모든 절단 가스의 두 가지 역할
모든 가스 절단 화염은 하나의 다용도 가스가 아닌 두 가지 다른 작업을 수행하는 두 개의 개별 가스 흐름 간의 파트너십을 통해 작동됩니다. 연료 가스는 소량의 산소 흐름과 혼합되어 금속을 발화 온도까지 높이는 예열 화염을 생성합니다. 해당 온도에 도달하면 훨씬 더 크고 별도의 순수한 산소 흐름이 팁 중앙을 통해 분출되어 뜨거운 금속과 반응하여 산화되고 절단된 용융 슬래그를 날려버립니다.
이 두 역할을 혼동하는 것이 대부분의 설정 실수의 원인입니다. 연료 가스를 더 추가한다고 해서 더 빨리 절단되는 것은 아니며 예열만 변경될 뿐입니다. 산소 제트는 실제 절단을 수행하며 산소 제트의 순도와 유속은 절단이 얼마나 깨끗하고 빠른지를 결정하는 요소입니다. 이 분할을 이해하는 것이 습관이 아닌 현명한 가스 선택의 출발점입니다.
연료 가스 옵션: 아세틸렌, 프로판, 천연 가스, MAPP 및 프로필렌
5가지 연료 가스가 순산소 절단 작업의 압도적인 대부분을 차지하며 각각 다른 방식으로 화염 온도와 비용 및 취급 방식을 교환합니다.
아세틸렌 옥시-아세틸렌 불꽃에서 약 5,800~6,000°F에 도달하여 다른 어떤 대안보다 더 뜨겁게 연소됩니다. 이 열은 좁고 강렬한 원뿔에 집중되어 다른 어떤 연료 가스보다 빠르게 금속을 절단 온도까지 예열할 수 있습니다. 이는 관통 속도가 중요한 용접, 브레이징 및 두꺼운 판 절단에 기본으로 남아 있는 이유입니다. 그 대신 입방피트당 비용과 더욱 엄격한 실린더 보관 요건이 필요합니다. 에이 절단용 프로판과 아세틸렌의 심층 비교 비용 상쇄가 효과가 있는 부분과 그렇지 않은 부분을 정확하게 분석합니다.
프로판 그리고 천연가스 5,200°F에 가깝게 눈에 띄게 더 차갑게 연소되고 그 열이 아세틸렌의 단단한 원뿔이 아닌 더 넓은 화염에 퍼집니다. 더 넓은 화염은 실제로 넓은 영역을 가열하거나 표면 아래의 두꺼운 판을 예열하는 데 이점이 있습니다. 대부분의 상점을 프로판으로 끌어들이는 것은 성능이 아니라 경제성입니다. 프로판은 충전 비용이 저렴하고 보관 규칙이 아세틸렌보다 덜 제한적입니다. 이것이 바로 몇 시간 동안 연속으로 토치를 작동하는 고물 처리장과 상점에서 기본적으로 프로판을 사용하는 이유입니다.
MAPP 가스 (메틸아세틸렌과 프로파디엔의 혼합물)이 그 사이에 위치하여 약 2,976°C에서 프로판보다 더 뜨거운 불꽃을 생성하며 열 방출은 1차 원뿔의 아세틸렌에 더 가깝습니다. 또한 폭발성 구성 요소로 분해될 위험 없이 아세틸렌보다 더 높은 압력에서 작동할 수 있으므로 심해 수중 절단에 실행 가능한 옵션이 됩니다. 이는 틈새 시장이지만 다른 연료 가스가 공유하지 않는 진정한 이점입니다.
프로필렌 액화석유가스 제품인 는 화염 온도에서 MAPP에 가깝게 도달하지만 프로판의 높은 산소 대 연료 비율 요구 사항을 공유하므로 효율적으로 연소하려면 이에 비례하여 더 많은 산소 흐름이 필요합니다. 덜 일반적인 선택이지만 아세틸렌과 프로판이 그다지 맞지 않는 열과 비용의 특정 균형을 최적화하는 상점에 나타납니다.
이러한 연료 가스 중 어느 것도 보편적인 최선의 선택은 아닙니다. 올바른 것은 판 두께, 토치 작동 빈도, 작업장에서 동일한 가스 공급을 사용하여 절단뿐 아니라 용접도 수행하는지 여부에 따라 달라집니다.
산소 순도가 모든 것을 변화시키는 이유
연료 가스가 가장 많은 관심을 받지만 절단 산소 흐름은 실제로 절단 품질과 속도를 결정합니다. 산소 순도가 99.5% 미만이면 큰 효과가 있습니다. 순도가 1%만 떨어지면 일반적으로 절단 속도가 약 25% 느려지고 가스 소비도 비슷한 정도 증가합니다. 왜냐하면 불순물이 실제 절단을 수행하는 산화 반응을 희석시키기 때문입니다.
여기서도 노즐과 팁 디자인이 중요합니다. 잘못 설계된 팁은 주변 공기가 금속에 도달하기 전에 산소 흐름에 혼합되어 가장 중요한 지점에서 순도를 효과적으로 낮추기 때문입니다. 이것이 토치 팁이 모든 용도에 맞는 단일 구성 요소가 아닌 이유 중 하나입니다. 잘 설계된 팁 내부의 통로 기하학적 구조는 이러한 종류의 희석으로부터 산소 흐름을 보호합니다.
귀하의 가스에 맞는 팁, 조절기 및 안전 장비
절단 토치의 모든 다운스트림 장비는 이를 통해 흐르는 특정 가스를 중심으로 구축되며, 일치하는 장비를 교체하지 않고 연료 가스를 교체하는 것은 대부분의 설정 문제가 시작되는 곳입니다.
토치 팁이 가장 명확한 예입니다. 아세틸렌 팁은 화염이 좁은 구멍을 통해 빠져나가기 전에 팁 내부에 연료와 산소를 혼합하는 프리믹스 설계를 사용합니다. 프로판 및 천연 가스 팁은 대신 혼합 후 설계를 사용하여 더 넓은 시트를 통해 팁 표면 바로 외부의 가스를 혼합합니다. 이러한 가스는 안정화를 위해 연료에 비해 더 많은 산소량과 추가 혼합 거리가 필요하기 때문입니다. 아세틸렌 cutting torch tips engineered for premix flame delivery 그리고 포스트믹스 스타일 화염 혼합을 위해 제작된 프로판 절단 토치 팁 동일한 부품의 상호 교환 가능한 변형이 아니라 구조적 차이를 반영합니다.
레귤레이터는 동일한 가스별 로직을 수행합니다. 각각은 특정 가스의 압력 범위와 피팅 표준에 따라 보정되며, 일치하지 않는 조절기를 통해 잘못된 가스를 실행하면 다운스트림 장비에 결코 등급이 지정되지 않은 압력이 전달될 위험이 있습니다. 특정 연료 가스 유형에 맞는 가스 압력 조절기 피팅과의 이러한 차이점을 고려하십시오.
역화방지기는 동일한 규칙을 따릅니다. 연료 가스는 가연성 범위와 화염 전면이 호스를 통해 뒤로 이동할 수 있는 속도가 다르기 때문에, 실제로 사용되는 가스에 대한 등급을 받은 역화방지기 라인의 레귤레이터와 토치 양쪽 끝에 있어야 합니다. 자세히 살펴보면 연료가스별 화염온도 및 연소특성 데이터 이러한 가스가 일단 점화되면 얼마나 다르게 행동하는지를 보여줍니다. 이것이 바로 가스 주위에 구축된 장비를 교체할 수 없는 이유입니다. 는 연방 순산소 용접 및 절단 안전 표준 작업장에서 어떤 가스를 사용하든 상관없이 적용되는 실린더 보관 및 호스 사양에 대한 기본 요구 사항을 설정합니다.
귀하의 작업장에 적합한 가스 조합 선택
작업장에서 어떤 절단 가스를 사용해야 하는지에 대한 단 하나의 정답은 없습니다. 결정은 화염 온도 자체보다 중요한 몇 가지 실제 요인에 따라 결정됩니다.
- 판 두께 및 피어싱 속도 : 두꺼운 판재와 생산 절단은 아세틸렌의 집중된 열과 빠른 피어싱 시간을 선호합니다.
- 듀티 사이클 : 장시간 동안 토치를 가동하는 상점에서는 전체 교대 시간 동안 유지하는 것이 프로판이나 천연 가스를 더 저렴하게 찾는 경우가 많습니다.
- 기존 인프라 : 가스가 배관되어 있는 상점은 단순히 실린더 물류를 피하기 위해 이미 천연가스 쪽으로 기울고 있습니다.
- 이중 목적 사용 : 프로판과 천연가스는 산소 연료 용접을 대체할 수 없기 때문에 용접과 절단 작업을 모두 수행하는 작업장은 일반적으로 아세틸렌을 보유하고 있습니다.
많은 상점에서는 현재 작업에 따라 둘 이상의 연료 가스 설정 및 전환을 실행하게 됩니다. 단일 승자를 선택하는 것보다 더 중요한 것은 토치의 모든 팁, 조절기 및 역화 방지기가 실제로 연결된 가스와 일치하는지 확인하는 것입니다. 일치하지 않는 장비는 화염 품질 문제와 안전 위험이 모두 시작되는 곳입니다.
