gaze arse este impins spre supapa, apa urca in conducta de gaz impiedicand in acest fel flacara sa ajunga la gazeificator sau rezervorul de gaz. Totodata capatul inferior al conductei de presiune, datorita scaderii nivelului apei se dezgoleste, permitand undei de soc sa se evacueze in atmosfera. Placuta 6 are rolul de a face cu apa impinsa din supapa sa se intoarca astfel incat pierderile de apa sa fie reduse.

La supapele de siguranta deschise cu tevi concentrice de medie presiune (fig. 11, c) acetilena intra in supapa prin conducta 2, trecand prin stratul de apa aflat in corpul 1, sub forma de bule, inelul metalic 7 avand rolul de a distribuii gazul in intreaga masa a apei si impiedicand in acest fel formarea unor curenti continui de gaz care ar putea lasa libera trecerea undei de soc. Sub actiunea presiunii de regim a acetilenei apa se ridica in tubul de presiune 3 la cota h. La iesirea din supapa, prin robinetul 5, acetilena trece prin separatorul 8 cu rolul de retinere a picaturilor si vaporilor de apa. Robinetul 4 serveste la verificarea nivelului nivelului apei din supapa. In cazul intoarcerii flacarii presiunea mare a gazelor arse impinge apa in tubul 2 formand un strat ce impiedica patrunderea acestuia in gazeificator. Totodata capatul inferior al tubului de presiune 3, nemaifiind cufunadat in apa, unda de soc este evacuata in atmosfera, iar apa colectata in palnia 9 des scurge in corpul supapei.

TABELUL 2Simbolizarea supapelor hidraulice de siguranta (STAS 6307 - 80)

Tipul suprafetei Simbol Presiunea maxima a acetilenei [106 Pa]

Debitul nominal,pana la [m3/h]

Deschisa cu tevi palaleleDeschisa cu tevi concentrice

AB1

B2

0,020,020,1

21,753,2

Inchisa C1

C2

0,71,5

3,23,2

La supapele de siguranta de tip inchis de mare presiune (fig. 11 d) in cazul intoarcerii, undele de soc pot fi evacuate in atmosfera numai dupa ce au spart o membrana metalica de siguranta 11. Conducta de gaz 2 este inchisa cu un disc de retinere 12, iar teava de presiune 3 cu membrana de siguranta 11. Acetilena intra prin conducta 2, impinge discul 12 si se distribuie in intreaga masa a apei ajungand in camera de gaz a supapei si prin teava de presiune 3 si robinetul 5, la arzator. Nivelul apei din corpul 1 al supapei este controlat cu robinetul de nivel 4, iar vana 10 servestepentru golire si curatire. La inoarcerea flacarii presiunea mare a gazelor impinge apa si implicit discul 12, care obtureaza conducta de gaz 2, impiedicand accesul flacarii in generator. Totodata presiunea ridicata sparge membrana de siguranta 11, unda de soc evacuandu-se in atmosfera.

Notarea supapelor se face indicand denumirea prescurtata (tab. 2), simbolul si numatul standardului (STAS 6307-80).

4. Reductoare de presiune

Reductoarele de presiune sunt aparate ce se racordeaza la butelii de gaze sau conducte de oxigen in scopul reducerii presiunii de imbuteliere la presiunea de lucru si mentinerii constante a acestei presiuni. Clasificarea se poate face dupa mai multe criteri :

- dupa modul de actiune a gazului la intrarea in reductor, acestea pot fi cu actiune directa si inversa ;

- dupa numarul treptelor de reducere a presiunii se disting : reductoare cu o treapta de reducere (sau cu simpla expansiune) si reductoare cu doua trepte de reducere (sau cu dubla expansiune) ;

- dupa presiunea gazului la iesire din reductor, acestea sunt : de mica presiune (0 .. 6)·105 Pa, folosite la sudare, de medie presiune (6 .. 15)·105 Pa, folosite la sudarea si taiere cu oxigen si de mare presiune (15 ..30)·105 Pa, folosite la taierea cu oxigen a sectiunilor mari si in fabricile de oxigen;

- dupa natura gazului, se disting (fig. 12) : reductoare pentru oxigen, pentru gaze combustibile si pentru gaze inerte ;

fig. 12 Reductoare de presiune :a – pentru oxigen si gaze inerte ; b – pentru acetilena ; 1 – corpul reductorului ;2 – racordul de inalta presiune ; 3 – piulita ; 4 – manometrul de inalta presiune ;

5 – manometru de joasa presiune ; 6 – racordul de joasa presiune ;7 – rozeta de inchidere ; 8 – surub de reglare manuala ;

9 – brida de fixare ; 10 – surub pentru fixare la butelie.

- dupa debitul de gaz asigurat, se disting : reductoare de debit mic 6 … 50 m3/ h, la presiunea de (10 … 15)·105 Pa si reductoare de debit mare 50 .. 100 m3/h, la presiune de (6 … 20)·105 Pa.

In functie de natura gazului, presiunea nominala la intrare si iesire si debit, clasificarea reductoarelor este data in tabelul 3. Un reductor de presiune se incadreaza intr-una din clasele mentionate atunci cand debitul sau maxim Qmax este cel putin egal cu febitul Q1 al clasei respective, la presiunile nominale indicate.

Notarea reductoarelor se face indicand : denumirea, simbolul gazului, clasa resuctorului si numarul standardului. Daca reductoarele de presiune sunt cu doua trepte de reducere dupa clasa reductorului se noteaza cifra 2 si daca reductorul este prevazut cu debitmetrul pe partea de joasa presiune se noreaza litera D (exemplu : Reductor de presiune O II-2 D STAS 7448/2-80).

In practica cele mai utilizate sunt reductoarele cu actiune inversa (fig. 13) adica acele reductoare la care inalta presiune a gazului ce vine din butelie actioneaza asupra supapei de laminare 1 in sensul inchiderii ei. Aceasta supapa se afla intre cele doua camere specifice ale reductorului : camera de inalta presiune 2 si camera de joasa presiune 6.

TABELUL 3Clasificarea reductoarelor de presiune pentru butelii de gaze,

ulilizate la sudare, taiere si procedee conexe (STAS 7448/2-80)

Tipul gazului Clasa reductorul

ui

Presiunea nominala de

intrare p1 [106 Pa]

Presiunea nominala de iesire

p2 [106 Pa]

Debit tip Q1[m3/h]

Oxigen si alte gaze comprimate

IIIIIIIVV

150 sau 200 3,58,010,012,520,0

525304060

Acetilena dizolvata III

15 sau 20 0,81,5

15

Gaze lichefiate III

25 1,53,5

15

Fig. 13 Reductor de presiune cu actiune inversa :1 – supapa de laminare ; 2 – camera de inalta presiune ;

3 – resort de inchidere ; 4 – supapa de siguranta ;5- robinet de iesire ; 6 – camera de joasa presiune ; 7 – membrana ;

8 – resort de deschidere ; 9 – surub de reglare manuala ; 10 – manometru de inalta presiune ;

11 – manometru de joasa presiune ; 12 – tije.

Pozitia supapei este determinata de diferenta care exista intre presiunea gazului si a resortului de inchidere 3, pe de-o alta parte si presiunea exercitata de resortul de deschidere 8, prin intermediul tijei 12, pe de alta parte. Ocolind supapa de laminare gazul intampina o rezistenta

invers proportionala cu orificiul de trecere si presiunea sa scada. Din camera de joasa presiune gazul ajunge la arzator prin robinetul de inchidere 5. Reglarea presiunii se face cu ajutorul surubului de reglare manuala 9.

In unele cazuri sunt utilizate reductoare de presiune cu doua trepte de reducere, sau cu dubla expansiune (fig. 14), compuse principial din doua reductoare cu actiune inversa. In prima treapta de reducere se regleaza presiunea de iesire p’2 = (10 … 30)·105 Pa cu ajutorul tijei filetate 4’, sigilata in pozitia dorita cu digiliul 11. A doua treapta de expansiune are reglaj manual, prin intermediul tijei filetate 4, reducand presiunea de la valoarea p’1 la valoarea p2 de utilizare, vizualizata cu manometrul 10. Avantajele acestor reductoare constau intr-o valoare constanta a presiunii de lucru si posibilitatea nult mai redusa de inghetare a reductorului datorita masei mult mai mari si deci a unui schimb de caldura, cu mediul mai bun.

Fig. 14. Reductor de presiune cu doua trepte :1, 1’ – disc superior ; 2, 2’ – supapa de laminare ; 3, 3’ – resort inferior ;

4, 4’ – tije de reglaj ; 5, 5’ – disc inferior ; 6, 6’ – membrana ;7, 7’ – tije ; 8, 8’ – resort superior ; 9 – manometru de intrare ;

10 – manometru de iesire.

Reductoare de presiune pentru oxigen si acetilena au aceeasi principiu constructiv, diferind numai prin sistemul de fixare la butelie. La noi la tara se fabrica ambele tipuri de reductoare.