オキシアセチレントーチの火炎温度
中性炎を燃やす酸素アセチレントーチはおよその到達距離に達します 5,600～6,300°F (3,100～3,500°C) 内側の円錐の先端にあります。これは、鋼、鋳鉄、およびほとんどの非鉄金属を数秒で溶かすのに十分な熱さです。まさにこれが、このガスの組み合わせが 1 世紀以上にわたって切断および溶接の標準であり続けている理由です。
人々が通常引用する約 6,000°F という数値は正確ではありますが、不完全です。炎全体ではなく、炎の中の特定の 1 点を説明します。実際の温度は、内側の円錐から遠ざかるにつれて急激に低下します。
なぜ炎は単一の温度ではないのか
中性の酸素アセチレン炎には 3 つの可視ゾーンがあり、それぞれが異なる熱レベルで作動します。
- インナーコーン — 炎の最も明るく、最も緊密な部分で、まさに先端にあります。ここは燃焼が最も完了し、温度のピークは 5,600 ～ 6,300°F になります。
- アセチレンフェザー — 主に浸炭炎の中に見えるかすかな二次ゾーンで、内側の火星よりも著しく低温で動作します。
- 外封筒 — ゆるやかな青みがかった炎が他のすべてを取り囲み、その外縁では約2,300°Fまで下がります。
この勾配は偶然ではありません。溶接工は内側のコーンを接合部の真上に配置して金属を溶かし、外側のエンベロープが両側で予熱作業を行い、実際に切断または溶接が開始される前に母材の金属を融点近くまで温めます。
オキシアセチレンと他の燃料ガスとの比較
| ガス混合 | 約ピーク温度 |
|---|---|
| プロパン / 空気 | 3,590°F (1,980°C) |
| アセチレン / 空気 | 4,000°F (2,200°C) |
| プロパン/酸素 | 4,087°F (2,253°C) |
| 酸水素 | 5,072°F (2,800°C) |
| オキシアセチレン | 6,300°F (3,500°C) |
アセチレンの利点は化学にあります。その炭素-炭素の三重結合は異常な量のエネルギーを蓄えており、周囲の空気ではなく純粋な酸素中で燃焼すると急速に放出されます。これが、分厚い構造用鋼を確実に切断できるほど高温の一般的な燃料ガスが依然として唯一である理由でもあります。プロパン/酸素のような低温の組み合わせは、特に集中したホットスポットではなく、より広範囲で穏やかな炎を必要とする作業では、依然として使用できる場所があります。 より低く広がる炎の温度に適した加熱トーチ 入ってくる傾向があります。
酸素とアセチレンの比率はどう変化するか
6,300°F の数値は中性火炎を想定しており、酸素とアセチレンがほぼ同量で供給されることを意味します。この比率を変えると、温度と化学反応の両方が変化します。
アセチレンよりわずかに多くの酸素を含む酸化炎は、より熱く鋭く燃え、切断には役立ちますが、溶接に使用すると溶接池を酸化させるのに十分な刺激です。過剰なアセチレンを含む浸炭炎は温度が下がり、未燃の炭素を金属内に運びます。これは特定の表面硬化作業やろう付け作業には適していますが、構造溶接には適していません。比率を安定に保つことは、多くの人が考えている以上に重要であり、それはオペレーターのスキルだけではなく、主に機器の機能によって決まります。 炎の温度を一定に保つガス圧力調整器 長い切断や溶接のセッションを通じてバランスを安定に保つ作業のほとんどを行います。
作業に合わせた温度: トーチ、チップ、レギュレーター
目標温度が明確になると、機器の決定がより簡単になります。厚い構造用鋼と重切削作業が必要 持続的な高温作業用に設計された手持ち式切断トーチ 、ハンドルと組み合わせて、長時間の運転でも中性炎を安定させます。 安定した中性炎を保持するように設計されたトーチハンドル その一貫性のために特別に構築されています。
チップの選択はトーチ自体と同じくらい重要です。金属の厚さに対して小さすぎるチップはガスの流れを妨げ、炎の温度をピークにすべき正確な点で引き下げます。一方、大きすぎるチップは切断を改善することなくガスを無駄にします。 火炎出力に合わせたサイズのアセチレン切断トーチチップ この理由により、特定の厚さの範囲に一致します。完全なセットアップを最初から組み立てる人にとって、 酸素アセチレンセットアップ用の完全な切断トーチキット ハンドル、アタッチメント、先端セットがすでに適合しており、一緒に使用できるようにバンドルされています。
これらの温度での安全な作業
6,000°Fを超える炎には、機器の状態に誤差が生じる余地はありません。アセチレンシリンダーは、規定されている制限値である 15 psig を超えて稼働させるべきではありません。 OSHA の酸素燃料ガス溶接および切断に関する連邦規格 というのは、アセチレンは高圧では不安定になるからです。
ラインに漏れが発生したり、ガス比率が変動したりすると、これらの温度では火炎がホースやレギュレーター内に逆燃えするフラッシュバックが数秒以内に発生する可能性があります。 高温酸素アセチレンライン用逆火防止器 これは、酸素側とアセチレン側の両方でレギュレーターとホースの間に取り付けられる標準の安全装置であり、これほど高温の炎を使用するセットアップではオプションの装備ではありません。
