1 つではなく 2 つのガス
切断トーチがどのようなガスで動作するかを誰かに尋ねると、多くの場合、ただ 1 つの燃料、通常はアセチレンの名前が挙がります。その答えは半分しか当たっていません。すべての酸素燃料切断炎は、可燃性燃料ガスと酸素とのパートナーシップであり、酸素は 2 つの別々の仕事をします。つまり、少量が燃料と混合して予熱炎を生成し、一方、はるかに大きな流れがチップの中心から放出され、実際に切断中に溶融金属を酸化させて吹き飛ばします。
そのパートナーシップの燃料ガス側で、本当の選択が行われます。アセチレン、プロパン、天然ガスの 3 つは最も一般的な選択肢であり、それぞれの挙動が異なるため、間違ったものを選択したり、間違ったトーチチップと組み合わせたりすると、炎が弱くなったり、貫通が遅くなったり、切断端に沿って過剰なドロスが発生したりすることがあります。
アセチレン：依然としてベンチマーク
アセチレンは他の市販の燃料ガスよりも高温で燃焼し、酸素と混合すると約 5,800 ～ 6,000°F に達します。その熱は拡散するのではなく集中するため、アセチレンは代替品よりも早く金属を切断温度まで予熱し、速度が重要な溶接、ろう付け、および厚い板の切断には標準的な選択肢であり続けています。
トレードオフはコストと取り扱いです。アセチレンシリンダーはプロパンよりも注意深い保管と圧力制限を必要とし、ガス自体はほとんどの地域で立方フィートあたりの価格が高くなります。生産作業で毎日トーチを稼働させているショップの場合、そのコストは仕事に吸収されます。時々使用する場合は、以下の代替案と比較検討する価値があります。 予混合炎を供給するように設計されたアセチレン切断トーチチップ アセチレンの狭い高速火炎用に設計された混合チャンバーを備えたこのガスの燃焼特性に基づいて特別に構築されています。
プロパンと天然ガス: 実用的な代替手段
プロパンはオキシプロパン炎の最高温度約 5,200°F に達し、アセチレンよりも著しく低温ですが、技術が調整されれば構造用鋼をきれいに切断できるほど十分に高温です。プロパンは、アセチレンの緻密な円錐形ではなく、より広い炎全体に熱出力を分散させます。これは実際に、広い領域を加熱したり、予熱が表面を超えて浸透する必要がある厚い板を切断したりするのに有利に機能します。
店をプロパンに向かわせるのは、通常、炎の温度ではありません。それはコストとストレージです。プロパンボンベは充填コストが安く、ガス自体の使用料も安く、保管要件もアセチレンよりも制限が緩いです。酸素燃料溶接ではアセチレンの代替にはならないにもかかわらず、スクラップヤードやトーチを何時間も連続して使用するショップでは、まさにこの理由からデフォルトでプロパンを使用することがよくあります。天然ガスは切断用途ではプロパンと同様に動作し、すでにガスが配管されている工場ではどこでも一般的であり、ボンベの物流が完全に不要になります。 ポストミックススタイルの火炎混合用に構築されたプロパン切断トーチチップ 燃焼挙動のこの違いを反映し、プロパンのより広く冷たい炎に適したより広い混合幾何学形状を備えています。
トーチチップがガス間で交換できない理由
チップを交換せずに燃料ガスを交換することは、両方を使用するショップで最もよくあるセットアップミスの 1 つです。アセチレンチップはプレミックス設計を採用しており、燃料と予熱酸素がチップ自体の内部で結合してから、密集したオリフィスから排出されます。プロパンチップは、代わりにポストミックス設計を使用し、より広いシートを通してチップ面のすぐ外側でガスを混合します。これは、プロパンが効率的に燃焼するには燃料に比べてより多くの酸素量が必要であり、炎を安定させるために追加の混合距離が必要であるためです。
プロパンでアセチレンチップを使用するか、またはその逆を行うと、通常、弱いすすのような炎、過度のはじき、またはバルブをどのように調整しても予熱が切断温度に達しないなどの症状が発生します。修正はレギュレーターの設定を変えることではありません。それはシリンダー内のガスの正しい先端です。燃料ガスを決めた後、チップのサイズとオリフィスの形状がプレートの厚さにどのように一致するかを詳しく見るには、 適切なトーチチップの選択とメンテナンスに関するガイド サイズ表とセットアップ手順をさらに詳しく説明します。
ガスに合わせた調整器と安全装置
燃料ガスの選択は終わりではありません。レギュレータは特定のガスの圧力範囲とネジの取り付けに合わせて校正されており、プロパン ボンベにアセチレン レギュレータを使用すると、たとえ接続が何らかの形で適合していたとしても、下流の機器が処理できるように設計されている圧力を超えて圧力が供給される危険があります。 特定の燃料ガスの種類に合わせたガス圧力調整器 これらの使用圧力と接続規格の違いは最初から考慮されています。
逆火防止器は、同じガス固有のロジックを実行します。アセチレンとプロパンでは可燃範囲と燃焼速度が異なるため、ホースやレギュレーターに逆流する火炎 (フラッシュバック) は、実際に流れるガスに対応した定格の装置で止める必要があります。 ガス供給への火炎の逆流を防止する逆火防止装置 どの燃料ガスが使用されているかに関係なく、レギュレータとトーチの両方の端に取り付ける必要があります。 OSHAの 酸素燃料ガス溶接および切断規格 ショップがどのガスを使用する場合でも適用される、ボンベの保管、圧力制限、およびホースの仕様に関する基本要件を設定します。
あなたのショップに最適なガスを選択する
溶接だけでなく切断も行う工場や、スピードと厳しい予熱ゾーンが重要な厚板の切断を行う工場では、正当な理由からアセチレンがデフォルトのままです。切断のみを行う作業や、トーチを長時間使用する作業、またはアセチレンの保管制限やシリンダーあたりのコストを回避したい作業の場合は、技術を少し調整し、手持ちの適切なチップを使用することで、プロパンまたは天然ガスを使用することができます。
どちらの選択も永続的なものではありません。多くのショップでは両方の燃料ガス設定を利用可能にし、当面の作業に応じて切り替えます。どのガスが勝つかよりも重要なことは、トーチのチップ、レギュレーター、フラッシュバック保護が接続されているシリンダーにすべて適合していることを確認することです。 切断トーチの操作に関する完全な安全対策ガイド シリンダー内にどの燃料ガスが入っているかに関係なく、カットの前に実行する価値のある広範なチェックリストを確認します。
