气割设备及工具

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《铆工实用技术手册》第321页（3408字）

气割的设备和工具有乙炔发生器、回火保险器、乙炔钢瓶、氧气钢瓶、减压器、橡皮软管、割炬、切割机等。

1．乙炔发生器

乙炔发生器是一种用水分解电石而获得乙炔的装置，是制取和储存乙炔的设备。

使用前向发生器内加水，将盛有电石的电石篮放入内桶，电石与水作用即产生乙炔。其化学反应式如下

CaC₂+2H₂0→C₂H₂^{Ca(OH)↓（2}+127．1kJ／mol

电石 水 乙炔 电石渣

发生器的装置形式可分为移动式和固定式两类。

移动式的乙炔发生器构造简单、体积小、重量轻、便于移动，它的产气率一般在3m³／h以下，适用于工作不固定和气体需要量不大的场所，尤其适用于化工现场检修。

固定式乙炔发生器的产气率一般在10～500m³／h以上，乙炔纯度较高，压力也稳定，由于它的体积大，不便于移动，因此适于用气量较大的固定场所。

未切割时，内桶中的气体压力使水从内桶排出，从而电石与水脱离接触，停止产生乙炔气；进行气割时，内桶中气体减少，压力下降，水面上升，电石又与水作用产生乙炔气，源源不断地供切割用。

乙炔是易燃易爆气体，为安全起见，乙炔发生器内桶上部装有防爆膜。桶内压力过大时，防爆膜即自行破裂，以防止乙炔发生器爆炸。

使用乙炔发生器必须遵守安全操作规程，设备要有专人保管和使用；严禁接近明火；禁止敲击和碰撞乙炔发生器；气割工作场地要距乙炔发生器10m以外；夏天要防止暴晒；冬天应防止冻结；要定期清洗和检查。

目前，一些工厂设有专门的乙炔发生站，乙炔经由管道输送到各使用场所。

2．回火保险器

正常气割时，火焰在割炬的割嘴外面燃烧，但当发生气体供应不足或管路割嘴阻塞等情况时，将因气体流速小于其燃烧速度使火焰沿乙炔管路向里燃烧，这种现象称为“回火”。如果回火火焰蔓延到乙炔发生器，就可能引起爆炸事故。回火保险器的作用是截住回火气流，保证乙炔发生器的安全。

3．氧气钢瓶

氧气瓶是储存和运送高压氧气的容器，容积为40L，工作压力为150atm(1atm=1．01×10⁵Pa，下同)。因此，每瓶可装1atm的氧气6000L。

按规定，氧气瓶外表漆成天蓝色，用黑漆标注“氧气”字样。

应该正确地保管和使用氧气瓶，否则，有爆炸的危险。放置氧气瓶必须平稳可靠，不允许与其他气瓶混一起；气割工作场和其他火源要距氧气瓶5m以外；禁止撞击氧气瓶；严禁瓶口沾染油脂；夏天要防止暴晒，冬天阀门冻结时严禁火烤，应用热水解冻。

4．减压器

减压器是用来调节氧气工作压力的装置。在气割工作中，所需氧气压力有一定的规范，要使氧气瓶中的高压氧气变为工作需要的稳定低压氧气，就要由减压器来调节。

5．溶解乙炔气瓶

乙炔瓶是一种储存和运输乙炔用的容器。其外形和氧气瓶相似，但其结构要比氧气瓶复杂。乙炔瓶是利用乙炔能溶解于丙酮的特性来储存和运输乙炔的。在瓶体内装有能吸收丙酮的多孔性填料——活性炭、木屑、浮石以及硅藻土等合制而成，用它来吸收乙炔，在15℃和15atm下充气。使用时，溶解在丙酮内的乙炔就分解出来，通过乙炔瓶阀流出，而丙酮仍留在瓶内，以便再次溶解压入的乙炔。

溶解乙炔气瓶成本虽然较高，但和发生器产生出来的气态乙炔相比，具有许多本质的优点。

①乙炔气体纯度高，不含水分，而且有害杂质的含量也少。

②气体压力高，能保持焊炬和割炬工作的稳定。

③设备轻便、工作场地清洁(没有电石熔渣及污水)，不污染环境。由于体积小，搬运方便，特别适合化工现场检修使用。

④工作比较安全。在温度较高的车间、厂房、露天现场作业时，不会像发生器那样泄漏出相当数量的气态乙炔。但乙炔瓶表面温度也不能高于30～40℃。

⑤在低温下工作时，也不会因外接水封安全器及软管中的水分冻结而发生停止供气的现象。

6．橡皮软管

氧气和乙炔气通过橡皮软管输送到割炬中去，为便于识别，氧气皮管采用红色，乙炔皮管采用绿色。

7．割炬

割炬的作用是使乙炔气与氧气混合构成预热火焰，并在割炬中心喷出高压氧气流，进行切割。

进行气割时，应根据有关工艺规范，合理选用割炬和割炬嘴的规格。

8．气割机

手工切割的优点是设备简单，灵活方便。其缺点是切割速度不能保持恒定，切口质量随操作者的技术水平而定，劳动强度大。机械切割由于保持了恒定的切割速度，切口质量好，提高了生产率，又改善了劳动条件，并且降低了对操作技术的要求，所以机械切割正在逐步代替手工切割而被广泛地应用。

①半自动气割机。它是由调速电动机拖动，沿着导轨做直线运动，如改装半径杆，可做圆周运动，这样装在切割机上的割炬就可以割出直线或不同半径的圆弧。这种切割机具有构造简单、重量轻、操作与维修方便等优点，可切板厚为5～60mm。半自动气割机除自动行走外，其他切割程序都由手工来完成。

②磁力氧气切割机。它是利用磁性轮吸在钢板表面进行氧气火焰切割的小型半自动机械。这种切割机以切割无缝钢管为主(最少可切割管径140mm)，也可进行立、仰等全位置切割，通过调整割炬角度还可对工件进行坡口切割。

③仿形半自动气割机。它是利用磁力靠模的原理进行仿形切割的。仿形样板可用2～5mm的低碳钢制成，其形状和被割零件相同，但尺寸不能完全一样，必须根据割件的形状和尺寸进行计算设计。该机能精确地切割复杂形状的零件，被割零件的厚度为5～60mm，适用于大批生产。

④光电跟踪自动气割机。它的工作原理是利用改变脉冲相位的方法来达到光电跟踪的目的，即将光源通过光学系统(光电头)聚合成点，与由电源网络频率同步的扫描电动机带动偏心镜使之形成一个光环(内径1．5mm、外径2．1mm)，投射到跟踪按比例缩小的图纸上。光环旋转一周与图纸线条交割两次，因而投射到光电管上的光线照度也暗淡两次，从而产生两次反射，使光电管形成两个脉冲信号，经电压放大后，控制闸流管，使之导通进行工作，并使伺服电动机带动光电头移动，使气割机按仿形图线条跟踪工作。该设备由于跟踪稳定可靠，大大提高了切割质量和生产率，同时降低了劳动强度和简化了生产过程。