استیلن

استیلن و جوشکاری:

در این روش از احتراق یکی از گازهایی که به همراه اکسیژن درجه حرارتی بالا تولید می کند استفاده می گردد و گاز مورداستفاده معمولاً استیلن و در بعضی موارد گاز پروپان یا هیدروژن می باشد . گاز (C2H2) یک ترکیب شیمیایی می باشد که از دو اتم کربن و دو اتم هیدروژن تشکیل می شود و لذا تأثیر آب بر کاربید کلسیم بدست می آید .

Cac2 + ۲H2o      →   C2H2 + Ca (oH)2

سنگ کاربید + آب  ←   استیلن  +  آب آهکی+ حرارت

از احتراق کامل استیلن یا اکسیژن یکی از پرحرارت ترین شعله ها ایجاد می گردد . درجه حرارت این شعله تا Co3200 که بوسیله آن می توان اکثر فلزات را به درجه حرارت لازم در جوشکاری رساند .

ارزش حرارتی گاز استیلن Kg/c 56900 می باشد . استیلن موردنیاز جوشکاری را می توان با استفاده از مولدهای تهیه استیلن از افزودن آب به کاربید کلسیم بدست آورده و یا آن را در کپسولهای مخصوصی که از طرف کارخانجات تهیه استیلن به بازار عرضه می گردد خریداری نمود .

مولدهای استیلن :

مولدهای استیلن دارای انواع مختلفی می باشند که آنها را می توان براساس نحوه تماس آب با کاربید به ترتیب تقسیم نمود .

کپسول استیلن :

کپسولهای استیلن را از فولاد مرغوب بدون درز با ضخامت جداره ۴ الی ۵ M2 ساخته و جهت استقرار بروی زمین پایه چهارگوش را به کف آنها جوش می دهند در سر این کپسولها شیری نصب گردیده است که در هنگام مصرف یا پرکردن مورد استفاده قرار گرفته و معمولاً برای محافظت از آن در هنگام حمل و نقل درپوشی روی آن بسته می شود .

کپسولهای استاندارد استیلن دارای گنجایش معادل چهل لیتر بوده و در آنها استیلن را با فشار ۱۵ بار پر می کنند . برای پیشگیری از تجزیه استیلن و خطر انفجار در این فشار بالا لازم است که فضای داخل کپسول را از مواد متخلخل پرکرده و علاوه بر آن استیلن را در مایعی حل نمایند .

برای این منظور از استن استفاده می شود زیرا مایع استن ، استیلن را به مقدار زیادی درخود حل می نماید . یک لیتر استن قادر است که در درجه حرارت Co15 و فشار یک بار به اندازه lit25 استیلن را در خود حل کرده و خاصیت دیگر آن این است که متناسب با افزایش فشار مقدار بیشتری استیلن را در خود حل می نماید با این ترتیب در فشار ۱۵بار و با وجود lit16 استن به اندازه lit6000 استیلن را در کپسول جاداده‌اند .

۲۵ *۱۶ * ۱۵ =۶۰۰۰ lit

برای جلوگیری از سرایت شعله به داخل کپسول استیلن (در صورت پس زدن شعله) بایستی حتماً در سر راه شیلنگها(بهترین حالت چسبیده به انتهای مشعل جوش) از شیر یکطرفه(فلاش بک) استفاده نمود.

کپسول اکسیژن :

کپسولهای اکسیژن را نیز از فولاد مرغوب انتخاب کرده و آنها را بدون درز می سازند پایه و قسمت  انتهایی آنها مشابه کپسولهای استیلن بوده و حجم آنها معمولاً lit40 می باشد برای آنکه بتوانند مقدار بیشتری اکسیژن را در کپسولها جای دهند معمولاً اکسیژن را با فشار ۱۵۰ بار درداخل آنها پر کرده و به این ترتیب می توان lit6000 (150*40) اکسیژن را در آنها جای داد یکی از تفاوتهای عمده در کپسولها  ضخامت جداره آنها می باشد که معمولاً مقدار آن را mm 75/8 انتخاب می کنند تا بتوانند فشار ۱۵۰ بار را با اطمینان کامل تحمل نماید .

دستگاه تقلیل دهنده فشار(مانومتر):

از آنجائیکه فشار گاز داخل کپسولها زیاد بوده و با این فشار زیاد نمی توان جوشکاری کرد لازم است که به استفاده از دستگاه تقلیل دهنده ای فشار آنها را برحسب نیاز تقلیل داده و جریان گاز یکنواختی را به  مشعل هدایت نمود. این دستگاهها معمولاً بطور مستقیم به کپسولها متصل شده و پایه خطوط انتقال گاز قبل از شیلنگهای متصل به مشعل نصب می گردد .

اساس کار این دستگاه و دستگاهها بدین ترتیب است که با بازکردن شیر کپسول گاز وارد قسمتی از آن می شود که در بالای آن فشارسنجی جهت نشان دادن فشار داخل کپسول نصب گردیده است پس از این مرحله گاز از طریق سوپاپی وارد فضای بالای یک ممبران می شود در زیر ممبران نیز پیچ تنظیم وجود دارد . بستن پیچ  در نتیجه کوچک شدن فضای بالای ممبران شده  و دبی  سوپاپ گاز خروجی افزایش می یابد. و به عکس با بازکردن پیچ می توان فشار گاز خروجی را تقلیل داد.

در قسمت خروجی گاز فشارسنجی دیگر جهت نشان دادن فشار گاز اصلی وجود دارد . اساس کار فشارسنجهای کپسولهای اکسیژن و استیلن یکی بوده و در درجه بندی روی فشارسنج به آنها می توان مورداستفاده آنها را تشخیص داد . فشارسنج دستگاههای تقلیل فشار مربوط به گاز اکسیژن در قسمت مربوط به فشار کپسول معمولاً تا ۳۰۰بار و فشارسنج مربوط به قسمت مصرف تا ۱۵ بار مدرج شده است اما فشارسنجهای مربوط به گاز استیلن راه ورودی معمولاً تا ۴۰بار و در قسمت خروجی تا ۵ بار مدرج گردیده اند.

در روی هر یک از  فشارسنجهای مربوط به گاز اکسیژن و استیلن در محل خاصی خط قرمزی نقش نموده اند که تنظیم فشار گاز مربوط به بیش از حد مجاز بوده و خط انفجار را بهمراه دارد فشار تنظیمی گازهای اکسیژن و استیلن در هنگام جوشکاری بستگی به ضخامت قطعات اتصال و در نتیجه به اندازه سر یک مورد استفاده داشته و معمولاً در روی فشار اکسیژن تنظیمی لازم به همراه ضخامت قطعات اتصال و در نتیجه به اندازه سر مشعل مورد استفاده داشته و معمولاً در روی فشار اکسیژن تنظیمی لازم  به همراه ضخامت و قطع مورد اتصال حک گردیده و کافی است فشار استیلن به اندازه ای از فشار اکسیژن تنظیم کرد .

مشخصه و انواع کپسولها: 

برای تشخیص گاز داخل کپسولها سطح آنها را با رنگهای استانداردی مشخص می پوشانند  برای آن که دستگاههای تعدیل فشار هر یک از کپسولها را بتوان به دیگری بست و همچنین برای جلوگیری از بستن اشتباه کپسول اکسیژن بر خطوط مربوط به گازهای قابل اشتعال اتصالات آنها و همچنین پیچهای آنها را نیز متفاوت انتخاب می نمایند .

از آنجایی که بستن اشتباه شیلنگ یا لوله های اکسیژن به گازهای قابل اشتعال و یا بر عکس نیز می توان گاز قابل انفجار ایجاد نمود و باعث سانحه گردید . اتصالات آنها را به محل دستگاههای تقلیل فشار مختلف انتخاب کرده و برای اکسیژن مهره راستگرد و برای استیلن مهره چپگرددر نظر می گیرند همچنین قطر داخلی شیلنگهای اکسیژن را کمتر از قطر داخلی شیلنگهای گاز أن  انتخاب می کنند.

مشعل های جوشکاری:

وسائلی هستند که وظیفه تنظیم اختلاط و هدایت مخلوط گازها را  دارند.بر روی  دسته مشعلها دو عدد شیر برای تنظیم جریان گازها ( استیلن و اکسیژن ) مستقل از یکدیگر وجود داشته و سر مشعلها با توجه به ضخامت قطعات اتصال انتخاب می شود به دسته متصل میگردند.

مکانیزم اختلاط گازها در مشعلهای جوشکاری معمولاً براساس مکیده شدن گاز استیلن به وسیله اکسیژن بوده و عمل اختلاط در داخل لوله یک که به نام لوله اختلاط نامیده می شود تکمیل می گردد . این نوع مشعلها را که بیشترین کاربرد را دارند را مشعلهای انژکتوری نامیده و فشار گاز قابل اشتعال در آنها کم و فشار اکسیژن از ۳ تا ۵بار تنظیم می گردد .

از این مشعلها برای جوشکاری با گاز استیلن استفاده مشود. نوع دیگر مشعلهای جوشکاری که با فشار مساوی گازها کار می کنند به نام مشعلهای فشاری معروف هستند، و معمولاً از آنها در جوشکاری با گاز هیدروژن استفاده می گردد به این ترتیب شعله ای به وجود می أید که به نام شعله خنثی ( نرمال ) و از سه قسمت مخروطی سفید ، آبی و هاله بنفش رنگ تشکیل شده است حداکثر درجه حرارتی که از احتراق این گاز به وجود می أید در حدودC 3200 بوده و در من